JP2022501598A - 高温用途向けの非侵襲的プロセス流体温度表示 - Google Patents
高温用途向けの非侵襲的プロセス流体温度表示 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022501598A JP2022501598A JP2021516580A JP2021516580A JP2022501598A JP 2022501598 A JP2022501598 A JP 2022501598A JP 2021516580 A JP2021516580 A JP 2021516580A JP 2021516580 A JP2021516580 A JP 2021516580A JP 2022501598 A JP2022501598 A JP 2022501598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- process fluid
- estimation system
- thermal conductivity
- sensor capsule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
- G01K1/143—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations for measuring surface temperatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
- G01K1/18—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element for reducing thermal inertia
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
- G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
- G01K13/026—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving liquids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
- G01K3/005—Circuits arrangements for indicating a predetermined temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
- G01K7/427—Temperature calculation based on spatial modeling, e.g. spatial inter- or extrapolation
Abstract
Description
Tcorrected=Tskin+(Tskin−Treference)*(Rpipe/Rsensor)。
Tcorrected=(ThotEnd+(ThotEnd−Treference)((Rpipe+Rstandoff)/Rsensor))
Claims (21)
- プロセス流体温度推定システムであって、
前記プロセス流体温度推定システムをプロセス流体導管の外表面に取付けるように構成された取付けアセンブリ、
センサカプセルであって、その中に少なくとも1つの温度感知素子が配置されているセンサカプセル、
前記少なくとも1つの温度感知素子の、温度とともに変化する特性を検出し、且つ、センサカプセル温度情報を提供するように構成された、前記センサカプセルに結合された測定回路、
前記プロセス流体導管の外表面と前記少なくとも1つの温度感知素子との間に挿入されるように構成された、既知の熱伝導率を有する高温スペーサ、及び、
前記測定回路に結合された制御器、
を備え、
前記制御器は、推定プロセス流体温度出力を生成するために、参照温度を取得するように、且つ、前記参照温度、前記センサカプセル温度情報、及び、前記高温スペーサの前記既知の熱伝導率を用いた熱伝達計算を使用するように構成されている、
上記プロセス流体温度推定システム。 - 前記少なくとも1つの温度感知素子は、熱的動作限界を有し、前記高温スペーサは、前記少なくとも1つの温度感知素子の熱的動作限界を超える表面温度を有する表面と接触するように構成された第1端部を有する、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記少なくとも1つの温度感知素子の熱的動作限界は、約300℃である、請求項2に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記少なくとも1つの温度感知素子は、抵抗温度デバイスである、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記高温スペーサは、前記取り付けアセンブリの開口部を通過する、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記高温スペーサは、前記プロセス流体温度推定システムを前記パイプに結合するように構成されたパイプクランプを含む、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記高温スペーサは、前記センサカプセル内に配置されている、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記制御器に結合され、且つ、前記プロセス通信ループプロトコルに従って通信するように構成された通信回路を更に備えている、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記通信回路は、無線で通信するように構成されている、請求項8に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記センサカプセルは、端部キャップを有し、そして前記少なくとも1つの温度感知素子は、サーマルグリース、鉱物絶縁粉末、及び、RTVから成るグループから選択された1の材料と共に、端部キャップに熱的に結合されている、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記端部キャップは、銀で形成されている、請求項10に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記高温挿入体は、ステンレス鋼で形成されている、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- 前記高温挿入体は、セラミックで形成されている、請求項1に記載のプロセス流体温度推定システム。
- プロセス流体温度推定システムに関する熱伝導率情報を生成する方法であって、
高温挿入体が曝される動作温度に基づいて高温挿入体を選択すること、
前記選択された高温挿入体に関する熱伝導率情報を取得すること、及び、
プロセス流体温度を推定するための熱伝達方程式において使用するために、前記熱伝導率情報を前記プロセス流体温度推定システム内に保存すること、
を包含する、
上記方法。 - 前記熱伝導率情報は、前記高温挿入体と共に提供される、請求項14に記載の方法。
- 前記熱伝導率情報は、前記較正過程を介して取得される、請求項14に記載の方法。
- 導管内のプロセス流体温度を推定する方法であって、
前記導管の外表面に熱的に結合された高温側と低温側とを有する高温挿入体を提供することであって、前記高温挿入体は既知の熱伝導率を有している、
前記高温挿入体の前記低温側の温度を測定すること、
参照温度を取得すること、及び、
前記導管内のプロセス流体の温度を推定するために、前記測定された低温側の温度、参照温度、及び既知の熱伝導率に関する熱流計算を使用すること、
を包含する、
上記方法。 - 前記既知の熱伝導率は、熱流計算を実行するデバイスのメモリから取得される、請求項17に記載の方法。
- 前記参照温度を取得することは、前記プロセス流体温度推定システムのハウジング内の端子ブロックの温度を測定することを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記参照温度を取得することは、前記参照温度を指示するプロセス通信を受信することを含む、請求項17に記載の方法。
- プロセス流体温度推定システムであって、
プロセス流体導管に取り付けられるように、且つ、その中に延在するように構成されたサーモウェルであって、前記プロセス流体に接触するように構成された遠位端を有している前記サーモウェル、
センサカプセルであって、その中に配置された少なくとも1つの温度感知素子を有するセンサカプセル、
前記センサカプセルに結合され、温度とともに変化する、前記少なくとも1つの温度感知素子の特性を検出するように、且つ、センサカプセル温度情報を提供するように構成された測定回路、
前記サーモウェルの前記遠位端と前記少なくとも1つの温度感知素子との間に挿入されるように構成された、既知の熱伝導率を有する高温スペーサ、及び、
前記測定回路に結合された制御器であって、推定プロセス流体温度出力を生成するために、参照温度を取得するように構成され、且つ前記参照温度、前記センサカプセル温度情報、及び前記高温スペーサの前記既知の熱伝導率を用いた熱伝達計算を採用するように構成されている前記制御器、
を備える、
上記プロセス流体温度推定システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/139,341 US11073429B2 (en) | 2018-09-24 | 2018-09-24 | Non-invasive process fluid temperature indication for high temperature applications |
US16/139,341 | 2018-09-24 | ||
PCT/US2019/051911 WO2020068551A1 (en) | 2018-09-24 | 2019-09-19 | Non-invasive process fluid temperature indication for high temperature applications |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022501598A true JP2022501598A (ja) | 2022-01-06 |
JP7233524B2 JP7233524B2 (ja) | 2023-03-06 |
Family
ID=69125397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021516580A Active JP7233524B2 (ja) | 2018-09-24 | 2019-09-19 | 高温用途向けの非侵襲的プロセス流体温度表示 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11073429B2 (ja) |
EP (1) | EP3857192B1 (ja) |
JP (1) | JP7233524B2 (ja) |
CN (2) | CN110940437B (ja) |
CA (1) | CA3113927C (ja) |
WO (1) | WO2020068551A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10760742B2 (en) * | 2018-03-23 | 2020-09-01 | Rosemount Inc. | Non-intrusive pipe wall diagnostics |
US11029215B2 (en) * | 2018-09-24 | 2021-06-08 | Rosemount Inc. | Low contact clamp for non-invasive process fluid temperature indication |
US11686626B2 (en) | 2019-07-01 | 2023-06-27 | Thermasense Corp. | Apparatus, systems, and methods for non-invasive thermal interrogation |
US11248940B2 (en) | 2019-12-20 | 2022-02-15 | Rosemount Inc. | Non-invasive process fluid flow indication using temperature difference |
US20220260432A1 (en) * | 2021-02-16 | 2022-08-18 | Omega Engineering, Inc. | Non-invasive measurement and calculation system |
CN117203507A (zh) * | 2021-03-05 | 2023-12-08 | 超清洁控股有限公司 | 柱形表面感测方法 |
CN117561428A (zh) * | 2021-06-25 | 2024-02-13 | 罗斯蒙特公司 | 具有热时间响应改进的基于热流的过程流体温度估计系统 |
CN114136477B (zh) * | 2021-11-29 | 2023-02-24 | 盐城市苏瑞思电子有限责任公司 | 一种基于铂热电阻的温度传感装置 |
US20230314239A1 (en) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Rosemount Inc. | Process fluid temperature estimation using improved heat flow sensor |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5161871A (en) * | 1974-11-25 | 1976-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Koondosensaano seizohoho |
US20040101030A1 (en) * | 2002-11-27 | 2004-05-27 | Trapasso David J. | Method and apparatus for inferring a temperature |
JP2017502299A (ja) * | 2013-12-26 | 2017-01-19 | ローズマウント インコーポレイテッド | 非侵入型温度測定アセンブリ |
US20170212065A1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-07-27 | Rosemount Inc. | Non-intrusive process fluid temperature calculation system |
WO2018005082A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Rosemount Inc. | Process fluid temperature measurement system with improved process intrusion |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6390670B1 (en) * | 1999-08-06 | 2002-05-21 | Pgi International Ltd. | Temperature sensing device for metering fluids |
US6971274B2 (en) * | 2004-04-02 | 2005-12-06 | Sierra Instruments, Inc. | Immersible thermal mass flow meter |
US7458718B2 (en) * | 2006-02-22 | 2008-12-02 | Honeywell International Inc. | Temperature sensor that achieves a fast response in an exhaust gas environment |
JP5161871B2 (ja) | 2006-04-27 | 2013-03-13 | サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Task−1およびtask−3イオンチャンネルの阻害剤 |
JP2008164473A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 導体温度測定装置 |
US7748267B2 (en) * | 2008-04-21 | 2010-07-06 | Sierra Insturments, Inc. | Mass flow meter with solder/braze-flow secured spacer |
US7982580B2 (en) * | 2008-05-30 | 2011-07-19 | Rosemount Inc. | High vibration thin film RTD sensor |
CN101571428B (zh) | 2009-05-21 | 2010-12-08 | 中国科学院力学研究所 | 测量热流和温度的传感器及高温下测量热流与温度的方法 |
GB2500034A (en) * | 2012-03-07 | 2013-09-11 | Passivsystems Ltd | Calculation of temperature on a remote side of a barrier using thermal conductivity properties of the barrier and temperature measurements |
DE102012108388A1 (de) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | Endress + Hauser Wetzer Gmbh + Co. Kg | Temperaturmessvorrichtung zur Bestimmung der Temperatur an der Oberfläche einer Rohrleitung |
DE102014103430A1 (de) * | 2014-03-13 | 2015-09-17 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Wandlervorrichtung sowie damit gebildetes Meßsystem |
US9891180B2 (en) * | 2015-09-02 | 2018-02-13 | Industrial Technology Research Institute | Thermal needle probe |
US10317295B2 (en) | 2016-09-30 | 2019-06-11 | Rosemount Inc. | Heat flux sensor |
US10976204B2 (en) | 2018-03-07 | 2021-04-13 | Rosemount Inc. | Heat flux sensor with improved heat transfer |
US10760742B2 (en) | 2018-03-23 | 2020-09-01 | Rosemount Inc. | Non-intrusive pipe wall diagnostics |
-
2018
- 2018-09-24 US US16/139,341 patent/US11073429B2/en active Active
-
2019
- 2019-03-25 CN CN201910231388.9A patent/CN110940437B/zh active Active
- 2019-03-25 CN CN201920388346.1U patent/CN209945581U/zh active Active
- 2019-09-19 WO PCT/US2019/051911 patent/WO2020068551A1/en unknown
- 2019-09-19 JP JP2021516580A patent/JP7233524B2/ja active Active
- 2019-09-19 CA CA3113927A patent/CA3113927C/en active Active
- 2019-09-19 EP EP19866156.3A patent/EP3857192B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5161871A (en) * | 1974-11-25 | 1976-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Koondosensaano seizohoho |
US20040101030A1 (en) * | 2002-11-27 | 2004-05-27 | Trapasso David J. | Method and apparatus for inferring a temperature |
JP2017502299A (ja) * | 2013-12-26 | 2017-01-19 | ローズマウント インコーポレイテッド | 非侵入型温度測定アセンブリ |
US20170212065A1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-07-27 | Rosemount Inc. | Non-intrusive process fluid temperature calculation system |
WO2018005082A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Rosemount Inc. | Process fluid temperature measurement system with improved process intrusion |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA3113927A1 (en) | 2020-04-02 |
CN209945581U (zh) | 2020-01-14 |
EP3857192A4 (en) | 2022-07-13 |
US20200096397A1 (en) | 2020-03-26 |
EP3857192A1 (en) | 2021-08-04 |
CN110940437A (zh) | 2020-03-31 |
JP7233524B2 (ja) | 2023-03-06 |
WO2020068551A1 (en) | 2020-04-02 |
CN110940437B (zh) | 2022-09-23 |
US11073429B2 (en) | 2021-07-27 |
CA3113927C (en) | 2024-04-16 |
EP3857192B1 (en) | 2023-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN209945581U (zh) | 过程流体温度估测系统 | |
CN112595427B (zh) | 非侵入式过程流体温度计算系统 | |
JP7368462B2 (ja) | 誤差が減少した非侵襲的プロセス流体温度表示 | |
US11415466B2 (en) | Temperature measuring device and method for determining temperature | |
JP7162668B2 (ja) | 改善された伝熱を有する熱流束センサ | |
CA3114609C (en) | Non-invasive process fluid temperature indication | |
CA3162168A1 (en) | Non-invasive process fluid flow indication using temperature difference | |
CN220708572U (zh) | 过程温度估计系统以及用于过程温度估计系统的传感器封壳 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210521 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220426 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220714 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7233524 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |