e，第二表面28與過程 器皿壁18相對(duì)于外表面20呈相反方向。處理器50從第一A/D轉(zhuǎn)換器52接收外表面20 的測(cè)量溫度?"作為數(shù)字信號(hào)，并從第二A/D轉(zhuǎn)換器54接收第二表面28的測(cè)量溫度?C作 為數(shù)字信號(hào)。處理器50從存儲(chǔ)器36獲得基座結(jié)構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)。使用諸如傅里 葉熱傳導(dǎo)定律的熱傳導(dǎo)模型，處理器50被適配為；基于外表面20的測(cè)量溫度?"、第二表面 28的測(cè)量溫度?B、基座結(jié)構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)，確定溫度?P。溫度?P是過程器皿壁 18的內(nèi)表面22的溫度值。溫度?P還是過程器皿壁18內(nèi)過程流體P的溫度的估計(jì)。在混 亂的流的情況下，由于由過程器皿壁18限定的管上相對(duì)一致的溫度曲線，溫度?P可W是 過程流體P的非常準(zhǔn)確的估計(jì)。
[0018] 在圖3所示的實(shí)施例中，電子器件外殼14還可W包括通信接口 58。通信接口 58提供溫度測(cè)量組件10和控制或監(jiān)控系統(tǒng)62之間的通信。按照該樣裝配，溫度測(cè)量組 件10可W還被稱為溫度測(cè)量發(fā)射機(jī)，并可W向控制或監(jiān)控系統(tǒng)62發(fā)送過程器皿壁18的 內(nèi)表面22的溫度?P。溫度測(cè)量組件10和控制或監(jiān)控系統(tǒng)62之間的通信可W通過任 意合適的無線連接或硬連線連接。例如，通信可W由4至20mA范圍的雙線回路上的模擬 電流來表示。備選地，通信可W使用HART數(shù)字協(xié)議在雙線回路上或使用諸如基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng) 總線的數(shù)字協(xié)議在通信總線上W數(shù)字形式傳輸。通信接口 58可W可選地包括使用諸如 WirelessHART(IEC62591)的無線協(xié)議通過無線傳輸進(jìn)行通信的無線通信電路64。此外，與 控制或監(jiān)控系統(tǒng)62的通信可W是直接的或通過任意數(shù)量的中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)（例如無線網(wǎng) 狀網(wǎng)絡(luò)）的。通信接口 58可W幫助管理和控制去往溫度測(cè)量組件10和來自溫度測(cè)量組件 10的通信。例如，控制或監(jiān)控系統(tǒng)62可W提供溫度測(cè)量組件10的配置，包括通過通信接口 58的方式，輸入或選擇基座結(jié)構(gòu)參數(shù)、過程器皿壁參數(shù)，或?yàn)樘囟☉?yīng)用選擇熱傳導(dǎo)模型。
[0019] 圖3中所示的實(shí)施例還可W包括本地操作者接口（L0I)66?？蒞將L0I66提供給 內(nèi)表面22的顯示溫度?pW及外表面20的測(cè)量溫度?"、第二表面28的測(cè)量溫度?c、基 座結(jié)構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)。還可W提供LOI66W允許溫度測(cè)量組件10的配置，包括輸 入或選擇基座結(jié)構(gòu)參數(shù)、過程器皿壁參數(shù)，或?yàn)樘囟☉?yīng)用選擇熱傳導(dǎo)模型。
[0020] 在圖1、2和3所示的實(shí)施例中，可W使用針對(duì)具有內(nèi)徑R的管的熱傳導(dǎo)模型：
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種與過程器皿壁一起使用的溫度傳感器組件，所述組件包括： 基座結(jié)構(gòu)，包括： 第一表面，被適配為：與所述過程器皿壁的外表面的一部分形成接觸區(qū)域，以及 第二表面，與所述第一表面分隔； 第一溫度傳感器，延伸穿過所述基座結(jié)構(gòu)到達(dá)所述接觸區(qū)域，以測(cè)量所述過程器皿壁 的外表面的溫度； 第二溫度傳感器，放置于所述基座結(jié)構(gòu)的第二表面，以測(cè)量所述基座結(jié)構(gòu)的第二表面 的溫度；以及 處理器，與所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器相連，并被適配為：將內(nèi)部過程 器皿壁溫度值確定為所述過程器皿壁的外表面的測(cè)量溫度、所述基座結(jié)構(gòu)的第二表面的測(cè) 量溫度、基座結(jié)構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)的函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：所述基座結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱值 和所述基座結(jié)構(gòu)在所述第一表面和所述第二表面之間的厚度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述過程器皿壁參數(shù)包括：所述過程器皿壁的厚 度和所述過程器皿壁的導(dǎo)熱值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是平板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是彎曲板，并且所述過程器皿壁參 數(shù)還包括所述過程器皿壁的半徑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是管夾，并且所述過程器皿壁是 管。
7. -種與過程器皿壁一起使用的溫度測(cè)量組件，所述組件包括： 溫度傳感器組件，包括： 基座結(jié)構(gòu)，包括： 第一表面，被適配為：與過程器皿壁的外表面的一部分形成接觸區(qū)域，以及 第二表面，與所述第一表面分隔； 第一溫度傳感器，延伸穿過所述基座結(jié)構(gòu)到達(dá)所述接觸區(qū)域，以測(cè)量所述過程器皿壁 的外表面的溫度；以及 第二溫度傳感器，處于所述基座結(jié)構(gòu)的第二側(cè)面，以測(cè)量所述基座結(jié)構(gòu)的第二表面的 溫度；以及 電子設(shè)備外殼，與所述溫度傳感器組件相連，所述外殼包括： 處理器，與所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器相連，并被適配為：將內(nèi)部過程 器皿壁溫度值確定為所述過程器皿壁的外表面的測(cè)量溫度、所述基座結(jié)構(gòu)的第二表面的測(cè) 量溫度、基座結(jié)構(gòu)的參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)的函數(shù)；以及 通信接口，用于向控制或監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送內(nèi)部過程器皿壁溫度值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：所述基座結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱值 和所述基座結(jié)構(gòu)在所述第一表面和所述第二表面之間的厚度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其中，所述過程器皿壁參數(shù)包括：所述過程器皿壁的厚 度和所述過程器皿壁的導(dǎo)熱值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是平板。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是彎曲板，并且所述過程器皿壁 參數(shù)還包括所述過程器皿壁的半徑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是管夾，并且所述過程器皿壁是 管。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中，所述通信接口包括用于向控制或監(jiān)控系統(tǒng)無線 傳輸所述內(nèi)部過程器皿壁溫度值的電路。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中，所述外殼還包括本地操作者接口，能夠通過所 述本地操作者接口向所述組件提供所述過程器皿壁參數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的組件，其中，所述基座結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠通過所述本地操作者 接口提供給所述組件。
16. -種非侵入式確定內(nèi)部過程器皿壁溫度值的方法，所述方法包括： 用基座結(jié)構(gòu)覆蓋過程器皿壁的外表面的一部分； 測(cè)量所述過程器皿壁的外表面的溫度； 測(cè)量所述基座結(jié)構(gòu)的表面的溫度，所述表面背朝所述過程器皿壁； 基于所述過程器皿壁的外表面的測(cè)量溫度、所述基座結(jié)構(gòu)的表面的測(cè)量溫度、基座結(jié) 構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)，確定所述內(nèi)部過程器皿壁溫度值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述基座結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：所述基座結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱 值、以及所述過程器皿壁的外表面和背朝所述過程器皿壁的所述基座結(jié)構(gòu)的表面之間的基 座結(jié)構(gòu)的厚度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述過程器皿壁參數(shù)包括：所述過程器皿壁的 厚度和所述過程器皿壁的導(dǎo)熱值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述基座結(jié)構(gòu)是彎曲板，并且所述過程器皿壁 參數(shù)還包括所述過程器皿壁的半徑。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括：將基座結(jié)構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)中的至 少一個(gè)輸入到處理器，用于確定所述內(nèi)部過程器皿壁溫度值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，確定所述內(nèi)部過程器皿壁溫度值包括使用導(dǎo) 熱模型。
【專利摘要】一種與過程器皿壁一起使用的溫度傳感器組件，包括：基座結(jié)構(gòu)、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和處理器?；Y(jié)構(gòu)與過程器皿壁的外表面形成接觸區(qū)域。第一溫度傳感器延伸穿過基座結(jié)構(gòu)，以測(cè)量過程器皿壁的外表面的溫度。第二溫度傳感器處于與第一表面隔開的第二表面，以測(cè)量基座結(jié)構(gòu)的第二表面的溫度。處理器與第一溫度傳感器和第二溫度傳感器相連，并被適配為將內(nèi)部過程器皿壁溫度值確定為過程器皿壁的外表面的測(cè)量溫度、基座結(jié)構(gòu)的第二表面的測(cè)量溫度、基座結(jié)構(gòu)參數(shù)和過程器皿壁參數(shù)的函數(shù)。
【IPC分類】G01K13-02, G06F19-00, G01K1-16
【公開號(hào)】CN104748889
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410136433
【發(fā)明人】派特·多德森·匡威
【申請(qǐng)人】羅斯蒙特公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年4月4日
【公告號(hào)】CN203758647U, US20150185085, WO2015099933A1