專利名稱::調(diào)節(jié)器流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明一般涉及調(diào)節(jié)器,更具體地說(shuō),涉及用于測(cè)量調(diào)節(jié)器的工作參數(shù)以及計(jì)算流量的裝置和方法。
背景技術(shù):
:在工業(yè)過(guò)程例如油氣管道系統(tǒng)、化學(xué)過(guò)程等的流體控制中,往往需要降低并且控制流體的壓力。通常使用調(diào)節(jié)器對(duì)通過(guò)調(diào)節(jié)器的可調(diào)流量進(jìn)行限制來(lái)完成這些任務(wù)。該調(diào)節(jié)器在給定用途中的作用在于控制壓力、流率或其它過(guò)程變量,但是這種限制伴隨著其流量控制功能而固有地產(chǎn)生壓力降低的負(fù)作用。例如,一種使用調(diào)節(jié)器的特定用途是天然氣的分配和輸送。天然氣分配系統(tǒng)通常包括從天然氣田延伸至一或多個(gè)用戶的管道網(wǎng)絡(luò)。為了輸送大量天然氣,將天然氣壓縮至高壓。在天然氣接近分配管網(wǎng)以及最終接近用戶時(shí),在減壓站處使天然氣壓力降低。減壓站通常使用調(diào)節(jié)器來(lái)降低天然氣壓力。一些這樣的減壓站位于分配系統(tǒng)中的運(yùn)輸監(jiān)護(hù)點(diǎn)處或附近。例如,使用調(diào)節(jié)器來(lái)降低天然氣壓力的減壓站可以位于消費(fèi)者例如住宅、商業(yè)或工業(yè)終端用戶等位置處。流量測(cè)量的精度在這些運(yùn)輸監(jiān)護(hù)點(diǎn)處是重要的,并且通常通過(guò)使用一或多個(gè)流量計(jì)來(lái)進(jìn)行流量測(cè)量。但是,流量計(jì)的構(gòu)建、安裝和維護(hù)費(fèi)用昂貴,并且用于在沒(méi)有另外花費(fèi)流量計(jì)的情況下提供準(zhǔn)確流量測(cè)量的其它手段將是有利的。與上面關(guān)于天然氣分配所述的那些問(wèn)題類似的測(cè)量問(wèn)題在其它調(diào)節(jié)器用途中也存在(即,工業(yè)過(guò)程、化學(xué)過(guò)程等,包括涉及氣流及其它類型的液體和/或氣體的用途)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用于校準(zhǔn)設(shè)置在流體流動(dòng)通道中的壓力調(diào)節(jié)器的裝置。該壓力調(diào)節(jié)器包括可在該流動(dòng)通道中移動(dòng)的節(jié)流元件。該裝置包括與該節(jié)流元件的上游流體連通、用于測(cè)量上游壓力的第一壓力傳感器;與該節(jié)流元件的下游流體連通、用于測(cè)量下游壓力的第二壓力傳感器;用于確定節(jié)流元件位置的行程傳感器;設(shè)置在該節(jié)流元件的下游的流量計(jì);與該第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、行程傳感器和流量計(jì)相關(guān)聯(lián)的處理器。該處理器具有用來(lái)確定桿位置系數(shù)校正的存儲(chǔ)程序(storedprogram)。本發(fā)明還提供一種校準(zhǔn)設(shè)置在流體流動(dòng)通道中的壓力調(diào)節(jié)器的方法。該壓力調(diào)節(jié)器包括可在該流動(dòng)通道中移動(dòng)的節(jié)流元件和設(shè)置在該節(jié)流元件下游的臨時(shí)流量計(jì)。該方法包括以下步驟通過(guò)測(cè)量該節(jié)流元件上游的流體壓力產(chǎn)生上游壓力值P1;通過(guò)測(cè)量該節(jié)流元件下游的流體壓力產(chǎn)生下游壓力值P2;通過(guò)確定該節(jié)流元件的位置產(chǎn)生行程值Y;根據(jù)上游壓力值P1、下游壓力值P2和行程值Y計(jì)算流體流量值Fc;從流量計(jì)讀取測(cè)量的流體流量值Fm;以及根據(jù)行程值Y產(chǎn)生閥定大小(sizing)校正。在所附權(quán)利要求中具體給出了本發(fā)明的被認(rèn)為具有新穎性的特征。通過(guò)參照結(jié)合附圖給出的以下說(shuō)明,可以最清楚地理解本發(fā)明,在這些附圖中相同的參考標(biāo)號(hào)在這幾幅圖中表示相同的元件,其中圖1為顯示具有根據(jù)本發(fā)明的流量測(cè)量裝置的調(diào)節(jié)器的示意圖;圖2為含有流量測(cè)量裝置的調(diào)節(jié)器的另一實(shí)施例的示意圖;圖3為調(diào)節(jié)器流量測(cè)量裝置的透視圖;圖4為根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的調(diào)節(jié)器流量測(cè)量裝置的剖面的側(cè)視圖;圖5為示意性地說(shuō)明校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法的流程圖;并且圖6為示意性地說(shuō)明溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法的流程圖。具體實(shí)施例方式圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的流體壓力調(diào)節(jié)器例如氣體壓力調(diào)節(jié)器10的優(yōu)選實(shí)施例。所示的氣體壓力調(diào)節(jié)器10包括如后面將描述的氣體流量測(cè)量裝置,其中使用上游壓力、下游壓力和管孔開(kāi)口測(cè)量值來(lái)計(jì)算流量和其它信息。應(yīng)該理解,根據(jù)本發(fā)明的原理,還可以提供一種液體或氣流壓力調(diào)節(jié)器,因?yàn)樗镜臍怏w壓力調(diào)節(jié)器僅是根據(jù)本發(fā)明的流體壓力調(diào)節(jié)器的一個(gè)實(shí)例。在圖1中所示的調(diào)節(jié)器包括調(diào)節(jié)器主體12、隔膜外殼14和上殼體16。在調(diào)節(jié)器主體12內(nèi),設(shè)有用于與上游管道連接的入口18和用于與下游管道連接的出口20。調(diào)節(jié)器主體中的管孔22在入口18和出口20之間建立連通。隔膜26安裝在隔膜外殼14內(nèi),并將隔膜外殼14分成上下部分14a、14b。壓力彈簧28可以安裝在隔膜26的中央部分上,并且可以設(shè)置在隔膜外殼14b的下部中,以沿向上方向偏壓隔膜26。桿30可以連接到隔膜26上并且與之一起運(yùn)動(dòng)。節(jié)流元件例如閥盤(pán)32可以安裝在桿30的底端上并且設(shè)置在管孔22下面。閥盤(pán)32可以被設(shè)置成完全擋住管孔22,由此切斷從入口18到出口20的連通。因此,應(yīng)該理解,壓力彈簧28可以沿向上方向偏壓閥盤(pán)32以關(guān)閉管孔22(即“應(yīng)急關(guān)閉”布置),或者可選的是,可以將壓力彈簧28構(gòu)造成沿向下方向偏壓閥盤(pán)32以打開(kāi)管孔22(即“應(yīng)急打開(kāi)”布置)。閥盤(pán)32可以形成有變化的橫斷面,從而在閥盤(pán)32向下移動(dòng)時(shí),管孔22的未受阻擋(或打開(kāi))區(qū)域逐漸增大。因此,該管孔22的打開(kāi)區(qū)域直接與閥盤(pán)32的位置相關(guān)??梢钥刂聘裟ね鈿?4的上部14a中的氣體壓力,以使閥盤(pán)32在關(guān)閉和打開(kāi)位置之間運(yùn)動(dòng)。上部14a中的壓力可以按照許多不同的方式提供。在本實(shí)施例中,通過(guò)加載控制器(未示出)來(lái)控制上部14a中的壓力。但是,在不背離本發(fā)明范圍的情況下,調(diào)節(jié)器10可以是使用不同類型的操作裝置例如卸載控制器這樣類型的調(diào)節(jié)器,或者調(diào)節(jié)器10可以自動(dòng)的或壓力加載的,或者可以是直接操作的調(diào)節(jié)器。用于控制隔膜外殼14的上部14a中的氣體壓力的另一可選方案,包括從上游管線延伸至隔膜外殼14的上部14a的第一管,并且具有控制通過(guò)其中的氣體流量的第一螺線管。還可以設(shè)有第二管,該第二管從隔膜外殼14的上部14a延伸至下游管道,并且具有設(shè)置在其中以控制通過(guò)其中流量的第二螺線管??梢詫€(gè)人計(jì)算機(jī)連接在第一和第二螺線管上以控制其操作。為增大隔膜外殼14的上部14a中的壓力,可以打開(kāi)第一螺線管以讓上游壓力進(jìn)入上部,由此向下驅(qū)動(dòng)隔膜26以打開(kāi)管孔22。氣體可以通過(guò)第二螺線管排出,由此降低在上部14a中的壓力,然后使隔膜26上升,由此關(guān)閉管孔22。與提供和控制壓力的方式無(wú)關(guān),應(yīng)該理解,壓力增大使隔膜26和所連接的閥盤(pán)32向下運(yùn)動(dòng)以打開(kāi)管孔22,而壓力降低則關(guān)閉管孔22。該布置只是以實(shí)施例的方式給出,而不是對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制,也可以采用本領(lǐng)域所公知的其它布置,例如使用直接操作調(diào)節(jié)器。根據(jù)本發(fā)明的某些方面,可以將壓力傳感器設(shè)置在節(jié)流元件的上游和下游以測(cè)量上游和下游壓力水平P1、P2。如圖1所示,第一和第二壓力傳感器34、35可以安裝在上殼體16上。管36可以從第一壓力傳感器34延伸,以接進(jìn)位于調(diào)節(jié)器入口18上游的管道中。另一根管37可以從第二壓力傳感器35延伸,以接進(jìn)位于調(diào)節(jié)器出口20下游的管道中。因此,雖然第一和第二壓力傳感器34、35可以安裝在上殼體16上,但是管36、37使上游和下游氣體壓力分別與第一和第二壓力傳感器34、35連通。在可選方案中,第一和第二壓力傳感器34、35可以直接設(shè)置在上游和下游管道中,并且接線從壓力傳感器延伸至上殼體16。如果需要,為提供溫度校正,將過(guò)程流體溫度變送器48設(shè)在上游管道中,以便測(cè)量過(guò)程溫度。上殼體16還包括用于確定閥盤(pán)位置的傳感器。根據(jù)所示的實(shí)施例,桿30連接在該閥盤(pán)32上,并與隔膜26連接。優(yōu)選為桿30的延伸部分的行程傳感器40可以從隔膜延伸,并且進(jìn)入上殼體16,以使行程傳感器40的位置與閥盤(pán)32的位置對(duì)應(yīng)。因此,該傳感器可以包括電磁行程傳感機(jī)構(gòu),優(yōu)選為霍爾效應(yīng)傳感器。該霍爾效應(yīng)傳感器包括可以安裝在行程傳感器40的上端的霍爾效應(yīng)磁鐵42。可以將磁鐵傳感器44設(shè)置在上殼體16內(nèi)部,以便感測(cè)霍爾效應(yīng)磁鐵42的位置。通過(guò)檢測(cè)磁鐵42的位置,從而可以確定閥盤(pán)32的位置以及管孔22的打開(kāi)面積??梢詫⒌诙谐虃鞲衅?未示出)與行程傳感器40相連接,以提供閥盤(pán)行程的視覺(jué)指示。該第二行程傳感器可以從行程傳感器40向上延伸,并且穿過(guò)上殼體16以在上殼體16的頂面上方延伸。用于測(cè)量閥盤(pán)32行程的可選方案是使用雷達(dá)收發(fā)機(jī)(未示出),它可以設(shè)置在上殼體16中行程傳感器40的上方。該雷達(dá)收發(fā)機(jī)檢測(cè)行程傳感器40的位置并且發(fā)送表示閥盤(pán)位置的信號(hào)。應(yīng)該理解,除了上述磁鐵42和傳感器44實(shí)施例之外,還可以用許多不同方式來(lái)確定閥盤(pán)32的位置。例如,可以將激光傳感器(未示出)設(shè)置在上殼體16中以測(cè)量行程傳感器40的位置,或者設(shè)置在隔膜外殼14中,以便直接測(cè)量隔膜26一部分的位置。當(dāng)激光傳感器處于后一位置時(shí),就不需要行程傳感器40。另外,可以使用超聲波傳感器來(lái)確定閥盤(pán)位置。圖2中所示的另一可選方案是測(cè)量隔膜外殼14a的上部中的加載壓力(loadingpressure),以推斷閥盤(pán)位置。應(yīng)該理解,閥盤(pán)32的位置隨著隔膜外殼上部14a中呈現(xiàn)的壓力而變化。在該實(shí)施例中,在上殼體16中設(shè)有加載壓力傳感器46,用來(lái)測(cè)量在隔膜外殼14a上部的壓力。然后可以使用所測(cè)量的加載壓力來(lái)確定閥盤(pán)位置。回到圖1的實(shí)施例,第一和第二壓力傳感器34、35以及行程傳感器44提供送入到電子流量模塊50中的輸出信號(hào)。如圖1所示,電子流量模塊50可以與調(diào)節(jié)器一體地設(shè)置在例如上殼體16中,或者可以遠(yuǎn)程設(shè)置??梢允褂萌肟趬毫?、出口壓力和閥盤(pán)位置來(lái)確定通過(guò)調(diào)節(jié)器10的可變管孔的流量。對(duì)于亞臨界的氣流而言,采用以下算法來(lái)計(jì)算流率(flowrate)F=K1G*T*K2*Y*P1*sinK3P1-P2P1,]]>其中F=流率,K1=絕對(duì)溫度常數(shù),G=流動(dòng)介質(zhì)的比重,T=流動(dòng)介質(zhì)的絕對(duì)溫度,K2=桿位置系數(shù),Y=桿位置,P1=絕對(duì)上游壓力,K3=調(diào)整件形狀(trimshape)系數(shù),和P2=絕對(duì)下游壓力。桿位置和調(diào)整件形狀系數(shù)K2、K3是特定尺寸和類型的調(diào)節(jié)器所特有的,并且主要取決于特定的實(shí)際尺寸和形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,K2和Y的乘積相當(dāng)于傳統(tǒng)的流量定大小系數(shù)。上面的算法適用于計(jì)算通過(guò)線性的金屬調(diào)整閥類型調(diào)節(jié)器的亞臨界(即,P1-P2<0.5P1)氣體流率。對(duì)于臨界氣流而言,通過(guò)消除正弦函數(shù)來(lái)改變?cè)撚?jì)算。對(duì)于其它類型的調(diào)節(jié)器例如非線性金屬調(diào)整件和彈性體式調(diào)節(jié)器,可以采用類似的算法,但是如本領(lǐng)域所公知的那樣,桿位置系數(shù)K2變?yōu)榕c壓降ΔP(即,上游和下游壓力P1、P2的差值)和/或閥桿位置相關(guān)的函數(shù)。對(duì)于液流,該等式變?yōu)镕=K1G*T*K2*Y*P1-P2,]]>其中F=流率,K1=絕對(duì)溫度常數(shù),G=流動(dòng)介質(zhì)的比重,T=流動(dòng)介質(zhì)的絕對(duì)溫度,K2=桿位置系數(shù),Y=桿位置,P1=絕對(duì)上游壓力,P2=絕對(duì)下游壓力,圖2的實(shí)施例中采用了類似的計(jì)算,它測(cè)量隔膜外殼14a的上部中的加載壓力以推斷閥盤(pán)行程,除了用加載壓力常數(shù)K4和標(biāo)準(zhǔn)加載壓力PL代替桿位置系數(shù)K2和桿位置Y數(shù)值。加載壓力常數(shù)K4也是用途所特有的,并且必須針對(duì)每種調(diào)節(jié)器10確定。對(duì)于非線性彈性體節(jié)流構(gòu)件而言,加載壓力常數(shù)K4為ΔP和PL的函數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然可以認(rèn)識(shí)到,可以采用其它計(jì)算式來(lái)計(jì)算氣流、液體和/或氣體的流動(dòng)特性。在優(yōu)選實(shí)施例中,在上殼體16內(nèi)還設(shè)有局部流量觀察模塊52。該局部流量觀察模塊52可以包括用來(lái)提供總計(jì)流量信息的電子流量累加器。該局部流量觀察模塊52還具有輸出端口,該輸出端口允許通過(guò)便攜式通信設(shè)備獲取總計(jì)流量,并且將該局部流量累加器重置以便將來(lái)使用。在當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例中,局部流量觀察模塊52包括封裝在上殼體16內(nèi)的LCD讀出裝置。安裝在上殼體16頂部上的頂蓋17可以具有透明塑料窗口,以允許觀看LCD度數(shù)。通信模塊54將流量數(shù)據(jù)傳送給輔助通信設(shè)備55例如遠(yuǎn)程終端單元(RTU)、個(gè)人計(jì)算機(jī)或任意其它能夠詢問(wèn)調(diào)節(jié)器控件的裝置。通信模塊54可以包括用于將流量信息發(fā)送給遠(yuǎn)程儀表讀取系統(tǒng)(未示出)。還可以設(shè)置電源模塊56,用來(lái)給流量測(cè)量機(jī)構(gòu)供能。該電源模塊56可以為整個(gè)設(shè)備提供規(guī)定電壓,并且可以由任意公知的能源例如太陽(yáng)能、電池和DC或AC電源提供。應(yīng)該理解,如圖1所示,電子流量模塊50、局部流量觀察模塊52、通信模塊54和電源模塊56可以分離地設(shè)置,或者可以設(shè)置在位于上殼體16內(nèi)的單塊主電路板上。使用分離的流量計(jì)58可以迅速容易地校準(zhǔn)所計(jì)算的通過(guò)調(diào)節(jié)器10的流率。將可以是渦輪式或其它形式流量計(jì)的流量計(jì)58暫時(shí)插入下游管線中以測(cè)量實(shí)際流體流量。該流量計(jì)58可以為輔助通信設(shè)備55(RTU、個(gè)人計(jì)算機(jī)等)或者直接給主電路板提供反饋??梢愿鶕?jù)所觀察到的流動(dòng)狀況使用該反饋來(lái)產(chǎn)生誤差函數(shù),然后將該誤差函數(shù)結(jié)合到由調(diào)節(jié)器10進(jìn)行的流量計(jì)算中,由此提供更精確的流量數(shù)據(jù)。圖3顯示調(diào)節(jié)器流量測(cè)量和診斷裝置的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例,該裝置一般由參考標(biāo)號(hào)100表示。如圖3所示,該裝置100包括圓柱體101,其第一端部102被連接在調(diào)節(jié)器(未示出)上。與前面實(shí)施方案一樣,該調(diào)節(jié)器被設(shè)置在具有上游部分和下游部分的流體流動(dòng)通道中。圓柱體101包圍著行程指示器103(圖4),它與調(diào)節(jié)器中的隔膜(未示出)相連接。根據(jù)所示實(shí)施例,可以使用霍爾效應(yīng)傳感器來(lái)檢測(cè)行程傳感器103的位置。行程指示器103的一部分104可以由具有極靴的磁性材料形成?;魻栐?05(圖4)可以設(shè)置成用來(lái)檢測(cè)磁性材料部分104,并根據(jù)行程指示器103的位置產(chǎn)生位置信號(hào)。外殼106可以安裝在圓柱體102上,并且可以具有第一壓力口107、第二壓力口108、輔助壓力口109和輔助口110(圖3)。第一壓力傳感器組件111可以插入第一壓力口107內(nèi),并且用管(未示出)可以將組件111連接到流動(dòng)通道的上游部分上。第二壓力傳感器組件114可以插入第二壓力口108內(nèi),并且用管(未示出)可以將第二組件114連接到流動(dòng)通道的下游部分上。第三壓力傳感器組件115可以插入輔助壓力口109中,用來(lái)在第三壓力點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)量。如上面針對(duì)前面實(shí)施例所更詳細(xì)描述的那樣,第三壓力傳感器115可以用來(lái)測(cè)量在各種位置處包括流動(dòng)通道中或調(diào)節(jié)器中的壓力,以推斷閥塞行程。在優(yōu)選實(shí)施例中,可以提供用來(lái)測(cè)量大氣壓的第四壓力口117。提供輔助口110是用來(lái)接收來(lái)自另一裝置例如圖1中所示的溫度變送器48的離散或模擬輸入。另外,提供連接到外部設(shè)備的I/O端口112,如在下面更詳細(xì)地描述的那樣。在外殼105內(nèi)可以設(shè)有多塊電路板120a-e,用來(lái)控制裝置100的各種操作。在所示的實(shí)施例中,第一(或主)電路板120a可以包括用于第一、第二、第三傳感器以及大氣壓傳感器的接口,以及用于霍爾效應(yīng)傳感器105的接頭。第二(或通信)電路板120b可以提供用于與外部設(shè)備通信的接口。第二電路板120b可以包括用于有線傳輸?shù)慕涌?,例如調(diào)制解調(diào)卡、RF232通信驅(qū)動(dòng)器和CDPD調(diào)制解調(diào)器。另外或可選的是,可以提供收發(fā)器來(lái)進(jìn)行無(wú)線通信。第三(或主)電路板120c優(yōu)選包括處理器、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和用于兩個(gè)通信信道的通信驅(qū)動(dòng)器。處理器可以包括尤其是上述用于計(jì)算流率的算法中的一個(gè)或多個(gè),而存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)所選參數(shù),例如每天的高壓和低壓。任選的第四電路板120d可以提供用于輔助通信設(shè)備55的接口。還可以提供第五(或終端)電路板120e,它具有電源調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場(chǎng)終端(用于與I/O設(shè)備連接)、備用電源和可以將其它電路板120a-d插入到其中的接頭。雖然在所示實(shí)施例顯示五塊電路板120a-e,但是應(yīng)該理解,在沒(méi)有脫離本發(fā)明范圍的情況下可以采用單塊電路板、五塊以下的電路板或五塊以上的電路板。因此應(yīng)該理解,在設(shè)備100和外部設(shè)備之間的通信可以通過(guò)RF調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)或任意其它合適的通信鏈路來(lái)進(jìn)行。處理器使得外部設(shè)備能夠?qū)⒗缢蟮膲毫υO(shè)定點(diǎn)和報(bào)警情況等信息輸入到設(shè)備100中,并且取出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。所取出的數(shù)據(jù)可以包括報(bào)警日志和所存儲(chǔ)的操作參數(shù)。例如,所取出的信息可以包括定期存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的上游和下游壓力的歷史,從而使設(shè)備100提供壓力記錄器的功能。如上所述,可以使用單獨(dú)的流量計(jì)58來(lái)迅速且方便地校準(zhǔn)通過(guò)調(diào)節(jié)器10計(jì)算的流率。例如,可以使用圖5的流程圖中所示的過(guò)程產(chǎn)生K2校正表,其中K2為桿位置系數(shù)。參照?qǐng)D5,在方框214,使用隔膜26使閥盤(pán)32(圖1和圖2)、霍爾效應(yīng)磁鐵42和磁鐵傳感器44(圖1)或加載壓力傳感器46(圖2)移動(dòng),以精確地定位閥盤(pán)32,從而可以使閥盤(pán)32設(shè)在1%打開(kāi)位置。然后如方框216所示,輔助通信設(shè)備55可以確定分別由第一和第二壓力傳感器34、35提供的上游和下游壓力水平P1、P2。接著,如方框218所示,可以確定所計(jì)算的流率。可以通過(guò)存取K2對(duì)閥盤(pán)行程的算法(例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的查找表格(lookuptable)或等式,從而在提供閥盤(pán)行程輸入時(shí)提供K2的輸出)來(lái)確定所計(jì)算的流率。接著,流量校正器(可以采取軟件、硬件、防火墻或?qū)⑺鼈內(nèi)我饨M合的形式駐留在輔助通信設(shè)備55中),讀出所計(jì)算的流率(方框220),讀出由流量計(jì)58測(cè)量的流率(方框222),并且產(chǎn)生與閥盤(pán)32的位置對(duì)應(yīng)的K2校正因數(shù)(方框224)。如果確定閥盤(pán)32沒(méi)有處于完全打開(kāi)(100%)位置(方框226),則在方框228,以另一個(gè)1%增量使閥盤(pán)32朝著完全打開(kāi)位置移動(dòng)。接著,用連續(xù)的閥盤(pán)行程增量(例如,以1%的增量從2%到100%)重復(fù)方框216至226的過(guò)程,并且可以創(chuàng)建K2校正因數(shù)對(duì)閥盤(pán)行程增量的查找表格(或者,必要的話,可以使用適當(dāng)?shù)那€擬合算法來(lái)確定作為閥盤(pán)行程的函數(shù)的、用來(lái)確定K2校正因數(shù)的等式)。當(dāng)然,如果要求更高的精度,則可以采用小于1%的更小閥盤(pán)位置增量,并且如果要求更差的精度,則可以采用更大的閥盤(pán)位置增量。另外,為了獲得甚至更精確的流率數(shù)據(jù),如圖6所示,可以進(jìn)行溫度變送器48的校準(zhǔn)。參照?qǐng)D6,在方框230,使氣體壓力調(diào)節(jié)器的溫度穩(wěn)定在最低的實(shí)際工作溫度。接著,在方框232,通過(guò)溫度變送器48提供所指示的溫度。例如在方框234,通過(guò)用所指示的(絕對(duì))溫度除以實(shí)際工作(絕對(duì))溫度,計(jì)算溫度校正因數(shù)。接著,在方框236,使氣體壓力調(diào)節(jié)器10的溫度穩(wěn)定在遞增更高的工作溫度(增量例如可以為1K,或者根據(jù)要求為更高或更低的增量),使用判定方框238來(lái)確定是否已經(jīng)超過(guò)最高工作溫度。然后重復(fù)方框230至238的步驟。因此可以創(chuàng)建溫度校正因數(shù)對(duì)指示溫度的查找表格。上面詳細(xì)說(shuō)明只是用于清楚理解,而不應(yīng)該從中理解為任何不必要的限制,因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到有許多修改。權(quán)利要求1.一種用于校準(zhǔn)設(shè)置在流體流動(dòng)通道中的壓力調(diào)節(jié)器的裝置,該壓力調(diào)節(jié)器具有可在該流動(dòng)通道中移動(dòng)的節(jié)流元件;該裝置包括與該節(jié)流元件的上游流體連通、用于測(cè)量上游壓力的第一壓力傳感器;與該節(jié)流元件的下游流體連通、用于測(cè)量下游壓力的第二壓力傳感器;用于確定節(jié)流元件位置的行程傳感器;設(shè)置在該節(jié)流元件的下游的流量計(jì);與該第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、行程傳感器和流量計(jì)相關(guān)聯(lián)的處理器,該處理器具有用來(lái)根據(jù)該上游壓力、下游壓力和節(jié)流元件位置確定桿位置系數(shù)校正的存儲(chǔ)程序。2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中該桿位置系數(shù)校正包括對(duì)多個(gè)節(jié)流元件位置的多個(gè)桿位置系數(shù)校正因數(shù)的計(jì)算。3.如權(quán)利要求2所述的裝置,其中所述桿位置系數(shù)校正因數(shù)被存儲(chǔ)在查找表格中。4.如權(quán)利要求1所述的裝置,還包括溫度變送器,其中該處理器包括用于校正溫度變送器的存儲(chǔ)程序。5.如權(quán)利要求1所述的裝置,其中該流量計(jì)被暫時(shí)安裝在該節(jié)流元件的下游。6.一種校準(zhǔn)設(shè)置在流體流動(dòng)通道中的壓力調(diào)節(jié)器的方法,該壓力調(diào)節(jié)器具有可在該流動(dòng)通道中移動(dòng)的節(jié)流元件和設(shè)置在該節(jié)流元件下游的臨時(shí)流量計(jì),該方法包括以下步驟通過(guò)測(cè)量節(jié)流元件上游的流體壓力產(chǎn)生上游壓力值P1;通過(guò)測(cè)量節(jié)流元件下游的流體壓力產(chǎn)生下游壓力值P2;通過(guò)確定該節(jié)流元件的位置產(chǎn)生行程值Y;根據(jù)上游壓力值P1、下游壓力值P2和行程值Y計(jì)算流體流量值Fc;從流量計(jì)讀取測(cè)量的流體流量值Fm;以及根據(jù)行程值Y產(chǎn)生桿位置系數(shù)校正。7.如權(quán)利要求6所述的方法,還包括以下步驟穩(wěn)定壓力調(diào)節(jié)器內(nèi)的流體溫度;讀取所指示的流體溫度;以及計(jì)算溫度校正因數(shù)。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種用于確定通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器(10)的流體流量的方法和裝置。該壓力調(diào)節(jié)器設(shè)置在流體流動(dòng)通道中,并且具有可在流動(dòng)通道中移動(dòng)的節(jié)流元件(32)。桿(30)連接在節(jié)流元件上。該裝置包括用于測(cè)量該節(jié)流元件上游壓力的第一壓力傳感器(34)、用于測(cè)量該節(jié)流元件下游壓力的第二壓力傳感器(35)以及用于檢測(cè)該節(jié)流元件位置的行程傳感器(40)。提供有處理器(50),它包括一存儲(chǔ)算法,該算法用于根據(jù)所測(cè)量的壓力和行程數(shù)值確定流率,并且使用設(shè)置在節(jié)流元件下游的瞬時(shí)流量計(jì)(58)校準(zhǔn)該壓力調(diào)節(jié)器。本發(fā)明還提供一種用于校準(zhǔn)與該壓力調(diào)節(jié)器相關(guān)聯(lián)的溫度變送器(48)的系統(tǒng)和方法。文檔編號(hào)G01F1/38GK1754136SQ200380109944公開(kāi)日2006年3月29日申請(qǐng)日期2003年12月23日優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日發(fā)明者布魯斯·弗雷德里克·格魯姆斯屈普,保羅·羅伯特·亞當(dāng)斯申請(qǐng)人:費(fèi)希爾控制產(chǎn)品國(guó)際有限公司