[发明专利]利用用于模拟流体参数的系统的增强流量计

说明书

本发明涉及一种用于监测经过流量计的流体的物理参数的流量计。该流量计安装在工厂中，并且通过网关装置通信地连接到具有虚拟模型的服务器。所述流量计包括：处理单元，所述处理单元用于计算与由所述流量计测量的所述流体相关联的物理参数的第一处理数据。该流量计从具有虚拟模型的服务器接收第二处理数据，其中该虚拟模型通过基于第一处理数据和来自工厂中提供的至少一个传感器的数据计算第二处理数据来提供第二处理数据。本发明还提供了用于利用流量计监测经过工厂中的管道的流体的物理参数的系统。

技术领域

本发明一般涉及监测过程工业中的流体参数，并且更特别地涉及一种利用用于模拟流体参数的系统的增强流量计。

背景技术

对通过管线的流特性的监测对于如同油和气、材料加工和发电的许多工业是重要的。为了保持过程质量、优化性能、提高安全标准并且最小化由于意外故障而导致的停机时间，需要以可靠、准确和全面的方式来进行对过程工业中的流特性的监测。流量计和其它传感器通常用于其中流体经过管线的过程工业中，以用于监测流体的流动和流体的其它流特性。

然而，当正处理流体时，关于在处理工业中使用流量计或传感器来监测流特性，暴露出来（surface）若干诊断挑战。首先，安装用于尤其是在挑战性环境中测量关键参数的传感器的可靠性是重要的，并且需要对其进行监测和验证。例如，由于流场中的污泥沉积而导致的流量传感器的堵塞可能很大程度上影响测量精度，并且实际上可能产生错误的读数。此外，由于固定粘合剂在温度循环下的劣化，装配到加热表面的热电偶可能被移位。

其次，流体的某些重要参数（如流体粘度和核心流体温度）是具有挑战性的测量。粘度通常通过对液体取样来测量。然而，这不是连续的过程。虽然测量管道表面温度相对容易，但是大块或核心流体温度测量是一种挑战。这是因为，传感器可能由于高温而被损坏。而且，安装在管道内的传感器可能对流体的平滑流动施加阻碍。在如同食品加工的许多应用中，传感器插入可能造成卫生问题。

因此，存在对于一种流量计的需要，所述流量计可以利用用于模拟流体参数的计算系统来增强，以便提高流量计的性能，包括验证安装在处理管线/设备中的传感器的可靠性。

发明内容

本文解决了上述短处、缺点和问题，这将通过阅读和理解以下说明书来理解。

在一个方面中，本发明提供了一种流量计，所述流量计用于监测经过安装在工厂中的流量计的流体的物理参数。所述流量计通过网关装置通信地连接到具有虚拟模型的服务器。所述流量计包括：处理单元，所述处理单元用于计算与由所述流量计测量的所述流体相关联的物理参数的第一处理数据，其中所述流量计从具有所述虚拟模型的所述服务器接收第二处理数据。其中所述虚拟模型通过基于所述第一处理数据和来自提供在所述工厂中的至少一个传感器的数据计算所述第二处理数据来提供所述第二处理数据。

在实施例中，如本文上面所述的流量计包括存储器，所述存储器用来存储第一处理数据、测量数据和第二处理数据。

在另一个实施例中，流量计通信地连接到至少一个人机接口。

在如本文上面所述的流量计的实施例中，虚拟模型是有限元多重物理量（Multiphysics）模型。

在流量计的实施例中，第二处理数据是在服务器处执行的计算的报告和/或模拟的报告，和/或计算的结果和/或模拟的一个或多个结果。

在流量计的实施例中，第二处理数据是粘度的计算值。

在流量计的实施例中，第二处理数据是流过流量计的流体的温度的估计。