包括質(zhì)量流量計和密度計的體積流量傳感器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 以下描述的實施例涉及組合流量傳感器系統(tǒng)，并且更具體地涉及與輸出質(zhì)量、體 積或能量流量測量的質(zhì)量流量計電氣通信的密度/比重計。
【背景技術(shù)】
[0002] 質(zhì)量流量計可以直接測量流體的質(zhì)量流量率以及測量體積流量率。例如，當確定 體積時，密度和質(zhì)量計必須使用以下等式： 其中： Hi是質(zhì)量流量率； Q是體積流量率；并且 ,是密度。
[0003] 然而，在需要高度準確的體積流量測量或能量流量的情況下，用戶必須安裝與質(zhì) 量流量計組合的密度計或比重計。
[0004] 與密度或比重計和質(zhì)量流量計的組合有關(guān)的一個問題是，為了生成高度準確的體 積流量率或能量流量輸出，涉及過量布線，如圖1中所示的那樣。
[0005] 圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的流量傳感器系統(tǒng)10?，F(xiàn)有技術(shù)的流量傳感器系統(tǒng)10可以包 括密度計11和質(zhì)量流量計12。密度計11和質(zhì)量流量計12定位在承載過程流體的流量導(dǎo) 管5內(nèi)。密度計11可以包括任何一個眾所周知的密度計，諸如振動元件密度計、濕度計、X 射線顯像密度計、伽瑪顯像密度計等。質(zhì)量流量計12可以包括測量質(zhì)量流量率的任何眾所 周知的計量表，諸如科里奧利（Coriolis)計、熱學(xué)質(zhì)量計等。在以上示例中并且貫穿該申 請，密度計可以利用比重（SG)計來替換使得可以獲得能量流量輸出。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)的流量傳感器系統(tǒng)10還包括中央處理系統(tǒng)13。如所示出的，密度計11 經(jīng)由電氣引線14與中央處理系統(tǒng)13電氣通信。類似地，質(zhì)量流量計12經(jīng)由電氣引線15 與中央處理系統(tǒng)13電氣通信。因此，計量表11，12中的每一個將信號發(fā)送給中央處理系統(tǒng) 13。中央處理系統(tǒng)13處理從密度計11所接收的信號以生成密度測量。同樣地，中央處理 系統(tǒng)13處理從質(zhì)量流量計12所接收的信號以生成質(zhì)量流量率。中央處理系統(tǒng)13可以隨 后基于所生成的密度和質(zhì)量流量率而生成體積流量率。體積流量率然后可以經(jīng)由引線16 而被提供給用戶或另一處理系統(tǒng)。作為可替換方案，中央處理系統(tǒng)13可以簡單地輸出單獨 的密度和質(zhì)量流量率而不計算體積流量率。客戶然后必須使用另一處理系統(tǒng)來基于來自中 央處理系統(tǒng)13的輸出而確定體積流量率。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)的流量系統(tǒng)10遭受若干問題。一個問題是由于所要求的增大量的布線 或信號路徑。盡管密度計11和質(zhì)量流量計12通常定位成彼此相對接近，但是中央處理系 統(tǒng)13可能定位成遠離密度計11和質(zhì)量流量計12。因此，因為每一個計量表11和12獨立 地與中央處理系統(tǒng)13通信，所以布線量或信號路徑的數(shù)目加倍。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)10有關(guān)的另一問題是，如果密度計11或者質(zhì)量流量計12需要更 換，則中央處理系統(tǒng)13需要被重新編程以從新的計量表接收新的信號。通常，中央處理系 統(tǒng)13可能是客戶自己的儀器，并且因此要求客戶執(zhí)行更新的編程。
[0009] 類似地，許多用戶簡單地想要體積流量率并且未必需要知曉特定密度或質(zhì)量流量 率。然而，在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)10中，僅為用戶提供指示密度和質(zhì)量流量率的信號，并且要求 用戶獨立地執(zhí)行體積流量率的計算。
[0010] 因此，現(xiàn)有技術(shù)中存在對于可以使用密度/SG計和質(zhì)量流量率計來提供體積或能 量流量輸出的系統(tǒng)的需要。另外，現(xiàn)有技術(shù)中存在對于可以減少或消除尤其是計量表與中 央處理系統(tǒng)之間的所要求的信號路徑或布線的系統(tǒng)的需要。以下描述的實施例克服這些 以及其它問題并且實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的進步。以下描述的實施例提供一種體積流量率系統(tǒng)，其 使用密度/SG計和質(zhì)量流量率計中的一個或二者來執(zhí)行體積或能量流量計算。因此，僅一 個計量表需要與中央處理系統(tǒng)通信，從而導(dǎo)致信號路徑數(shù)目的減少和/或減少的布線。因 此，系統(tǒng)輸出體積流量率，并且要求與中央處理系統(tǒng)通信的信號路徑和/或布線被減少或 消除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 根據(jù)實施例，提供一種組合流量率傳感器系統(tǒng)。流量率傳感器系統(tǒng)包括密度計，該 密度計包括傳感器組件以及被配置成生成過程流體的密度測量的密度計量電子設(shè)備。根據(jù) 實施例，流量率傳感器系統(tǒng)還包括質(zhì)量流量計，該質(zhì)量流量計包括傳感器組件以及被配置 成生成過程流體的質(zhì)量流量率并且與密度計的計量電子設(shè)備電氣通信的質(zhì)量流量計量電 子設(shè)備。根據(jù)實施例，流量率傳感器系統(tǒng)還包括與密度計量電子設(shè)備或質(zhì)量流量計量電子 設(shè)備中的僅一個電氣通信的遠程處理系統(tǒng)。遠程處理系統(tǒng)被配置成接收由密度或比重計量 電子設(shè)備或質(zhì)量計量電子設(shè)備基于所生成的密度或比重測量和所生成的質(zhì)量流量率生成 的過程流體的測量。
[0012] 根據(jù)實施例，提供一種用于生成流體導(dǎo)管中的過程流體的流量率測量的方法。該 方法包括以下步驟：利用包括與過程流體流體連通的傳感器組件和密度計量電子設(shè)備的密 度或比重計來確定過程流體的密度或比重。根據(jù)實施例，該方法還包括以下步驟：利用包括 與過程流體流體連通的傳感器組件和質(zhì)量流量計量電子設(shè)備的質(zhì)量流量計來確定過程流 體的質(zhì)量流量率。根據(jù)實施例，在密度計量電子設(shè)備與質(zhì)量流量計量電子設(shè)備之間提供電 氣通信。該方法還包括以下步驟：使用密度或比重計量電子設(shè)備或質(zhì)量流量計量電子設(shè)備 中的至少一個以基于所確定的密度或比重和所確定的質(zhì)量流量率來確定過程流體的體積 或能量流量。該方法還包括以下步驟：將體積或能量流量提供給與密度計量電子設(shè)備或質(zhì) 量流量計量電子設(shè)備中的僅一個電氣通信的遠程處理系統(tǒng)。
[0013] 方而 根據(jù)一方面，流量率傳感器系統(tǒng)包括： 密度或比重計，包括傳感器組件以及被配置成生成過程流體的密度或比重測量的密度 或比重計量電子設(shè)備； 質(zhì)量流量計，包括傳感器組件以及被配置成生成過程流體的質(zhì)量流量率并且與密度或 比重計量電子設(shè)備電氣通信的質(zhì)量流量計量電子設(shè)備；以及 遠程處理系統(tǒng)，與密度或比重計量電子設(shè)備或質(zhì)量計量電子設(shè)備中的僅一個電氣通 信，并且被配置成接收由密度或比重計量電子設(shè)備或質(zhì)量流量計量電子設(shè)備基于所生成的 密度或比重測量和所生成的質(zhì)量流量率生成的過程流體的體積或能量流量輸出測量。
[0014] 優(yōu)選地，密度或比重計的傳感器組件以及質(zhì)量流量計的傳感器組件與承載過程流 體的流體導(dǎo)管定位成直線。
[0015] 優(yōu)選地，質(zhì)量流量計的傳感器組件與承載過程流體的流體導(dǎo)管定位成直線，并且 密度或比重計的傳感器組件位于耦合到流體導(dǎo)管的滑流中以接收過程流體的一部分。
[0016] 優(yōu)選地，密度或比重測量和質(zhì)量流量率實質(zhì)上同時被生成。
[0017] 優(yōu)選地，密度或比重測量包括平均密度或比重。
[0018] 根據(jù)另一方面，用于生成流體導(dǎo)管中的過程流體的體積或能量流量輸出測量的方 法包括以下步驟： 利用包括與過程流體流體連通的傳感器組件和密度或比重計量電子設(shè)備的密度或比 重計來確定過程流體的密度或比重； 利用包括與過程流體流體連通的傳感器組件和質(zhì)量流量計量電子設(shè)備的質(zhì)量流量計 來確定過程流體的質(zhì)量流量率； 在密度或比重計量電子設(shè)備與質(zhì)量流量計量電子設(shè)備之間提供電氣通信； 使用密度或比重計量電子設(shè)備或質(zhì)量流量計量電子設(shè)備中的至少一個以基于所確定 的密度或比重和所確定的質(zhì)量流量率來確定過程流體的體積或能量流量測量；以及 將體積或能量流量測量提供給與密度或比重計量電子設(shè)備或質(zhì)量計量電子設(shè)備中的 僅一個電氣通信的遠程處理系統(tǒng)。
[0019] 優(yōu)選地，密度或比重計的傳感器組件和質(zhì)量流量計的傳感器組件與承載過程流體 的流體導(dǎo)管定位成直線。
[0020] 優(yōu)選地，質(zhì)量流量計的傳感器組件與承載過程流體的流體導(dǎo)管定位成直線，并且 密度或比重計的傳感器組件位于耦合到流體導(dǎo)管的滑流中以接收過程流體的一部分。
[0021 ] 優(yōu)選地，密度或比重測量和質(zhì)量流量率實質(zhì)上同時被確定。
[0022] 優(yōu)選地，密度或比重測量包括平均密度或比重。
【附圖說明】
[0023] 圖1不出現(xiàn)有技術(shù)的流量率系統(tǒng)。
[0024] 圖2示出根據(jù)實施例的流量率傳感器系統(tǒng)。
[0025] 圖3示出根據(jù)實施例的計量電子設(shè)備。
[0026] 圖4示出根據(jù)另一實施例的流量率傳感器系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0027] 圖2-4和以下描述描繪具體示例以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何做出并且使用流量 傳感器系統(tǒng)的實施例的最佳模式。出于教導(dǎo)發(fā)明原理的目的，已經(jīng)簡化或省略一些常規(guī)方 面。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會到落入本說明的范圍內(nèi)的來自這些示例的變化。例如，比重計 可以替換與質(zhì)量流量傳