RU2642161C2 - Многопараметрический преобразователь параметров технологической среды для применения в условиях высокого давления - Google Patents

Многопараметрический преобразователь параметров технологической среды для применения в условиях высокого давления Download PDF

Info

Publication number
RU2642161C2
RU2642161C2 RU2016116003A RU2016116003A RU2642161C2 RU 2642161 C2 RU2642161 C2 RU 2642161C2 RU 2016116003 A RU2016116003 A RU 2016116003A RU 2016116003 A RU2016116003 A RU 2016116003A RU 2642161 C2 RU2642161 C2 RU 2642161C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure sensor
sensor
linear pressure
module
linear
Prior art date
Application number
RU2016116003A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016116003A (ru
Inventor
Дэвид Мэттью СТРЕЙ
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 RU2016116003A publication Critical patent/RU2016116003A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2642161C2 publication Critical patent/RU2642161C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/38—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of a movable element, e.g. diaphragm, piston, Bourdon tube or flexible capsule
    • G01F1/383—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of a movable element, e.g. diaphragm, piston, Bourdon tube or flexible capsule with electrical or electro-mechanical indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/006—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus characterised by the use of a particular material, e.g. anti-corrosive material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/14—Casings, e.g. of special material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L15/00—Devices or apparatus for measuring two or more fluid pressure values simultaneously
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007—Fluidic connecting means
    • G01L19/0046—Fluidic connecting means using isolation membranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0092—Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/02—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning
    • G01L9/025—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in ohmic resistance, e.g. of potentiometers, electric circuits therefor, e.g. bridges, amplifiers or signal conditioning with temperature compensating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/50—Correcting or compensating means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values
    • G01L13/02—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values using elastically-deformable members or pistons as sensing elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к системам управления технологическими процессами, и может быть использовано для измерения давления технологических сред. Устройство содержит основание, имеющее пару углублений, имеется пара опор, при этом каждая опора расположена в соответствующем углублении, соединена соответствующей изолирующей диафрагмой и выполнена с возможностью взаимодействия с технологической средой при высоком линейном давлении. По меньшей мере один узел датчика линейного давления установлен рядом с одной из опор. Этот по меньшей мере один узел датчика линейного давления соединяет соответствующую изолирующую диафрагму с датчиком линейного давления. Датчик дифференциального давления имеет измерительную диафрагму, соединенную по текучей среде с изолирующими диафрагмами заполняющей текучей средой. По меньшей мере один дополнительный датчик, расположенный в преобразовательном модуле параметров технологической среды, для измерения температуры технологической среды. Электронная схема соединена с датчиком линейного давления, датчиком дифференциального давления и с по меньшей мере одним дополнительным датчиком для измерения электрической характеристики каждого из этих датчиков. Электронная схема выполнена с возможностью выдавать показатель технологической среды на основе измеренной электрической характеристики каждого из датчика линейного давления, датчика дифференциального давления и по меньшей мере одного дополнительного датчика. Технический результат заключается в возможности проведения многопараметрических измерений технологических сред с высоким линейным давлением в условиях сред с высоким статическим давлением. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Системы управления технологическим процессом применяются для мониторинга и управления технологическими процессами, в которых производятся или транспортируются технологические среды и пр. В таких системах обычно важно измерить технологические параметры, такие как температура, давление, расход и прочие. Передатчики данных о параметрах технологической среды применяются для измерения таких технологических параметров и передачи информации об измеренных технологических параметрах на центральный пост, например, на диспетчерский пункт.
[0002] Преобразователь параметров технологической среды содержит или соединен с преобразователем или датчиком, который реагирует на технологический параметр. Термин "технологический параметр" обычно относится к физическому или химическому состоянию вещества или преобразованию энергии. Примеры технологических параметров включают давление, температуру, расход, проводимость, рН и другие свойства. Давление считается базовым технологическим параметром, который можно использовать для измерения расхода, уровня и даже температуры.
[0003] Для измерения расхода текучей среды часто бывает необходимо определить несколько технологических параметров, таких как температура технологической среды, статическое или линейное давление и дифференциальное давление технологической среды на частичном препятствии, например на измерительной диафрагме и пр. В таких случаях обычно используют многопараметрические преобразователи, чтобы измерять и осуществлять мониторинг множества технологических параметров для определения расчетных параметров, таких как расход технологической среды. Такие расчетные параметры применяются в отношении разных промышленных технологических сред, таких как пульпы, жидкости, пары и газы, на химических, целлюлозных, нефтеперерабатывающих, газоперерабатывающих, фармацевтических, пищевых и других установках, перерабатывающих текучие среды.
[0004] Многопараметрические преобразователи параметров технологической среды обычно содержат датчик дифференциального давления, а также датчик линейного давления и/иди датчик температуры технологической среды. Датчик дифференциального давления реагирует на разницу давления между двумя впусками технологической среды. Датчик линейного давления реагирует на абсолютное или манометрическое давление в одном из впусков для текучей среды. Датчик температуры технологической среды реагирует на температуру технологической среды электрическим индикатором, например, напряжением или сопротивлением, который связан с температурой технологической среды.
[0005] Многопараметрические преобразователи параметров технологической среды, которые содержат датчик дифференциального давления, типично содержат пару изолирующих диафрагм, которые расположены во впусках технологической среды и изолируют датчик дифференциального давления от измеряемых агрессивных технологических сред. Давление передается от технологической среды к датчику дифференциального давления через по существу непроницаемую заполняющую текучую среду, находящуюся в канале, проходящем от каждой изолирующей диафрагмы к датчику дифференциального давления.
[0006] Среды с высоким статическим давлением могут создавать серьезные трудности для работы преобразователя параметров технологической среды. В некоторых случаях болтовое соединение между фланцем [носителя] технологической среды и основание преобразователя параметров технологической среды типично не может обеспечить уплотнение при таких высоких давлениях из-за ограничений по напряжению, налагаемых болтами и деформируемыми уплотнениями, устанавливаемыми между ними. Когда уплотнение деформировано или разрушено иным образом, может возникнуть утечка технологической среды из соединения. В настоящее время многопараметрические преобразователи параметров технологической среды не способны работать в средах с высоким номинальным линейным давлением, например 15000 фунтов на кв. дюйм (103,421 МПа). Поэтому известные многопараметрические устройства по существу не походят для некоторых технологических сред, например для использования в подводных условиях. Соответственно в таких условиях, когда нужно измерять расход или проводить другие подобные измерения, которые требуют знания множества технологических параметров, требуются многопараметрические преобразователи параметров технологической среды, например, двух или иногда трех параметров технологической среды. Установка таких преобразователей влечет существенные затраты. Поэтому для растущих рынков, связанных с высоким давлением, таких как морские нефтяные и газовые скважины, желательно создать многопараметрический преобразователь параметров технологической среды, который способен работать в таких условиях и может выдавать все требуемые параметры с применением единственного устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Многопараметрический преобразовательный модуль параметров технологической среды содержит основание, имеющее пару углублений. Имеется пара опор, при этом каждая опора расположена в соответствующем углублении и соединена с соответствующей изолирующей диафрагмой. Рядом с одной из опор установлен по меньшей мере один узел линейного давления. Этот по меньшей мере один узел линейного давления соединяет соответствующую изолирующую диафрагму с датчиком линейного давления. Датчик дифференциального давления имеет измерительную диафрагму, соединенную по текучей среде с изолирующей диафрагмой заполняющей текучей средой. Имеется по меньшей мере один дополнительный датчик для измерения температуры технологической среды. С датчиком линейного давления, датчиком дифференциального давления и с по меньшей мере одним дополнительным датчиком соединена электронная схема для измерения электрических характеристик каждого из датчика линейного давления, датчика дифференциального давления и по меньшей мере одного дополнительного датчика. Электронная схема выполнена с возможностью выдавать индикацию потока текучей среды на основе измеренных электрических характеристик каждого из датчика линейного давления, датчика дифференциального давления и по меньшей мере одного дополнительного датчика.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] Фиг. 1 - схематический вид многопараметрического преобразователя параметров технологической среды по варианту настоящего изобретения.
[0009] Фиг. 2 - схематический вид многопараметрического преобразователя параметров технологической среды, выполненного с возможностью погружения в морскую воду.
[0010] Фиг. 3 - схематический вид в сечении многопараметрического преобразователя параметров технологической среды по варианту настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ
[0011] Измерения потока высокого давления с применением дифференциального давления на первичном элементе в настоящее время требуют преобразователей по меньшей мере двух, а иногда трех параметров технологической среды. В условиях более низкого давления можно использовать один многопараметрический преобразователь параметров технологической среды, например такой, который выпускается под обозначением Model 3095 или 3051 SMV компанией Emerson Process Management, Chanhassen, Minnesota для измерения дифференциального давления, линейного давления и температуры для получения полностью компенсированной величины расхода. Однако такие устройства рассчитаны только на максимальное рабочее давление 3626 фунтов на кв. дюйм (25 МПа). Когда величину, относящуюся к потоку, нужно получить для среды с высоким давлением, в данном случае определенным как максимальное рабочее давление, превышающее 3626 фунтов на кв. дюйм (25 МПа) и до включительно 15000 фунтов на кв. дюйм (103,421 МПа), требуется другой подход. Учитывая высокое давление в подводных условиях, по меньшей мере некоторые варианты, описанные ниже, включают устройства или их части, которые пригодны для непосредственного погружения в соленую воду. Термин "пригодны для погружения в соленую воду" в настоящем описании означает, что материал не будет корродировать или другим образом недопустимо деградировать в присутствии соленой воды в течение срока службы изделия. Примеры материалов, пригодных для погружения в соленую воду, включают сплав С276, выпускаемый компанией Haynes International, Inc., Kokomo, Indiana под торговым наименованием Hastelloy C276; Inconel alloy 625, выпускаемый компанией The Special Metal Family of Companies, New Hartford, New York и Alloy C-22, выпускаемый компанией Haynes International. Особый интерес представляет сплав С276, который имеет следующий химический состав (% по весу): молибден 15,0-17,0; хром 14,5-16,5; железо 4,9-7,0; вольфрам 3,0-4,5%; кобальт 2,5 максимум; марганец 1,0 максимум; ванадий 0,35 максимум; углерод 0,01 максимум; фосфор 0,04 максимум; сера 0,03 максимум; кремний 0,08 максимум и остальное никель.
[0012] Как показано на фиг. 1, модуль 100 многопараметрического датчика содержит боковую стенку 110, соединенную с участком 108 основания и крышкой 112. Электрический двухсторонний проходной разъем 114 выполнен с возможностью соединения с электронным блоком 102 и содержит проводники для подачи питания на модуль 100 датчика и для двухсторонней связи. В некоторых вариантах модуль 100 может осуществлять связь по тем же проводникам, по которым на него подается питание.
[0013] На фиг. 2 представлен схематический вид модуля 100 многопараметрического датчика (показанного на фиг. 1), выполненного с возможностью погружения в морскую воду. Более конкретно, верхняя часть модуля 100, расположенная проксимально к точке 115 электрического соединения, закрыта торцевой крышкой 200, выдерживающей высокое давление, выполненной из материала, пригодного для непосредственного погружения в морскую воду. Кроме того, торцевая крышка 200 выдерживает высокое давление, возникающее при погружении в морскую воду на очень большую глубину, не меняя своей формы и сохраняя свою целостность. Дополнительно, торцевая крышка 200 предпочтительно выполнена из того же материала, что и донная часть 108 модуля 100 датчика дифференциального давления. Например, если донная часть 108 модуля 100 изготовлена из сплава С276, предпочтительно торцевая крышка 200 также должна быть изготовлена из сплава С276. Однако в вариантах, где они изготовлены не из одного и того же материала, торцевая крышка 200 должна быть изготовлена из материала, который подходит для сварки с частью 108 модуля 100. Это значит, что или металлургия двух материалов должна быть совместимой в достаточной степени для сварки и/или точки плавления этих двух материалов должны быть достаточно близки друг к другу. Дополнительным требованием для сварки разных металлов является то, что металлургия полученного шва (которая отличается от металлургии каждого из свариваемых металлов) должна быть коррозиестойкой. Как понятно из фиг. 2, модуль 100 датчика можно приспособить для непосредственного погружения в морскую воду относительно легко, просто приварив торцевую крышку 200 непосредственно к донной части 108 на интерфейсе 202. Доступ к электрической соединительной точке 115 через торцевую крышку 200 можно осуществлять любым подходящим способом. Например, для пропускания проводников сквозь торцевую крышку 200 для соединения с соединительной точкой 15 можно использовать стеклянный коллектор, рассчитанный на высокое давление.
[0014] На фиг. 3 приведено схематическое сечение модуля 100 датчика по варианту настоящего изобретения. Хотя модуль 100 датчика показан на фиг. 3 как копланарный модуль датчика, согласно варианту настоящего изобретения можно использовать любой подходящий модуль датчика. Модуль 100 содержит нижнюю часть 108, которая в одном варианте изготовлена из материала, подходящего для погружения в соленую воду. Хотя для погружения в соленую воду подходит множество материалов, одним особенно подходящим примером является сплав С276, описанный выше. Часть 108 основания соединена с боковой стенкой 110 и крышкой 112 для определения в них камеры 206. Датчик 208 дифференциального давления расположен в камере 206 и имеет пару входов 210, 212 датчика дифференциального давления, которые передают технологическое давление на отклоняемую диафрагму 214, которая имеет электрическую характеристику, например емкость, которая изменяется с отклонением диафрагмы. Эту электрическую характеристику измеряют или иным образом преобразуют электронной схемой 216, расположенной рядом с датчиком 208. Электронная схема 216 также обрабатывает измерения емкости для передачи через точку 115 электрического соединения. Электронная схема 216 предпочтительно содержит микропроцессор, а также модуль технологической связи для связи по контуру или сегменту технологической связи. Примеры такой связи включают протокол HART® (Highway Addressable Remote Transducer) или протокол FOUNDATIONTM Fieldbus. В некоторых вариантах модуль 100 может получать питание по линии связи.
[0015] Как было указано выше, в некоторых вариантах части модуля 100 могут быть выполнены с возможностью погружения в соленую воду. Поэтому компоненты должны не только сопротивляться коррозии, в такой среде, но и выдерживать высокое давление, например, 15000 фунтов на кв. дюйм (103,421 МПа). Участок 108 основания в некоторых вариантах выполнен с возможностью погружения в соленую воду. Однако во всех вариантах этот участок основания выполнен так, чтобы выдерживать высокое линейное давление до и включая 15000 фунтов на кв. дюйм (103,421 МПа). Участок 108 основания содержит пару углублений 217, 219, каждое из которых имеет соответствующую опору 218, 220. С каждой опорой 218, 219 соединена изолирующая диафрагма 222, которая передает соответствующее давление технологической среды через заполняющую текучую среду, такую как силиконовое масло, расположенную в соответствующих каналах 224, 226, на соответствующий впуск 210, 212 датчика 208 дифференциального давления. Таким образом, два давления технологической среды передаются на датчик 208 дифференциального давления без контакта технологической среды с датчиком 208 дифференциального давления.
[0016] Как показано на фиг. 3, каждый порт 104, 106 приема давления технологической среды предпочтительно содержит соответствующий интегрированный технологический соединитель, приваренный к участку 108 основания для создания коррозиестойкого соединения, рассчитанного на высокое давление. Каждый сварной шов проходит по всей периферии каждого соединителя так, что этот сварной шов не только прочно крепит соединитель с участком 108 основания, но и уплотняет соединитель на нем. Каждый интегрированный технологический соединитель 230, 232 содержит отверстие 236 для приема давления технологической среды, которое выдерживает воздействие технологической среды под давлением до 15000 фунтов на кв. дюйм (103,421 МПа). Дополнительно, каждая опора 218, 220 также предпочтительно приварена к соответствующему технологическому соединителю 230, 232 до того, как технологические соединители будут приварены к участку 108. Таким образом критические сварные швы, удерживающие технологическое давление, защищены внутри модуля от коррозии, вызываемой морской водой.
[0017] Согласно варианту настоящего изобретения по меньшей мере одна из опор 218, 220, предпочтительно обе опоры 218, 220 содержат узел линейного давления, показанный под соответствующими позициями 302, 304. Узлы 302, 304 линейного давления предпочтительно приварены к их соответствующим опорам 218, 220, как показано позициями 301, 303. Каждый узел 302, 304 линейного давления соединен по текучей среде с соответствующими каналами 224, 226. Таким образом, каждый узел линейного давления будет соединен с соответствующим линейным давлением в соответствующем технологическом соединителе 230, 232. По меньшей мере один узел линейного давления соединен с датчиком линейного давления, схематически показанным в полуразрезе позицией 305. Датчиком линейного давления может быть любой подходящий датчик, например коммерчески доступный емкостный датчик давления. Однако учитывая требования относительно высокого давления, действующего в вариантах настоящего изобретения, датчик линейного давления адаптирован для работы в условиях высокого давления. Одна такая адаптация включает применение более толстой отклоняемой диафрагмы для регулирования коэффициента тензочувствительности для работы в условиях давления до 15000 фунтов на кв. дюйм (103,421 МПа). Датчик линейного давления электрически соединен с электронной схемой 216 так, что модуль многопараметрического датчика может измерять электрические характеристики, например емкость, датчика линейного давления для получения информации о линейном давлении. Хотя требуется только один датчик линейного давления, предпочтительно, чтобы опоры 218, 220 были идентичными. Кроме того, предпочтительно, чтобы даже когда используется единственный датчик линейного давления, использовались оба узла 302, 304 линейного давления. Это уменьшает количество уникальных компонентов, необходимых для изготовления модуля 100.
[0018] В некоторых вариантах может применяться датчик температуры, например датчик 306, соединенный с электронными средствами 216 для создания электрического индикатора температуры технологической среды. Датчиком 306 температуры может быть любой подходящий тип датчика, например резистивный детектор температуры, термопара, термистор или любое другое подходящее устройство, которое обладает электрической характеристикой или величиной, которая изменяется с температурой. Предпочтительно, датчик 306 температуры погружен в заполняющую текучую среду масляной заполняющей системы. Благодаря погружению в масляную заполняющую систему и близости к изолятору датчик 306 температуры можно использовать наряду с сигналом датчика дифференциального давления и сигналом датчика линейного давления для проведения полностью компенсированных измерений расхода.
[0019] В другом варианте датчик температуры может быть расположен в любом другом подходящем месте модуля 100 и второй датчик линейного давления может быть расположен во втором узле линейного давления. Применение второго датчика линейного давления создает резервирование, поэтому, если один из датчиков линейного давления выйдет из строя, можно использовать второй датчик линейного давления. Дополнительно, два датчика линейного давления можно использовать для поверки выходного сигнала датчика дифференциального давления. Альтернативно два датчика линейного давления можно использовать для создания резервированных показаний дифференциального давления на основе разницы между измерениями этих двух датчиков линейного давления. Хотя показания такого расчетного дифференциального давления будут менее точны по сравнению с непосредственными показаниями датчика дифференциального давления, они тем не менее могут давать полезную информацию о дифференциальном давлении, если откажет датчик дифференциального давления или его показания будут недоступны по другой причине. Такое резервирование является особенно преимущественным в подводных условиях и/или в других враждебных или вредных средах, когда непосредственный доступ к модулю является нетривиальной задачей.
[0020] В еще одном варианте применяется второй датчик линейного давления, который позиционируется во втором узле линейного давления. Однако вместо соединения с линейным давлением второй датчик линейного давления уплотнен в вакууме или в разрежении, близком к вакууму. Поэтому второй датчик линейного давления будет реагировать на переменные, не связанные с давлением, такие как температура и/или напряжение на модуле датчика, практически так же, как и датчик давления, соединенный с давлением. Когда выходной сигнал второго датчика вычитается из выходного сигнала первого датчика линейного давления, результат является компенсированным в отношении температурных эффектов. Поэтому в этом варианте датчик температуры может быть не нужен. Далее, выходной сигнал датчика, уплотненного в вакууме, может использоваться для получения непосредственно показаний температуры.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылками на предпочтительный вариант, специалистам понятно, что в его форму и детали можно внести изменения, не выходящие за пределы изобретательской идеи и объема изобретения.

Claims (23)

1. Многопараметрический преобразовательный модуль параметров технологической среды, содержащий:
основание, имеющее пару углублений,
пару опор, при этом каждая опора расположена в соответствующем углублении, соединена c соответствующей изолирующей диафрагмой и выполнена с возможностью взаимодействия с технологической средой при высоком линейном давлении;
по меньшей мере один узел линейного давления, установленный рядом с одной из опор, при этом этот по меньшей мере один узел линейного давления соединяет соответствующую изолирующую диафрагму с датчиком линейного давления;
датчик дифференциального давления, имеющий измерительную диафрагму, соединенную по текучей среде с изолирующими диафрагмами с помощью заполняющей текучей среды;
по меньшей мере один дополнительный датчик, расположенный в преобразовательном модуле параметров технологической среды, для измерения параметра технологической текучей среды;
электронную схему, соединенную с датчиком линейного давления, датчиком дифференциального давления и с по меньшей мере одним дополнительным датчиком для измерения электрической характеристики каждого из датчика линейного давления, датчика дифференциального давления и по меньшей мере одного дополнительного датчика; и
причем электронная схема выполнена с возможностью выдавать выходной сигнал, относящийся к по меньшей мере одному из датчика линейного давления, датчика дифференциального давления и по меньшей мере одного дополнительного датчика.
2. Модуль по п. 1, в котором основание выполнено из материала, подходящего для погружения в морскую воду.
3. Модуль по п. 2, в котором материалом является сплав С276.
4. Модуль по п. 1, в котором по меньшей мере одним дополнительным датчиком является датчик температуры.
5. Модуль по п. 4, в котором по меньшей мере один узел датчика линейного давления содержит пару узлов линейного давления, и каждый узел линейного давления установлен на соответствующей опоре.
6. Модуль по п. 5, в котором узлы линейного давления приварены к соответствующей опоре.
7. Модуль по п. 6, в котором по меньшей мере один дополнительный датчик является датчиком температуры, установленным в одном из узлов линейного давления.
8. Модуль по п. 6, в котором по меньшей мере один дополнительный датчик содержит второй датчик линейного давления, соединенный с электронной схемой и установленный в узле линейного давления, причем каждый датчик линейного давления соединен с соответствующей изолирующей диафрагмой.
9. Модуль по п. 8, в котором второй датчик линейного давления используется электронной схемой для получения резервирующего сигнала датчика линейного давления.
10. Модуль по п. 8, в котором пара датчиков линейного давления используется электронной схемой для получения резервирующего сигнала датчика дифференциального давления.
11. Модуль по п. 6, в котором по меньшей мере один дополнительный датчик содержит второй датчик линейного давления, уплотненный в одном из узлов линейного давления.
12. Модуль по п. 11, в котором второй датчик линейного давления удерживается в вакууме.
13. Модуль по п. 1, дополнительно содержащий торцевую крышку, прикрепленную к основанию и выдерживающую высокое давление.
14. Модуль по п. 13, в котором основание и торцевая крышка, выдерживающая высокое давление, выполнены из материала, пригодного для погружения в морскую воду.
15. Модуль по п. 14, в котором материалом является сплав С276.
16. Модуль по п. 1, в котором выходной сигнал является показателем расхода текучей среды, полученным на основе измеренной характеристики каждого из датчика линейного давления, датчика дифференциального давления и по меньшей мере одного дополнительного датчика.
RU2016116003A 2013-09-26 2014-07-31 Многопараметрический преобразователь параметров технологической среды для применения в условиях высокого давления RU2642161C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/037,805 US9234776B2 (en) 2013-09-26 2013-09-26 Multivariable process fluid transmitter for high pressure applications
US14/037,805 2013-09-26
PCT/US2014/049019 WO2015047535A1 (en) 2013-09-26 2014-07-31 Multivariable process fluid transmitter for high pressure applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016116003A RU2016116003A (ru) 2017-10-31
RU2642161C2 true RU2642161C2 (ru) 2018-01-24

Family

ID=51301374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116003A RU2642161C2 (ru) 2013-09-26 2014-07-31 Многопараметрический преобразователь параметров технологической среды для применения в условиях высокого давления

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9234776B2 (ru)
EP (2) EP3910309A1 (ru)
JP (1) JP6182261B2 (ru)
CN (2) CN104515545B (ru)
AU (1) AU2014328696B2 (ru)
BR (1) BR112016006471A2 (ru)
CA (1) CA2923547C (ru)
RU (1) RU2642161C2 (ru)
WO (1) WO2015047535A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9442031B2 (en) 2013-06-28 2016-09-13 Rosemount Inc. High integrity process fluid pressure probe
US9234776B2 (en) * 2013-09-26 2016-01-12 Rosemount Inc. Multivariable process fluid transmitter for high pressure applications
US9423315B2 (en) * 2013-10-15 2016-08-23 Rosemount Aerospace Inc. Duplex pressure transducers
US10209154B2 (en) 2015-03-30 2019-02-19 Rosemount Inc. In-line process fluid pressure transmitter for high pressure applications
US10627302B2 (en) * 2017-06-16 2020-04-21 Rosemount Inc. Pressure sensor module for high working pressure applications
WO2019222598A1 (en) 2018-05-17 2019-11-21 Rosemount Inc. Measuring element and measuring device comprising the same
US11480488B2 (en) 2018-09-28 2022-10-25 Rosemount Inc. Industrial process transmitter with radiation shield
US11041773B2 (en) 2019-03-28 2021-06-22 Rosemount Inc. Sensor body cell of a pressure sensor
US20210396560A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 Rosemount Inc Subsea multivariable transmitter
CN114459665B (zh) * 2022-02-10 2023-09-26 南京沃天科技股份有限公司 一种易装配差压变送器结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253624B1 (en) * 1998-01-13 2001-07-03 Rosemount Inc. Friction flowmeter
RU2339008C2 (ru) * 2004-03-25 2008-11-20 Роузмаунт Инк. Упрощенное измерение свойства текучей среды

Family Cites Families (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5000047A (en) 1988-03-29 1991-03-19 Nippondenso Co., Ltd. Pressure sensor
US5022270A (en) 1989-06-15 1991-06-11 Rosemount Inc. Extended measurement capability transmitter having shared overpressure protection means
KR930011091B1 (ko) 1990-06-08 1993-11-20 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤 압력 센서
WO1995008759A1 (en) 1993-09-24 1995-03-30 Rosemount Inc. Pressure transmitter isolation diaphragm
US5637802A (en) 1995-02-28 1997-06-10 Rosemount Inc. Capacitive pressure sensor for a pressure transmitted where electric field emanates substantially from back sides of plates
US5731522A (en) 1997-03-14 1998-03-24 Rosemount Inc. Transmitter with isolation assembly for pressure sensor
US6484585B1 (en) 1995-02-28 2002-11-26 Rosemount Inc. Pressure sensor for a pressure transmitter
US5665899A (en) 1996-02-23 1997-09-09 Rosemount Inc. Pressure sensor diagnostics in a process transmitter
US5668322A (en) 1996-06-13 1997-09-16 Rosemount Inc. Apparatus for coupling a transmitter to process fluid having a sensor extension selectively positionable at a plurality of angles
US5680109A (en) 1996-06-21 1997-10-21 The Foxboro Company Impulse line blockage detector systems and methods
US6023978A (en) * 1996-07-10 2000-02-15 Honeywell Data Instruments, Inc. Pressure transducer with error compensation from cross-coupling outputs of two sensors
US6151557A (en) * 1998-01-13 2000-11-21 Rosemount Inc. Friction flowmeter with improved software
US6473711B1 (en) 1999-08-13 2002-10-29 Rosemount Inc. Interchangeable differential, absolute and gage type of pressure transmitter
US6484107B1 (en) 1999-09-28 2002-11-19 Rosemount Inc. Selectable on-off logic modes for a sensor module
US6508129B1 (en) 2000-01-06 2003-01-21 Rosemount Inc. Pressure sensor capsule with improved isolation
US6505516B1 (en) 2000-01-06 2003-01-14 Rosemount Inc. Capacitive pressure sensing with moving dielectric
US6561038B2 (en) 2000-01-06 2003-05-13 Rosemount Inc. Sensor with fluid isolation barrier
US6520020B1 (en) 2000-01-06 2003-02-18 Rosemount Inc. Method and apparatus for a direct bonded isolated pressure sensor
JP3620795B2 (ja) 2000-01-06 2005-02-16 ローズマウント インコーポレイテッド 超小型電気機械システム用電気的相互接続部の結晶粒成長
US6453747B1 (en) 2000-01-12 2002-09-24 Peter A. Weise Hermetic pressure transducer
US6425290B2 (en) 2000-02-11 2002-07-30 Rosemount Inc. Oil-less differential pressure sensor
US6401546B1 (en) 2000-02-15 2002-06-11 P I Components Corporation Press-fit remote diaphragm assembly
DE10031135A1 (de) 2000-06-30 2002-01-17 Grieshaber Vega Kg Druckmeßvorrichtung
US6480131B1 (en) 2000-08-10 2002-11-12 Rosemount Inc. Multiple die industrial process control transmitter
JP2002357500A (ja) * 2001-06-04 2002-12-13 Yokogawa Electric Corp 圧力発信器
NO314963B1 (no) 2001-07-13 2003-06-16 Presens As Trykksensor
KR100450794B1 (ko) 2001-12-13 2004-10-01 삼성전자주식회사 마그네틱 랜덤 엑세스 메모리 및 그 작동 방법
US6675655B2 (en) 2002-03-21 2004-01-13 Rosemount Inc. Pressure transmitter with process coupling
US6848316B2 (en) 2002-05-08 2005-02-01 Rosemount Inc. Pressure sensor assembly
US7369032B2 (en) 2003-01-09 2008-05-06 Kulite Semiconductor Products, Inc. Method of joining a pressure sensor header with an associated transducer element
US6843139B2 (en) 2003-03-12 2005-01-18 Rosemount Inc. Flow instrument with multisensors
US6909975B2 (en) 2003-11-24 2005-06-21 Mks Instruments, Inc. Integrated absolute and differential pressure transducer
JP4052263B2 (ja) 2004-03-04 2008-02-27 株式会社デンソー 圧力センサ
US7258021B2 (en) 2004-06-25 2007-08-21 Rosemount Inc. Process transmitter isolation assembly
US7036381B2 (en) 2004-06-25 2006-05-02 Rosemount Inc. High temperature pressure transmitter assembly
CN100367019C (zh) * 2005-07-22 2008-02-06 合肥工业大学 深海压力、流速及流向测量方法
NO324582B1 (no) 2006-02-03 2007-11-26 Roxar As Anordning for differensialtrykkmaling
US7467555B2 (en) 2006-07-10 2008-12-23 Rosemount Inc. Pressure transmitter with multiple reference pressure sensors
US7461562B2 (en) * 2006-08-29 2008-12-09 Rosemount Inc. Process device with density measurement
US7472608B2 (en) 2007-04-04 2009-01-06 Rosemount Inc. Flangeless differential pressure transmitter for industrial process control systems
NO326691B1 (no) 2007-11-19 2009-01-26 Presens As Trykksensorenhet
US8099856B2 (en) 2007-12-28 2012-01-24 Rosemount Inc. Self-crimping fill tube assembly
JP2011521270A (ja) 2008-05-27 2011-07-21 ローズマウント インコーポレイテッド 多変量圧力トランスミッターの改善された温度補償
US8825430B2 (en) 2008-11-03 2014-09-02 Ann E. Mulligan Differential pressure systems and methods for measuring hydraulic parameters across surface water-aquifer interfaces
US8015882B2 (en) 2009-06-04 2011-09-13 Rosemount Inc. Industrial process control pressure transmitter and flange coupling
WO2011000423A1 (en) 2009-07-01 2011-01-06 Abb Technology Ag Pressure transmitter
US8132464B2 (en) * 2010-07-12 2012-03-13 Rosemount Inc. Differential pressure transmitter with complimentary dual absolute pressure sensors
DE102010041170A1 (de) 2010-09-22 2011-03-24 Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen Ventilbaugruppe mit Rückschlagventil und Druckaufnehmer für ein Kraftfahrzeug
US8448519B2 (en) 2010-10-05 2013-05-28 Rosemount Inc. Industrial process transmitter with high static pressure isolation diaphragm coupling
US8578783B2 (en) 2011-09-26 2013-11-12 Rosemount Inc. Process fluid pressure transmitter with separated sensor and sensor electronics
US9010191B2 (en) * 2011-12-22 2015-04-21 Rosemount Inc. Pressure sensor module for sub-sea applications
HUE031423T2 (en) 2013-01-30 2017-07-28 Grieshaber Vega Kg Adapter with mechanical connection surface for connection to meter housing
US9442031B2 (en) 2013-06-28 2016-09-13 Rosemount Inc. High integrity process fluid pressure probe
US9234776B2 (en) * 2013-09-26 2016-01-12 Rosemount Inc. Multivariable process fluid transmitter for high pressure applications

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253624B1 (en) * 1998-01-13 2001-07-03 Rosemount Inc. Friction flowmeter
RU2339008C2 (ru) * 2004-03-25 2008-11-20 Роузмаунт Инк. Упрощенное измерение свойства текучей среды

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Product Data Sheet Rosemount 3095 MultiVariable THE PROVEN LEADER IN MULTIVARIABLE MASS FLOW MEASUREMENT, 31.12.2008, см. стр.6. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20150082903A1 (en) 2015-03-26
CN204064339U (zh) 2014-12-31
RU2016116003A (ru) 2017-10-31
EP3049783A1 (en) 2016-08-03
WO2015047535A1 (en) 2015-04-02
EP3910309A1 (en) 2021-11-17
US9234776B2 (en) 2016-01-12
AU2014328696B2 (en) 2016-11-24
BR112016006471A2 (pt) 2017-08-01
CN104515545A (zh) 2015-04-15
CA2923547A1 (en) 2015-04-02
CN104515545B (zh) 2017-10-24
JP2016532084A (ja) 2016-10-13
CA2923547C (en) 2018-08-14
JP6182261B2 (ja) 2017-08-16
EP3049783B1 (en) 2021-03-24
AU2014328696A1 (en) 2016-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2642161C2 (ru) Многопараметрический преобразователь параметров технологической среды для применения в условиях высокого давления
JP5957092B2 (ja) 海中用圧力センサモジュール
JP4964131B2 (ja) 圧力送信機アセンブリ
AU2014303080B2 (en) High integrity process fluid pressure probe
US7373831B2 (en) High temperature pressure transmitter assembly
EP3638998B1 (en) Pressure sensor module for high working pressure applications
EP4127610A1 (en) Subsea multivariable transmitter
JP7036500B2 (ja) フィールドデバイスインターフェースの密封及び電気絶縁

Legal Events

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

Effective date: 20200801