[发明专利]非侵入式过程流体温度计算系统

权利要求书

1.一种过程流体温度计算系统，包括：

第一温度传感器，被布置为测量过程流体管道的外部温度；

杆部分，具有已知热阻抗；

第二温度传感器，与所述第一温度传感器间隔所述杆部分；

测量电路，与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器耦接；以及

微处理器，与所述测量电路耦接以从所述测量电路接收温度信息，并使用热通量计算来计算过程流体温度输出。

2.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，还包括：夹具，被配置为附在所述过程流体管道上，并保持所述过程流体管道和所述第一温度传感器之间的热接触。

3.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，还包括：附在所述杆部分上的外壳，所述外壳包含所述测量电路、所述第二温度传感器和所述微处理器。

4.根据权利要求3所述的过程流体温度计算系统，还包括：布置在所述外壳内的端子块，所述端子块安装有所述第二温度传感器。

5.根据权利要求3所述的过程流体温度计算系统，还包括：存储器，所述存储器包含用于计算热通量的参数。

6.根据权利要求5所述的过程流体温度计算系统，其中所述参数包括所述过程流体管道的壁的物理特征。

7.根据权利要求6所述的过程流体温度计算系统，其中所述物理特征包括构造所述过程流体管道的材料。

8.根据权利要求6所述的过程流体温度计算系统，其中所述物理特征是过程流体管道壁厚度。

9.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，还包括：围绕所述过程流体管道与所述第一温度传感器邻近布置的热绝缘。

10.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，还包括：围绕所述杆部分布置的热绝缘。

11.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，其中所述微处理器被配置为：基于所述第一温度传感器测量到的温度的变化率来动态补偿温度输出。

12.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，其中所述微处理器被配置为：基于所述第二温度传感器测量到的温度的变化率来动态补偿所述温度输出。

13.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，其中所述微处理器被配置为：基于所述第一温度传感器测量到的温度的变化率相比于所述第二温度传感器测量到的温度的变化率来动态补偿所述温度输出。

14.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，还包括：通信接口，被配置为向远端设备传送所述输出。

15.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，还包括：与所述微处理器耦接的本地操作者接口。

16.根据权利要求1所述的过程流体温度计算系统，其中所述测量电路包括多个模数转换器、与所述第一温度传感器耦接的第一模数转换器、和与所述第二温度传感器耦接的第二模数转换器。

17.一种计算过程流体管道内的过程流体的温度的方法，所述方法包括：

测量所述过程流体管道的外表面的温度；

测量与所述过程流体管道间隔具有已知热阻抗的杆部分的位置的温度；

使用热通量等式、以及测量到的来自所述过程流体管道的外表面的温度和与所述过程流体管道间隔所述杆部分的位置的温度，计算热通量；以及

使用计算得到的热通量结合所述过程流体管道壁的热阻抗参数，计算所述过程流体管道内的过程流体的温度；以及

提供计算得到的温度作为输出。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：在所述过程流体管道中提供具有已知温度的过程流体，并更新所述杆部分的已知热阻抗以供校准。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括：基于所述过程流体管道的所述外表面的测量的变化率来对过程流体温度的估计进行动态补偿。

20.一种过程流体温度计算系统，包括：

管夹；

第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述管夹耦接并被配置为测量过程流体管道的外部温度；

与所述管夹耦接的杆部分，所述杆部分具有已知热阻抗；

与所述杆部分耦接的外壳，所述外壳包含端子块、测量电路和微处理器；

安装至所述外壳内的端子块的第二温度传感器；

其中所述测量电路与所述微处理器以及所述第一温度传感器和所述第二温度传感器耦接；以及

所述微处理器被配置为：使用热通量计算和来自所述测量电路的指示所述过程流体管道的外部温度和所述端子块的信息来提供过程流体温度输出。