[发明专利]可定制的管道安装皮托管主元件

说明书

提供一种用在管道上以测量管道中的流体流量的可定制的管道安装均速皮托管(APT)组件。均速皮托管组件包括在第一端和第二端之间纵向延伸的均速皮托管主元件。均速皮托管主元件具有在第一和第二端之间纵向延伸的第一内部腔和第二内部腔。均速皮托管主元件进一步包括具有开口到第一内部腔并且从第一端延伸到第二端的上游开口的上游面，和具有开口到第二内部腔并且从第一端延伸到第二端的下游开口的下游面。当均速皮托管主元件被插入管道时，第一管道安装凸缘和第二管道安装凸缘将均速皮托管主元件的各自的第一端和第二端安装到管道。

背景技术

本公开涉及监控管道中的流体(即气体)流量的系统。更具体地，本公开涉及管道流量主元件、变送器和提供管道流量测量的类型的系统。

在工业设定中，控制系统用于监控和控制工业过程和化学过程等的库存清单。通常地，执行这些功能的控制系统使用分布在工业过程中的关键位置处并且通过过程控制回路连接到控制室中的控制电路的现场装置。术语“现场装置”指执行分布控制或过程监测系统中的功能的任一装置，包括在工业过程的测量、控制和监测中使用的所有的装置。

一些现场装置包括连接到过程流体的换能器。换能器理解为意为基于物理输入生成输出信号的装置，或基于输入信号生成物理输出的装置。通常地，换能器将输入转换成具有不同形式的输出。换能器的类型包括各种分析设备、压力传感器、热敏电阻、致动器、螺线管、指示灯和其他。

诸如在工业过程中使用的过程变量传感器的现场装置可以在现场安装在管道、箱和像管道的其他的工业过程设备上。这种装置检测过程变量，诸如过程流体流量、过程流体温度、过程流体压力、过程流体传导性、过程流体酸碱性和其他的过程变量。工业过程现场装置的其他类型包括阀、致动器、位置控制器、数据显示器和诸如工业的现场网桥的通信设备

管道流量测量在工业过程或其他的应用中通常是必须的。在管道流量测量应用中，可靠的和可重复的测量通常是必须的，而总的测量的不确定性在这种类型的应用中经常是次要的考虑。通常使用的管道流量测量技术包括热质量流量计和皮托管阵列。热质量可以是测量管道中的流量的精确方法。不幸地，该技术对于具有高湿度的应用中的误差敏感并且可能难以校验。皮托管阵列基于压差(DP)原理，并且因此是可靠的、可重复的和容易检验的。然而，皮托管阵列是昂贵的，并且需要基于客户提供的尺寸制造。这个事实导致皮托管阵列的解决方案具有长的研制周期并且要求将客户提供的信息输入到制造过程。

因为均速皮托管的插入管道或管线并且从管道或管线收缩的能力、它的低压力损耗和可靠的性能，均速皮托管(APT)是通常用于流量测量的主要的元件类型。均速皮托管主元件产生和平均来自在管道或管线上的多个位置的压力，过程流体或气体行进通过的管道或管线。这个平均压力然后连同流量理论和实验上确定量一起使用，以提供用于流体或气体的流量测量。一种类型的均速皮托管主元件是可从爱默生过程管理公司获得的均速皮托管。

管道测量的一种已知的解决方案是使用诸如均速皮托管的相对高成本的均速皮托管主元件，具有管道凸缘以将均速皮托管主元件耦合到管道。这种解决方案由设计用于更严格应用(诸如管道流体流量测量)的相对高成本的部件组成。使用用于进行管道流量测量的该类型的均速皮托管主元件(其中总的测量不确定性不像在其他的类型的流量测量应用中那么关键)导致相对昂贵的解决方案。进一步，由制造商使用的均速皮托管主元件分布模型通常要求通过订货链、预定尺寸和定制过程的过程条件和管道尺寸的通信。这些限制进一步增加成本、限制服务水平并且减少制造商的盈利。

发明内容

提供一种用在管道上以测量管道中的流体流量的可定制的管道安装均速皮托管(APT)组件。均速皮托管组件包括在第一端和第二端之间纵向延伸的均速皮托管主元件。均速皮托管主元件具有在第一和第二端之间纵向延伸的第一内部腔和第二内部腔。均速皮托管主元件进一步包括具有开口到第一内部腔并且从第一端延伸到第二端的上游开口的上游面，和具有开口到第二内部腔并且从第一端延伸到第二端的下游开口的下游面。当均速皮托管主元件被插入管道时，第一管道安装凸缘和第二管道安装凸缘将均速皮托管主元件的各自的第一端和第二端安装到管道。