RU2770168C1 - Неинвазивная индикация температуры технологической среды со сниженной погрешностью - Google Patents

Неинвазивная индикация температуры технологической среды со сниженной погрешностью Download PDF

Info

Publication number
RU2770168C1
RU2770168C1 RU2021111829A RU2021111829A RU2770168C1 RU 2770168 C1 RU2770168 C1 RU 2770168C1 RU 2021111829 A RU2021111829 A RU 2021111829A RU 2021111829 A RU2021111829 A RU 2021111829A RU 2770168 C1 RU2770168 C1 RU 2770168C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
process fluid
sensor
channel
sensor capsule
Prior art date
Application number
RU2021111829A
Other languages
English (en)
Inventor
Джейсон Х. РАД
Алексей Александрович Кривоногов
Юрий Николаевич Кузнецов
Саит Саитович Гарипов
Сергей Андреевич ФОМЧЕНКО
Аллен Дж. КАССЕН
Кайл С. УОРРЕН
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.
Application granted granted Critical
Publication of RU2770168C1 publication Critical patent/RU2770168C1/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
    • 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
    • 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
    • G01K7/02—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
    • G01K7/021—Particular circuit arrangements
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для измерения температуры технологической среды. Система оценки температуры технологической среды включает в себя сборочный узел, капсулу датчика, цепь измерения и контроллер. Сборочный узел сконфигурирован для прикрепления системы оценки температуры технологической среды к внешней поверхности канала для технологической среды. Капсула датчика имеет конец, который сконфигурирован для контакта с внешней поверхностью канала для технологической среды, с образованием устройства сопряжения, имеющего область контакта и воздушный зазор. Капсула датчика также имеет по меньшей мере один расположенный в ней термочувствительный элемент. Цепь измерения связана с капсулой датчика и сконфигурирована для выявления электрической характеристики по меньшей мере одного термочувствительного элемента, которая изменяется с температурой, и подачи, по меньшей мере, на канал для технологической среды информации о температуре обшивки. Контроллер связан с цепью измерения и сконфигурирован для получения информации о температуре обшивки канала для технологической среды от цепи измерения и для получения информации об эталонной температуре. Контроллер сконфигурирован для получения параметра теплового потока, относящегося к воздушному зазору устройства сопряжения, и для использования расчета теплопереноса с помощью информации о температуре обшивки канала для технологической среды, информации об эталонной температуре и параметра теплового потока, для генерирования оценочных выходных данных по температуре технологической среды. Технический результат – обеспечение точных температур технологической среды. 4 н. и 17.з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Во многих промышленных процессах технологические среды транспортируются по трубопроводам или другим каналам. Такие технологические среды могут включать в себя жидкости, газы, а иногда и увлеченные твердые частицы. Эти потоки технологических сред можно встретить в любой из множества отраслей промышленности, включая, без ограничений, производство гигиенических продуктов питания и напитков, обработку воды, изготовление фармацевтических препаратов высокой чистоты, химическую обработку, индустрию углеводородного топлива, включая экстракцию и обработку углеводородов, а также технологии гидравлического разрыва пласта, с использованием абразивных и коррозионных шламов.
[0002] Обычно датчик температуры помещают в чехол термопары, который затем вводят в поток технологической среды через отверстие в канале. Однако, этот способ может быть не всегда практически выгодным в том, что технологическая среда может иметь очень высокую температуру, быть очень коррозионной, или то и другое. Дополнительно, для чехлов для термопар, как правило, требуется резьбовое отверстие или другое надежное механическое крепление/уплотнение в канале, и таким образом, они должны быть встроены в систему потока технологической среды в заданном местоположении. Следовательно, чехлы для термопар, будучи полезными для обеспечения точных температур технологической среды, имеют ряд ограничений.
[0003] В последнее время, температуру технологической среды оценивали путем измерения внешней температуры канала технологической среды, такого как трубопровод, и использования расчета теплового потока. Этот внешний подход считается неинвазивным, поскольку он не требует каких отверстий или проходов в канале. Следовательно, такие неинтрузивные подходы могут быть развернуты практически в любом местоположении вдоль канала.
[0004] Поскольку недавние достижения повысили точность оценки температур технологической среды с использованием неинвазивных технологий, были идентифицированы новые источники погрешностей. Поиск и корректировка этих новых источников погрешностей должны повысить точность неинвазивной оценки температуры технологической среды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Система оценки температуры технологической среды включает в себя сборочный узел, капсулу датчика, цепь измерения и контроллер. Сборочный узел сконфигурирован для прикрепления системы оценки температуры технологической среды к внешней поверхности канала для технологической среды. Капсула датчика имеет конец, сконфигурированный для контакта с внешней поверхностью канала для технологической среды, с образованием устройства сопряжения, имеющего область контакта и воздушный зазор. Капсула датчика также имеет, по меньшей мере, один расположенный в ней термочувствительный элемент. Цепь измерения связана с капсулой датчика и сконфигурирована для выявления электрической характеристики, по меньшей мере, одного термочувствительного элемента, которая изменяется с температурой, и подачи, по меньшей мере, на канал для технологической среды информации о температуре обшивки. Контроллер связан с цепью измерения и сконфигурирован для получения информации о температуре обшивки канала для технологической среды от цепи измерения и для получения информации об эталонной температуре. Контроллер сконфигурирован для получения параметра теплового потока, относящегося к воздушному зазору устройства сопряжения и для использования расчета теплопереноса с помощью информации о температуре обшивки канала для технологической среды, информации об эталонной температуре и параметра теплового потока, для генерирования оценочных выходных данных по температуре технологической среды.
[0006] Система оценки температуры технологической среды обеспечена капсулой датчика с множество расположенных в ней отверстий. Отверстия сконфигурированы так, чтобы конец одного отверстия находился ближе к чувствительному концу капсулы датчика, чем конец другого отверстия.
[0007] Система оценки температуры технологической среды с помощью капсулы датчика, имеющей искривленный конец, также обеспечена, наряду со способом обеспечения неинвазивной оценки температуры технологической среды в отношении канала для технологической среды, имеющего искривленную поверхность.
[0008] Данный раздел «Сущность изобретения» представлена для введения выбора концепций в упрощенной форме, которые будут описаны ниже в разделе «Подробное описание». Данный раздел «Сущность изобретения» не предназначен ни для определения ключевых или основных признаков заявленного предмета изобретения, ни для использования в качестве помощи в определении объема заявленного предмета изобретения. Заявленный предмет изобретения не ограничен воплощениями, которые устраняет какие-либо или все недостатки, отмеченные в работах согласно уровню техники.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] ФИГ. 1 представляет собой схематическое изображение системы измерения теплового потока, при которой варианты воплощения настоящего изобретения особо применимы.
[0010] ФИГ. 2 представляет собой блок-схему цепи в системе измерения теплового потока, при которой варианты воплощения настоящего изобретения особо применимы.
[0011] ФИГ. 3A и 3B представляют собой увеличенные изображения устройства сопряжения капсулы датчика применительно к каналам для технологической среды с различными диаметрами.
[0012] ФИГ. 3C представляет собой технологическую карту, иллюстрирующую погрешность, вызванную геометрией канала в зависимости от диаметра канала.
[0013] ФИГ. 4 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее тепловое сопротивление различных частей устройства сопряжения капсула датчика/канал.
[0014] ФИГ. 5A представляет собой схематическое изображение части усовершенствованной капсулы датчика в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.
[0015] ФИГ. 5B представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика, показанной на ФИГ. 5A с примененным герметизирующим материалом.
[0016] ФИГ. 6 представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.
[0017] ФИГ. 7 представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения.
[0018] ФИГ. 8 представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения.
[0019] ФИГ. 9 представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения.
[0020] ФИГ. 10 представляет собой схему последовательности операций способа неинвазивной оценки температуры технологической среды в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0021] В вариантах воплощения, описанных в настоящей работе, как правило, используют идентификацию и оценку дополнительных источников погрешности в неинвазивной оценке температуры технологической среды, для обеспечения решений с повышенной точностью. Были идентифицированы два источника погрешности, а различные варианты воплощения, описанные в настоящей работе, могут обеспечить решения для одного или обоих источников.
[0022] Первый источник погрешности состоит в изменчивости в пути теплового потока от первой точки измерения температуры до второй точки измерения температуры. Часто вторая точка измерения температуры находится внутри самого корпуса для электронных устройств системы оценки технологической среды, и, таким образом, тепловой поток от датчика поверхности канала (т.е., датчика, измеряющего температуру обшивки канала для технологической среды) до датчика эталонной температуры (например, расположенного внутри корпуса для электронных устройств) необходимо жестко контролировать. Это означает, что система всегда должна быть закреплена на одинаковом расстоянии от внешней поверхности канала для технологической среды. Это требование может исключить некоторые возможные применения для неинвазивной оценки температуры технологической среды, такие как удаленный монтаж и высокотемпературные применения. Дополнительно, первичный путь тепла от канала для технологической среды к корпусу для электронных устройств, как правило, проходит через кожух датчика. Это делает измерение сильно подверженным изменению условий окружающей среды и может потребовать от пользователя установить изоляцию вокруг датчика. Это может ограничить точность системы и потребовать дополнительных расходов и труба для конечного пользователя.
[0023] Считается, что второй источник погрешности, как правило, вызван относительно плоским концом капсулы датчика, контактирующим с искривленным каналом для технологической среды, таким как трубопровод. Это воздушный зазор между плоской поверхностью и искривленным каналом для технологической среды изменяется, в зависимости от кривизны канала для технологической среды. Как можно понять, для обеспечения решения, применимого с широким диапазоном диаметров, также важно установить этот источник погрешности.
[0024] ФИГ. 1 представляет собой схематическое изображение системы измерения теплового потока, при которой варианты воплощения настоящего изобретения особо применимы. Система 200, как правило, включает в себя часть 202 хомута трубопровода, которая сконфигурирована для зажима вокруг канала или трубопровода 100. Хомут 202 трубопровода может иметь один или более зажимных держателей 204, для обеспечения размещения и прижатия части 202 хомута к трубопроводу 100. Хомут 202 трубопровода может заменить один из зажимных держателей 204 на шарнирную часть, вследствие чего хомут 202 трубопровода можно размыкать, чтобы его можно было устанавливать на трубопроводе, а затем замыкать и закреплять зажимным держателем 204. Тогда как хомут, проиллюстрированный применительно к ФИГ. 1, является особо пригодным, в соответствии с вариантами воплощения, описанными в настоящей работе, можно использовать любое подходящее механическое устройство для надежного размещения системы 200 вокруг внешней поверхности трубопровода.
[0025] Система 200 включает в себя капсулу 206 датчика теплового потока, который прижат к внешнему 116 диаметру трубопровода 100 пружиной 208. Термин «капсула» не подразумевает никакой конкретной структуры или формы и, таким образом, может быть образована в различных формах, размерах и конфигурациях. Тогда как проиллюстрирована пружина 208, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что можно использовать различные технологии для приведения капсулы 206 датчика в контакт с внешним 116 диаметром канала 100. Капсула 206 датчика, как правило, включает в себя один или более термочувствительных элементов, таких как резистивные термометры (РТ). Датчики в капсуле 206 электрически соединены с цепью передатчика в корпусе 210, который сконфигурирован для получения одного или более измерений температуры от капсулы 206 датчика и расчета оценки температуры технологической среды, исходя из измерений, полученных от капсулы 206 датчика, и эталонной температуры, такой как температура, измеренная в корпусе 210, или от одной из капсул 206 датчиков, или иным способом, обеспеченным для цепи в корпусе 210.
[0026] В одном примере, основной расчет теплового потока можно упростить, с получением уравнения:
Tскорректированная=Tобшивка+(Tобшивка-Tэталонная)*(Rтрубопровод/Rдатчик).
[0027] В этом уравнении, Tобшивки представляет собой измеренную температуру внешней поверхности канала. Дополнительно, Tэталонная представляет собой вторую температуру, полученную применительно к местоположению, имеющему фиксированное полное тепловое сопротивление (Rдатчик), исходя из температуры датчика, который измеряет Tобшивки. Rтрубопровода представляет собой полное тепловое сопротивление канала и может быть получено вручную, при получении информации о трубопроводе и информации о толщине стенки трубопровода. Дополнительно, или в качестве альтернативы, параметр, относящийся к Rтрубопровода, можно определить в ходе калибровки и сохранить для последующего использования. Следовательно, используя подходящий расчет теплового потока, такой как расчет, описанный выше, цепь в корпусе 210 может рассчитывать оценку для температуры технологической среды (Tскорректированная) и передавать данные о такой температуре технологической среды на подходящий устройства и/или пульт управления. В примере, проиллюстрированном на ФИГ. 1, такая информация может передаваться по беспроводной связи через антенну 212.
[0028] ФИГ. 2 представляет собой блок-схему цепи в корпусе 210 системы 200 измерения теплового потока, при которой варианты воплощения настоящего изобретения особо применимы. Система 200 включает в себя цепь 220 связи, связанную с контроллером 222. Цепь 220 связи может представлять собой любую подходящую цепь, которая способна передавать информацию об оценочной температуре технологической среды. Цепь 220 связи позволяет системе 200 измерения теплового потока передавать выходные данные о температуре технологической среды по контуру или сегмент обмена информацией между процессами. Подходящие примеры протоколов контура обмена информацией между процессами включают в себя протокол на 4-20 мА, протокол магистрального адресуемого дистанционного преобразователя (HART®), сетевой протокол FOUNDATION™ Fieldbus и протокол беспроводной связи HART (IEC 62591).
[0029] Система 200 измерения теплового потока также включает в себя модуль 224 источника электропитания, который подает электропитание на все компоненты системы 200, как указано стрелкой 226. В вариантах воплощения, где система 200 измерения теплового потока связана с проводным контуром обмена информацией между процессами, таким как контур HART® или сегмент промышленной сети FOUNDATION™ Fieldbus, модуль 224 электропитания может включать в себя подходящую цепь для управления электропитанием, полученным от контура или сегмента для управления различными компонентами системы 200. В таких вариантах воплощения проводного контура обмена информацией между процессами, модуль 224 источника электропитания может обеспечивать подходящее управление параметрами электропитания, позволяющее всему устройству 200 получать электропитание от контура, к которому оно подключено. В других вариантах воплощения, когда используется беспроводной обмен информацией между процессами, модуль 224 источника электропитания может включать в себя такой источник электропитания, как батарея и подходящая цепь управления параметрами электропитания.
[0030] Контроллер 222 включает в себя любую подходящую компоновку, которая способна генерировать оценку температуры технологической среды на основе теплового потока с использованием измерений от датчика (датчиков) в капсуле 206 и дополнительной эталонной температуры, такой как конечная температура в корпусе 210, или измерение температуры от второго датчика температуры, расположенного в капсуле 206. В некоторых применениях, эталонная температура может быть известна или оценена для процесса, контролируемого контроллером в скважине, или процесса в окружающей среде (например, система расположена в помещении с контролируемым климатом). В одном примере, контроллер 222 представляет собой микропроцессор. Контроллер 222 связан, с возможностью передачи информации, с цепью 220 связи.
[0031] Цепь 228 измерения связана с контроллером 222 и обеспечивает цифровую индикацию об измерениях, полученных от одного или более датчиков 230 температуры. Цепь 228 измерения может включать в себя один или более аналогово-цифровых преобразователей и/или подходящую мультиплексную цепь для устройства сопряжения одного или более аналогово-цифровых преобразователей с датчиками 230. Дополнительно, цепь 228 измерения может включать в себя подходящую цепь усиления и/или спрямления, что может подходить для различных типы используемых датчиков температуры.
[0032] ФИГ. 3A и 3B представляют собой схематические изображения капсулы 206 датчика, когда она находится в контакте, соответственно, с различными каналами 100, 300 для технологической среды. Для иллюстрации изменений воздушного зазора, вызванного различной кривизной, показано два канала 100 и 300 для технологической среды. Показано, что капсула 206 датчика содержит внутри РТ-элемент 302. Капсула 206 датчика имеет относительно плоскую нижнюю 304 поверхность, которая находится в контакте с каналом для технологической среды. Как показано, когда плоская 304 поверхность находится в контакте с каналом 100 для технологической среды крупного диаметра, между каналом 100 для технологической среды и плоской 304 поверхностью образуется относительно мелкий воздушный зазор 306. Однако, как показано на ФИГ. 3B, при использовании канала 300 для технологической среды меньшего диаметра, более высокая кривизна канала для технологической среды порождает более крупный воздушный зазор 308 между плоской поверхностью 304 и каналом 300 для технологической среды меньшего диаметра. Теплопроводность между двумя границами раздела содержит небольшой межфазный воздушный зазор, который составляет значительную часть требуемой коррекции. Скорректированная оценка температуры обеспечена уравнением, приведенным ниже;
Tскорректированная=Tдатчика+(Tдатчика-Tэталонная)*(Rтрубопровода+Rдругие)/(Rдатчика).
[0033] В вышеуказанном уравнении, в параметр Rдругие включено тепловое сопротивление воздушного зазора.
[0034] ФИГ. 3C представляет технологическую карту, иллюстрирующую погрешность, вызванную геометрией канала в зависимости от диаметра канала. Как видно, для меньших диаметров, погрешность, вызванная геометрией, может значительно повышаться. В соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения, контроллер 222 (показанный на ФИГ. 2) обеспечен индикацией диаметра трубопровода, при которой будет использоваться система оценки температуры технологической среды. Диаметр трубопровода затем используют для доступа к карте погрешностей или к кривой замещения, для идентификации подходящего параметра, который моделирует тепловое сопротивление воздушного зазора для конкретного используемого канала. Можно задать значение по умолчанию, которое подходит для широкого диапазона диаметров, например, задать диаметр трубопровода по умолчанию, равный 2 или 3 дюймам. Однако, конечный пользователь может указать меньший диаметр трубопровода при заказе и приемке системы, уже имеющей указанный диаметр трубопровода для кривой замещения. В качестве альтернативы, данные диаметра трубопровода можно передавать на контроллер 222 путем обмена информацией между процессами с использованием цепи 220 связи, или вводить вручную через пользовательский интерфейс (не показан). При использовании такой кривой замещения или справочной таблицы, неинвазивная система оценки температуры технологической среды может автоматически корректировать разницу в геометрии между капсулой датчика и поверхностью канала для технологической среды.
[0035] При снижении диаметра трубопровода, воздушный зазор возрастает экспоненциально, что требует большей поправки на каналы мелким диаметром. Кривая замещения обеспечивает параметр теплового сопротивления (Rдругие), исходя из диаметра трубопровода, который обычно конфигурирует пользователь. Расчет компенсации, изложенный выше, затем позволяет подходящим образом отрегулировать коррекционное соотношение, для обеспечения более точного вывода данных. Дополнительные варианты конфигурации, которые можно передавать на контроллер 222 или вводить через пользовательский интерфейс, могут указывать на то, установлен ли датчик перпендикулярно к выбранной геометрической форме, например, трубопровода, плоской поверхности, и т.д.
[0036] ФИГ. 4 представляет собой схематическое изображение, иллюстрирующее различные параметры теплового сопротивления в устройстве сопряжения капсула датчика/канал для технологической среды. Схема, показанная на ФИГ. 4, значительно увеличена, по сравнению с диаграммой, показанной на ФИГ. 3A. Также задействован небольшой межфазный воздушный зазор (Rвоздуха). Хотя Rвоздуха кажется небольшим, эта величина вносит самый большой вклад в полное тепловое сопротивление. В одном примере, значения для различных параметров изложены в Таблице ниже.
Параметр Описание Длина (м) Теплопроводность Тепловое сопротивление
Rвыч Термопаста 0,0023 3,5 0,000657143
Rаргумент Серебряная торцевая заглушка 0,00170016 429 3,96308ˑ10-6
Rвоздух Межфазный воздушный зазор 0,00005 0,026 0,001923077
Rдругие Rвыч+Rаргумент+Rвоздух
[0037] Как изложено выше, ввод параметра Rдругие, который является изменяемым, в зависимости от диаметра канала для технологической среды, значительно повышает точность расчета оценки температуры технологической среды, изложенного выше. Дополнительно, повышенная точность может быть еще обеспечена, если предусмотрены изменения в материале торцевой заглушки (например, несколько отличной от серебряной), пока карта кривой замещения, обеспеченной для контроллера 222, включает в себя индикацию теплопроводности и длины для выбранной торцевой заглушки. То же можно сделать и для изменений длины и состава термопасты. Дополнительно, явно предполагается, что если используется диаметр, который явно не соответствует заданному параметру Rвоздух, варианты воплощения, описанные в настоящей работе, могут интерполировать между двумя ближайшими точками на графике.
[0038] Другой источник погрешности в оценке температуры технологической среды с использованием неинвазивных технологий состоит в возможной изменчивости теплового потока от точки измерения температуры обшивки канала для технологической среды до точки измерения эталонной температуры. В соответствии с другим вариантом воплощения, описанным в настоящей работе, это изменчивость теплового потока сведена почти к минимуму или, по меньшей мере, регулируется за счет обеспечения двух датчиков температуры, расположенных в одной и той же капсуле датчика и отстоящих друг от друга вдоль пути теплового потока.
[0039] ФИГ. 5A представляет собой схематическое изображение усовершенствованной капсулы датчика с использованием системы оценки температуры технологической среды с отверстиями, расположенными в шахматном порядке, в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения. В целях настоящей работы, «отверстия в шахматном порядке» означает, что два отверстия имеют различные расстояния от внешней поверхности канала для технологической среды, и что они также имеют смещение, по меньшей мере, по одному другому параметру (например, вдоль оси канала, и/или в направлении, перпендикулярном к оси канала). В капсуле 406 датчика использован приточенный кончик 408, в который устанавливают несколько чувствительных элементов 410 и 412. Является предпочтительным, чтобы чувствительные элементы 410 и 412 представляли собой РТ и были соединены с проводами, проходящими по всей длине капсулы 406 датчика так, чтобы они были связаны с цепью 228 измерения (показанной на ФИГ. 2). Чувствительные элементы 410, 412 удерживаются на месте в капсуле 406 датчика с использованием механических, либо химических (т.е., образования химических связей) технологий. К трубке затем можно приварить колпачок, для герметизации кончика. Приточенный кончик обеспечивает точное и постоянное расстояние между элементами 410 и 412 в датчике. Эти приточенные детали можно относительно легко контролировать и повышать согласованность сборки, позволяя вставленным в них датчикам опускаться до дна. Это устраняет возможные проблемы, связанные с неправильным монтажом элемента в капсуле датчика, поскольку, когда расстояние между элементами и поверхностью непосредственно влияет на измерения, погрешность может возрастать. Дополнительно или в качестве альтернативы, части капсулы датчика могут быть напечатаны на 3D-принтере, для облегчения изготовления более сложных элементов, таких как квадратные отверстия.
[0040] Материалы, используемые для кончика 408, могут существенно различаться. Материалы с высокой теплопроводностью, такие как медь и серебро, можно использовать для повышения теплопереноса, но выбор материала с намеренно низкой теплопроводностью может позволить уменьшить расстояние между элементами 410 и 412 и, таким образом, снизить общую стоимость. Кончик 408 также можно изменять так, чтобы он подходил к материалу трубопровода и хомута, для устранения проблем, связанных с электрохимической коррозией. Поскольку материал компонента капсулы датчика меняется, размер и теплопроводность компонента можно сохранить в справочной таблице или на кривой замещения, для получения точной оценки температуры технологической среды. Следовательно, каждый материал может обладать различными термическими свойствами и может влиять на оценку температуры технологической среды, и такие различия могут быть учтены в параметре расчета Rдругие.
[0041] Однако, в одном примере для крепежа элементов 410 и 412 используют один блок из однородного материала, и, таким образом, можно легче сделать поправки на тепловой поток между чувствительными элементами 410 и 412. Например, чувствительным элементом 410 можно считать датчик температуры обшивки, а чувствительным элементом 412 можно считать датчик эталонной температуры. Разница в измеренных температурах будет относиться к величине теплового потока через блок однородного материала и к его теплопроводности. Повышение точности размещения элементов 410 и 412 позволяет снижать расстояние между элементами 410 и 412, со снижением, таким образом, общего размера капсулы 406 датчика. Считается, что это повысит линейность градиента тепла через элементы 410 и 412 и породит отклик, менее подверженный внешним влияниям. В одном примере является предпочтительным, чтобы термочувствительные 410 и 412 элементы представляли собой РТ, поскольку считается, что такие устройства, как правило, имеют более высокую точность и воспроизводимость, чем другие типы термочувствительных элементов, таких как термопары.
[0042] ФИГ. 5B показывает часть капсулы 406 датчика, где была нанесена эпоксидная смола или любой другой подходящий герметик 414. Эпоксидная смола 414 обеспечивает, чтобы термочувствительные 410 и 412 элементы оставались закрепленными в их соответствующих отверстиях, а также способствует обеспечению снятия напряжения там, где выводы каждого отдельного термочувствительного элемента прикреплены к термочувствительному элементу. Следовательно, приточенный кончик и чувствительные элементы могут быть предварительно встроены в металлическую капсулу с проводами. Это может способствовать более поздней настройке оборудования в ходе изготовления, для встраивания датчика в конечную длину, при поддержании согласованности измерений.
[0043] ФИГ. 6 представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика, в которой имеются отверстия, расположенные в шахматном порядке, для нескольких термочувствительных элементов, а также искривленный конец, соответствующий кривизне выбранного канала для технологической среды. В этом смысле, вариант воплощения, проиллюстрированный на ФИГ. 6, можно рассматривать как устраняющий оба источника погрешности. При придании кривизны концу 502, совпадающей с кривизной канала для технологической среды, воздушный зазор между концом 502 и каналом для технологической среды минимизируется. Дополнительно, обеспечение шахматного порядка между отверстиями 504 и 506 с использованием технологий механической обработки обеспечивает очень надежную технологию размещения для устанавливаемых в них датчиков температуры, таких как элементы 410 и 412. Поскольку кривизну поверхности 502 необходимо выбрать в процессе заказа оборудования, вариант воплощения, показанный на ФИГ. 6, не очень подходит для внесения конечным пользователем изменений в диаметры канала для технологической среды, без требований наличия совсем новой капсулы 500 датчика.
[0044] ФИГ. 7 представляет собой схематическое изображение части капсулы датчика в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения. Капсула 600 датчика включает в себя отверстия 602 и 604, заканчивающиеся дальше от плоской поверхности 606 (т.е., от горячего конца), чем варианты воплощения, показанные на ФИГ. 5A, 5B, и 6. Концевые отверстия 602 и 604, заканчивающиеся дальше от поверхности 606, могут снизить воздействия высокой температуры на чувствительные элементы, что может дать дополнительные преимущества для более высокотемпературных применений.
[0045] ФИГ. 8 иллюстрирует другую часть капсулы датчика в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения. В частности, капсула 700 датчика включает в себя приточенный кончик 702 с диаметром, большим или равным диаметру трубы 704, для обеспечения большего пространства для чувствительных элементов в отверстиях 706, 708. Кончик 702 прикреплен к трубе 704 в соответствии с любыми подходящими технологиями, такими как сварка.
[0046] ФИГ. 9 представляет собой схематическое изображение части капсулы 800 датчика в соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения. Капсула 800 датчика включает в себя вкладыш 802, который образован так, что включает в себя отверстия 804, 806. Отверстия 804, 806 подобраны по размерам для приема термочувствительных элементов, таких как элементы 410, 412 (показанные на ФИГ. 5A). Дополнительно, стенки вкладыша 802 могут быть сужены по направлению от боковой 810 стенки трубы, для обеспечения большей изоляций от условий окружающей среды.
[0047] ФИГ. 10 представляет собой схему последовательности операций способа неинвазивной оценки температуры технологической среды в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. Способ 900 начинается в блоке 902, где конечный пользователь обеспечивает индикацию кривизны канала. Такая индикация может быть обеспечена в форме связи (например, обмена информацией между процессами и/или взаимодействия с пользовательским интерфейсом) с системой оценки температуры технологической среды, как указано на блоке 904. В качестве альтернативы, индикация может быть предоставлена изготовителю при получении данных от системы измерения температуры технологической среды, так что данные о кривизне канала уже были введены в систему, при ее поставке конечному пользователю, как указано на блоке 906. Кривизна также может быть задана конечным пользователем, заказывающим систему с капсулой датчика, имеющей кривизну, совпадающей с кривизной канала, как указано на блоке 908.
[0048] На блоке 910, систему оценки технологической среды устанавливают на канал для технологической среды. Затем, на блоке 912 получают или рассчитывают параметр Rдругие. Следует отметить, что для вариантов воплощения, которые не имеют капсулу датчика с искривленным концом, совпадающим с кривизной канала, параметр Rдругие будет иметь значение, на которое влияет параметр Rвоздуха, исходя из диаметра канала для технологической среды, как указано на блоке 914. Как изложено выше, параметр Rдругие можно получить из справочной таблицы, исходя из выбранной кривизны канала. Дополнительно, из справочной таблицы можно получить другие переменные теплового потока, такие как толщина торцевой заглушки и/или материал. Кроме того, также можно получить информацию о тепловом потоке в термопасте. Эти и другие факторы, которые влияют на параметр Rдругие, схематически указаны под номером ссылки 916.
[0049] Затем, на блоке 918, система получает температуру обшивки канала для технологической среды. На блоке 920 измеряется эталонная температура. Эталонную температуру можно получить из датчика температуры, связанного с выводом, расположенным внутри корпуса для электронных устройств системы, или ее можно получить из дополнительного термочувствительного элемента, расположенного в капсуле датчика, но расположенного таким образом, чтобы между датчиком температуры обшивки и датчиком эталонной температуры, таким как показанный на ФИГ. 5-9, существовало известное полное тепловое сопротивление.
[0050] На блоке 922, контроллер 222 (показанный на ФИГ. 2) выполняет расчет теплового потока с использованием измеренной температуры обшивки, эталонной температуры и параметра Rдругие. В вариантах воплощения, где капсула датчика имеет искривленный конец, который совпадает с кривизной канала для технологической среды, параметр Rдругие может не включать в себя значение для Rвоздуха. Однако, в таких случаях, параметр Rдругие может еще моделировать другие характеристики теплового потока, такого как тепловой поток через искривленную заглушку, а также через конкретную используемую термопасту. На блоке 924 в качестве выходных данных представлена оценка температуры технологической среды, исходя из расчета теплового потока, выполненного на блоке 922. Затем, способ 900 повторяется с возвращением к блоку 918, для получения другой температуры обшивки.
[0051] Как изложено выше, было изложено множество вариантов воплощения настоящего изобретения, которые предоставляют различные решения для нескольких источников погрешности в неинвазивных системах оценки температуры технологической среды. Варианты воплощения могут включать в себя любое сочетание вышеизложенных решений. Хотя настоящее изобретение было описано применительно к предпочтительным вариантам воплощения, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что по форме и по деталям могут быть сделаны изменения, без отступления от сущности и объема изобретения.

Claims (47)

1. Система оценки температуры технологической среды, содержащая:
- сборочный узел, сконфигурированный для прикрепления системы оценки температуры технологической среды к внешней поверхности канала для технологической среды;
- капсулу датчика, имеющую конец, сконфигурированный для контакта с внешней поверхностью канала для технологической среды, с образованием устройства сопряжения, имеющего область контакта и воздушный зазор, причем капсула датчика имеет по меньшей мере один расположенный в ней термочувствительный элемент;
- цепь измерения, связанную с капсулой датчика и чувствительным элементом эталонной температуры в капсуле датчика, причем цепь измерения сконфигурирована для выявления электрической характеристики по меньшей мере одного термочувствительного элемента, которая изменяется с температурой, и подачи, по меньшей мере, на канал для технологической среды информации о температуре обшивки;
- контроллер, связанный с цепью измерения, причем контроллер сконфигурирован для:
- получения информации о температуре обшивки канала для технологической среды от цепи измерения;
- получения информации об эталонной температуре с использованием цепи измерения;
- получения параметра теплового потока, относящегося к воздушному зазору устройства сопряжения; и
- использования расчета теплопереноса с помощью информации о температуре обшивки канала для технологической среды, информации об эталонной температуре и параметра теплового потока для генерирования оценочных выходных данных по температуре технологической среды.
2. Система оценки температуры технологической среды по п. 1, в которой капсула датчика имеет плоский конец, а внешняя поверхность канала для технологической среды искривлена и в которой воздушный зазор расположен между плоским концом и искривленной внешней поверхностью канала для технологической среды.
3. Система оценки температуры технологической среды по п. 1, в которой цепь измерения связана с термочувствительным элементом, расположенным в корпусе для электронных устройств системы оценки температуры технологической среды.
4. Система оценки температуры технологической среды по п. 1, в которой каждый из эталонного термочувствительного элемента и термочувствительного элемента обшивки расположен в соответствующих механически обработанных отверстиях в капсуле датчика.
5. Система оценки температуры технологической среды по п. 4, в которой каждый из эталонного термочувствительного элемента и термочувствительного элемента обшивки представляет собой резистивное термочувствительное устройство.
6. Система оценки температуры технологической среды по п. 5, в которой механически обработанные отверстия представляют собой отверстия, расположенные в шахматном порядке.
7. Система оценки температуры технологической среды по п. 6, в которой каждый из эталонного термочувствительного элемента и термочувствительного элемента обшивки расположен внутри термопасты либо эпоксидной смолы в своем соответствующем отверстии из группы отверстий, расположенных в шахматном порядке.
8. Система оценки температуры технологической среды по п. 7, в которой контроллер дополнительно сконфигурирован для получения второго параметра теплового потока, относящегося к термопасте, и выполнения расчета теплового потока с использованием информации о температуре обшивки, информации об эталонной температуре и параметров теплового потока для генерирования оценочных выходных данных по температуре технологической среды.
9. Система оценки температуры технологической среды, содержащая:
- сборочный узел, сконфигурированный для прикрепления системы оценки температуры технологической среды к искривленной внешней поверхности канала для технологической среды;
- капсулу датчика, имеющую искривленный конец, сконфигурированный для контакта с искривленной внешней поверхностью канала для технологической среды, причем капсула датчика имеет по меньшей мере один расположенный в ней термочувствительный элемент;
- цепь измерения, связанную с капсулой датчика и чувствительным элементом эталонной температуры в капсуле датчика, причем цепь измерения сконфигурирована для выявления электрической характеристики по меньшей мере одного термочувствительного элемента, которая изменяется с температурой, и подачи, по меньшей мере, на канал для технологической среды информации о температуре обшивки;
- контроллер, связанный с цепью измерения, причем контроллер сконфигурирован для:
- получения информации о температуре обшивки канала для технологической среды от цепи измерения;
- получения информации об эталонной температуре и
- использования расчета теплопереноса с помощью информации о температуре обшивки канала для технологической среды и информации об эталонной температуре для генерирования оценочных выходных данных по температуре технологической среды.
10. Система оценки температуры технологической среды по п. 9, в которой информацию об эталонной температуре получают с помощью контроллера с использованием цепи измерения.
11. Система оценки температуры технологической среды по п. 9, в которой каждый из эталонного термочувствительного элемента и термочувствительного элемента обшивки расположен в соответствующих механически обработанных отверстиях в капсуле датчика.
12. Система оценки температуры технологической среды по п. 11, в которой механически обработанные отверстия представляют собой отверстия, расположенные в шахматном порядке.
13. Система оценки температуры технологической среды по п. 9, в которой контроллер дополнительно сконфигурирован для получения параметра теплового потока, относящегося к капсуле датчика, и выполнения расчета теплового потока с использованием информации о температуре обшивки канала для технологической среды, информации об эталонной температуре и параметра теплового потока.
14. Система оценки температуры технологической среды по п. 13, в которой параметр теплового потока относится к торцевой заглушке капсулы датчика.
15. Система оценки температуры технологической среды по п. 13, в которой параметр теплового потока относится к термопасте, расположенной в капсуле датчика.
16. Способ обеспечения неинвазивной оценки температуры технологической среды в отношении канала для технологической среды, имеющего искривленную поверхность, причем способ содержит:
- прием данных замера кривизны канала для технологической среды;
- соединение капсулы датчика с искривленной внешней поверхностью канала для технологической среды;
- получение температуры обшивки канала для технологической среды;
- получение эталонной температуры от местоположения, имеющее фиксированное полное тепловое сопротивление от местоположения, где была получена температура обшивки канала для технологической среды; и
- использование расчета теплового потока с использованием температуры обшивки канала для технологической среды и эталонной температуры, для обеспечения оценки температуры технологической среды, которая по меньшей мере частично компенсирует погрешность, вызванную кривизной канала для технологической среды.
17. Способ по п. 16, в котором прием данных замера кривизны канала для технологической среды включает в себя сохранение информации, относящейся к кривизне канала для технологической среды, в системе оценки технологической среды.
18. Способ по п. 16, в котором прием данных замера кривизны канала для технологической среды включает в себя выбор капсулы датчика, имеющей искривленный конец, который почти совпадает с кривизной искривленной поверхности канала для технологической среды.
19. Система оценки температуры технологической среды, содержащая:
- сборочный узел, сконфигурированный для прикрепления системы оценки температуры технологической среды к искривленной внешней поверхности канала для технологической среды;
- капсулу датчика, имеющую конец, сконфигурированный для контакта с искривленной внешней поверхностью канала для технологической среды, причем капсула датчика включает в себя первый термочувствительный элемент, расположенный вблизи конца первого отверстия в капсуле датчика, и второй термочувствительный элемент, расположенный вблизи конца второго отверстия в капсуле датчика, причем расстояние между концом первого отверстия и концом капсулы датчика меньше, чем расстояние между концом второго отверстия и концом капсулы датчика;
- цепь измерения, связанную с первым и вторым термочувствительными элементами и сконфигурированную для выявления электрической характеристики каждого из первого и второго термочувствительного элемента, которая изменяется с температурой, и подачи, по меньшей мере, на канал для технологической среды информации о температуре обшивки и информации об эталонной температуре;
- контроллер, связанный с цепью измерения, причем контроллер сконфигурирован для:
- получения информации о температуре обшивки канала для технологической среды и информации об эталонной температуре от цепи измерения и
- использования расчета теплопереноса с помощью информации о температуре обшивки канала для технологической среды и информации об эталонной температуре для генерирования оценочных выходных данных по температуре технологической среды.
20. Система оценки температуры технологической среды по п. 19, дополнительно содержащая вкладыш, расположенный в капсуле датчика, причем вкладыш имеет первое и второе отверстия.
21. Система оценки температуры технологической среды по п. 20, в которой вкладыш включает в себя стенку, которая сужена по направлению от боковой стенки капсулы датчика, для изоляции первого и второго термочувствительных элементов от условий окружающей среды.
RU2021111829A 2018-09-28 2018-09-28 Неинвазивная индикация температуры технологической среды со сниженной погрешностью RU2770168C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2018/000629 WO2020067915A1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 Non-invasive process fluid temperature indication with reduced error

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770168C1 true RU2770168C1 (ru) 2022-04-14

Family

ID=69945739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021111829A RU2770168C1 (ru) 2018-09-28 2018-09-28 Неинвазивная индикация температуры технологической среды со сниженной погрешностью

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11320316B2 (ru)
EP (1) EP3857189A4 (ru)
JP (1) JP7368462B2 (ru)
RU (1) RU2770168C1 (ru)
WO (1) WO2020067915A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10760742B2 (en) * 2018-03-23 2020-09-01 Rosemount Inc. Non-intrusive pipe wall diagnostics
DE102018119857A1 (de) * 2018-08-15 2020-02-20 Abb Schweiz Ag Temperaturmesseinrichtung und Verfahren zur Temperaturbestimmung
US11029215B2 (en) * 2018-09-24 2021-06-08 Rosemount Inc. Low contact clamp for non-invasive process fluid temperature indication
JP2022532435A (ja) 2019-07-01 2022-07-14 サーマセンス コーポレーション 非侵襲的熱インタロゲーションのための装置、システム、及び方法
EP3835740B1 (en) * 2019-12-11 2024-02-07 ABB Schweiz AG A temperature determination device
US11248940B2 (en) 2019-12-20 2022-02-15 Rosemount Inc. Non-invasive process fluid flow indication using temperature difference
CN113586963A (zh) * 2021-08-16 2021-11-02 中国石油化工股份有限公司 一种管道保温自动检测装置
DE102021209278A1 (de) * 2021-08-24 2023-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Temperaturmessvorrichtung zur nichtinvasiven Temperaturmessung, Kalibrierverfahren und Computerprogrammprodukt
DE102022200354B3 (de) * 2022-01-14 2023-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Selbstüberwachter Sensor, der als nichtinvasive Temperaturmessvorrichtung ausgebildet ist und zu einem Überwachen seiner Montage durch ein Erfassen einer Druckkraft ausgebildet ist und Computerprogrammprodukt
NL2031132B1 (en) * 2022-03-02 2023-11-16 Univ Southwest Petroleum A Heavy Oil Production Pipe Non-intrusion Temperature Measurement System

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0908712A1 (de) * 1997-09-16 1999-04-14 Electrowatt Technology Innovation AG Temperaturfühler
RU98240U1 (ru) * 2010-04-13 2010-10-10 Закрытое акционерное общество "Компания ВЕРЛЕ" Накладной датчик температуры
RU2466365C1 (ru) * 2011-04-18 2012-11-10 Яков Серафимович Кожевников Накладной беспроводной измеритель температуры поверхности объекта
WO2014037257A2 (de) * 2012-09-10 2014-03-13 Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg Temperaturmessvorrichtung zur bestimmung der temperatur an der oberfläche einer rohrleitung
WO2017131546A1 (en) * 2016-01-25 2017-08-03 Rosemount Inc. Non-intrusive process fluid temperature calculation system

Family Cites Families (137)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3276437A (en) 1966-10-04 Soot blower operation for vapor generator furnaces
US3533273A (en) 1967-07-26 1970-10-13 Atomic Energy Commission Thermal surface impedance method and means for nondestructive testing
US3607445A (en) 1968-02-19 1971-09-21 Rdf Corp Thermal apparatus
US3724267A (en) 1970-08-28 1973-04-03 Foster Wheeler Corp Heat flux sensing device
US3913403A (en) 1973-10-11 1975-10-21 Leeds & Northrup Co Temperature measurement with three-lead resistance thermometers by dual constant current method
US3913378A (en) 1974-04-08 1975-10-21 Universal Oil Prod Co Apparatus for measuring fouling on metal surfaces
SU589844A1 (ru) 1974-09-10 1978-11-05 Предприятие П/Я А-7291 Многоэлектродна термопара
FR2382000A1 (fr) 1977-02-25 1978-09-22 Auxitrol Rampe thermocouples pour la mesure de la moyenne de plusieurs temperatures
EP0014934B1 (de) 1979-02-17 1984-08-01 Battelle-Institut e.V. Vorrichtung zur Messung des Massenflusses und des Wärmeflusses sowie Verfahren zur Bestimmung des Massenflusses
NL7902313A (nl) 1979-03-23 1980-09-25 Kema Nv Warmtehoeveelheidsmeter.
US4346864A (en) 1980-11-21 1982-08-31 Wilgood Corporation Means and method for mounting temperature sensors
US4384793A (en) 1980-12-22 1983-05-24 Uop Inc. Temperature profile monitoring method and apparatus
US4396300A (en) 1981-05-01 1983-08-02 Bridger Scientific, Inc. Method and apparatus for determining the heat transfer characteristics of a tube
US4436438A (en) 1981-07-21 1984-03-13 Wahl Instruments, Inc. Multiple probe temperature measuring system and probes therefor
IT1164309B (it) 1983-07-07 1987-04-08 Cise Spa Gruppo strumentato per il rilievo delle temperature e dei flussi termici in pareti evaporative di generatori di vapore
US4488516A (en) 1983-11-18 1984-12-18 Combustion Engineering, Inc. Soot blower system
US4722609A (en) 1985-05-28 1988-02-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High frequency response multilayer heat flux gauge configuration
US4722610A (en) 1986-03-07 1988-02-02 Technology For Energy Corporation Monitor for deposition on heat transfer surfaces
US4826540A (en) 1987-01-12 1989-05-02 Sam Mele Adjustable depth thermocouple system
US4919543A (en) 1988-06-20 1990-04-24 Reynolds Metals Company Molten metal temperature probe
GB8815609D0 (en) 1988-06-30 1988-08-03 Atomic Energy Authority Uk Temperature measurement of flowing fluids
JP2750382B2 (ja) 1988-11-29 1998-05-13 出光石油化学株式会社 咬合具および咬合具付包装用袋
US5064604A (en) 1990-02-07 1991-11-12 Westinghouse Electric Corp. Cost effective fluid line status sensor system
GB9005286D0 (en) 1990-03-09 1990-05-02 Avon Rubber Plc Thermal sensing
US5233868A (en) 1992-04-13 1993-08-10 Coats Montgomery R Non-intrusive mass flow measuring apparatus and method
US5568121A (en) 1993-05-27 1996-10-22 Lamensdorf; David M. Wireless system for sensing information at remote locations and communicating with a main monitoring center
US5980102A (en) 1994-06-20 1999-11-09 Columbia Gas Of Ohio Method for measuring physical characteristics in a pipeline without tapping
FR2724727A1 (fr) 1994-09-16 1996-03-22 Cotherm Sa Capteur de temperature
JPH09113372A (ja) * 1995-10-13 1997-05-02 Koransha Co Ltd 多点測温素子
US5743646A (en) 1996-07-01 1998-04-28 General Motors Corporation Temperature sensor with improved thermal barrier and gas seal between the probe and housing
US6503221B1 (en) 1997-06-12 2003-01-07 Abbott Laboratories Temperature compensation system for regulating flow through tubing in a pump
US6158886A (en) 1997-10-15 2000-12-12 Gay Engineering & Sales Company, Inc. Heat shield with moldable insulation
JPH11125566A (ja) * 1997-10-22 1999-05-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 表面温度測定センサ及び温度測定プローブ
JPH11325322A (ja) 1998-05-20 1999-11-26 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 配管の拘束具
US6252510B1 (en) 1998-10-14 2001-06-26 Bud Dungan Apparatus and method for wireless gas monitoring
US6367970B1 (en) 1999-06-07 2002-04-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Rapid response h-q-T sensor
US6794991B2 (en) 1999-06-15 2004-09-21 Gastronics′ Inc. Monitoring method
DK1247268T4 (da) 1999-07-01 2009-11-16 Rosemount Inc Selvvaliderende totråd-temperaturtransmitter med lav effekt
US6390670B1 (en) 1999-08-06 2002-05-21 Pgi International Ltd. Temperature sensing device for metering fluids
US7624632B1 (en) 1999-08-17 2009-12-01 Lockheed Martin Corporation Constant-temperature-difference flow sensor, and integrated flow, temperature, and pressure sensor
DE19939757A1 (de) 1999-08-21 2001-02-22 Temperaturmestechnik Geraberg Verfahren und Temperaturfühler zur Medientemperaturerfassung
JP3327277B2 (ja) 1999-12-03 2002-09-24 住友電気工業株式会社 表面温度センサヘッド
US6681625B1 (en) 2000-01-19 2004-01-27 Lockheed Martin Corporation Constant-temperature-difference bidirectional flow sensor
JP2001296187A (ja) 2000-04-17 2001-10-26 Royal Kiki Kk 温度検出装置及びこの温度検出装置を用いた制御システム
DE10029186C2 (de) 2000-06-19 2002-04-25 Heraeus Electro Nite Int Temperatur-Messvorrichtung
US6485174B1 (en) 2000-10-27 2002-11-26 The Babcock & Wilcox Company Attachable heat flux measuring device
EP1336063B1 (en) 2000-11-10 2010-05-26 CUNNINGHAM, John Universal support and vibration isolator
US6558036B2 (en) 2000-11-29 2003-05-06 Weatherford/Lamb, Inc. Non-intrusive temperature sensor for measuring internal temperature of fluids within pipes
GB0101493D0 (en) 2001-01-19 2001-03-07 Crowcon Detection Instr Ltd Means for initiating a self test
FR2833346B1 (fr) * 2001-12-06 2004-07-02 Jules Richard Instr Sa Dispositif de mesure de la temperature d'un fluide dans un conduit et systeme de controle utilisant un tel dispositif
WO2003100369A1 (en) 2002-05-21 2003-12-04 Acrolon Technologies, Inc. System and method for temperature sensing and monitoring
US20050193988A1 (en) 2004-03-05 2005-09-08 David Bidner System for controlling valve timing of an engine with cylinder deactivation
FR2840986B1 (fr) 2002-06-12 2004-09-10 Eric Esprimont Methode mettant en oeuvre des capteurs de flux de chaleur pour evaluer la puissance d'une reaction thermique a l'interieur d'une enceinte, et dispositif pour la mise en oeuvre d'une telle methode
US6824305B1 (en) 2002-08-16 2004-11-30 The Texas A & M University System Local wall heat flux/temperature meter for convective flow and method of utilizing same
US7249885B2 (en) 2002-10-16 2007-07-31 Clyde Bergemann Gmbh Heat flux measuring device for pressure pipes, method for producing a measuring device, method for monitoring an operating state of a heat exchanger, heat exchanger and method for measuring a heat flux
US6945691B2 (en) 2002-11-27 2005-09-20 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for inferring a temperature
US6848373B2 (en) 2003-02-21 2005-02-01 Breen Energy Solutions Method of monitoring heat flux and controlling corrosion of furnace wall tubes
US7246452B1 (en) 2003-06-20 2007-07-24 Jacques Roy Method for treating preservative-treated wood
DE10329834A1 (de) 2003-07-02 2005-02-03 Dräger Safety AG & Co. KGaA Modulares Gasmesssystem
US6928380B2 (en) 2003-10-30 2005-08-09 International Business Machines Corporation Thermal measurements of electronic devices during operation
US20100257871A1 (en) 2003-12-11 2010-10-14 Rama Venkatasubramanian Thin film thermoelectric devices for power conversion and cooling
US7054767B2 (en) 2004-02-12 2006-05-30 Eldridge Products, Inc. Thermal mass flowmeter apparatus and method with temperature correction
US20050209813A1 (en) 2004-03-16 2005-09-22 Johnson Controls Technology Company Temperature sensing device
US6971274B2 (en) 2004-04-02 2005-12-06 Sierra Instruments, Inc. Immersible thermal mass flow meter
US6883369B1 (en) 2004-05-06 2005-04-26 Rosemount Aerospace Inc. Sensor and method of measuring mass flow non-intrusively
WO2006026491A2 (en) 2004-08-27 2006-03-09 Gerhard Liepold An improved holder and a placement tool therefor
US7447607B2 (en) 2004-08-31 2008-11-04 Watow Electric Manufacturing System and method of compensation for device mounting and thermal transfer error
US7156552B2 (en) 2004-09-07 2007-01-02 University Corporation For Atmospheric Research Temperature sensor system for mobile platforms
US7107835B2 (en) 2004-09-08 2006-09-19 Honeywell International Inc. Thermal mass flow sensor
JP4600170B2 (ja) 2004-09-15 2010-12-15 セイコーエプソン株式会社 体温計、および体温計を有する電子機器
JP3945714B2 (ja) 2004-11-26 2007-07-18 株式会社日立製作所 ガス漏洩検知機能付き無線端末及びそれを用いたガス漏洩検知システム及びガス漏洩通報方法
US9184364B2 (en) 2005-03-02 2015-11-10 Rosemount Inc. Pipeline thermoelectric generator assembly
GB0508584D0 (en) 2005-04-28 2005-06-01 Boiler Man Systems Internation A pipe assembly
US7328724B2 (en) 2005-09-25 2008-02-12 Deepwater Corrosion Services, Inc. Corrosion-inhibiting liner for a pipe support
US7367712B2 (en) 2006-02-06 2008-05-06 National Instruments Corporation RTD measurement unit including detection mechanism for automatic selection of 3-wire or 4-wire RTD measurement mode
US7484886B2 (en) 2006-05-03 2009-02-03 International Business Machines Corporation Bolometric on-chip temperature sensor
US7465088B2 (en) * 2006-06-22 2008-12-16 Microsoft Corporation Thermal sensing system
JP4743781B2 (ja) * 2006-09-04 2011-08-10 新日本製鐵株式会社 容器の内壁面の温度及び熱流束の推定方法、装置、並びにコンピュータプログラム
US8360635B2 (en) 2007-01-09 2013-01-29 Schlumberger Technology Corporation System and method for using one or more thermal sensor probes for flow analysis, flow assurance and pipe condition monitoring of a pipeline for flowing hydrocarbons
DE102007002369B3 (de) 2007-01-17 2008-05-15 Drägerwerk AG & Co. KGaA Doppeltemperatursensor
JP4949081B2 (ja) 2007-02-20 2012-06-06 高砂熱学工業株式会社 曲面の表面温度計測用温度計及び該温度計の配置構造
EP2894465B1 (en) 2007-04-04 2019-01-16 Espec Corp. Dew-point instrument
CN101295059B (zh) 2007-04-28 2011-03-23 深圳世纪人通讯设备有限公司 一种光纤接续模块
CN101583858B (zh) 2007-06-19 2011-11-09 株式会社村田制作所 带引线的温度传感器
US8302491B2 (en) 2007-10-15 2012-11-06 Micro Motion, Inc. Vibratory flow meter and method for determining a fluid temperature of a flow material
US8141826B1 (en) 2008-01-15 2012-03-27 Securus, Inc. Pipe holding bracket
CN101952607B (zh) 2008-01-21 2012-10-17 爱瑞柯国际公司 工字梁地震抗摇支撑夹具
US8280674B2 (en) 2008-01-24 2012-10-02 Raytheon Company Apparatus for measuring surface temperature using embedded components
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
DE102008026642B4 (de) 2008-06-03 2010-06-10 Dräger Medical AG & Co. KG Doppeltemperatursensor mit einem Aufnahmeelement
JP5197209B2 (ja) 2008-07-28 2013-05-15 ニチアス株式会社 配管断熱用スペーサおよび配管構造
DE102008064360B3 (de) 2008-12-22 2010-08-19 Abb Technology Ag Anordnung von Sensorelementen zur Temperaturmessung
NO332832B1 (no) 2009-01-30 2013-01-21 Statoil Asa Fremgangsmate for a male tykkelsen av avsetninger
DE102009009592A1 (de) 2009-02-19 2010-08-26 Clyde Bergemann Gmbh Maschinen- Und Apparatebau Messeinrichtung für einen Wärmetauscher
US8118484B2 (en) 2009-03-31 2012-02-21 Rosemount Inc. Thermocouple temperature sensor with connection detection circuitry
US8529126B2 (en) 2009-06-11 2013-09-10 Rosemount Inc. Online calibration of a temperature measurement point
DE102009032721B4 (de) 2009-07-11 2020-01-09 Dräger Safety AG & Co. KGaA Gasmesssystem
CN105092796B (zh) 2010-06-25 2018-12-14 工业科技公司 多感测环境监视设备与方法
DE102010044665A1 (de) 2010-09-08 2012-03-08 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Befestigungseinrichtung mit einer Ausgleichsschiene zum Toleranzausgleich
JP5578028B2 (ja) 2010-10-29 2014-08-27 セイコーエプソン株式会社 温度測定装置および温度測定方法
JP2012112767A (ja) 2010-11-24 2012-06-14 Citizen Holdings Co Ltd 温度測定装置
US9146172B2 (en) 2011-01-03 2015-09-29 Sentinel Hydrosolutions, Llc Non-invasive thermal dispersion flow meter with chronometric monitor for fluid leak detection
US9759632B2 (en) 2011-01-03 2017-09-12 Sentinel Hydrosolutions, Llc Non-invasive thermal dispersion flow meter with chronometric monitor for fluid leak detection and freeze burst prevention
JP2014503830A (ja) 2011-01-26 2014-02-13 ベロメディックス，インク デュアルサーミスタを備えた冗長温度センサ
CN201945401U (zh) 2011-02-22 2011-08-24 肇庆爱晟电子科技有限公司 三线双探头高精度快速感应传感器
US20130005372A1 (en) 2011-06-29 2013-01-03 Rosemount Inc. Integral thermoelectric generator for wireless devices
US9080917B2 (en) 2011-10-07 2015-07-14 Shell Oil Company System and methods for using dielectric properties of an insulated conductor in a subsurface formation to assess properties of the insulated conductor
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
GB2503231B (en) 2012-06-19 2017-07-12 Crowcon Detection Instr Ltd Flameproof barrier
US20140161151A1 (en) 2012-12-12 2014-06-12 John Proctor Line & pipe flexible temperature sensor assembly
US9568375B2 (en) 2012-12-20 2017-02-14 Solenis Technologies, L.P. Method and apparatus for estimating fouling factor and/or inverse soluble scale thickness in heat transfer equipment
US9360377B2 (en) 2013-12-26 2016-06-07 Rosemount Inc. Non-intrusive temperature measurement assembly
DE102014103430A1 (de) 2014-03-13 2015-09-17 Endress + Hauser Flowtec Ag Wandlervorrichtung sowie damit gebildetes Meßsystem
US20160003685A1 (en) 2014-07-03 2016-01-07 Vareck Walla Mounting Apparatus for Temperature Sensor
CN104062034B (zh) 2014-07-04 2016-05-11 深圳市太科检测有限公司 一种基于管道外壁温度测量的非接触式管程流体温度测量方法
DE102014012086A1 (de) 2014-08-14 2016-02-18 Abb Technology Ag Anlegetemperaturfühlervorrichtung zum autarken Messen der Temperatur eines Behältnisses
JP6454110B2 (ja) 2014-09-12 2019-01-16 ポップリベット・ファスナー株式会社 防振クランプ
DE102014019365B4 (de) 2014-12-22 2021-02-18 Abb Schweiz Ag Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines Mediums durch eine Wandung
GB2533936B (en) 2015-01-07 2017-10-25 Homeserve Plc Flow detection device
US10041860B2 (en) 2015-01-30 2018-08-07 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Method for detecting a faulty air handler in a heat pump appliance
US9891180B2 (en) 2015-09-02 2018-02-13 Industrial Technology Research Institute Thermal needle probe
GB2541933B (en) * 2015-09-04 2017-11-22 Ceres Ip Co Ltd Temperature measuring method
US10203249B2 (en) 2015-12-29 2019-02-12 Google Llc Ambient temperature sensing
US20180238741A1 (en) 2017-02-21 2018-08-23 Rosemount Inc. Process transmitter isolation compensation
US10415609B2 (en) 2016-03-29 2019-09-17 Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh Insulating sleeve
DE102016105949A1 (de) 2016-03-31 2017-10-05 Abb Schweiz Ag Nicht-intrusive Temperaturmessvorrichtung
DE102016107335A1 (de) 2016-04-20 2017-10-26 Abb Schweiz Ag Temperaturbestimmungseinrichtung und Verfahren zu deren Kalibrierung und zur Bestimmung einer Mediumstemperatur
CN205786481U (zh) 2016-05-27 2016-12-07 三峡大学 一种大型金属圆管道焊缝缺陷快速检测装置
US11067520B2 (en) 2016-06-29 2021-07-20 Rosemount Inc. Process fluid temperature measurement system with improved process intrusion
US10317295B2 (en) 2016-09-30 2019-06-11 Rosemount Inc. Heat flux sensor
CN206311228U (zh) 2016-12-27 2017-07-07 天津纳百川科技发展有限公司 一种金属管道用温度传感器
US10976204B2 (en) 2018-03-07 2021-04-13 Rosemount Inc. Heat flux sensor with improved heat transfer
EP3537124B1 (de) * 2018-03-08 2021-01-27 ABB Schweiz AG Verfahren und system zur nicht-intrusiven ermittlung einer temperatur eines durch einen leitungsabschnitt strömenden fluids
US10760742B2 (en) * 2018-03-23 2020-09-01 Rosemount Inc. Non-intrusive pipe wall diagnostics
KR102555639B1 (ko) 2018-07-27 2023-07-14 삼성전자 주식회사 천공된 극 부호의 설계 방법 및 장치
US20200103293A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Rosemount Inc. Non-invasive process fluid temperature indication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0908712A1 (de) * 1997-09-16 1999-04-14 Electrowatt Technology Innovation AG Temperaturfühler
RU98240U1 (ru) * 2010-04-13 2010-10-10 Закрытое акционерное общество "Компания ВЕРЛЕ" Накладной датчик температуры
RU2466365C1 (ru) * 2011-04-18 2012-11-10 Яков Серафимович Кожевников Накладной беспроводной измеритель температуры поверхности объекта
WO2014037257A2 (de) * 2012-09-10 2014-03-13 Endress+Hauser Wetzer Gmbh+Co. Kg Temperaturmessvorrichtung zur bestimmung der temperatur an der oberfläche einer rohrleitung
WO2017131546A1 (en) * 2016-01-25 2017-08-03 Rosemount Inc. Non-intrusive process fluid temperature calculation system

Also Published As

Publication number Publication date
JP7368462B2 (ja) 2023-10-24
EP3857189A1 (en) 2021-08-04
US11320316B2 (en) 2022-05-03
JP2022501607A (ja) 2022-01-06
CN112771357A (zh) 2021-05-07
US20200103287A1 (en) 2020-04-02
WO2020067915A1 (en) 2020-04-02
EP3857189A4 (en) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2770168C1 (ru) Неинвазивная индикация температуры технологической среды со сниженной погрешностью
US11630072B2 (en) Non-intrusive process fluid temperature calculation system
CN209945581U (zh) 过程流体温度估测系统
CA3114609C (en) Non-invasive process fluid temperature indication
EP3857191B1 (en) Low contact clamp for non-invasive process fluid temperature indication
US11248940B2 (en) Non-invasive process fluid flow indication using temperature difference
CN112771357B (zh) 减少误差的非侵入式过程流体温度指示
US20230314239A1 (en) Process fluid temperature estimation using improved heat flow sensor