[发明专利]具有改进的诊断和补偿功能的现场探针

说明书

背景技术

工业过程行业主要依赖包括一个或多个燃烧过程的能源。这些燃烧过程包括火炉或锅炉运行以从燃烧中产生然后用于该过程的能量。虽然燃烧提供了相对低成本的能量，然而它的使用通常受到规制，并且力图最大化燃烧效率。因此，过程管理行业的一个目标是通过最大化现有的火炉和锅炉的燃烧效率来减少温室气体的产生。

现场或过程中分析仪常常被用于燃烧过程的监测、优化和控制。通常，这些分析仪采用被加热至相对高的温度并且直接在火炉或锅炉的燃烧区域上面或附近工作的传感器。燃烧分析仪通常采用被加热至高于约700°摄氏度(1300°华氏度)的温度的氧化锆传感器，燃烧分析仪例如为俄亥俄州梭伦市的Rosemount Analytical，Inc.(艾默生过程管理的商业部门)的以商品名称氧气分析仪或6888型燃烧废气变送器售卖的产品。

现场分析仪通常采用烧结金属过滤器或定位在测量单元和过程燃烧气体之间的其它扩散器，以允许过程燃烧气体扩散至测量区，同时最小化流动影响并减少测量单元的污染。扩散器易于允许过程燃烧气体接触被加热的测量单元。然而，如果扩散器被部分或完全堵塞，那么它会给测量引入误差。因此，提供能够更好地诊断扩散器障碍物和/或补偿该障碍物的影响的现场氧气探针将提高过程分析测量和控制的技术。

发明内容

本发明提供了一种过程燃烧变送器，该过程燃烧变送器包括：过程探针，所述过程探针可伸入过程燃烧废气流中。所述过程探针具有测量单元和扩散器，所述测量单元和所述扩散器在所述过程探针中限定腔室。电子电路连接至所述测量单元，并且被配置为根据所述测量单元的输出信号提供关于燃烧过程的指示。压力传感器连接至所述电子电路，并且流体连接至所述腔室。所述电子电路被配置为根据校准期间在所述腔室内测量的压力提供被调整的校准。

附图说明

图1为使用其本发明的实施例特别有用的现场分析仪的示意图。

图2为根据本发明的实施例的过程分析的氧气变送器的分解示意图。

图3为根据本发明的实施例的过程分析的氧气变送器的方框图。

图4为校准根据本发明的实施例的过程分析的氧气变送器的方法的流程图。

具体实施方式

图1为现场过程燃烧分析仪的示意图。变送器10可以为包括上面列出的X-Stream O₂燃烧废气变送器的任何合适的分析仪。变送器10包括探针组件12，探针组件12布置在烟囱或烟道14内，并且测量与在燃烧器16处发生的燃烧相关的至少一个参数。通常地，变送器10为氧气变送器，但是也可为测量与燃烧过程相关的任何合适的参数的任何装置。燃烧器16可操作地连接至空气或氧气源18和可燃燃料源20。源18和20中的每一个优选地通过某种阀连接至燃烧器，以将受控量的的氧气和/或燃料传递至燃烧器16，以控制燃烧过程。变送器10测量在燃烧废气流中氧气的含量，并且给燃烧控制器22提供氧气水平指示。控制器22控制一个或两个阀24、26，以提供闭环燃烧控制。变送器10包括氧气传感器，该氧气传感器通常采用氧化锆传感器基底，以提供表示废气中的氧气浓度、成分或百分比的电信号。

周期地和/或不然在任何期望的时候，变送器10通过从源28向探针12提供校准气体来校准。通过测量探针12内传感器多个传感器)对校准气体的响应，能够探测并补偿误差。在一些实例中，公开的规范要求校准气体的最小流速，以保证单元区域完全填满校准气体，并且没有废气能够与校准测试气体混合。在一个规范中，要求5SCFH的最小校准气体流速。