JP2016532088A - 改良されたピトー管の形態を有する差圧ベースの流量測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
背景技術の項で述べたように、平均ピトー管ベースの流量センサは、典型的には、流れている流体中に差圧を発生させることによって動作する。この差圧を感知するために差圧センサが使用され、感知された圧力は、プロセス流体の流速に相関させられる。ピトー管から得られる上流と下流の圧力が、流管の直径を横切って取得される平均圧力であれば、より正確な流量測定値が得られることが知られている。これは、より正確な流量測定値を与えるが、流体がプローブを通過するときに差圧中に起こる不安定な変動のために、流量測定値にまだ誤差が生じることがある。特に、低周波変動は、流速の変化として誤って検出される。本発明は、渦離脱低周波振動を安定化し、それによって、より正確な流量測定値を提供する。これは、以下に詳細に記述される。
Claims (30)
- 差圧に基づく流量測定システムであって、
プロセス流体の流量に関連する圧力センサ出力を有する差圧センサと、
前記差圧センサに結合され、前記プロセス流体を流通させる導管中に挿入されるように構成された細長いプローブと、
前記差圧センサに結合された少なくとも1つの上流開口を有し、それによって上流圧力を前記差圧センサに適用する前記プローブ中の上流プレナムと、
前記差圧センサに結合された少なくとも1つの下流開口を有し、それによって下流圧力を前記差圧センサに適用する前記導管中の下流プレナムと、
前記細長いプローブに近接してプロセス流体の流れの中に位置され、細長いプローブに近接する渦の離脱を安定化するように構成された渦離脱安定化器と、
を備えた流量測定システム。 - 前記渦離脱安定化器が、少なくとも1つの境界層フェンスからなる請求項1に記載の流量測定システム。
- 前記境界層フェンスが、プロセス流体の流れの方向と略平行に配置された平表面からなる請求項2に記載の流量測定システム。
- 前記細長いプローブの長さに沿って位置された複数の境界層フェンスを含む請求項2に記載の流量測定システム。
- 前記上流プレナムが、複数の上流開口を含み、前記複数の境界層フェンスが、前記上流開口の間に位置されている請求項4に記載の流量測定システム。
- 前記境界層フェンスが、前記細長いプローブの上流面から前記細長いプローブの下流面に延びていて、前記細長いプローブの縦方向軸に対して垂直に配置されている請求項2に記載の流量測定システム。
- 前記渦離脱安定化器が、下流エレメントからなる請求項1に記載の流量測定システム。
- 前記下流エレメントが、前記下流プレナムに隣接するように結合されたプレートからなる請求項7に記載の流量測定システム。
- 前記下流エレメントが、プロセス流体の流れに対して垂直な方向に延びている請求項7に記載の流量測定システム。
- 前記下流エレメントが、前記細長いプローブに略平行な方向に延びている請求項9に記載の流量測定システム。
- 前記下流プレナムが、前記下流エレメント内に取り付けられている請求項7に記載の流量測定システム。
- 前記細長いプローブと前記下流エレメントの間の開口は、それらの間での流体伝達を許す請求項7に記載の流量測定システム。
- 前記細長いプローブが、平均ピトー管からなる請求項1に記載の流量測定システム。
- 前記細長いプローブは、断面"T"形を有し、前記渦離脱安定化器は、前記"T"形のベースを通って延びている開口からなる請求項1に記載の流量測定システム。
- 差圧に基づいてプロセス流体の流量を測定する方法であって、
プロセス流体の流れを運ぶ導管内に、上流面と下流面を有する細長いプローブを配置すること、
前記細長いプローブに関して上流圧力および下流圧力を圧力センサに結合させること、
前記上流圧力および下流圧力に基づいてプロセス流体の流量を測定すること、
前記プロセス流体が前記細長いプローブを通過して動くときに、プロセス流体中に生じる渦の離脱の振動を安定化させること、
からなる方法。 - 前記渦の離脱の振動を安定化させることが、前記細長いプローブに近接して少なくとも1つの境界層フェンスを配置することからなる請求項15に記載の方法。
- 前記境界層フェンスが、プロセス流体の流れの方向と略平行に配置された平表面からなる請求項16に記載の方法。
- 前記細長いプローブの長さに沿って位置された複数の境界層フェンスを与えることを含む請求項16に記載の方法。
- 前記細長いプローブが、複数の上流開口を有する上流プレナムを含み、前記複数の境界層フェンスが、前記上流開口の間に位置されている請求項18に記載の方法。
- 前記境界層フェンスが、前記細長いプローブの上流面から前記細長いプローブの下流面に延びていて、前記細長いプローブの縦方向軸に対して垂直に配置されている請求項18に記載の方法。
- 前記渦の離脱の振動を安定化させることが、前記細長いプローブに近接して下流エレメントを配置することからなる請求項15の方法。
- 前記下流エレメントが、前記下流プレナムに隣接するように結合されたプレートからなる請求項21に記載の方法。
- 前記下流エレメントが、プロセス流体の流れに対して垂直な方向に延びている請求項21に記載の方法。
- 前記下流エレメントが、前記細長いプローブに略平行な方向に延びている請求項21に記載の方法。
- 前記下流エレメントは、前記下流圧力を前記圧力センサに結合するプレナムを含む請求項21の方法。
- 前記細長いプローブと前記下流エレメントの間の開口は、それらの間での流体伝達を許す請求項21の方法。
- 前記細長いプローブが、平均ピトー管からなる請求項15に記載の方法。
- 導管内に挿入されるように構成されて、前記導管内のプロセス流体の流量の測定に使用される平均ピトー管であって、
圧力センサに結合するように構成された少なくとも1つの上流開口を有し、それによって上流圧力を前記圧力センサに適用する上流プレナムと、
前記圧力センサに結合されるように構成された少なくとも1つの下流開口を有し、それによって下流圧力を前記圧力センサに適用する下流プレナムと、
プロセス流体の流れの中に位置されて、渦の離脱を安定化する渦離脱安定化器と、
を備えた平均ピトー管。 - 前記渦離脱安定化器が、少なくとも境界層フェンスからなる請求項28に記載の平均ピトー管。
- 前記渦離脱安定化器が、下流エレメントからなる請求項28に記載の平均ピトー管。
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