[发明专利]具有改善的热传导的热通量传感器

说明书

一种用于热通量传感器的传感器封壳包括热端和冷端。传感器封壳包括从热端向冷端延伸的热导体，以及在距离热端的不同距离处连接到热导体的多个温度传感器。

背景技术

有许多工业应用，其中温度和热流量测量的知识对于控制或监测过程是重要的。热通量传感器是一种已知的仪器，可以测量材料之间的热流量。

发明内容

用于热通量传感器的传感器封壳包括热端和冷端。传感器封壳包括从热端向冷端延伸的热导体，以及在距离热端的不同距离处连接到热导体的多个温度传感器。

附图说明

图1是根据本发明实施例的温度测量组件的示意图。

图2A和2B示出了本发明的实施例的特别有用的管道皮肤测量组件的示意图。

图3A-3C图示了根据本发明的一些实施例的示例性传感器配置。

图4示出了根据本发明实施例的一个示例导线配置。

图5是根据本发明实施例的使用连接到热传导热导体的传感器提供过程流体的温度指示的方法的流程图。

图6是根据本发明实施例的设备电子器件的框图。

图7A-7C图示了根据本发明的一些实施例的示例性传感器配置。

图8示出了根据本发明一些实施例的不同传感器配置的示例温度分布。

具体实施方式

在许多应用中，其中热流量测量可以提供更好的方法来测量过程温度。例如，艾默生自动化解决方案(Emerson Automation Solutions)提供的罗斯蒙特(Rosemount)X-Well^TM技术可用于以非侵入或非侵袭方式测量过程温度。该技术使用导管表面温度测量、变送器终端温度测量和热流量计算来推断导管中的内部过程流体温度。热电偶套管通常安装在过程管道中，使其膨胀热电偶套管尖端直径的约10倍。这用于最小化自环境温度的阶梯传导的影响。“短的”热电偶套管的长度小于热电偶套管尖端直径的10倍。然而，在环境温度的波动和过程温度不同的情况下，由于环境和过程温度离散生长，短热电偶套管内的温度传感器易受到通过杆柱温度传导的有效位误差的影响。热通量传感器可以解决这些问题，但元件的放置对于确保足够的性能以及提供热流量的正确理解是重要的。

图1是根据本发明实施例的温度测量组件的示意图。组件100包括连接到过程容器壁110的传感器组件130。连接可以是导管夹120，如图2所示。传感器组件130可以具有延伸到变送器140的一个或多个导线150，变送器140可以本地连接到传感器组件130，或从传感器组件130远程地连接。变送器140可以被配置为执行热通量计算。

变送器140使用来自传感器组件130的传感器信号来运算热流量计算以推断管道中的内部过程温度。但是，这种计算取决于知道从过程到变送器终端的热导率，通常需要将传感器直接地连接到变送器。另外，在一些实施例中，也可以远程测量热流量。

图2A和2B示出了本发明的实施例的特别有用的导管皮肤测量组件的示意图。组件包括通过使用导管夹212连接到传感器220的导管210。传感器220被直接地连接到变送器222。变送器222可以被配置为基于自传感器220接收到的信号来计算热流量。