[实用新型]过程测量系统对准装置和用于测量过程变量的系统

说明书

技术领域

本公开内容涉及工业过程控制或监测系统。更具体地，本公开内容涉及采用圆片或紧凑型基本传感器元件测量工业过程的过程变量的类型的过程变量变送器或感测装置。

背景技术

在工业环境中，控制系统用来监测和控制工业和化学过程的物料量等。典型地，执行这些功能的控制系统采用现场装置，该现场装置分布在工业过程中的关键位置处并通过过程控制回路连接至控制室中的控制电路。术语“现场装置”涉及在分布式控制或过程监测系统中执行功能的任何装置，包括在工业过程的测量、控制和监测中使用的所有装置。

一些现场装置包括连接至过程流体的换能器。换能器被理解为是指基于物理输入产生输出信号或基于输入信号产生物理输出的装置。典型地，换能器将输入转换成具有不同形式的输出。换能器的类型包括多种分析设备、压力传感器、热敏电阻器、致动器、螺线管、指示灯等等。

现场装置，如工业过程中使用的过程变量传感器，可以在现场安装在管线、罐和其它工业过程设备上。例如，一种类型的过程变量传感器是可以测量流体流的流率的流量计。一种类型的、采用压差平均节流孔板基本元件(也称为圆片型基本元件)的流量计在某些环境中是用于流量测量的常用装置，因为它的使用不需要穿透管道并且该装置可以容易地插入现有的法兰接头中。虽然这种结构在公用事业测量点处已经普及，但它在下游过程测量点处，例如，如在石油工业中，还未被采用。下游过程管道的一个关键关注点是暴露栓接。一个潜在的问题在于，当圆片装置安装在过程管道中的法兰之间并由双头螺柱和螺母固定时，用于跨越圆片和密封垫圈的距离的附加长度可能成为关注点，并且因此通常不是优选的。这种附加长度称为暴露栓接。

暴露栓接成为关注点的一个原因是管道的完整性。通常在启动或关闭期间，管线可能经历动态冲击并且法兰式连接处可能成为可能的过程泄漏点。圆片型装置会加剧这种可能性，因为法兰螺栓孔对双头螺柱直径的容差使法兰在这些情况下有更多的空间来失配。法兰之间的距离越大，可以表示这种失配越大并且在该接头处出现泄漏的机会越大。暴露栓接成为关注点的另一个原因是在出现火灾的情况中，双头螺柱将比管道更快地升温和膨胀，降低垫圈密封面上的压力，并丧失压力安全。

上述讨论仅仅被提供用于一般的背景信息，并且不意图用于帮助确定请求保护的主题的保护范围。

发明内容

公开了多种系统、设备和方法，用于以过程测量系统的圆片型基本元件与过程管道对准的方式在过程管道之间连接所述基本元件，同时在出现对过程管道的动态冲击的情况下保持对准并防止泄漏。

在一些示例性实施例中，公开了一种用于保持圆片型基本元件在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间的对准的过程测量系统对准装置。该对准环具有形成一内部区域的内表面，所述基本元件能够插入该内部区域内，使得对准环包围所述基本元件的至少一部分。形成在对准环中的沟槽被构造成在所述基本元件插入对准环的内部区域中时接收基本元件的互连颈状部，使得基本元件的互连颈状部延伸到对准环之外。多个法兰紧固件接收孔形成在对准环中，并被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的法兰孔对准且接收延伸穿过对准的法兰孔的带螺纹的法兰紧固件，如双头螺柱或螺栓。

在一些示例性实施例中，法兰紧固件接收孔是被构造成接收带螺纹的双头螺柱或螺栓的螺纹孔。

在一些示例性实施例中，所述多个对准突出部围绕对准环间隔开。此外，在一些实施例中，所述多个对准突出部中的至少一个对准突出部被构造为能够拆除地连接至对准环，以便所述多个对准突出部中的所述至少一个对准突出部能够被移除以允许将对准环插入第一过程管道和第二过程 管道的法兰之间，并且随后在对准环定位在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之后被重新连接。

在一些公开的实施例中，多个对准销围绕对准环的内表面放置，以将基本元件保持在所述内部区域内的合适位置处并由此与第一过程管道和第二过程管道对准。进一步，在一些实施例中，所述多个对准销包括位于对准环的内表面的上部上的第一对准销和位于对准环的内表面的下部上的第二对准销，并且其中第二对准销在所述内部区域中延伸得比第一对准销远。公差叠加使双头螺柱松散地保持在法兰中，因此在对准期间重力将向下拉动基本元件。管道的下侧的销较长以帮助将基本元件在管道中对中。

在一些公开的实施例中，多个对准螺杆从对准环的一个或多个外表面延伸至对准环的内表面，以调整基本元件在所述内部区域内的位置，并且由此将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。