[实用新型]具有基于相位诊断的流体流系统和变送器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于液体过程的压力差和流量测量，包括多相流体流测量和控制。 

背景技术

压力差和流量测量在宽范围的流体过程中具有重要的应用，包括食品和饮料生产、水处理、医药品、烃类燃料提取、石化处理、制造、输送和能量生产。在这些应用的每一种中，过程测量和控制系统利用一定范围的独立压力传感器、变送器和现场设备以监测和控制过程压力和相关的参数，包括质量和体积的流量。 

在多种流体过程中，流动不限于单种组分或相位。例子包括粉煤、煤泥、水力采矿、油/水/气提取物和用于超临界提取或碳封存的CO₂基流动。其中基于压力的测量用来确定体积或质量流量，而且，这些测量还取决于流体密度。所述密度随着过程温度和压力以及每种单独的流动组分的相位和成分而变化，并且这些因数中的每一种都对整体精确度起作用。 

实用新型内容

本实用新型关注于用于测量流体流并用于产生与流体流的特性相关的基于相位的诊断的系统。该系统包括压力差传感器、过程压力传感器、温度传感器和具有基于相位的软件诊断模块的微处理器。 

本实用新型的一种具有基于相位诊断的流体流系统包括： 

压力差传感器，定位为感测沿着流体流的压力差，其中所述流体流的流体特性具有第一相和沿着转变曲线与第一相分开的第二相； 

过程压力传感器，定位为感测流体流的过程压力； 

温度传感器，定位为感测流体流的过程温度； 

微处理器，连接至压力差传感器、过程压力传感器和温度传感器，以确定所述流体流的流量；和 

诊断模块，用于基于过程压力和过程温度产生作为与转变曲线相比较的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示第一相和第二相之间的转变的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中微处理器包括存储器和处理部件，以基于过程压力和过程温度确定流体密度，以基于压力差和流体密度确定流量。 

根据本实用新型的系统，其中所述压力差传感器、过程压力传感器、温度传感器、微处理器和诊断模块构造成多变量变送器，用于确定所述流量并产生所述诊断。 

根据本实用新型的系统，还包括用于向多变量变送器提供功率和通信的二线式接口，其中多变量变送器在小于500mW功率下运行。 

根据本实用新型的系统，其中当过程温度靠近在过程压力处限定的转变曲线时，或者当过程压力靠近在过程温度处限定的转变曲线时，诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示第一相和第二相的混合的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中当过程温度在在过程压力处限定的转变曲线上或在在过程压力处限定的转变曲线的下方时，诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示第二相的冷凝的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中当过程温度在在过程压力处限定的转变曲线上或在在过程压力处限定的转变曲线的上方时，诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示第一相的蒸发的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中当过程压力或过程温度处于转变曲线的临界点上或临界点上方时，诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示流体流中的二阶转变的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中当过程温度大致高于或大致低于在过程压力处限定的转变曲线时，诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示温度传感器中的误差的诊断。 

根据本实用新型的系统，其中当过程压力大致高于或大致低于在过程温度处限定的转变曲线时，诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示过程压力传感器中的误差的诊断。 

本实用新型的一种变送器包括： 

压力差传感器，用于感测流体流中的流动限制装置上的压力差，其中所述流体流的流体特性具有液相和沿着饱和线与液相分开的汽相； 

过程压力传感器，用于感测所述流体流的过程压力； 

温度传感器，用于感测所述流体流的过程温度； 

微处理器，用于基于过程压力和过程温度确定流体密度，并用于基于压力差和流体密度确定流量；和 

诊断模块，用于基于过程压力和过程温度产生作为与饱和线比较的诊断，其中该诊断与所述流体流的流体特性相关。 

根据本实用新型的变送器，其中诊断模块包括存储器和处理部件，以产生指示所述流体流中的相变的诊断。