分流漩涡流量计的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种漩涡流量计，更具体地涉及一种适用于较大直径的管线和/或较低流量情况下的漩涡流量计。
【背景技术】
[0002]流量计测量管道中或其他路径中流体的流动速率。流体例如可以为气体或液体，并且可以是可压缩的或者不可压缩的。一种流量计为漩涡流量计，其测量的参数包括例如基于漩涡脱落原理的流量。漩涡脱落指的是通过阻流体(有时被称为倒流体)的流体中自然的一个过程引起沿着阻流体表面形成缓慢移动流体的边界层。阻流体背后生成低压区，并且使得边界层卷起上升，从而在阻流体相对侧生成连续漩涡。涡流引起压力变化，可以由压力传感器感测到。漩涡脱落压力变化的频率与流量相关。相应地，通过测量压力变化的频率就确定了流量。
[0003]漩涡流量计提供漩涡频率数据，可以与流量标定因子一同用于确定通过流量计的流体的速度和体积流量。采用流体密度值，也可以计算质量流量。这些测量值以及其他的测量值可以通过通讯线路例如通过标准双线制4-20毫安(“mA”)传输线发送到控制室或者其他接收器。
[0004]如果流体流量过低，漩涡流量计会遇到问题，因为流体不能具有足够大的速度以引起固定时间间隔周期漩涡的形成。对这一问题一个解决方案是使用限流措施从而增加流体流过阻流体的时候的速度，相对于阻流体上游和下游处的流体速度。例如，流管的内表面可以是锥形的，从而减少阻流体位置处流动截面区域的直径。这一方法更详细地在共同拥有的美国专利N0.7，533，579中进行说明，其内容这里全部引入作为参考。尽管这一方法改善了在较低流量情况下漩涡流量计的工作能力，然而对于流体速度仍有可能降低到太低，以至于流量计无法进行流体流动的准确测量。这一问题尤其是在大型漩涡流量计(例如，那些直径范围大约在12英寸甚至更大的)情况下很麻烦。例如，相对较大量的流体可以流过该流量计，即使在很低流量的情况下，因为流动截面区域较大。
[0005]本发明者已经开发系统和方法，改善了低速流动条件下操作漩涡流量计的能力，下面进行详细说明。
【发明内容】
[0006]本发明的一个方面是一种漩涡流量计。第一过程连接件具有其上的流量计入口。第一过程连接件配置用于将流量计入口连接到流体管线上游管段的一端。第二过程连接件具有其上的流量计出口。第二过程连接件配置用于将流量计出口连接到流体管线下游管段的一端。流体传送系统将流体从流量计入口传送到流量计出口。流体传送系统包括多个分离段，配置用于将流量计入口接收的流体分成多个分离的流体流，并且将每个流体流中的流体传送到流量计出口。每个分离段具有阻流体，该阻流体布置成用于在相应流体流中产生漩涡。每个分离流体段具有传感器，所述传感器配置成用于检测各个流体流中的漩涡。处理系统配置用于使用传感器的信息确定通过每个流体流的流量。
[0007]本发明的另一个方面为一种用于测量通过流体管线的流体流的系统，包括第一和第二漩涡测量单元。第一漩涡测量单元配置用于测量通过第一漩涡测量单元的流体流量。第二漩涡测量单元配置用于测量通过第二漩涡测量单元的流体流量。上游过程连接件安装在每个第一和第二漩涡测量单元上，用于将第一和第二漩涡测量单元连接到流体管线上游段的一端。下游过程连接件安装在每个第一和第二漩涡测量单元上，用于将第一和第二漩涡测量单元连接到流体管线下游段的一端。
[0008]本发明的另一个方面，一种用于测量通过流体管线的流体流量的系统，包括流控系统。该流控系统配置成将通过管线流动的流体分成多个相互平行竖直布置的通道，并且将多条通道中流动的流体重新合并为一个单一流。阻流体配置用于生成阻流体下游的漩涡，其位于多条通道中的每一个。每个通道都有一个传感器，配置成用于输出代表在多条通道的每一条所产生漩涡的信号。处理系统连接到每个传感器，并且配置用于接收每个所述信号，并且计算总的流量测量值，代表通过流体管线的流体。
[0009]本发明的另一个方面是用于测量通过流体管线的流体流量的系统，具有上游过程连接件和下游过程连接件。上游过程连接件连接到流体管线上游段的下游端。上游过程连接件具有外周。下游过程连接端连接到流体管线下游段的上游端。多个流管相互平行竖直布置。这些通道布置成使得通道通过上游过程连接件与流体管线上游段流体连接，通过下游过程连接件与流体管线的下游段流体连接。配置成用于在阻流体下游产生漩涡的阻流体位于多个管段的每一个中。每个管段都有传感器，配置成用于输出代表在多个管段的每一个中所产生漩涡的信号。处理系统连接到每个传感器，并且配置用于接收每个所述信号，并计算代表通过流体管线的流量的流量测量值。多个管段共同整体限定在一个几何空间内。几何空间在上游和下游过程连接件之间延伸，并且所具有的截面区域等于上游过程连接件外周所包围的区域。
[0010]基于如下说明书和权利要求书，本发明的其他方面将更明了。
【附图说明】
[0011 ]图1为分流漩涡流量计一个实施例的示意性侧视图；
[0012]图2为附图1流量计的示意性顶视图；
[0013]图2A为分流漩涡流量计另一实施例的示意性顶视平面图，基本上与附图2的流量计相同，除了其具有一个单一的发送器，而不是多个发送器；
[0014]图3为示意图，示出了图1中流量计的内部特征；
[0015]图4-4C为框图，表示用于附图2流量计处理系统的各种可能的布置方式；
[0016]图5为图1流量计入口端示意性前视图；
[0017]图6为与图3类似的示意性截面视图，表示分流漩涡流量计的另一个实施例；
[0018]图7为图6流量计入口端的示意性前视图；
[0019]图8为与图3类似的示意性截面示意图，表示分流漩涡流量计的另一个实施例；
[0020]图9为图8流量计入口端的示意性前视图；
[0021 ]图10为分流漩涡流量计另一个实施例的示意性顶视图；
[0022]图11为图10流量计入口端的示意性前视图；
[0023]图12为与图3类似的示意性截面视图，表示另一个分流漩涡流量计的实施例；
[0024]图13为图12流量计入口端的示意性前视图。
[0025]相应的附图标记在整个说明书和权利要求书中表示相应的部件。
【具体实施方式】
[0026]现在转向附图1，分流漩涡流量计的一个实施例总体上采用10表示。正如所示的，流量计10安装在管线P内用于测量通过管线的流量。流量计10包括第一过程连接件，通常采用12表示，以及第二过程连接件，通常采用14表示。第一过程连接件12包括其中的流量计入口 16(附图3)，并且第二过程连接件14包括其中的流量计出口 18。第一过程连接件12配置用于将流量计入口 16连接到流体管线P上游管段的下游端。第二过程连接件14类似的配置用于将流量计出口 18连接到流体管线P下游管段的上游端。本领域技术人员应当理解，过程连接件12和14会提供流量计10和每个相应流体管线P管段之间的流动密封。适当的连接件包括，例如，相对的平面凸缘面的压接，如图所示，具有或者不具有密封垫或者其他密封件。然而，其他连接件(例如，掩模板式过程连接件等)也可以使用，不会偏离本发明的范围。紧固件(例如，螺栓或者其他适当的紧固件)可以用于固定过程连接件12、14和管线P之间的连接。
[0027]典型地，正如本领域技术人员熟知的，漩涡流量计安装在管线内或者其他配置用于沿特定方向输送流动流体的管道内。许多应用中，当管线所应用的系统正常地运作时，流体会沿着相同的方向持续流动。术语“上游”和“下游”这里应当理解为用于指代该期望流动的方向。可以理解的是流体会暂时或者断断续续的沿相反的方向流动(例如，入口 16之外)而不会偏离本发明的保护范围。
[0028]流量计10包括流体传送系统，总体上采用20表示(附图2)。流体传送系统20将流动的流体从流量计入口 16传送到流量计出口 18。流体