[发明专利]包括质量流量计和密度计的体积流量传感器系统

说明书

技术领域

以下描述的实施例涉及组合流量传感器系统，并且更具体地涉及与输出质量、体积或能量流量测量的质量流量计电气通信的密度/比重计。

背景技术

质量流量计可以直接测量流体的质量流量率以及测量体积流量率。例如，当确定体积时，密度和质量计必须使用以下等式：

其中：

是质量流量率；

Q是体积流量率；并且

是密度。

然而，在需要高度准确的体积流量测量或能量流量的情况下，用户必须安装与质量流量计组合的密度计或比重计。

与密度或比重计和质量流量计的组合有关的一个问题是，为了生成高度准确的体积流量率或能量流量输出，涉及过量布线，如图1中所示的那样。

图1示出现有技术的流量传感器系统10。现有技术的流量传感器系统10可以包括密度计11和质量流量计12。密度计11和质量流量计12定位在承载过程流体的流量导管5内。密度计11可以包括任何一个众所周知的密度计，诸如振动元件密度计、湿度计、x射线显像密度计、伽玛显像密度计等。质量流量计12可以包括测量质量流量率的任何众所周知的计量表，诸如科里奥利（Coriolis）计、热学质量计等。在以上示例中并且贯穿该申请，密度计可以利用比重（SG）计来替换使得可以获得能量流量输出。

现有技术的流量传感器系统10还包括中央处理系统13。如所示出的，密度计11经由电气引线14与中央处理系统13电气通信。类似地，质量流量计12经由电气引线15与中央处理系统13电气通信。因此，计量表11,12中的每一个将信号发送给中央处理系统13。中央处理系统13处理从密度计11所接收的信号以生成密度测量。同样地，中央处理系统13处理从质量流量计12所接收的信号以生成质量流量率。中央处理系统13可以随后基于所生成的密度和质量流量率而生成体积流量率。体积流量率然后可以经由引线16而被提供给用户或另一处理系统。作为可替换方案，中央处理系统13可以简单地输出单独的密度和质量流量率而不计算体积流量率。客户然后必须使用另一处理系统来基于来自中央处理系统13的输出而确定体积流量率。

现有技术的流量系统10遭受若干问题。一个问题是由于所要求的增大量的布线或信号路径。尽管密度计11和质量流量计12通常定位成彼此相对接近，但是中央处理系统13可能定位成远离密度计11和质量流量计12。因此，因为每一个计量表11和12独立地与中央处理系统13通信，所以布线量或信号路径的数目加倍。

与现有技术系统10有关的另一问题是，如果密度计11或者质量流量计12需要更换，则中央处理系统13需要被重新编程以从新的计量表接收新的信号。通常，中央处理系统13可能是客户自己的仪器，并且因此要求客户执行更新的编程。

类似地，许多用户简单地想要体积流量率并且未必需要知晓特定密度或质量流量率。然而，在现有技术的系统10中，仅为用户提供指示密度和质量流量率的信号，并且要求用户独立地执行体积流量率的计算。

因此，现有技术中存在对于可以使用密度/SG计和质量流量率计来提供体积或能量流量输出的系统的需要。另外，现有技术中存在对于可以减少或消除尤其是计量表与中央处理系统之间的所要求的信号路径或布线的系统的需要。以下描述的实施例克服这些以及其它问题并且实现现有技术的进步。以下描述的实施例提供一种体积流量率系统，其使用密度/SG计和质量流量率计中的一个或二者来执行体积或能量流量计算。因此，仅一个计量表需要与中央处理系统通信，从而导致信号路径数目的减少和/或减少的布线。因此，系统输出体积流量率，并且要求与中央处理系统通信的信号路径和/或布线被减少或消除。

发明内容

根据实施例，提供一种组合流量率传感器系统。流量率传感器系统包括密度计，该密度计包括传感器组件以及被配置成生成过程流体的密度测量的密度计量电子设备。根据实施例，流量率传感器系统还包括质量流量计，该质量流量计包括传感器组件以及被配置成生成过程流体的质量流量率并且与密度计的计量电子设备电气通信的质量流量计量电子设备。根据实施例，流量率传感器系统还包括与密度计量电子设备或质量流量计量电子设备中的仅一个电气通信的远程处理系统。远程处理系统被配置成接收由密度或比重计量电子设备或质量计量电子设备基于所生成的密度或比重测量和所生成的质量流量率生成的过程流体的测量。