專利名稱：用于渦流檢測器更換的泄漏檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦流流量計。更具體地，本發(fā)明涉及與加壓過程流體一 起使用的渦流流量計。
背景技術(shù)：
渦流流量計通常被用于工業(yè)過程中用以測量過程流體的流動，諸如 漿、液體、化學(xué)品的蒸汽和氣體、石油、藥品、食物和其它流體型工廠
過程。典型地，渦流流量計使用設(shè)置在流體流動中的脫落桿(shedding bar)，以在脫落桿的相對側(cè)引起或產(chǎn)生渦流。脫落桿的渦流脫落的頻率 與過程流體屮的流動的流速成止:比。因此，渦流流量計感測由產(chǎn)生的渦 流引起的變動壓力，以確定過程流體流動的流速。示例性的渦流流量計 的實施可見于1990年5月2曰的Eden Prairie， Minnesota的Rosemount, Inc的美國專利No. 4926695和于1994年9月6曰的Eden Prairie, Minnesota的Rosemount, Inc的美國專利No. 5343762，上述的兩個專利與 本申請一起被共同轉(zhuǎn)讓。
典型地，渦流流量計的感測裝置通過撓曲部連接至過程流體，但與 過程流體隔離開。通常，在感測裝置和撓曲部之間限定了空腔。有時， 感測裝置失效。因為由撓曲部隔離感測裝置與過程流體，所以在不降低 過程流體的壓力時卩J—更換感測裝置。然而，，過程流體處于壓力下時更 換感測裝置nj能是不安全的。在感測裝置失效的情況中，不可能知道與 過程流體連通的撓曲部是否也己經(jīng)失效。如果所述撓曲部也已經(jīng)失效， 加壓的過程流體將被包含在所述空腔中和在除去感測裝置時可能會噴 灑。

發(fā)明內(nèi)容
實施例的揭示內(nèi)容涉及一種測量過程流體流動的渦流流量計。所述渦流流量計包括承載過程流體的導(dǎo)管。感測裝置容納在被連接至導(dǎo)管的 檢測器主體的空腔中。撓曲部設(shè)置在3管的"部分中。所述撓曲部被配 置以隔離導(dǎo)管中的過程流體與感測裝置。通道從空腔延伸至檢測器主體 的外表面。設(shè)置在通道屮的包括從空腔延伸至儀表主體的外表面的裝 置，所述裝置被配置用于確定空腔中的任何過程流體的存在。


圖1是在一個實施例中的流量計的透視圖。
圖2是在圖1中所顯示的流量計的放大和分解部分視圖。 圖3是在圖1中所顯不的流量計的部分橫截面視圖。 圖4是在第二實施例屮的流量計的透視圖。
圖5是在另-個實施例屮具有視覺指不器的圖4的流量計的部分橫 截面視圖。
圖6-1和6-2是圖5中所顯示的視覺指示器的圖解說明。
具體實施例方式
在本文中所描述的實施例涉及用于測量過程流體流動的渦流流量 計。通過使用設(shè)置在過程流體流動中的脫落桿操作渦流流量計，所述脫 落桿交替地在脫落桿的相對側(cè)引起或產(chǎn)牛渦流。脫落桿引起在其兩側(cè)中 的任一側(cè)的壓力波動。由脫落桿形成的渦流的頻率與過程流體中的流動 的流速成正比。
圖1顯示在一個實施例中的流量計100的部分視圖。流量計100包 括具有圍繞孔106的導(dǎo)管壁104的導(dǎo)管102。導(dǎo)管102包括外表面108和 內(nèi)表面110?？?06通常沿^管軸線112承載過程流體，該過程流體可以 是液體或氣體。脫落桿114設(shè)置在^管102屮，以對過程流體的渦流產(chǎn) 生起到障礙物的作用。典型地，脫離桿114包括h游端(upstream extremity) 、 T"""游端(downstream extremity)以及連接上游端至下游端的 中間部分。
設(shè)置在導(dǎo)管102的外表面108上的包括檢測器主體116。檢測器主 體116被配置以容納通過檢測器螺帽118可被移開的感測裝置(未在圖1中顯示)。容納在檢測器主體116中的感測裝置產(chǎn)生輸出且通過導(dǎo)線120
把輸出傳送至電路122。典型地，電路122適合于通過通信線路126 (其 可以是兩線、三線或四線回路或無線通信線路)把輸出傳送至控制器 124。
圖2是在圖1屮所B小的流量計100的放大和分解部分視圖。在圖 2中所顯示的包括從導(dǎo)管壁104分解的檢測器t體116的部分視圖。導(dǎo)管 壁104包括厚度減小的壁區(qū)域，其通常是指撓曲部130或如上面所描述 的脫落桿114的中間部分。撓曲部130響應(yīng)于由圍繞上游端(上面所描 述的)的過程流體流動產(chǎn)生的在過程流體中的攪動或渦流而彎曲，以促 進(jìn)至少一部分下游端(上面所描述的)的運動。
在導(dǎo)管壁104的外表面和撓曲部130之間包括孔128，其中，撓曲 部130被設(shè)置用于與由導(dǎo)管102承載的過程流體連通。脫落桿114的上 游端和下游端也與山導(dǎo)管102承載的過程流體連通。撓曲部130連接至 下游端或樞轉(zhuǎn)構(gòu)件140，樞轉(zhuǎn)構(gòu)件140從撓曲部130延伸至導(dǎo)管102的孔 106中。作用于脫落桿114的f:游端的波動的流體壓力，響應(yīng)于波動的壓 力移動下游端或樞轉(zhuǎn)構(gòu)件140。柱136連接撓曲部130至容納在檢測器主 體116中的感測裝置(在圖2中未顯示)。
圖3是在圖1中所顯示的流量計100的部分橫截面視圖。如圖3所 示，流量計100包括具有導(dǎo)管壁104的導(dǎo)管102、在導(dǎo)管壁104中的孔 128、檢測器主體116、導(dǎo)線120、脫落桿114、撓曲部130和表面或柱 136。檢測器上體116被配置以容納感測裝置144。通過柱136把感測裝 置144連接至撓曲部130，從而使得感測裝置144與導(dǎo)管102中的過程流 體隔離。特別地，感測裝置144在與連接至撓曲部130的端相對的端處 被密封至柱136。在一個實施例中，用C環(huán)密封150把感測裝置144密 封至柱136。在把感測裝置144連接至柱136和撓曲部130時，感測裝置 144能夠感測樞轉(zhuǎn)構(gòu)件140 (在圖2中顯小)的運動和導(dǎo)管102中的波動 壓力。感測裝置144產(chǎn)牛被感測的運動的輸出指示且通過導(dǎo)線120把所 感測到的運動傳送至電路122 (圖1)，且最終通過通信線路126 (圖 1)傳送至控制器124 (圖1)。
感測裝置144容納在檢測器主體116的空腔148中。空腔148在感測裝置144失效的情況中很有用。因為感測裝置144與導(dǎo)管102中的過 程流體隔離，所以在不必降低導(dǎo)管102的壓力時可除去和更換感測裝置 144。為了除去感測裝置144，除去把C環(huán)密封150和感測裝置144保持 就位的檢測器螺帽118。然而，導(dǎo)管102處于壓力下時更換感測裝置144 可能不安全。在感測裝置144失效的情況下，不可能知道與過程流體和 樞轉(zhuǎn)構(gòu)件140連通的撓曲部130是否己經(jīng)失效。因此，在更換感測裝置 144之前，確定撓曲部130是否是完整無缺的將會是非常有用的。
在一個實施例中和如圖3所顯示，流量計100包括通道152。通道 152從空腔148延伸至檢測器主體116的外表面154。流量計100包括設(shè) 置在通道152中的閥主體156。在流量計100的正常操作過程中，閥主體 156被配置在關(guān)閉位置上(通常是關(guān)閉的)。然而，為了探測是否至少一 些過程流體不適當(dāng)?shù)匕诳涨?48中，閥主體156被配置在打開的位 置上?；蛘哒f，在更換感測裝置144的過程中，使用者可安全地打開閥 主體156，以確定是否有過程流體存在于空腔148中。如果在空腔148中 探測到過程流體，那么使用者將關(guān)閉閥主體156且接著對導(dǎo)管102進(jìn)行 降壓，以更換感測裝置144。在空腔148中有流體意味著撓曲部130泄露 且也已經(jīng)失效。然而，如果在空腔148中沒有探測到過程流體，那么使 用者可繼續(xù)更換感測裝置144，而不需要對導(dǎo)管102進(jìn)行降壓。
圖4和5分別顯示在另外的實施例中的流量計200的部分視圖和流 量計200的部分橫截面視圖。流量計200包括流量計100全部特征。然 而，流量計200不包括閥主體156 (圖3)，而是包括如圖4和5所顯示 的壓敏指示器256。壓敏指示器256設(shè)置于在空腔248和檢測器主體216 的外表面254之間延伸的通道252中。如之前所論述的，由感測裝置 244、撓曲部230和檢測器主體216限定空腔248。示例性的壓敏指示器 包括當(dāng)空腔248中的壓力至少與臨界壓力-樣大時被激勵的、指示空腔 248中的壓力值的壓力測量裝置、隔膜式指示器和視覺指示器。至少與臨 界壓力一樣大的壓力意味著過程流體包含在空腔248中。
雖然圖4顯不壓力測量裝置、隔膜式指示器或視覺壓敏指示器中的 兩個壓敏指示器，但是圖5具體地顯示了是視覺指示器的壓敏指示器 256。在圖5中，壓敏指示器256包括連接至銷260的卡環(huán)(snap ring)258。圖6-1和圖6-2顯示了設(shè)置在通道252中的壓敏指示器256的圖解 視圖。在圖6-1中，空腔248 (圖5)的壓力小于臨界壓力?；蛘哒f，空 腔248中的壓力是這樣壓力260不足夠大以推動卡環(huán)258克服由連接 至銷260的張力彈簧262施加的力。這樣，銷260沒有從檢測器主體216 的外表面254突出。在圖6-2中，空腔248的壓力至少與臨界壓力一樣 大。或者說，空腔248中的壓力是這樣壓力261足夠大以推動卡環(huán)258 克服由張力彈簧262施加的力。這樣，銷260從儀表主體216的外表面 254突出，以指示空腔248包括過程流體并且因此撓曲部已經(jīng)失效。
雖然已經(jīng)使用對結(jié)構(gòu)特征和/或方法過程所特有的語言描述了所述主 題，但可以理解，在附加的權(quán)利要求中所限定的主題不必限制于上面所 描述的具體特征或過程或動作。相反地，上面所述的具體特征和過程或 動作作為實施所述權(quán)利要求的例子的形式進(jìn)行了描述。例如，盡管主要 參考過程傳送器(工業(yè)現(xiàn)場裝置)和具有壓力傳感器的遠(yuǎn)程密封系統(tǒng)描 述了所揭示的實施例，包括脹入式嵌件的膨脹室可被用于其它類型的傳 送器中。
權(quán)利要求
1. 一種測量過程流體流動的渦流流量計，包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管承載過程流體；感測裝置，所述感測裝置容納在連接至導(dǎo)管的檢測器主體的空腔中；撓曲部，所述撓曲部設(shè)置在導(dǎo)管的一部分中，所述撓曲部被配置以隔離導(dǎo)管中的過程流體與所述感測裝置；和通道，所述通道從所述空腔延伸至檢測器主體的外表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流流量計，進(jìn)一步包括把所述撓曲部連 接至感測裝置的柱。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流流量計，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述通道 中的閥主體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦流流量計，其中，在渦流計的正常操作 過程中，所述閥主體被配置在關(guān)閉位置上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦流流量計，其中，為了探測是否有一些 過程流體不適當(dāng)?shù)匕谒隹涨恢校鲩y主體被配置在打開位置 上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦流流量計，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述通道 中的壓敏指示器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦流流量計，其中，壓敏指示器包括指示 所述空腔屮的流體的)K力tf[的K力測ft裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦流流量計，其中，壓敏指示器包括當(dāng)空 腔中的壓力至少與臨界/H力^羊人時被激勵的視覺指示器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦流流量計，其中，所述視覺壓力指示器 包括連接至在張力狀態(tài)下的銷的卡環(huán)，其中，當(dāng)所述空腔中的壓力大于 銷上的張力時，所述銷從檢測器主體的外表面突出。
10. —種測量過程流體流動的渦流流量計，包括導(dǎo)管，所述導(dǎo)管沿導(dǎo)管軸線承載過程流體，所述導(dǎo)管具有在導(dǎo)管的 外表面和內(nèi)表面之間的厚度減小的區(qū)域；脫落桿，所述脫落桿設(shè)置在導(dǎo)管中且包括響應(yīng)于壓力波動而波動的 樞轉(zhuǎn)構(gòu)件；感測裝置，所述感測裝置容納在連接至所述導(dǎo)管的檢測器主體的空腔中，其中，由導(dǎo)管的所述厚度減小的區(qū)域隔離感測裝置與過程流體；通道，所述通道從所述空腔延伸至檢測器主體的外表面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的渦流流量計，進(jìn)一步包括設(shè)置在通道中 的閥主體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的渦流流量計，其中，在渦流計的正常操 作過程中，所述閥主體被配置在關(guān)閉位置上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的渦流流量計，其中，為了探測是否有一 些過程流體不適3地包含在所述空腔中，所述閥主體被配置在打開位置 上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的渦流流量計，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述通 道中的壓敏指示器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的渦流流量計，其中，壓敏指示器包括指 示所述空腔中的壓力值的壓力測量裝置。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦流流量計，其中，壓敏指示器包括當(dāng) 空腔中的壓力爭少與臨界壓力一樣大時被激勵的視覺指示器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的渦流流量計，其中，所述視覺壓力指示 器包括連接至在張力狀態(tài)下的銷的卡環(huán)，其中，當(dāng)所述空腔內(nèi)的壓力大 于銷上的張力時，所述銷從檢測器主體的外表面突出。
18. —種測量過程流體流動的渦流流量計，包括 導(dǎo)管，所述導(dǎo)管承載過程流休；感測裝置，所述感測裝置容納在連接全導(dǎo)管的檢測器主體的空腔中；撓曲部，所述撓曲部設(shè)置在一管的^部分中，所述撓曲部被配置以 隔離導(dǎo)管中的過程流體與所述感測裝置；和設(shè)置在從空腔延伸至檢測器主體的外表面的通道中的裝置，所述裝 置被配置用于確定空腔中的過程流體的存在。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的渦流流量計，其中，所述裝置包括閥主體。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的渦流流量計，其中，所述裝置包括壓敏 指示器。
全文摘要
一種渦流流量計(100)測量過程流體流動。所述渦流流量計(100)包括承載過程流體的導(dǎo)管(102)。感測裝置(144)被容納在連接至導(dǎo)管的檢測器主體(16)的空腔(148)中。撓曲部(130)設(shè)置在導(dǎo)管的一部分中。所述撓曲部被配置以隔離導(dǎo)管(102)中的過程流體與所述感測裝置(144)。通道(152)從空腔(148)延伸至檢測器主體的外表面(154)。
文檔編號G01M3/04GK101512297SQ200780033747
公開日2009年8月19日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者克里斯托弗·J·布蘭德, 威廉·F·格拉伯爾, 杰弗里·D·福斯特 申請人:羅斯蒙德公司