[发明专利]用于使用孔板流量计装置的超声波计量的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦赞助的研究或开发的声明

不适用。

背景

技术领域

本公开大体上涉及对流动通过管道截面的流体的流率进行测量。更具体地，本公开涉及改装孔板流量计装置以使用超声波或光学测量技术来接收和测量流率。

背景技术

在管道操作和其他工业应用中，流量计用于测量流动穿过管道截面的气体或液体流的体积流率。通常需要准确知道在该流中流动的流体的量，并且当流体正在交换时或在“密闭输送”期间要求特定的准确性。然而，甚至在密闭输送没有发生的情况下，测量的准确性仍是需要的。

用于测量在管道截面内的流体的流率的流量计以许多不同的形式存在。一种常见的流量计为孔板流量计，该孔板流量计测量在延伸穿过流的孔板的任一侧上的压力来测定通过管道截面的流率。其他类型的计量器包括超声波计量器和光学计量器，该超声波计量器和光学计量器分别地采用超声波声信号和光束，来测量给定管道截面中的流体的流率。

发明内容

本文公开了使用孔板流量计本体来执行超声波和光学计量的设备和方法。在一个实施例中，流量计包括孔板装置本体。该孔板装置本体包括外壳、用于传送流体流的孔以及多个流出孔。该外壳构造为容置孔板。该流量计也包括布置于多个流出孔中的一个流出孔内的第一超声波转换器。该第一超声波转换器构造为产生和接收声信号。

一些实施例针对包括孔板装置本体的流量计。该孔板装置本体包括外壳、用于传送流体流的孔以及多个流出孔。该流量计还包括布置于多个流出孔中的第一流出孔内的第一超声波转换器和布置于多个流出孔中第二流出孔内的第二超声波转换器。外壳构造为容置孔板，并且该孔板未安装在外壳中。第一超声波转换器和第二超声波转换器的每个均构造为产生和接收声信号。

其他实施例针对改装孔板流量计的方法。该方法包括提供孔板装置本体，该孔板装置本体具有孔、孔板、多个流出孔以及安装在多个流出孔内的多个压力传感器。此外，该方法包括：从孔板装置本体移除孔板和多个压力传感器；以及在多个流出孔中安装多个转换器。多个转换器中的至少一个转换器构造为产生信号，并且多个转换器中的至少一个转换器构造为接收该信号。另外，该方法包括基于多个转换器的输出测量流过孔的流体的流率。

附图说明

为了对本公开的示例性实施例进行详细描述，现在将参照附图，其中：

图1示出了孔板流量计的侧视横截面图；

图2示出了孔板流量计的正视横截面图；

图3示出了超声波流量计的侧视横截面图；

图4示出了根据本文中所公开的原理将孔板流量计转化为超声波计量器或光学计量器的方法的流程图；

图5示出了根据本文中所公开的原理构造为实施超声波流量测量的孔板流量计的例示性实施例的示意性俯视横截面图；

图6示出了根据本文中所公开的原理构造为实施超声波流量测量的孔板流量计的另一例示性实施例的示意性俯视横截面图；以及

图7示出了根据本文公开的原理孔板流量计构造为实施光学流量测量的将孔板流量计的例示性实施例的俯视横截面示意图。

具体实施方式

以下的讨论针对本发明的各种示例性实施例。这些实施例仅是示例性的并且不应该解释为或用作限制包括权利要求的本公开的范围。此外，本领域的技术人员将理解的是，以下描述具有广阔的应用，并且任何实施例的讨论都仅意在例示实施例，而不意在暗示包括权利要求的本公开的范围限于该实施例。

如本文中使用的词语“大约”表示“±10%”。

遍及以下描述和权利要求中使用的某些术语指代特定特征或部件。附图未必成比例。本文的某些特征和部件可以按比例或者在一定程度上以示意性方式放大示出，并且已知元件的一些细节可能由于清晰和简明的原因而没有示出。

在下述讨论和权利要求中，术语“包括”和“包含”用于开放式类型，并且因此应该被解释为意指“包括，但不限于……”。同样地，术语“耦接”旨在意指间接或直接连接。因此，如果第一装置耦接至第二装置，则该连接可以通过直接连接，或通过经由其他装置、部件和连接件所完成的间接连接来进行。此外，如本文中使用的，术语“轴向的”和“轴向地”通常意指沿着或者平行于给定轴线（例如，本体或端口的中心轴线）,而术语“径向的”或“径向地”通常意指垂直于给定轴线。例如，轴向距离指的是沿着或平行于给定轴线所测量的距离，而径向距离意指垂直于给定轴线所测量的距离。