[发明专利]使用过程流体差压变送器的湿气指示

说明书

背景技术

在许多过程装置中，过程流体流经如过程管道之类的导管。过程 流体可能是液体、气体或两者的结合。在过程流体完全是液体或完全 是气体的应用中，如质量流之类的流参数的计算相对简单。然而，在 过程流体是液体和气体的组合的应用中，流参数的计算要更加复杂。 一般地，液体与气体混合(例如多相(multiphasic))的过程流体的示 例包括湿蒸汽和天然气。

在许多天然气井源应用中，有大量的液体夹带在气流中。液体的 存在会造成气体流测量中的明显误差。一种误差有时被称为过度读取。 过度读取发生在差压传感器将真正的气体流过度读取为将总的气体质 量流与总的液体质量流关联的值的时候。这有时被称为Lockhart Martinelli参数。当可能测量许多参数并利用强大的处理器来计算流参 数时，这样的计算典型地包含专用的硬件、专门技术人员的时间和/ 或测试，或两者的组合。

一般地，过程流体控制装置采用过程变量变送器，如过程压力变 送器。提供这样的具有提供与湿气相关的指示的能力的过程压力变送 器，而不增加额外的硬件或包含设备的复杂的初始特性化或校准，将 带来显著的益处。

发明内容

过程压力流体变送器与差压产生器耦合，并测量产生器两端的差 压。根据连续的差压指示计算统计参数，并使用计算出的参数指示湿 气流。盖指示可以在过程压力变送器处本地产生、通过有线过程通信 环路进行通信、无线地通信或其任意组合地进行通信。

附图说明

图1是与过程流体管道中的差压产生器耦合的差压变送器的示意 图。

图2是根据本发明的实施例的差压变送器的框图。

图3是示出了在15bar压力下针对0.75Beta V-Cone的标准差和差 压均值的比值与差压值之间关系的图。

图4是示出了在60bar压力下针对v-cone的测试结果的图。

图5是示出了在60bar压力下针对0.75Beta差压产生器的结果的 图。

图6是示出了针对0.4Beta紧密孔板的测试结果的图。

图7是根据本发明的实施例的用于提供湿气诊断的方法的流程 图。

图8是根据本发明的实施例的多相流体分离器的示意图。

具体实施方式

图1是与管道14中的差压产生器12耦合的差压变送器10的示意 图。差压变送器10使用合适的连接(包括有线或无线连接)可操作地 耦合到控制室16。合适的有线连接的示例包括Highway Addressable Remote Transducer(HART)协议，FOUNDATION^TM Fieldbus Protocol 或其他协议。此外，或选择性地，也可以采用无线数据传输协议。在 一些有线的实施例中，差压变送器10可以完全由通过其进行通信的有 线过程通信线所接收到的能量来供电。

压力变送器10包括电子隔舱18，与传感器模块20相耦合，而传感 器模块20进一步与歧管22耦合。歧管22将传感器模块20耦合到差压产 生器12。部分阻断24的相反侧上的端口将上游和下游过程流体的压力 传递给歧管22。歧管22将过程流体与传感器模块20隔离，但将上游和 下游过程流体的压力传递给设置在传感器模块20中的差压传感器。

过程压力变送器10当作现场设备，一般能够被安装在现场。一般 地，“现场”是指过程装置的外部区域，可能遭受气候极端、振动、湿 度的变化、电磁或射频干扰或其他环境挑战。因此，过程压力变送器 10的鲁棒性物理封装为过程压力变送器10提供了在“现场”中每次长时 间运行(如几年)的能力。