CN216385756U - 过程流体多变量测量系统和多变量热电偶套管 - Google Patents

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CN216385756U CN202121885189.9U CN202121885189U CN216385756U CN 216385756 U CN216385756 U CN 216385756U CN 202121885189 U CN202121885189 U CN 202121885189U CN 216385756 U CN216385756 U CN 216385756U
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Abstract

提供过程流体多变量测量系统和多变量热电偶套管。多变量测量系统包括被配置成联接至过程流体管道并延伸穿过过程流体管道的壁的热电偶套管。该系统还包括设置在热电偶套管内的温度传感器组件，其具有设置在其中的至少一个温度敏感元件。该系统还包括联接至热电偶套管的压力传感器组件，压力传感器组件具有设置在其中的至少一个压力敏感元件。该系统还包括通信地联接至温度传感器组件和压力传感器组件的变送器电路，其被配置成从至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号并基于温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出。变送器电路还被配置成从至少一个压力敏感元件接收压力传感器信号并基于压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。

Description

过程流体多变量测量系统和多变量热电偶套管
技术领域
本实用新型涉及过程流体多变量测量系统和多变量热电偶套管。
背景技术
许多工业过程通过管或其它管道来传送过程流体。这样的过程流体可以包括液体、气体并且有时包括夹带的固体。这些过程流体可以被发现于各种行业中的任一行业，包括但不限于卫生食品和饮料生产、水处理、高纯度药物制造、化学加工、烃类燃料行业，包括烃类抽提和加工以及使用磨蚀性和腐蚀性泥浆的水力压裂技术的行业。
工业的过程变送器和传感器组件被用于感测流过管道或被包含在容器内的过程流体的特性，并被用于向相对于过程测量位置远程定位的控制、监测和/或安全系统传递与这些过程特性有关的信息。过程变送器典型地经由传感器线而被电连接至传感器组件，所述传感器线被用于发射反映过程参数的基于电流或电压的模拟传感器输出信号。每个变送器读出这些传感器输出信号并将它们转换成过程参数的测量结果。最终，所述变送器向所述控制系统发送所述信息。
将温度传感器放置在热电偶套管内是普遍的，所述热电偶套管随后通过位于所述管道中的孔口而被插入到过程流体流中。在典型的工业过程环境中，由于过程环境的复杂性质，可能难以增加用于获得不同过程特性的测量结果的额外的测量点。例如，为了测量典型工业过程环境中的不同的过程特性，典型地将必将发生对所述过程环境基础设施的大量改变以及相伴随的用于改变所述过程环境基础设施的大量财务成本。因此，在工业过程环境中使用热电偶套管虽然有益于提供准确的过程流体温度却受到许多限制。
实用新型内容
提供一种过程流体多变量测量系统。所述多变量测量系统包括热电偶套管，所述热电偶套管被配置成联接至过程流体管道并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。所述多变量测量系统还包括温度传感器组件，所述温度传感器组件被设置在所述热电偶套管内，所述温度传感器组件具有被设置在该温度传感器组件中的至少一个温度敏感元件。所述多变量测量系统还包括压力传感器组件，所述压力传感器组件被联接至所述热电偶套管，所述压力传感器组件具有被设置在该压力传感器组件中的至少一个压力敏感元件。所述多变量测量系统进一步包括变送器电路，所述变送器电路能够通信地联接至所述温度传感器组件和所述压力传感器组件，被配置成从所述至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号、并基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出。所述变送器电路进一步被配置成从所述至少一个压力敏感元件接收压力传感器信号、并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。
附图说明
图1是用于实施本实用新型的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
图2是用于实施根据本实用新型的另一实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
图3是用于实施根据本实用新型的实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
图4是本实用新型的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的电路的框图。
图5A至图5B是本实用新型的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的示意图。
图6是根据本实用新型的实施例的具有应变计压力传感器的多变量热电偶套管的示意图。
图7是根据本实用新型的实施例的具有电容式压力传感器的多变量热电偶套管的示意图。
图8是用于实施根据本实用新型的实施例的过程流体多变量测量系统的多变量传感器的示意图。
图9是用于实施根据本实用新型的另一实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。
具体实施方式
如上文阐述的，由于工业过程环境的复杂性质，难以增加用于获得不同过程特性的测量结果的额外测量点。例如，为了增加能够检测在工业过程环境中的压力的系统，典型地将必须发生对过程环境基础设施的大量侵入和修改，诸如在基础设施内创建用于测量新的过程特性的新的接入点。另外，由于在工业过程环境的管道内存在的高温条件，这样的修改是困难的。
图1是用于实施本实用新型的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。如图示的，热电偶套管100被配置成联接至过程流体管道(诸如在图5A至图5B中所描述的过程流体管道)，并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。热电偶套管100进一步被配置成通常接触所述过程流体管道内的过程流体以获得对所述过程流体的测量结果，诸如温度和/或压力。在一个实施例中，热电偶套管100是螺纹式热电偶套管。然而，在其它实施例中，热电偶套管100可以是法兰式热电偶套管或能够联接至所述过程流体管道的其它热电偶套管设计。热电偶套管100进一步包括温度传感器组件110和传感器封壳112，该温度传感器组件110通常被设置在所述热电偶套管100中。术语“封壳”不旨在暗示任何特定结构或形状，并且因此可以被形成为多种不同的形状、尺寸和配置。温度传感器组件110通常包括一个或更多个温度敏感元件114，诸如电阻式温度装置(RTD)。温度敏感元件114经由接入孔116被电连接至变送器电路(未示出)，并且被配置成获得一个或更多个温度测量结果。接入孔116通常被配置成允许所述温度传感器组件的联接件140穿过所述接入孔116。传感器封壳112可以经由传输回路、光纤线缆、无线链路或一些其它连接而被电连接至变送器电路。
热电偶套管100还包括压力传感器组件118，所述压力传感器组件118通常被设置在热电偶套管100内并且包括一个或更多个压力敏感元件120，所述一个或更多个压力敏感元件120被设置在该压力传感器组件118内且被配置成获得一个或更多个压力测量结果。在一个实施例中，压力传感器组件118包括应变计传感器。在另一实施例中，压力传感器组件118可以包括电容式压力传感器。当然，在其它实施例中，压力传感器组件118可以包括不同类型的压力传感器，诸如电位计传感器、谐振线传感器、或能够获得压力测量结果的其它压力传感器。另外，在一个实施例中，压力传感器组件118可以包括多变量传感器，诸如下文在图8中所描述的，所述多变量传感器被配置成在所述过程流体多变量测量系统中同时获得压力测量结果和温度测量结果两者，并且响应地产生温度传感器信号和压力传感器信号。通过将多变量传感器并入压力传感器组件118中，可以获得额外的温度测量结果。如果发生任何仪器误差，则由多变量传感器获得的额外的温度测量结果提供了测量温度的替代模式。例如，假如其它温度测量结果失败，由所述多变量传感器和温度传感器组件110两者获得的冗余温度测量结果可以提供备用温度测量结果。
在一个实施例中，压力敏感元件120可以被设置在传感器封壳112内。然而，在可替代的实施例中，压力敏感元件120可以被设置在传感器封壳112的外部。压力敏感元件120经由接入孔122被电连接至变送器电路(未示出)，所述接入孔被配置成允许压力传感器组件118的联接件(未示出)穿过所述接入孔。如图示的，接入孔122被设置为与温度传感器组件110相邻，并且通常被设置在热电偶套管100的壁内。特别地，接入孔122被设置为与接入孔116分开且相邻。如另外图示的，接入孔122平行于温度传感器组件110。然而，在可替代的实施例中，接入孔122可以被设置为以允许压力敏感元件120联接至所述变送器电路的其它方式靠近所述温度传感器组件110。
接入孔122可以以多种方式被并入到热电偶套管100的壁中。例如，可以通过利用EDM机加工或枪孔钻孔技术来将接入孔122并入。将接入孔122并入到热电偶套管100中允许添加压力传感器组件118而不大量变更所述过程环境基础设施。
图2是用于实施根据本实用新型的另一实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。图2中图示的系统与图1有一些相似之处，并且类似的部件被类似地编号。如图示的，热电偶套管200被配置成联接至过程流体管道(诸如在图5A至图5B中所描述的过程流体管道)，并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。热电偶套管200进一步被配置成通常接触所述过程流体管道内的过程流体以获得对所述过程流体的测量结果，诸如温度和/或压力。在一个实施例中，热电偶套管200是螺纹式热电偶套管。然而，在其它实施例中，热电偶套管200可以是法兰式热电偶套管或能够联接至所述过程流体管道的其它热电偶套管设计。
热电偶套管200进一步包括通常被设置在该热电偶套管200中的温度传感器组件210和压力传感器组件218、以及传感器封壳212。传感器封壳212通常包含一个或更多个温度敏感元件214和/或一个或更多个压力敏感元件220。在一个实施例中，温度传感器组件210和/或压力传感器组件218可以包括应变计传感器。然而，在其它实施例中，可以利用不同类型的压力传感器(例如，电容式压力传感器)。另外，在一个实施例中，压力传感器组件218可以包括多变量传感器，诸如下文在图8中所描述的，所述多变量传感器被配置成在所述过程流体多变量测量系统中同时获得压力测量结果和温度测量结果两者。通过将多变量传感器并入压力传感器组件218中，可以获得额外的温度测量结果。
温度敏感元件214和压力敏感元件220经由接入孔216被电连接至变送器电路(未示出)，并且被配置成获得一个或更多个温度测量结果和/或一个或更多个压力测量结果。接入孔216通常被配置成允许所述温度传感器组件210和压力传感器组件218的联接件240穿过所述接入孔216。温度敏感元件214和压力敏感元件220可以经由传输回路、光纤线缆、无线链路或一些其它连接而被电连接至变送器电路。如图2中示出的，在一个实施例中，压力传感器组件218共享与温度传感器组件210相同的接入孔216。通过将压力传感器组件218并入到与温度传感器组件210相同的接入孔216内，不需要发生对热电偶套管200的额外的修改，诸如不需要增加额外的接入孔。例如，在热电偶套管的壁厚度受限的热电偶套管实施例中，对压力传感器组件218使用与温度传感器组件210相同的接入孔允许对过程流体特性的多变量感测。在一个实施例中，通过对热电偶套管200的末端钻孔以允许(诸如通过焊接)将压力敏感元件联接至传感器封壳212，从而将压力敏感元件220并入至传感器封壳212的端部。
图3是用于实施根据本实用新型的实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。图3中图示的系统与图1和图2有一些相似之处，并且类似的部件被类似地编号。如图示的，热电偶套管300被配置成联接至过程流体管道(诸如在图5A至图5B中所描述的过程流体管道)，并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。热电偶套管300进一步被配置成通常接触所述过程流体管道内的过程流体以获得对所述过程流体的测量结果，诸如温度和/或压力。在一个实施例中，热电偶套管300是螺纹式热电偶套管。然而，在其它实施例中，热电偶套管300可以是法兰式热电偶套管或能够联接至所述过程流体管道的其它热电偶套管设计。热电偶套管300进一步包括通常被设置在热电偶套管300内的温度传感器组件310。温度传感器组件310通常包括一个或更多个温度敏感元件314，诸如电阻式温度装置(RTD)。温度敏感元件314经由接入孔316被电连接至变送器电路(未示出)，并且被配置成获得一个或更多个温度测量结果。接入孔316通常被配置成允许所述温度传感器组件的联接件340穿过所述接入孔316。温度传感器组件310可以经由传输回路、光纤线缆、无线链路或一些其它连接而被电连接至变送器电路。
热电偶套管300还包括压力传感器组件318，所述压力传感器组件318通常被设置在该热电偶套管300内并且包括被设置在该压力传感器组件318内的一个或更多个压力敏感元件320。如图示的，压力传感器组件318进一步包括接入孔322。在一个实施例中，接入孔322填充有压力传递物质324，并且压力敏感元件320包括膜326，所述膜326将所述过程流体管道内的过程流体流体地联接至所述压力传递物质324。压力传递物质324可以是例如油。然而，在其它实施例中，压力传递物质324可以是能够传递压力指示的其它流体。接入孔322进一步包括导管328，该导管328允许压力传递物质324经由压力偏转隔膜(总体上被指示为332)联接至压力传感器330。压力偏转隔膜可以是例如薄膜式隔膜、波纹式隔膜、或能够将压力传感器330联接至压力传递物质324的其它隔膜。因此，如图示的，压力传感器330可以相对于所述热电偶套管被远程地设置，并且可以经由通过接入孔322中的压力传递物质324所传递的压力指示来产生压力传感器信号，所述压力传感器信号随后被变送器电路(未示出)接收。这防止苛刻的过程条件(诸如较高的温度过程)干扰多变量热电偶套管300的压力传感能力。
图4是本实用新型的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的电路的框图。系统400与图1至图3中所描述的多变量热电偶套管的元件有一些相似之处，并且类似的部件被类似地编号。系统400还可以包括其它项，如框436所指示的。系统400包括被联接至控制器424的通信电路422。通信电路422可以是能够传送与用所述多变量热电偶套管(诸如在图1至图3和图9中描述的多变量热电偶套管)获得的所述过程流体温度和/或压力有关的信息的任何适当的电路。通信电路422允许被设置在过程流体多变量测量系统中的所述多变量热电偶套管在过程通信回路或节段(诸如传输回路)上对过程流体温度和/或压力输出进行通信。合适的过程通信回路协议的示例包括4-20毫安协议、高速公路可寻址远距传感器(Highway Addressable Remote Transducer，
Figure BDA0003209272690000071
)协议、FOUNDATIOTM现场总线协议、以及WirelessHART协议(IEC 62591)。
系统400还包括为该系统400的所有部件提供电力的电力供应模块426，如由箭头428所指示的。在系统400被联接至有线过程通信回路(诸如
Figure BDA0003209272690000081
回路或FOUNDATIOTM现场总线节段)的实施例中，电力模块426可以包括合适的电路以调节从所述回路或节段接收的电力，从而操作该系统400的各个部件。因此，在这样的有线过程通信回路的实施例中，电力供应模块426可以提供合适的电力调节，以允许整个装置由该装置所联接的回路来供电。在其它实施例中，当使用无线过程通信时，电力供应模块426可以包括电力源，诸如电池或合适的调节电路。
控制器424能够通信地联接至通信电路422，并且包括任何合适的布置使得能够使用来自温度传感器组件410和压力传感器组件418的测量结果来产生基于热流的过程流体温度输出和过程流体压力输出。例如，控制器424可以从温度传感器组件410内的温度敏感元件414接收温度传感器信号，并且基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出。替代地或附加地，控制器424可以从压力传感器组件418内的压力敏感元件420接收压力传感器信号，并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。所述输出可以被提供至操作者、机器或其它装置。另外，所述输出可以是视觉输出、听觉输出、或能够指示所述过程流体多变量测量系统内的温度测量结果和/或压力测量结果的其它输出。在一个示例中，控制器424是微处理器。
测量电路430联接至控制器424，并且提供关于从温度传感器组件410和压力传感器组件418获得的测量结果的数字指示。测量电路430可以包括一个或更多个模数转换器、和/或用于将所述一个或更多个模数转换器与所述温度传感器组件410和压力传感器组件418交互的合适的复用电路。另外，测量电路430可以包括可以适合于所采用的多种不同类型的传感器的合适的放大和/或线性化电路。
温度传感器组件410说明性地包括温度敏感元件414，并且也可以包括其它项，如框432所指示的。这样的其它项的一个示例是振动传感器。温度敏感元件414经由接入孔(未示出)被联接至系统400的电子电路，并且被用于在所述过程流体多变量测量系统内产生指示所述过程流体的温度的温度传感器信号。压力传感器组件418说明性地包括压力敏感元件420，并且也可以包括其它项，如框434所指示的。其它项的示例是振动传感器。压力敏感元件420经由接入孔(未示出)被联接至系统400的电子电路，并且被用于产生指示所述过程流体多变量测量系统的压力的压力传感器信号。在一个实施例中，压力敏感元件420经由与温度敏感元件相同的接入孔被联接至系统400的电子电路。然而，在其它实施例中，压力敏感元件利用与在温度传感器组件410中所使用的接入孔分开的额外的接入孔。例如，所述接入孔可以被设置成与所述温度传感器组件相邻、被设置成平行于所述温度传感器组件、或以另一方式被设置在所述热电偶套管的壁内。
图5A至图5B是本实用新型的实施例特别适用的过程流体多变量测量系统的示意图。图5A中图示的系统与图5B有一些相似之处，并且类似的部件被类似地编号。如图示的，系统500通常包括热电偶套管502，所述热电偶套管502被配置成联接至过程流体管道504并且延伸穿过所述过程流体管道的壁506。热电偶套管502进一步被配置成通常接触过程流体管道504内的过程流体508以获得对所述过程流体的测量结果，诸如温度和/或压力。热电偶套管502进一步包括通常被设置在该热电偶套管502内的温度传感器组件510，并且包括传感器封壳，这进一步在图1至图3中图示。系统500通常包括被设置在热电偶套管502内的一个或更多个温度敏感元件(未示出)，诸如上文关于图1描述的温度敏感元件114。温度敏感元件被电连接至变送器电路，在图4中图示，所述变温度敏感元件被配置成获得一个或更多个温度测量结果。
过程流体多变量测量系统500还包括被联接至热电偶套管502的压力传感器组件518。压力传感器组件518典型地具有被设置在该压力传感器组件518中的一个或更多个压力敏感元件(未示出)，诸如上文关于图1描述的压力敏感元件120。当与过程流体管道504内的过程流体508接触时，温度传感器组件和压力传感器组件分别被配置成使用设置在热电偶套管502内的温度敏感元件和压力敏感元件来产生温度传感器信号和/或压力传感器信号以发送至变送器电路。所述变送器电路(诸如上文关于图4描述的)接收所述温度传感器信号和/或压力传感器信号，并且基于所接收的信号而响应地产生温度测量结果输出和/或压力测量结果输出。所述输出通常指示所述过程流体管道504内的所述过程流体508的温度和/或压力。替代地或附加地，所述输出可以指示所述过程流体管道504内的环境的温度和/或压力。
如图5A中图示的，热电偶套管502包括法兰配件。然而，在图5B中，热电偶套管502包括螺纹配件。如图5A中图示的，法兰配件524通常包括螺栓526，该螺栓526被配置成将热电偶套管502联接至过程流体管道504的喷嘴530。法兰配件524还包括密封环528，所述密封环528被配置成防止过程流体流穿其而过。密封环528可以是O形圈密封件、或能够将过程流体508密封到过程流体管道504中的任何其它密封件。
如图5B中图示的，热电偶套管502可以替代性地包括螺纹配件532，所述螺纹配件532被配置成联接至热电偶套管502上的螺纹(未示出)，以将热电偶套管502接合至过程流体管道504。螺纹配件532包括焊接部534，所述焊接部534被配置成将螺纹配件532联接至所述过程流体管道504的壁506。通过在螺纹式实施例或法兰式实施例中利用多变量热电偶套管，这允许在过程流体环境中有多种不同的热电偶套管安装以便实现温度和/或压力感测能力。
图6是根据本实用新型的实施例的具有应变计压力传感器的多变量热电偶套管的示意图。热电偶套管本体600通常包括接入孔602，所述接入孔602被设置在所述热电偶套管本体内、并且被配置成允许所述压力传感器组件的联接件穿过所述接入孔602。热电偶套管本体600进一步包括应变计传感器604，所述应变计传感器604被配置成响应于所述过程流体管道内的所检测的压力而产生压力传感器信号。应变计传感器包括适配卡圈606，所述适配卡圈被配置成将应变计传感器604联接至热电偶套管本体600。应变计传感器604在联接机构608处被联接至适配卡圈606。联接机构608可以是例如将适配卡圈606结合至应变计传感器604的焊接部。
应变计传感器604进一步包括压力传感器元件610，所述压力传感器元件610被配置成检测所述过程流体管道的压力、并产生指示所检测的压力的压力信号。在一个实施例中，应变计传感器604进一步包括通常被设置在通道614中的压力传递物质。所述压力传递物质通过隔离用隔膜620与所述过程流体能够流体地隔离，并且向压力传感器元件610传送压力指示。以这种方式，压力指示可以通过所述压力传递物质从所述过程流体传递并且被传递至压力传感器元件610以响应地产生压力传感器信号。所述压力传递物质可以是例如油。然而，在其它实施例中，所述压力传递物质可以是能够传递压力指示的其他流体。
隔离用隔膜620经由闭锁点616被联接至压力传感器604，并且被配置成将所述过程流体与所述压力传递物质和压力传感器元件610隔离。在一个实施例中，闭锁点616是焊接部。应变计传感器604另外包括屏幕612。通过在应变计传感器604的末端处并入屏幕612，所述应变计传感器可以被包封并且被保护以防止碎片穿过同时还防止受伴流频率(wakefrequency)限制。换句话说，流特性被优化，这进而可以改善压力和/或温度测量结果。
图7是根据本实用新型的实施例的具有电容式压力传感器的多变量热电偶套管的传感器封壳的示意图。热电偶套管本体700通常包括接入孔702，所述接入孔702被配置成允许所述压力传感器组件的联接件704穿过所述接入孔702。如示出的，联接件704包括线缆线。然而，在其它实施例中，联接件704可以是压力传递物质、两个或更多个线缆、或无线链路。热电偶套管本体700还包括电容式压力传感器714，所述电容式压力传感器714被配置成响应于所述过程流体管道内的所检测的压力而产生压力传感器信号。通过利用电容式压力传感器组件，所述压力传感器组件的联接件可以被设置在热电偶套管本体700内的多种不同的位置，诸如被设置在接入孔702中。
电容式压力传感器714还包括电容板708，所述电容板708被设置在所述热电偶套管的被配置成联接至过程流体管道内的过程流体的端部附近。在一个实施例中，电容板708包括被配置成产生和传递所述过程流体管道内的压力指示的压力偏转隔膜712和电极710。在一个实施例中，电容板708由玻璃材料形成。以这种方式，在压力偏转隔膜712与电极710之间的腔室714中可以形成真空，以允许压力指示的产生和传递。在一个实施例中，压力偏转隔膜712是波纹式隔膜。然而，在其它实施例中，压力偏转隔膜712可以是薄膜式隔膜。
图8是用于实施根据本实用新型的实施例的过程流体多变量测量系统的多变量传感器的示意图。传感器800通常被配置成获得一个或更多个温度测量结果和/或一个或更多个压力测量结果。特别地，传感器800可以被配置成在过程流体多变量测量系统中同时获得压力测量结果和温度测量结果两者。在一个实施例中，传感器800是应变计传感器。如图示的，传感器800包括电阻器802-808，所述电阻器802-808的电阻取决于应变和温度两者。当温度(与Vref相关)改变时，电阻器802-808沿类似的方向改变电阻并且改变类似的值。另外，当压力(与Vout相关)增加时，电阻器802和806的电阻增加类似的值、而电阻器804和808的电阻减小类似的值。以这种方式，传感器800可以在过程流体测量系统内同时获得压力测量结果和温度测量结果。
图9是用于实施根据本实用新型的另一实施例的过程流体多变量测量系统的多变量热电偶套管的示意图。图9中图示的系统与图1有一些相似之处，并且类似的部件被类似地编号。如图示的，热电偶套管900被配置成联接至过程流体管道(诸如在图5A至图5B中所描述的过程流体管道)，并且延伸穿过所述过程流体管道的壁。热电偶套管900进一步被配置成通常接触所述过程流体管道内的过程流体以获得对所述过程流体的测量结果，诸如温度和/或压力。在一个实施例中，热电偶套管900是螺纹式热电偶套管。然而，在其它实施例中，热电偶套管900可以是法兰式热电偶套管或能够联接至所述过程流体管道的其它热电偶套管设计。
热电偶套管900进一步包括多变量传感器920，所述多变量传感器920通常被设置在热电偶套管900的传感器封壳912内。传感器封壳912可以包括例如多变量传感器920，所述多变量传感器920类似于上文关于图8描述的多变量传感器。在一个实施例中，多变量传感器920是应变计传感器。然而，在其它实施方式中，可以利用不同类型的多变量传感器。多变量传感器920经由接入孔916被电连接至变送器电路(未示出)，并且被配置成获得一个或更多个温度测量结果和/或一个或更多个压力测量结果。特别地，多变量传感器920可以被配置成在过程流体多变量测量系统中同时获得压力测量结果和温度测量结果两者，并且响应地产生温度传感器信号和压力传感器信号。多变量传感器920说明性地包括一个或更多个多变量敏感元件，所述一个或更多个多变量敏感元件通常被设置在所述多变量传感器920内并且被配置成获得一个或更多个温度测量结果和压力测量结果。接入孔916通常被配置成允许多变量传感器920的联接件940穿过所述接入孔916。多变量传感器920可以经由传输回路、光纤线缆、无线链路或一些其它连接而被电连接至变送器电路，诸如上文关于图4描述的电路。在操作中，所述变送器电路可以从所述至少一个多变量敏感元件接收所述温度和压力传感器信号，并且基于所接收的传感器信号而响应地产生温度和压力测量结果输出。通过并入与上文关于图8描述的类似的多变量传感器，过程环境的温度和压力两者可以被确定，而不需要分立的传感器组件。
虽然已经参考优选实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出改变。例如，虽然已经关于具有压力感测能力的热电偶套管描述了本实用新型的实施例，但是其它过程变量传感器也可以被实施在热电偶套管中，涵盖但不限于流量、液位、pH、振动和侵蚀。

Claims (18)

1.一种过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述过程流体多变量测量系统包括：
热电偶套管，所述热电偶套管被配置成联接至过程流体管道、并且延伸穿过所述过程流体管道的壁；
温度传感器组件，所述温度传感器组件被设置在所述热电偶套管内，所述温度传感器组件具有被设置在该温度传感器组件中的至少一个温度敏感元件；
压力传感器组件，所述压力传感器组件被联接至所述热电偶套管，所述压力传感器组件具有被设置在该压力传感器组件中的至少一个压力敏感元件；
变送器电路，所述变送器电路能够通信地联接至所述温度传感器组件和所述压力传感器组件，所述变送器电路被配置成：
从所述至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号，并且基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出；和
从所述至少一个压力敏感元件接收压力传感器信号，并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。
2.根据权利要求1所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述变送器电路被配置成通过所述热电偶套管的接入孔而联接至所述压力传感器组件。
3.根据权利要求2所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述接入孔被设置成与所述温度传感器组件相邻。
4.根据权利要求3所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述接入孔被设置成平行于所述温度传感器组件。
5.根据权利要求3所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述接入孔被设置在所述热电偶套管的壁内。
6.根据权利要求1所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述压力敏感元件包括应变计压力传感器，所述应变计压力传感器被配置成响应于在所述过程流体管道内所检测的压力而产生所述压力传感器信号。
7.根据权利要求1所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述压力敏感元件包括电容式压力传感器，所述电容式压力传感器被配置成响应于在所述过程流体管道内所检测的压力而产生所述压力传感器信号。
8.根据权利要求2所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述压力敏感元件包括能够通信地联接至压力传感器的压力偏转隔膜，所述压力传感器被设置成远离所述热电偶套管。
9.根据权利要求8所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述压力偏转隔膜通过被设置在所述接入孔内的压力传递物质而能够通信地联接至所述压力传感器。
10.根据权利要求9所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述压力传递物质是油。
11.一种多变量热电偶套管，其特征在于，所述多变量热电偶套管包括：
温度传感器组件，所述温度传感器组件具有设置在该温度传感器组件中的至少一个温度敏感元件；
压力传感器组件，所述压力传感器组件具有设置在该压力传感器组件中的至少一个压力敏感元件；和
接入孔，所述接入孔被设置在所述热电偶套管内，所述接入孔被配置成允许所述压力传感器组件的联接件穿过所述接入孔。
12.根据权利要求11所述的多变量热电偶套管，其特征在于，所述接入孔被设置成与所述温度传感器组件相邻。
13.根据权利要求11所述的多变量热电偶套管，其特征在于，所述压力传感器组件被配置成通过所述热电偶套管的所述接入孔而联接至变送器电路。
14.根据权利要求11所述的多变量热电偶套管，其特征在于，所述压力敏感元件包括压力偏转隔膜，所述压力偏转隔膜能够通信地联接至被设置成远离所述多变量热电偶套管的压力传感器。
15.根据权利要求14所述的多变量热电偶套管，其特征在于，所述压力偏转隔膜通过被设置在所述接入孔内的压力传递物质而能够通信地联接至所述压力传感器。
16.一种过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述过程流体多变量测量系统包括：
热电偶套管，所述热电偶套管被配置成联接至过程流体管道、并且延伸穿过所述过程流体管道的壁；
多变量传感器，所述多变量传感器被设置在所述热电偶套管内，所述多变量传感器具有被设置在该多变量传感器中的至少一个多变量敏感元件；
变送器电路，所述变送器电路能够通信地联接至所述多变量传感器，所述变送器电路被配置成：
从所述至少一个多变量敏感元件接收温度传感器信号，并且基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出；和
从所述至少一个多变量敏感元件接收压力传感器信号，并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出。
17.一种过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述过程流体多变量测量系统包括：
热电偶套管，所述热电偶套管被配置成联接至过程流体管道、并且延伸穿过所述过程流体管道的壁；
温度传感器组件，所述温度传感器组件被设置在所述热电偶套管内，所述温度传感器组件具有被设置在该温度传感器组件中的至少一个温度敏感元件；
多变量传感器，所述多变量传感器被设置在所述热电偶套管内，所述多变量传感器具有被设置在该多变量传感器中的至少一个多变量敏感元件；
变送器电路，所述变送器电路能够通信地联接至所述温度传感器组件和所述多变量传感器，所述变送器电路被配置成：
从所述至少一个温度敏感元件接收温度传感器信号，并且基于所述温度传感器信号而响应地产生温度测量结果输出；
从所述至少一个多变量敏感元件接收压力传感器信号，并且基于所述压力传感器信号而响应地产生压力测量结果输出；以及
从所述至少一个多变量敏感元件接收额外的温度传感器信号，并且基于所述额外的温度传感器信号而响应地产生额外的温度测量结果输出。
18.根据权利要求17所述的过程流体多变量测量系统，其特征在于，所述额外的温度传感器信号被配置成提供备用的温度测量结果。
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