RU2389057C2 - Технологическое соединение для диагностики технологического процесса - Google Patents

Технологическое соединение для диагностики технологического процесса Download PDF

Info

Publication number
RU2389057C2
RU2389057C2 RU2007135950/09A RU2007135950A RU2389057C2 RU 2389057 C2 RU2389057 C2 RU 2389057C2 RU 2007135950/09 A RU2007135950/09 A RU 2007135950/09A RU 2007135950 A RU2007135950 A RU 2007135950A RU 2389057 C2 RU2389057 C2 RU 2389057C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
technological
connection
fluid
sensor
noise
Prior art date
Application number
RU2007135950/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007135950A (ru
Inventor
Роберт К. ХЕДКЕ (US)
Роберт К. ХЕДКЕ
Дэвид А. БРОДЕН (US)
Дэвид А. БРОДЕН
Original Assignee
Роузмаунт Инк.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роузмаунт Инк. filed Critical Роузмаунт Инк.
Publication of RU2007135950A publication Critical patent/RU2007135950A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2389057C2 publication Critical patent/RU2389057C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Изобретение относится к управлению технологическим процессом и системам мониторинга, а именно к диагностике, используемой в таких системах. Технический результат - улучшение передачи технологического шума от рабочей жидкости к технологическому устройству. Технологическое соединение 256 для соединения диагностического устройства с рабочей жидкостью технологического процесса включает в себя технологический интерфейс, сконфигурированный для физического соединения с рабочей жидкостью. Путепровод 270 жидкости сконфигурирован для оптимизации передачи технологического шума от рабочей жидкости к диагностическому устройству для использования в нем. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к управлению технологическим процессом и системам мониторинга. Более конкретно, настоящее изобретение относится к диагностике, используемой в таких системах.
Уровень техники
Управление технологическим процессом и системы мониторинга используются для мониторинга или управления многими видами технологических процессов. Например, системы мониторинга могут использоваться для мониторинга процесса перекачки рабочих жидкостей, таких как нефть, бензин и т.д., в то время как системы управления технологическим процессом используются для управления технологическими процессами. Например, технологический трансмиттер, такой как датчик давления, может быть сконфигурирован для восприятия технологического давления и передачи информации, относящейся к измеряемому давлению, к удаленному местоположению, например комнате управления через двухпроводной контур управления процессом. Двухпроводной контур управления процессом - это один пример стандарта в области связи, используемый в таких системах. В системе управления в ответ на изменение детектируемых технологических параметров (например, давления), контроллер может быть сконфигурирован для изменения функционирования процесса, как это требуется, управляя, например, положением клапана.
Если технологическое устройство (трансмиттер технологических параметров или контроллер технологического процесса) вышло из строя или по какой-то другой причине не работает, в соответствии со своими техническими характеристиками, управляемый процесс может быть прерван, также как и процесс управления оборудованием. Для определения или «диагностирования» состояния хода процесса использовались различные технологии. Такие технологии могут использоваться для обеспечения сигнала о том, что компонент вышел из строя. После чего процесс может быть остановлен для замены компонента обслуживающим персоналом. Кроме того, в некоторых конструкциях диагностическое оборудование пытается определить неисправный компонент до окончательного выхода его из строя, позволяя, таким образом, выполнять предупреждающий ремонт.
Некоторые технологии часто используют технологический шум для диагностирования процесса управления и систем мониторинга. Технологический шум - это высокое изменение частоты сигнала давления, вызванное оборудованием и обычным потоком жидкости. Одним примером технологического шума может быть высокая частота изменения давления, вызванная течением через измерительную диафрагму или насос турбины. Технологический шум может отслеживаться и использоваться для идентификации неисправностей или неисправного компонента в процессе контроля и мониторинга системы. Такие технологии описаны, например, в патенте США № 6 601 005, озаглавленном как «Устройство диагностики технологического процесса, использующее сигнал датчика технологических параметров», опубликованном 29 июля 2003 года и предназначенном компании Rosemount Inc.
Сущность изобретения
Технологическое соединение для соединения диагностического устройства с рабочей жидкостью технологического процесса включает в себя технологический интерфейс, сконфигурированный для физического соединения с рабочей жидкостью. Путепровод жидкости, распространяющийся от технологического интерфейса, соединяет элемент технологического интерфейса технологического устройства с рабочей жидкостью. Путепровод жидкости сконфигурирован для улучшения передачи технологического шума от рабочей жидкости к технологическому устройству.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - это примерная схема системы управления процессом, включая технологическое соединение в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - это графическая иллюстрация эффекта «водного молотка».
Фиг.3 - это блок-схема диагностического устройства, включающего технологическое соединение изобретения.
Фиг.4 - это схема, иллюстрирующая одну конфигурацию технологического соединения для усиления сигнала технологического шума.
Фиг.5 - это упрощенная схема, иллюстрирующая другую конфигурацию технологического соединения, настроенную на усиление сигналов шума.
Фиг.6 - это вид в перспективе полевого устройства, связанного с технологическим процессом, включающим в себя элемент шумового соединения в путепроводе жидкости, простирающемся между рабочей жидкостью и полевым устройством.
Фиг.7 - это поперечный разрез путепровода жидкости, показывающий регулируемый объем и главный проход.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает технологиями соединения технологических устройств с производственными рабочими жидкостями способом, который улучшает чувствительность устройств к технологическому шуму или ряду интересующих параметров для увеличения диагностических возможностей устройства. Это может включать усиление и/или подавление всего или части сигнала технологического шума.
На фиг. 1 изображено типичное оборудование для диагностического устройства 102 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения в сборке 100. На фиг. 1 диагностическое устройство 102, например технологический трансмиттер 102, сконфигурированный как датчик давления, изображен в соединении с системой 104 управления. Технологические передатчики могут быть сконфигурированы для мониторинга одного или более технологических параметров, связанных с жидкостями технологической установки такими, как, например, гидросмеси, жидкости, пары и газы на химических, целлюлозных, нефтяных, газовых, фармацевтических, пищевых и других заводах по переработке жидкостей. Измеряемым технологическим параметром может быть давление, расход, уровень, температура или другие свойства текучей среды. Воспринимающий технологический шум датчик технологических параметров - это такое устройство, которое может воспринимать технологический шум, производимый рабочей жидкостью. Например, датчик давления, датчик в кориолисовом расходомере, электроды в магнитном расходомере, датчик в вихревом или ультразвуковом расходомерах или другие датчики. Технологические трансмиттеры включают один или более датчиков, которые могут быть как внутренними, так и внешними по отношению к трансмиттеру, в зависимости от монтажных требований технологической установки. Технологические трансмиттеры формируют один или более выходных сигналов датчика, которые отображают измененные технологические параметры, или также могут осуществлять мониторинг процесса, используя данные, полученные от удаленных датчиков. Выходные сигналы датчиков сформированы для их передачи на большие расстояния к контроллеру или индикатору через канал 106 связи. На типичных заводах по переработке жидкостей каналом 106 связи может быть 4-20 мА токовый контур, который питает трансмиттер, или соединение промышленной сети, HART® протокольная связь или оптико-волоконная связь с контроллером, канал беспроводной связи, управляющая система или выходное устройство. Для обеспечения искробезопасности во взрывоопасных атмосферах в трансмиттерах, питаемых от двухпроводного контура, питание должно удерживаться низким. Другие типы каналов связи могут также быть использованы, например сеть, функционирующая с другими протоколами, такими как tcp/ip, включая проводные и беспроводные технологии.
На фиг. 1 устройство 108 управления насосом и устройство 110 управления клапаном проиллюстрированы как примеры управляющих устройств и источники вибрационного звука. Управляющие устройства запускаются управляющей системой 104, используя канал 106 связи для управления рабочей жидкостью. Системой 104 может быть обслуживающий компьютер, система планирования или мониторинга предприятия, или компьютеризированная обслуживающая измерительная система, или система управления технологическим процессом. Управляющие устройства обычно также являются источниками вибрационного шума. Впрочем, источником вибрационного шума является любой элемент в технологическом процессе, который производит вибрации, переносимые рабочей жидкостью. Сигналы вибрирующего шума - это любые вибрационные сигналы, производимые управляющим устройством или производимые рабочей жидкостью, движущейся через технологическую систему, например вибрации, обусловленные наличием кавитации, или другой шум, имеющий отношение к потоку или процессу. Устройство 110 управления клапаном включает в себя контроллер 112 клапана, который управляет подачей сжатого воздуха в привод 114 клапана, который, в свою очередь, активирует клапан 116. Устройство управления насосом включает в себя двигатель 118, который приводит в движение насос 120, заставляющий рабочую жидкость двигаться через всасывающий фланец трубопровода 122 и выходить через выпускной клапан 124. Все управляющие устройства и трансмиттеры соединены с технологическим трубопроводом 130, который переносит рабочую жидкость. Сигналы 132 вибрационного шума, производимые технологическим процессом, например работой управляющих устройств, проходят через рабочую жидкость и воспринимаются датчиком технологических параметров. Диагностическое устройство включает в себя датчик технологического шума, детектирующий технологический шум для использования его в диагностиках. Датчиком технологического шума может быть специализированный датчик или это может быть датчик технологических параметров, использующий технологии, например те, что описаны в патенте США № 6 601 005, озаглавленном «Устройство диагностики технологического процесса, использующее сигнал датчика технологических параметров», опубликованном 29 июля 2003 года и предназначенном компании Rosemoun Inc. и который включен здесь посредством ссылки полностью.
Фиг.1 иллюстрирует технологическое соединение 136 в соответствии с настоящим изобретением. Технологическое соединение 136 может быть любой формы и конструкции, а конкретная форма показана на фиг. 1 только для иллюстрации. Соединение 136 сформировано оптимизировать взаимодействие сигналов 132 технологического шума с датчиком, установленным в передатчике 102. Примеры улучшения такого шумового сигнала включают в себя увеличение амплитуды, изменение частотного профиля, фильтрование определенных частот и т.д.
Технологическое соединение 136 обеспечивает путепровод рабочей жидкости, сконфигурированный оптимизировать, например усилением, передачу технологического шума от рабочей жидкости к технологическому устройству. Технологическое соединение 136 может использовать любую подходящую технологию для усиления взаимодействия сигнала вибрации с датчиком технологических параметров. Для улучшения диагностических возможностей трансмиттера 102 предпочтительно, чтобы соединительные детали внутри соединения 136, которые несут рабочую жидкость к датчику технологических параметров, увеличивались.
Например, один путепровод, который может быть сконфигурирован для увеличения шума, может использовать технологию, обычно известную как «вколачивание давлением». В одном примере «вколачивания давлением» зажигание легковоспламеняющегося материала в замкнутой трубе или чего-то подобного создает фронт воспламенения. Это генерирует волну давления, которая начинает перемещаться в направлении горючего материала. Горящий материал распространяется быстро, вызывая реактивный эффект и продвигая горение к более высокой скорости и более высокому давлению. Фронт горения перемещается через взрыв к перевозбужденной детонации, достигая своего пика давления и скорости. Затем он стабилизируется и продолжает перемещаться через систему труб в виде устойчивой детонации. Таким образом, маленькая, относительно низкая энергия зажигания может быть преобразована в пределах очень короткого расстояния и времени в грандиозный взрыв. Другой пример «вколачивания давлением» известен как феномен водного «молотка». Например, в трубе, несущей струю жидкости, если клапан внезапно закрывается, столб жидкости резко тормозится до нулевой скорости. Это производит волну давления, проходящую сквозь жидкость в направлении обратном течению, и перемещающуюся со скоростью звука в жидкости. Затем волна давления отражается назад к клапану. На клапане волна давления опять отражается в обратном направлении. Отражения при правильных расчетах по времени могут увеличить сигнал. Этот процесс повторяется до тех пор, пока волна не рассеется. Этот тип «вдавливания давлением» именуется «гидравлическим ударом» или «водяным молотком». Это может быть многократно действующим давлением и может приводить к надоедливому шуму и избыточному напряжению системы трубопроводов. Фиг.2 - это графическое изображение зависимости давления воды от времени во время события типа гидравлического удара (водяной молоток). Когда клапан закрыт, график, показанный на фиг. 2, иллюстрирует возникновение большого избыточного давления.
Другой пример путепровода, который сконфигурирован на усиление шума, - это тот, который усиливает звук. Например, чаше- или рупорообразная конфигурация наподобие человеческого уха. Такая форма фокусирует звук с большой площади на относительно маленькую площадь, увеличивая, таким образом, амплитуду. Далее, путем правильного формирования путепровода различные частоты могут быть уменьшены или увеличены по желанию.
Другой пример конфигурации, увеличивающей передачу технологического шума, подобен действию барабанной перепонки уха человека. Барабанная перепонка состоит из большого количества компонентов, приспособленных для усиления звука. Когда молоточек уха приводится в движение барабанной перепонкой, он движется из стороны в сторону подобно рычагу. Противоположный конец молоточка соединяется с наковальней, которая присоединена к слуховой косточке. Слуховая косточка действует как поршень, создавая волны в жидкости внутреннего уха для предоставления уху колебаний давления звуковых волн. Усиление происходит из-за разницы размеров между барабанной перепонкой и стремечком. Далее, молоточек длиннее наковальни, образующей базовый рычаг между барабанной перепонкой и слуховой косточкой. Молоточек передвигается на большее расстояние, в то время как наковальня движется с большей силой. Кроме того, давление, приложенное к улиточной жидкости уха, приблизительно в двадцать два раза больше давления, получаемого самой ушной перепонкой. Любая из технологий усиления может быть внедренной в путепровод рабочей жидкости соединения 136, чтобы усилить или по-другому увеличить передачу технологического шума от рабочей жидкости к технологическому устройству для использования в диагностике. Аналогично этому, такую же технологию можно использовать для уменьшения нежелаемой шумовой информации.
На фиг. 3 изображена блок-схема, иллюстрирующая один вариант осуществления трансмиттера 102, сконфигурированного как диагностическое устройство в соответствии с изобретением. Примеры других диагностических устройств включают в себя: управляющую систему 104, магнитные расходомеры, вихревые расходомеры, кориолисовы расходомеры и технологические управляющие устройства, например устройство 110 управления клапаном. Трансмиттер 102 воспринимает технологические параметры рабочей жидкости в трубе 130 с датчиком 138 технологических параметров. Датчик 138 может быть датчиком технологических параметров или может быть специализированным датчиком, используемым только для диагностики. Трансмиттер 102 включает в себя технологическое соединение 136, которое соединяет датчик 138 технологических параметров с технологической жидкостью в трубе 130. Например, соединение 136 может быть выполнено любой формы для увеличения или изменения технологического шума или других технологических параметров, которые связаны с датчиком 138 технологических параметров. Несмотря на то что технологическое соединение 136 показано как соединение с датчиком технологических параметров, датчик 138 может также содержать специализированный диагностический датчик 138. Аналого-цифровой преобразователь 144 принимает выходной сигнал 146 датчика из датчика 138 технологических параметров, который относится к технологическим параметрам рабочей жидкости и сигналу 132 шума. Аналого-цифровой преобразователь 144 предоставляет цифровой сигнал датчика системе 148 микропроцессора.
Система 148 микропроцессора включает в себя сигнальный процессор 150, который соединен с выводом 146 датчика через аналого-цифровой преобразователь 144 и изолирует компоненты сигнала 132 шума, такие как частоты, амплитуды или сигнальные характеристики, которые относятся к функционированию процесса. Сигнальный процессор 150 предоставляет изолированный выходной сигнал 152 к блоку 154 оценки сигнала. Сигнальный процессор фильтрованием изолирует часть сигнала технологических параметров, выполняя преобразование элементарных волн, преобразование Фурье, используя нейронную сеть, статистические анализы или другие технологии оценки сигналов. Изолированный выходной сигнал относится к сигналам 132 вибрационного шума в технологической жидкости, детектируемым датчиком 138. Блок 154 оценки сигналов включает в себя память 155 и обеспечивает выходными сигналами 156 параметров, которые относятся к состоянию технологического процесса, включая само технологическое устройство, например заглушенный трубопровод. Блок 154 оценки сигналов оценивает изолированный выходной сигнал 152, основываясь на правилах, нечеткой логике, нейронной сети, экспертной системе, анализе элементарных волн или других технологиях оценки сигналов. Изобретение не ограничено технологиями, перечисленными здесь. Условия обработки включают состояние, диагностику, жизнеспособность или время до информации об отказах, относящееся к клапанам, насосам, герметичности насосов, сливным системам, активаторам, соленоидам, компрессорам, турбинам, смесителям, увлажнителям, сетям трубопроводов, арматуре, резервуарам, датчикам, трансмиттерам или другим компонентам системы управления технологическим процессом. Обработанные выходные сигналы подаются на схему 158 ввода/вывода, которая обычно взаимодействует с двухпроводным контуром 106 управления процессом. В некоторых конструкциях схемы 158 ввода/вывода также обычно обеспечивают питанием для функционирования технологического устройства, используя питание, полностью генерируемое контуром 106 управления процессом. Схемы 158 ввода/вывода используются также для передачи и получения прочих данных 160 через контур 106 управления процессом. Например, если устройство сконфигурировано как трансмиттер, информация о технологических параметрах может быть передана через контур 106.
Датчик 138 также может быть датчиком любого вида, который способен детектировать вибрацию в рабочей жидкости. Датчик 138 должен иметь пропускную способность и частотную характеристику или достаточное разрешение для обнаружения требуемых сигналов вибрационного шума. Обычно она находится между 0 и 200 Гц, когда внедренный в дифференциальный датчик давления трансмиттер потока основан на дифференциальном давлении. Датчик давления технологических параметров, имеющий достаточную пропускную способность, иллюстрируется в патенте США №5637802, опубликованном 10 июня 1997 года. Другие компоненты в устройстве, например аналого-цифровой преобразователь, усилители и другие элементы во входном канале, должны также иметь достаточную пропускную способность. Другие типы датчиков технологических параметров включают ультразвуковой или радиочастотный приемник в измерителе уровня или ультразвуковой приемник в ультразвуковом датчике уровня. Например, трансмиттер 102 может заключать в себе ультразвуковой расходомер или измеритель уровня, а датчик 138 - это ультразвуковой датчик. Кроме того, устройства управления, например устройства управления клапаном, могут включать датчики технологических параметров.
Конкретная реализация технологического соединения 136 может быть определена использованием технологий моделирования или использованием эмпирических анализов. Например, оптимальные диаметры труб, колен, форм и т.д. могут быть использованы для ослабления диагностического шума. Для «захвата» шума может быть использована технология, такая как, например, использующая форму в виде мегафона, в котором шум направляется к датчику по конусу. Для усиления шума может использоваться большая вторичная диафрагма. Усиление происходит благодаря разнице размеров между усиливающей диафрагмой и второй диафрагмой, например изоляционная диафрагма используется для изоляции датчика. Избирательные частоты шума могут проходить через соединение, используя разводку типа закрытого резонатора подобно трубе органа. В такой форме камера выполнена такого размера, чтобы резонировать на нужной частоте, фактически усиливая сигнал. В действующей системе соединение может быть активно настроено на оптимальную производительность.
Датчик технологических параметров, детектирующий вибрацию, - это тот, который может детектировать вибрации, переносимые рабочей жидкостью, например датчик давления, датчик в кориолисовом расходомере, электроды в магнитном расходомере, датчик в вихревом или ультразвуковом расходомере или другие.
Фиг.4 - это упрощенная схема одной формы технологического соединения 136, имеющего путепровод жидкости, в котором большая диафрагма 200 принимает технологическую вибрацию 132. Изолирующая жидкость 202 проносит технологические вибрации к меньшей диафрагме 204. В заключение, вибрации передаются датчику 138 через дополнительную изолирующую жидкость 206. Такая форма усиливает сигнал вибрации благодаря разнице размеров диафрагм 200 и 204.
Фиг.5 иллюстрирует конфигурацию, имеющую путепровод жидкости, в котором технологическое соединение 136 имеет рупорообразную форму, так что сигнал 136 вибрации принимается через большую площадь и направляется перед попаданием на датчик 138 через форму, подобную воронке, к относительно маленькой зоне. Это также обеспечивает усиление вибрации технологической жидкости. Другой пример конфигурации использует различные проходы, изгибы и изменения формы для усиления и/или ослабления определенных частот. Все технологические соединения включают в себя технологический интерфейс, который физически соединяется с рабочей жидкостью прямо или косвенно, и траекторию, которая выходит из технологического сопряжения к датчику сигнала технологического шума. Путепровод жидкости сконфигурирован для оптимизации передачи сигнала технологического шума от рабочей жидкости к датчику.
Фиг.6 - это вид в перспективе примерного варианта осуществления настоящего изобретения, в котором технологическое устройство 250 соединяется с технологическим трубопроводом 252. Технологическое устройство 250 - это трансмиттер технологических параметров, приспособленный для измерения расхода рабочей жидкости, вызванного дифференциалом давления, генерируемого через основной элемент 254, содержащий измерительную диафрагму. Технологическое соединение 256 простирается между технологическим интерфейсом 258 и технологическим устройством 250. Технологический интерфейс 258 содержит два штуцера для измерения давления, приспособленных для измерения дифференциала давления. Технологическое соединение 256 включает в себя путепровод жидкости (270 по фиг. 7), который простирается между технологическим интерфейсом 258 и полевым устройством 250. Фланец 260 технологического соединения 256 приспособлен для установки на фланец 262 полевого устройства 250. Во время работы дифференциал давления генерируется через измерительную диафрагму 254, когда рабочая жидкость движется через технологический трубопровод 252. Этот дифференциал давления измеряется посредством датчика технологических параметров в полевом устройстве 250 и показывает расход жидкости.
Фиг.6 также иллюстрирует шумовое соединение 264, которое является частью соединения 256 и проиллюстрировано на фиг. 7 более подробно. Шумовое соединение 264 улучшает соединение сигнала технологического шума с датчиком технологических параметров в технологическом устройстве 250.
Фиг.7 - это поперечный разрез соединения 256, который иллюстрирует путепровод 270 жидкости и шумовое соединение 264. Путепровод 270 жидкости включает в себя главный канал 268, который простирается между технологическим интерфейсом 258 и полевым устройством. Шумовое соединение 264 изменяет форму путепровода 270 жидкости и обеспечивает дополнительный внутренний объем 272. Объем 272 соединяется с рабочей жидкостью через канал 274 так, что объем 272 и канал 274 - вся часть формы путепровода жидкости 270.
Шумовое соединение 264 реализовано как резонатор Гельмгольца, имеющий регулируемый объем 272. Объем 272 может быть отрегулирован поворотом винтовой заглушки 276. Кроме того, винт 278 приспособлен выборочно блокировать канал 274, таким образом позволяя регулировать ограничение соединения между объемом 272 и процессом. Главный канал 268, регулируемый объем 272 и путепровод 274 - это вся часть формы путепровода жидкости 270, которая простирается между технологическим интерфейсом 258 и полевым устройством 250. Используя эту конфигурацию, способ, которым путепровод жидкости изменяет передачу сигнала технологического шума от рабочей жидкости к технологическому датчику, может быть отрегулирован по желанию для конкретных установок регулировкой позиции заглушки 276 и винта 278.
В типичных конфигурациях уровня техники для предотвращения и ослабления сигнала технологического шума используется технологическое оснащение. В отличие от этого, настоящее изобретение изменяет передачу технологического шума способом, который увеличивает диагностические возможности устройства. В общем, настоящее изобретение улучшает передачу технологического шума по желанию изменением усиления, ослабления, фильтрации или других характеристик сигнала технологического шума. Любая подходящая технология может быть применена для выполнения этого изменения сигнала шума, например те, что обсуждаются здесь, включая аккумуляторы, резонаторы, глушители, амортизаторы и т.д. В некоторых формах характеристики прохода жидкости регулируются так, что передача сигнала технологического шума может быть изменена по желанию для конкретной установки. Путем модифицирования размера и/или формы технологического соединения во время запуска устройства можно далее оптимизировать соединение для конкретной установки. Примеры включают возможность максимизировать или иным способом увеличить усиление, фокусировать или выделить специальную частоту или набор частот и т.д. Такие регулировки могут быть выполнены, если предусмотреть модификацию геометрии соединения оператором на месте. Другой пример соединения - это использование гибкой системы трубопроводов. Такая система трубопроводов будет двигаться как труба Бурдена, поглощая, таким образом, некоторую часть энергии сигнала технологического шума. Для увеличения передачи шума можно использовать немного более жесткий трубопровод. Например, канал 268, проиллюстрированный на фиг. 7, имеет отверстие, просверленное в твердой отливке. Такая форма передает дополнительный шум через соединение, по сравнению с использованием отдельной трубы.
Несмотря на то что настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочитаемые варианты осуществления, специалисты в данной области техники признают, что изменения могут быть сделаны в форме и деталях без изменения цели и сущности изобретения.

Claims (24)

1. Технологическое устройство для диагностирования работы технологического процесса или технологического устройства, содержащее: диагностические схемы, сконфигурированные для диагностирования работы технологического процесса или технологического устройства, основанные на приеме сигнала технологического шума датчиком, сконфигурированным для приема сигнала технологического шума;
технологическое соединение для соединения технологического устройства с рабочей жидкостью технологического процесса, содержащее технологический интерфейс, сконфигурированный для физического соединения с рабочей жидкостью;
путепровод жидкости, распространяющийся от технологического интерфейса, сконфигурированный для соединения датчика технологического устройства с рабочей жидкостью;
в котором путепровод жидкости сконфигурирован для изменения передачи сигнала технологического шума от рабочей жидкости к датчику.
2. Устройство по п.1, в котором технологическое соединение включает в себя первую и вторую диафрагму различных размеров.
3. Устройство по п.1, в котором технологическое соединение имеет рупорообразную форму.
4. Устройство по п.1, в котором технологическое соединение включает в себя рычаг для усиления технологического шума.
5. Устройство по п.1, в котором технологическое соединение сконфигурировано для усиления технологического шума.
6. Устройство по п.1, в котором технологическое соединение сконфигурировано для ослабления определенных частот технологического шума.
7. Устройство по п.1, в котором датчик представляет собой датчик технологических параметров, сконфигурированный для приема сигнала технологического шума.
8. Устройство по п.1, в котором технологическое устройство содержит трансмиттер технологических параметров.
9. Устройство по п.1, в котором технологическое устройство содержит контроллер технологических параметров.
10. Устройство по п.1, которое включает в себя схему ввода/вывода для двухпроводного контура управления технологическим процессом.
11. Устройство по п.10, в котором технологическое устройство запитывается энергией, получаемой от двухпроводного контура управления технологическим процессом.
12. Технологическое устройство по п.1, в котором путепровод жидкости включает в себя объем, выполненный в виде резонатора Гельмгольца.
13. Устройство по п.1, в котором путепровод жидкости выполнен с возможностью регулировки, в результате чего изменения в передаче сигнала технологического шума от рабочей жидкости к датчику регулируемы.
14. Способ диагностирования работы технологического процесса или технологического устройства, содержащий:
соединение с технологическим процессом с помощью технологического соединения;
прием сигнала технологического шума от рабочей жидкости;
изменение сигнала технологического шума при помощи физической конфигурации технологического соединения;
детектирование измененного сигнала технологического шума;
и диагностирование работ технологического процесса или технологического устройства, основанных на детектированном измененном сигнале технологического шума.
15. Способ по п.14, в котором технологическое соединение содержит первую и вторую диафрагму различных размеров.
16. Способ по п.14, в котором технологическое соединение имеет рупорообразную форму.
17. Способ по п.14, который включает изменение сигнала технологического шума с помощью рычага.
18. Способ по п.14, который включает изменение определенных частот технологического шума.
19. Способ по п.14, в котором технологическое устройство содержит трансмиттер технологических параметров.
20. Способ по п.14, в котором технологическое устройство содержит контроллер технологических параметров.
21. Способ по п.14, который включает соединение с двухпроводным контуром технологического контроля.
22. Способ по п.21, который включает запитывание технологического устройства энергией, получаемой от двухпроводного контура технологического контроля.
23. Способ по п.14, в котором технологическое соединение включает объем, выполненный в виде резонатора Гельмгольца.
24. Способ по п.14, который включает регулировку физической конфигурации технологического соединения, в результате чего выборочно регулируются изменения в сигнале технологического шума при помощи технологического соединения.
RU2007135950/09A 2005-02-28 2006-02-28 Технологическое соединение для диагностики технологического процесса RU2389057C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65699405P 2005-02-28 2005-02-28
US60/656,994 2005-02-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007135950A RU2007135950A (ru) 2009-04-10
RU2389057C2 true RU2389057C2 (ru) 2010-05-10

Family

ID=36386687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007135950/09A RU2389057C2 (ru) 2005-02-28 2006-02-28 Технологическое соединение для диагностики технологического процесса

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7702478B2 (ru)
EP (1) EP1853983B1 (ru)
JP (1) JP5312806B2 (ru)
CN (1) CN100535816C (ru)
CA (1) CA2597015A1 (ru)
DE (1) DE602006017336D1 (ru)
RU (1) RU2389057C2 (ru)
WO (1) WO2006093894A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8898036B2 (en) 2007-08-06 2014-11-25 Rosemount Inc. Process variable transmitter with acceleration sensor
US7484416B1 (en) 2007-10-15 2009-02-03 Rosemount Inc. Process control transmitter with vibration sensor
US8467907B2 (en) * 2009-01-17 2013-06-18 Certus Process Solutions Automated valve with self-contained valve actuator system
GB2471908B (en) * 2009-07-17 2011-11-16 Hmd Seal Less Pumps Ltd Non-intrusive vapour detector for magnetic drive pump
US8132464B2 (en) * 2010-07-12 2012-03-13 Rosemount Inc. Differential pressure transmitter with complimentary dual absolute pressure sensors
US8752433B2 (en) 2012-06-19 2014-06-17 Rosemount Inc. Differential pressure transmitter with pressure sensor
US9341536B2 (en) * 2014-02-24 2016-05-17 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure sensor having a front seal
US9964460B2 (en) 2014-02-24 2018-05-08 Kulite Semiconductor Products, Inc. Pressure sensor having a front seal

Family Cites Families (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3410779A (en) * 1965-04-01 1968-11-12 Honeywell Inc Measuring apparatus with pressure amplifier
US4083031A (en) 1970-07-23 1978-04-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Acoustic presence detection method and apparatus
US3964296A (en) 1975-06-03 1976-06-22 Terrance Matzuk Integrated ultrasonic scanning apparatus
US4043008A (en) * 1976-09-08 1977-08-23 Allied Chemical Corporation Noise reduction system
US4355536A (en) 1979-10-02 1982-10-26 Westinghouse Electric Corp. Sludge measuring apparatus and ultrasonic probe assembly therefor
SU901676A1 (ru) 1980-01-03 1982-01-30 Ухтинский индустриальный институт Способ технического диагностировани упругих трубопроводов и устройство дл его осуществлени
GB2067756B (en) 1980-01-15 1983-11-16 Marconi Co Ltd Liquid level measurement
FR2486654A1 (fr) 1980-07-08 1982-01-15 Cgr Dispositif d'activation d'un appareil de mesure d'emission acoustique par detection du bruit de fond
US4390321A (en) 1980-10-14 1983-06-28 American Davidson, Inc. Control apparatus and method for an oil-well pump assembly
US4393711A (en) 1980-11-13 1983-07-19 Electric Power Research Institute, Inc. Apparatus and method for ultrasonic detection of flaws in power plant piping systems
US4446741A (en) 1981-06-01 1984-05-08 Prvni Brnenska Strojirna, Narodni Podnik Vibration transducer
US4448062A (en) 1981-10-22 1984-05-15 Conoco Inc. Method and apparatus for erosion detection and location in hydrocarbon production systems and the like
US4536753A (en) 1982-08-02 1985-08-20 Del Norte Technology, Inc. Self monitoring intruder detecting system of noise-cancelling vibration detectors
US4641529A (en) 1984-04-12 1987-02-10 Magnaflux Pipeline Services, Inc. Pipeline inspection device using ultrasonic apparatus for corrosion pit detection
DE3503597C1 (de) 1985-02-02 1986-07-10 Carl Schenck Ag, 6100 Darmstadt Servo-Beschleunigungsaufnehmer für tiefe Frequenzen
US4895031A (en) 1985-08-29 1990-01-23 Micro Motion Inc. Sensor mounting for coriolis mass flow rate meter
US4696191A (en) 1986-06-24 1987-09-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus and method for void/particulate detection
JPS6454326A (en) * 1987-08-26 1989-03-01 Toshiba Corp Pressure pulsation reducing device
US5014543A (en) 1988-07-14 1991-05-14 Fe Petro Inc Leak detector
US5051743A (en) 1989-05-31 1991-09-24 Ball Corporation High precision, high frequency current sensing and analog signal decoding network
JPH03118424A (ja) 1989-09-30 1991-05-21 Aisin Seiki Co Ltd 振動センサ
DE4040190C2 (de) 1990-12-15 1994-08-04 Kernforschungsz Karlsruhe Verfahren zur Laufzeitmessung von Ultraschall bei der Impuls-Reflexionsmethode
JP3128832B2 (ja) 1991-01-23 2001-01-29 株式会社日立製作所 プラント診断装置及びプラント診断方法
JPH05249136A (ja) 1992-03-09 1993-09-28 Takata Kk 加速度センサ
FR2700003B1 (fr) 1992-12-28 1995-02-10 Commissariat Energie Atomique Procédé de fabrication d'un capteur de pression utilisant la technologie silicium sur isolant et capteur obtenu.
US5537335A (en) * 1993-11-01 1996-07-16 University Of Pittsburgh Of The Commonwealth System Of Higher Education Fluid delivery apparatus and associated method
RU2080647C1 (ru) 1994-05-17 1997-05-27 Игорь Иванович Грициненко Способ автоматического функционального диагностирования периодически управляемого технологического оборудования
US5756898A (en) 1994-06-27 1998-05-26 Texaco Inc. Passive acoustic method of measuring the effective internal diameter of a pipe containing flowing fluids
US5471884A (en) 1994-07-05 1995-12-05 Motorola, Inc. Gain-adjusting circuitry for combining two sensors to form a media isolated differential pressure sensor
US5533383A (en) 1994-08-18 1996-07-09 General Electric Company Integrated acoustic leak detection processing system
US5731522A (en) 1997-03-14 1998-03-24 Rosemount Inc. Transmitter with isolation assembly for pressure sensor
JP3746089B2 (ja) 1995-03-14 2006-02-15 松下冷機株式会社 圧縮機の性能劣化診断装置
US5650943A (en) 1995-04-10 1997-07-22 Leak Detection Services, Inc. Apparatus and method for testing for valve leaks by differential signature method
SE509206C2 (sv) 1995-08-30 1998-12-14 Roland Larsson Vibrationsdetektor
US8290721B2 (en) 1996-03-28 2012-10-16 Rosemount Inc. Flow measurement diagnostics
US6017143A (en) 1996-03-28 2000-01-25 Rosemount Inc. Device in a process system for detecting events
US7254518B2 (en) 1996-03-28 2007-08-07 Rosemount Inc. Pressure transmitter with diagnostics
JP3118424B2 (ja) 1996-09-13 2000-12-18 東光株式会社 自励式スイッチング電源
US5680109A (en) 1996-06-21 1997-10-21 The Foxboro Company Impulse line blockage detector systems and methods
RU2121105C1 (ru) 1996-08-07 1998-10-27 Научно-исследовательский институт измерительных систем Способ определения дефектов стенки нефтяных и газовых трубопроводов и целостности внешней изоляции
US5854994A (en) 1996-08-23 1998-12-29 Csi Technology, Inc. Vibration monitor and transmission system
US5956663A (en) 1996-11-07 1999-09-21 Rosemount, Inc. Signal processing technique which separates signal components in a sensor for sensor diagnostics
US6601005B1 (en) * 1996-11-07 2003-07-29 Rosemount Inc. Process device diagnostics using process variable sensor signal
US5854993A (en) 1996-12-10 1998-12-29 Caterpillar Inc. Component machine testing using neural network processed vibration data analysis
US5874676A (en) 1997-05-12 1999-02-23 Maki, Jr.; Voldi E. Method and apparatus for acoustically investigating a casing with a swept frequency pulse
US5995910A (en) 1997-08-29 1999-11-30 Reliance Electric Industrial Company Method and system for synthesizing vibration data
US6260004B1 (en) 1997-12-31 2001-07-10 Innovation Management Group, Inc. Method and apparatus for diagnosing a pump system
US6199018B1 (en) 1998-03-04 2001-03-06 Emerson Electric Co. Distributed diagnostic system
US6757665B1 (en) 1999-09-28 2004-06-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Detection of pump cavitation/blockage and seal failure via current signature analysis
US6289735B1 (en) 1998-09-29 2001-09-18 Reliance Electric Technologies, Llc Machine diagnostic system and method for vibration analysis
DE19851636A1 (de) 1998-11-10 2000-05-11 Asea Brown Boveri Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner
DE10084306B4 (de) 1999-03-01 2006-02-02 H & B System Co., Ltd. Ultraschallerfassungsgerät und ein dieses verwendendes Ultraschallerfassungsverfahren
JP2000266574A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Ricoh Co Ltd 流量計及び圧力変動吸収装置
US7010459B2 (en) 1999-06-25 2006-03-07 Rosemount Inc. Process device diagnostics using process variable sensor signal
US6367328B1 (en) 1999-07-12 2002-04-09 Digital Wave Corporation Noninvasive detection of corrosion, MIC, and foreign objects in fluid-filled containers using leaky guided ultrasonic waves
DE19936858C1 (de) 1999-08-05 2001-05-23 Siemens Ag Aktoranordnung, insbesondere zur Ansteuerung eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
US6567006B1 (en) 1999-11-19 2003-05-20 Flow Metrix, Inc. Monitoring vibrations in a pipeline network
US6378364B1 (en) 2000-01-13 2002-04-30 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole densitometer
DE10033586A1 (de) 2000-07-11 2002-01-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bzw. Diagnose
US6751560B1 (en) 2000-08-01 2004-06-15 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Non-invasive pipeline inspection system
JP3725410B2 (ja) * 2000-08-28 2005-12-14 シャープ株式会社 光結合半導体装置及びその製造方法
AU2002212720A1 (en) 2000-11-17 2002-05-27 Amic Co., Ltd. Device and method for acoustic diagnosis and measurement by pulse electromagnetic force
US6490927B2 (en) 2000-12-22 2002-12-10 Honeywell International Inc. Method for detecting multiple types of corrosion
US6493689B2 (en) 2000-12-29 2002-12-10 General Dynamics Advanced Technology Systems, Inc. Neural net controller for noise and vibration reduction
BR0208201A (pt) 2001-04-05 2004-03-02 Fisher Controls Int Sistemas de teste de paralisação de emergência e de dispositivo de controle e método de conduzir um teste de pralisação de emergência em uma válvula de paralisação de emergência
US6920789B2 (en) 2002-07-01 2005-07-26 Yokio Sakai System for watching and forecasting changes in natural phenomena and weather based on sounds from the earth
US6957157B2 (en) 2002-11-12 2005-10-18 Flow Metrix, Inc. Tracking vibrations in a pipeline network
US7040179B2 (en) 2002-12-06 2006-05-09 Endress+ Hauser Flowtec Ag Process meter
US6904476B2 (en) 2003-04-04 2005-06-07 Rosemount Inc. Transmitter with dual protocol interface
RU2324171C2 (ru) 2003-07-18 2008-05-10 Роузмаунт Инк. Диагностика процесса
JP2005048638A (ja) 2003-07-31 2005-02-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The 燃焼振動解析方法、燃焼振動解析装置およびこれら解析手法を用いた解析プログラム
US7627441B2 (en) 2003-09-30 2009-12-01 Rosemount Inc. Process device with vibration based diagnostics
DE10347890A1 (de) 2003-10-10 2005-05-04 Abb Patent Gmbh Magnetisch-induktives Messgerät für strömende Stoffe und Verfahren zu dessen Herstellung
US7258024B2 (en) 2004-03-25 2007-08-21 Rosemount Inc. Simplified fluid property measurement
US7321846B1 (en) 2006-10-05 2008-01-22 Rosemount Inc. Two-wire process control loop diagnostics

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007135950A (ru) 2009-04-10
US7702478B2 (en) 2010-04-20
DE602006017336D1 (de) 2010-11-18
US20060212139A1 (en) 2006-09-21
EP1853983A1 (en) 2007-11-14
CN100535816C (zh) 2009-09-02
WO2006093894A1 (en) 2006-09-08
CA2597015A1 (en) 2006-09-08
JP2008532179A (ja) 2008-08-14
EP1853983B1 (en) 2010-10-06
JP5312806B2 (ja) 2013-10-09
CN101120292A (zh) 2008-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2389057C2 (ru) Технологическое соединение для диагностики технологического процесса
US7523667B2 (en) Diagnostics of impulse piping in an industrial process
JP5668060B2 (ja) 空気圧式制御弁組立体の故障モードを判定するための機器および方法
RU2324171C2 (ru) Диагностика процесса
CA2635036C (en) Sound pressure level feedback control
EP2269127B1 (en) Industrial process device utilizing piezoelectric transducer
CN203672423U (zh) 用于使用孔板流量计装置的超声波计量的系统
EP2350756B1 (en) Industrial process power scavenging device and method of deriving process device power from an industrial process
RU2655707C1 (ru) Акустическое обнаружение в технологических средах
CN202188869U (zh) 超声流量计
US20110107840A1 (en) Enhanced Static-Dynamic Pressure Transducer Suitable for Use in Gas Turbines and Other Compressor Applications
US20060191341A1 (en) Ultrasonic gas leak detector including a detector testing device
CN104500904B (zh) 高压充液管路一体化集成有源消声器
TW200622542A (en) Fluid control device
EA029117B1 (ru) Контроль конденсатоотводчика
CN101749544A (zh) 用于诊断流体系统中的噪声的测量装置和方法
WO2023129865A1 (en) Detecting noise on flow controls
CN110441000A (zh) 一种声学锅炉蒸汽泄漏检测系统
Singh et al. Tuning a semi-active Helmholtz resonator
RU2781900C1 (ru) Комбинированное устройство гашения колебаний давления в трубопроводах энергетических установок и снижения шума энергетических установок
CN2921549Y (zh) 管道泄漏信号传感装置
JPS5868581A (ja) 流体回路異常検出装置
Alber et al. Approach to describe valves as sound sources for fluid-and structure-borne sound
Real et al. Experimental Characterization of Noise Source in the Suction Chamber of a Reciprocating Hermetic Compressor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110301