CN106032999A - 凸耳式圆片对准环 - Google Patents

凸耳式圆片对准环 Download PDF

Info

Publication number
CN106032999A
CN106032999A CN201510113993.8A CN201510113993A CN106032999A CN 106032999 A CN106032999 A CN 106032999A CN 201510113993 A CN201510113993 A CN 201510113993A CN 106032999 A CN106032999 A CN 106032999A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alignment
flange
primary element
process pipeline
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510113993.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106032999B (zh
Inventor
约翰·亨利·司泰来氏
保罗·蒂莫西·迪根
戴维·克锐格·温特斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieterich Standard Inc
Original Assignee
Dieterich Standard Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieterich Standard Inc filed Critical Dieterich Standard Inc
Publication of CN106032999A publication Critical patent/CN106032999A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106032999B publication Critical patent/CN106032999B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/02Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints
    • F16L23/006Attachments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40Details of construction of the flow constriction devices
    • G01F1/42Orifices or nozzles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/18Supports or connecting means for meters
    • G01F15/185Connecting means, e.g. bypass conduits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明为凸耳式圆片对准环。本发明公开了多种***、设备和方法,用于以过程测量***的圆片型基本元件与过程管道对准的方式在过程管道之间连接所述基本元件,同时在出现对过程管道的动态冲击的情况中保持对准并防止泄漏。

Description

凸耳式圆片对准环
技术领域
本公开内容涉及工业过程控制或监测***。更具体地,本公开内容涉及采用圆片或紧凑型基本传感器元件测量工业过程的过程变量的类型的过程变量变送器或感测装置。
背景技术
在工业环境中,控制***用来监测和控制工业和化学过程的物料量等。典型地,执行这些功能的控制***采用现场装置,该现场装置分布在工业过程中的关键位置处并通过过程控制回路连接至控制室中的控制电路。术语“现场装置”涉及在分布式控制或过程监测***中执行功能的任何装置,包括在工业过程的测量、控制和监测中使用的所有装置。
一些现场装置包括连接至过程流体的换能器。换能器被理解为是指基于物理输入产生输出信号或基于输入信号产生物理输出的装置。典型地,换能器将输入转换成具有不同形式的输出。换能器的类型包括多种分析设备、压力传感器、热敏电阻器、致动器、螺线管、指示灯等等。
现场装置,如工业过程中使用的过程变量传感器,可以在现场安装在管线、罐和其它工业过程设备上。例如,一种类型的过程变量传感器是可以测量流体流的流率的流量计。一种类型的、采用压差平均节流孔板基本元件(也称为圆片型基本元件)的流量计在某些环境中是用于流量测量的常用装置,因为它的使用不需要穿透管道并且该装置可以容易地***现有的法兰接头中。虽然这种结构在公用事业测量点处已经普及,但它在下游过程测量点处,例如,如在石油工业中,还未被采用。下游过程管道的一个关键关注点是暴露栓接。一个潜在的问题在于,当圆片装置安装在过程管道中的法兰之间并由双头螺柱和螺母固定时,用于跨越圆片和密封垫圈的距离的附加长度可能成为关注点,并且因此通常不是优选的。这种附加长度称为暴露栓接。
暴露栓接成为关注点的一个原因是管道的完整性。通常在启动或关闭期间,管线可能经历动态冲击并且法兰式连接处可能成为可能的过程泄漏点。圆片型装置会加剧这种可能性,因为法兰螺栓孔对双头螺柱直径的容差使法兰在这些情况下有更多的空间来失配。法兰之间的距离越大,可以表示这种失配越大并且在该接头处出现泄漏的机会越大。暴露栓接成为关注点的另一个原因是在出现火灾的情况中,双头螺柱将比管道更快地升温和膨胀,降低垫圈密封面上的压力,并丧失压力安全。
上述讨论仅仅被提供用于一般的背景信息,并且不意图用于帮助确定请求保护的主题的保护范围。
发明内容
公开了多种***、设备和方法,用于以过程测量***的圆片型基本元件与过程管道对准的方式在过程管道之间连接所述基本元件,同时在出现对过程管道的动态冲击的情况下保持对准并防止泄漏。
在一些示例性实施例中,公开了一种用于保持圆片型基本元件在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间的对准的过程测量***对准装置。该对准环具有形成一内部区域的内表面,所述基本元件能够***该内部区域内,使得对准环包围所述基本元件的至少一部分。形成在对准环中的沟槽被构造成在所述基本元件***对准环的内部区域中时接收基本元件的互连颈状部,使得基本元件的互连颈状部延伸到对准环之外。多个法兰紧固件接收孔形成在对准环中,并被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的法兰孔对准且接收延伸穿过对准的法兰孔的带螺纹的法兰紧固件,如双头螺柱或螺栓。
在一些示例性实施例中,法兰紧固件接收孔是被构造成接收带螺纹的双头螺柱或螺栓的螺纹孔。
在一些示例性实施例中,所述多个对准突出部围绕对准环间隔开。此外,在一些实施例中,所述多个对准突出部中的至少一个对准突出部被构造为能够拆除地连接至对准环,以便所述多个对准突出部中的所述至少一个对准突出部能够被移除以允许将对准环***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,并且随后在对准环定位在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之后被重新连接。
在一些公开的实施例中,多个对准销围绕对准环的内表面放置,以将基本元件保持在所述内部区域内的合适位置处并由此与第一过程管道和第二过程管道对准。进一步,在一些实施例中,所述多个对准销包括位于对准环的内表面的上部上的第一对准销和位于对准环的内表面的下部上的第二对准销,并且其中第二对准销在所述内部区域中延伸得比第一对准销远。公差叠加使双头螺柱松散地保持在法兰中,因此在对准期间重力将向下拉动基本元件。管道的下侧的销较长以帮助将基本元件在管道中对中。
在一些公开的实施例中,多个对准螺杆从对准环的一个或多个外表面延伸至对准环的内表面,以调整基本元件在所述内部区域内的位置,并且由此将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
在一些示例性实施例中,套管被构造以被放置成套在带螺纹的法兰紧固件上以将带螺纹的法兰紧固件定位在法兰孔的中心中,以改善对准。
在一些示例性实施例中,公开了一种用于测量具有法兰的第一过程管道和第二过程管道中的过程流体的过程变量的***。该***可以包括过程变送器,和圆片型基本元件,该基本元件具有用于将该基本元件连接至过程变送器的互连颈状部。该基本元件被构造成定位在所述法兰之间,与过程流体接触,用于测量过程变量;设置了多个带螺纹的法兰紧固件,以及对准环。该对准环形成一内部区域,所述基本元件至少部分地定位在该内部区域内,对准环包括沟槽,该沟槽被构造成接收基本元件的互连颈状部,使得基本元件的互连颈状部延伸到对准环之外。对准环还包括多个法兰紧固件接收孔,所述多个法兰紧固件接收孔被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的法兰孔对准并接收延伸穿过对准的法兰孔的带螺纹的法兰紧固件。多个螺母中的每一个在每个带螺纹的法兰紧固件已经***穿过第一过程管道的法兰中的法兰孔、对准环中的法兰紧固件接收孔、和第二过程管道的法兰中的法兰孔之后,紧固至所述多个带螺纹的法兰紧固件中的一个的末端,以在出现对第一过程管道和第二过程管道的动态冲击的情况下将基本元件保持在对准位置中。
在一些公开的实施例中,存在至少8个法兰紧固件接收孔,这至少8个法兰紧固件接收孔围绕对准环间隔开以允许以相对于第一过程管道和第二过程管道的不同方位安装圆片型基本元件和过程变送器。
在一些公开的实施例中,对准环还包括多个对准突出部,所述多个对准突出部定位在对准环的外部上,以便被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的至少一个接触,以将对准环和基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。在一些实施例中,所述多个对准突出部中的至少一个对准突出部被构造成能够拆除地连接至对准环,以便所述多个对准突出部中的所述至少一个对准突出部在对准环***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之前能够被移除,并且随后在对准环定位在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之后被重新连接。
在一些实施例中,对准环包括多个对准销,所述多个对准销围绕对准环的内部放置,以将基本元件保持在所述内部区域内的合适位置处并由此与第一过程管道和第二过程管道对准。此外,在一些实施例中,所述多个对准销包括位于对准环的上部上的第一对准销和位于对准环的下部上的第二对准销,并且其中第二对准销在对准环的内部区域中延伸得比第一对准销远。公差叠加使双头螺柱松散地保持在法兰中,因此在对准期间重力将向下拉动基本元件。管道的下侧的销较长以帮助将基本元件在管道中对中。
在一些实施例中,对准环包括多个对准螺杆,所述多个对准螺杆从对准环的外部延伸至对准环的内部,以调整基本元件在所述内部区域内的位置,并且由此将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
还公开的是将过程测量***的圆片型基本元件连接在第一过程管道和第二过程管道之间以测量第一过程管道和第二过程管道中的过程流体的过程变量的方法。在一些实施例中,该方法包括将基本元件包围在对准环的内部区域中,使得基本元件的互连颈状部定位在形成在对准环中的沟槽中并延伸到对准环之外。将对准环和所包围的基本元件***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,以便基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。将多个法兰紧固件中的每一个***穿过第一过程管道的法兰中的多个法兰孔中的对应的一个、穿过对准环的多个对准孔中的对应的一个、以及穿过第二过程管道的法兰中的多个法兰孔中的对应的一个,以锁定法兰紧固件并在管线震动的情况下防止对准环失配或防止过程流体泄漏。在所公开的方法中使用的对准环和其它部件可以包括在多个实施例中公开的特征的任何组合。
例如,在一些实施例中,将对准环和所包围的基本元件***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,以便基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准的步骤还包括:从对准环上移除对准突出部,将对准环和所包围的基本元件***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,以及将对准突出部重新连接至对准环。在另一个示例中,将基本元件包围在对准环的内部区域中的步骤还包括:采用延伸到对准环的内部区域中的对准销或螺杆将基本元件定位在所述内部区域中并将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
提供本发明内容和摘要,以便以简单的形式引入下面在具体实施方式中被进一步描述的概念的选择。发明内容和摘要不意图确定请求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意图用来帮助确定请求保护的主题的保护范围。
必须说明的是,所公开的任何特征、部件、设备、***和方法步骤可以与其它公开的特征、部件、设备、***和方法步骤进行任何组合使用。本公开内容包括这种替换的组合,即使所公开的特征、部件、设备、***和方法步骤在所提供的示例性实施例中未被以组合形式图示或讨论。
附图说明
图1是根据示例性实施例的用于在监测或控制过程流体时使用的工业过程控制或监测***的示意图,在示例性实施例中,采用找准螺纹紧固件的对准环将圆片型基本元件***过程法兰之间。
图2是图1中示出的根据示例性实施例的***和变送器的框图。
图3是图1和2的***的部件的分解视图。
图4是所公开的被连接在第一和第二过程管道的法兰之间的对准环和所包围的基本元件的侧视图,一部分被以横截面示出。
图5是采用螺栓型螺纹紧固件代替双头螺柱型螺纹紧固件的替换***的部件的分解视图。
图6是对准环实施例的侧视图。
图7是图6的包围有基本元件的对准环的侧视图。
图8是图6的对准环的侧视图并图示一些实施例的可拆除的对准突出部特征。
图9是图6的对准环的侧视图并图示一些实施例的对准销特征。
图10是图6的对准环的侧视图并图示一些实施例的对准螺杆特征。
图11是根据一些实施例的、套在螺纹紧固件上放置以将螺纹紧固件更好地对中在法兰或对准环孔中的套管的示意性侧视图。
图12是图示示例性方法实施例的流程图。
具体实施方式
所公开的实施例使圆片型基本元件在过程管道之间的安装和对准得到改进。采用所公开的设备、***和方法,实现基本元件与过程管道的改进的对准,同时即使在出现对过程管道的动态冲击的情况下也能保持该对准并防止过程流体泄漏。当在发生动态冲击事件的情况下减少暴露栓接以及防止过程流体泄漏和基本元件的失配时,所公开的实施例可以在多种挑战性环境中增加圆片型基本元件的使用。采用包括具有所公开的特征中的一个或多个的对准环的结构,能够实现改进的对准、减少的暴露栓接和防止泄漏。
一些工业过程控制或监测***,例如,以及一些基于压差(DP)的控制或监测***,采用压差平均孔板基本元件,其也称为圆片型基本元件,该压差平均孔板基本元件***过程管道或导管中的法兰之间以测量与通过导管的材料的流量相关的压差。在图1中示出了一种这样的工业过程控制或监测***100。图1是用于监测或控制工业过程中的过程流体的***100的简化示意图。
典型地,现场装置,如过程变量变送器102,位于远程位置处,并将感测到的过程变量向回传送至中央定位的控制室104。可以采用多种技术来传送过程变量,包括有线通信和无线通信二者。一种常见的有线通信技术采用称为二线式过程控制回路106的技术,在二线式过程控制回路106中,单对电线用来同时载送信息以及提供电力至变送器102。一种用于传送信息的技术将通过过程控制回路106的电流强度控制在4mA和20mA之间。在4-20mA范围内的电流的值可以被映射至过程变量的对应值。示例性的数字通信协议包括(由叠加在标准的4-20mA模拟信号上的数字通信信号构成的混合物理层),FOUNDATIONTM Fieldbus(由Instrument Society of America(美国仪器仪表学会)在1992年颁布的全数字通信协议),现场总线通信协议等等。还可以采用无线过程控制回路协议,如包括的射频通信技术。图1中的过程控制回路106表示变送器102和控制室104之间的通信连接的有线实施例和无线实施例中的任一种或二者。
过程变量变送器102经由变送器连接***或设备112连接至圆片型基本元件200(图2中示出),变送器连接***或设备112的一个示例性实施例在图1中示出,其包括具有阀116的歧管114。至圆片型基本元件200的连接穿过基本元件的互连颈状部118,互连颈状部118包括用于输送过程压力的压力输送导管。圆片型基本元件200由根据所公开的实施例的对准环120支撑在过程管道管段124和128的法兰122和126之间的合适位置中。基本元件200被构造成测量包括管段124和128的过程管道中的过程流体的过程变量。示例性过程变量包括流量、温度、压力、液位、pH值、电导率、浊度、密度、浓度、化学成分等,但在所公开的示例性实施例中,过程变量是压力或压差。在示例性实施例中,所测量的过程变量是通过包括管段124和128的过程管道的由箭头129表示的过程流体的流量。在示例性实施例中,圆片型基本元件例如可以如美国专利No.7,406,880、美国专利No.7,284,450或美国专利No.8,684,023中公开的一样。
如2的***框图中所示,过程变量变送器102包括传感器124和被配置成接收来自基本元件200的过程变量并在过程控制回路106上提供变送器输出的其它部件/电路(图1中未示出)。如讨论的那样,在示例性实施例中,过程变量变送器102是压差变送器,基本元件200是定位在过程管道管段的法兰122和126之间的圆片型基本元件。下文更详细描述压差变送器102和基本元件200的部件。
与图1中一样,图2中示出的***100能够连接至过程控制回路,如回路106,并适于传送与包括过程管道管段124和128的导管内的流体流的压差相关的过程变量输出。***100的变送器102包括回路通信电路202、压力传感器124、测量电路204和控制器206。
回路通信电路202能够连接至过程控制回路106并适于在过程控制回路上进行通信。回路通信电路202可以包括用于在有线通信链路和/或无线通信链路上通信的电路。这种通信可以依照任何合适的过程工业标准协议进行,如上文讨论的协议,包括有线协议和无线协议二者。
在一些示例性实施例中,压力传感器224包括第一端口和第二端口210、212,第一端口和第二端口210、212分别连接至延伸穿过基本元件200的互连颈状部118的第一压力输送导管和第二压力输送导管211、213。压力传感器224至导管211和213的连接包括借助于隔离膜片和其它压力输送设备及配置的连接。传感器224可以是具有响应于所施加的压力的变化而变化的电特性的任何装置。例如,传感器224可以是电容式压力传感器,该电容式压力传感器的电容响应于施加在端口210和212之间的压差而变化。
测量电路204连接至传感器124并被配置成提供至少与端口210和212之间的压差相关的传感器输出。测量电路204可以是能够提供与压差相关的合适信号的任何电子电路。例如,测量电路可以是模数转换器、电容-数字转换器或其它任何合适的电路。
控制器206连接至测量电路204和回路通信电路202。控制器206适于提供过程变量输出至回路通信电路202,该过程变量输出与由测量电路204提供的传感器输出相关。控制器206可以是可编程门阵列器件、微处理器或任何其它合适的一个或多个装置。虽然已经关于单独的模块描述了回路通信电路202、测量电路204和控制器206,但预期的是它们可以结合例如在专用集成电路(ASIC)上。在示例性实施例中,包括存储器207,其连接至控制器206,用于存储用来配置控制器206和/或测量电路204的计算机可读指令、参数值等等。
现在参照图3,示出了***100的部件和过程管道管段的分解图,其中采用圆片对准环120将基本元件200定位在过程管道管段之间。圆片型基本元件应当在管线中对准在法兰122和126之间,以确保精确的测量。用于定位圆片型基本元件的传统的对准环搁在法兰栓接上以实现这种对准,但在管线震动的情况下,双头螺柱易于移动,导致会引起泄漏和测量误差的失配。在示例性实施例中,对准环120是凸耳式对准环,其减少暴露栓接以及由管线震动引起的失配和泄漏的机会,并降低火灾中由长度增加的暴露栓接引起的压力损失的风险。例如,如在图4中更好地图示的那样,通过使延伸穿过对准环120的孔312接收带螺纹的双头螺柱306并限制双头螺柱306响应于管线震动而移动的能力,对准环120是凸耳式的。虽然双头螺柱306是一种类型的法兰紧固件,但对准环120中的法兰紧固件接收孔312也可以接收其它类型的法兰紧固件。在一些示例性实施例中,孔312是螺纹孔,其与双头螺柱306上的螺纹相互配合,从而更进一步限制双头螺柱306移动的能力。然而,在所有的示例中孔312不需要是带螺纹的以减少暴露栓接的量并限制双头螺柱移动的能力,并且从而允许失配。在可以允许更快的安装的非螺纹实施例中,与传统的圆片型基本元件对准环结构相比,将双头螺柱306锁定或约束在孔312内降低了双头螺柱移动的能力,在传统的圆片型基本元件对准环结构中对准环未形成从中***双头螺柱的密封孔。
对准环120包围圆片型基本元件200并将变送器对中在法兰122和126中,同时覆盖在法兰之间延伸的双头螺柱306的大部分或全部。如图3和4所示,法兰126包括用于接收双头螺柱306的孔305,而法兰122包括也接收双头螺柱306的对应的孔307。在孔305、312和307对准的情况下,双头螺柱306延伸穿过这些孔,并且螺母308和310被连接套在双头螺柱306的端部上以将这些部件固定在一起,其中包括用于防止泄漏的垫圈302和304。图4图示法兰122和126之间由于震动而出现移位时的结构,而螺纹结构帮助保持双头螺柱平行于管线并为保持密封提供更稳定的作用力。
如在图4中可以看到的那样,凸耳式对准环120稍微薄于圆片型基本元件200,以确保整个夹持压力将施加至圆片而不施加到对准环上。在示例性实施例中,对准环120的螺栓孔或螺纹孔312的最小数量是8个。在一些实施例中,对准环120中的螺纹孔312的数量与法兰126和122中的孔305和307的数量匹配,但并不是在所有实施例中都需要是这样。例如,在一些示例性实施例中,用于四螺栓法兰组件的对准环120可以具有8个螺纹孔,从而允许更多的配置。这将允许圆片单元以8种不同的方位***管道中。可以包括图4中示出的与对准环120在一起的对准突出部405,以捕获法兰122或126中的一个或二者的一部分,从而帮助对准过程。
对准环120可以由不同的材料制成,包括金属或硬塑料。在某些应用中可以采用便宜的材料,因为对准环不与任何过程流体接触。然而,对于具体应用,不同的材料可以用来满足具体应用的需求。
现在参照图5,示出了过程控制或监测***500,其与上文讨论的***100相同,但包括代替双头螺柱306的螺栓506。螺栓***穿过孔305、312和307,然后螺母310套在螺栓的末端上进行连接以将部件固定在一起。使用螺栓代替双头螺柱可以通过允许安装人员用扳手或冲击钻驱动螺栓穿过该组件而帮助安装。
现在参照图6,示出了示例性实施例中的对准环120的端视图。在该实施例中,对准环120是形成有孔或区域600的圆形或近似圆形结构,基本元件200从对准环的一端***该孔或区域600中。图7图示了对准环120,其中***了基本元件200,使得对准环包围基本元件。在示例性实施例中,对准环不是封闭的圆,而是代替地,具有形成沟槽604的两个相邻表面606和608,基本元件的互连颈状部118可以延伸穿过沟槽604,如图7所示。在一些实施例中,包括未延伸穿过对准环120的整个厚度的凹陷610,以容纳至基本元件或包括在基本元件之内的传感器的其它电线、导管或联接器。
在图6和7中还示出的是对准突出部405,其可以围绕对准环的外表面隔开,用于将对准环与法兰122和126中的一个或二者对准。对准突出部405可以被焊接至对准环120,与对准环120一体地形成,采用其它技术连接至对准环120,等等。在一些示例性实施例中,一个或多个对准突出部405可以被制成为能够从对准环上拆除,从而即使管道法兰仅可以展开至圆片型基本元件的宽度时也允许将对准环和圆片型基本元件的组件***管道法兰之间。可拆除的对准突出部随后可以重新连接至对准环。这允许在更多情况下安装该组件。图8图示了一种示例性实施例,其中一个突出部405能够从形成在对准环120上的狭槽结构614移除。在其它示例性实施例中,为了帮助安装,多个或全部对准突出部可以被构造成能够被拆除和重新连接。
在其它实施例中,可以包括其它或替换的部件以帮助实现和保持圆片型基本元件200在过程管道管段之间的正确对准。例如,如图9所示,可以包括围绕对准环120的内圆周的狭槽650,对准销652,654可以定位在该狭槽中以将基本元件200定位在内部区域600(图6中示出)内的适当位置中。在一些实施例中,对准环120的下部上的对准销652可以比上部的对准销654长,以推动基本元件200向上与管段的中心对准。虽然在一些示例性实施例中可以使用具有不同长度的对准销,但并不是在所有的实施例中对准销都需要具有不同的长度。进一步,虽然在图9中示出了四个对准销,但可以使用不同数量的对准销,并且对准销不需要如图9中所示的那样定位。
在图10中示出的又一个实施例中,从对准环120的外侧将对准螺杆670放入对准环120中。对准螺杆670延伸穿过对准环中的螺纹孔672,螺纹孔672通向对准环的内圆周并允许对准螺杆670接触基本元件200。在使用间隔开的对准螺杆时,可以调整基本元件200在对准环内的定位,以实现正确的对准。
在其它实施例中,通过在对应于法兰孔305,307的螺栓的区域中,如图11所示将薄套管680放置成套在螺栓506上,以将螺栓定位在法兰孔的中心中,帮助对准环和基本元件在法兰122和126之间的对准。在图11中,仅示出了螺栓506的一部分,并且在示例性实施例中,套管680可以延伸对应于法兰之间的距离并包括法兰的宽度的长度,使得套管680覆盖两个法兰中的螺栓506。在其它实施例中,多个单独的套管在多个位置处被放置成套在螺栓506上,使得每个套管定位在两个法兰的孔内。套管680可以由多种材料形成,例如,包括塑料、聚四氟乙烯或金属。
可以在本发明的范围内包括的多个示例性实施例中实施将过程测量***100的圆片型基本元件200连接在第一过程管道124和第二过程管道128之间以测量过程变量的上述对准环实施例和方法。例如,在图12中图示了一种这样的方法实施例。如图12,方法700包括步骤705,其中将基本元件200包围在对准环120的内部区域600中,使得基本元件的互连颈状部118定位在形成在对准环中的沟槽604中并延伸到对准环之外,用于连接或联接至过程变送器102。如上文讨论的那样,在多个实施例中,将基本元件包围在对准环的内部区域中的这个步骤705还可以包括采用延伸到所述内部区域中的对准销652、654或螺杆670将基本元件定位在所述内部区域中,如在图9和10的实施例中示出的那样。这允许将基本元件与第一过程管道和第二过程管道正确地对准。
方法700还包括步骤710,其中将对准环120和所包围的基本元件200***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,使得基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。在一些实施例中,这可以包括从对准环上移除对准突出部405,将对准环和所包围的基本元件***法兰之间,且随后将对准突出部重新连接至对准环。
方法700还包括步骤715,其中将法兰紧固件,典型地,带螺纹的双头螺柱或螺栓,***由第一过程管道的法兰中的对应的一个法兰孔、对准环的一个对准孔和第二过程管道的法兰中的一个法兰孔组成的对准组中,以锁定法兰紧固件,并在管线震动或火灾情况下防止对准环失配或过程流体泄漏。在示例性实施例中,该步骤还包括将螺母拧在每个螺纹紧固件的一端或多端上并拧紧螺母,以密封该组件,并防止随后由于对过程管线的动态冲击而可能出现的失配和由此产生的泄漏。其它实施例,如上文参照图1-11讨论的实施例,给该方法提供了其它或更多的具体步骤。
所公开的对准环和组件通过减少可能的法兰失配而增加法兰-圆片密封的完整性。它们还可以通过将圆片与管道法兰对准而帮助安装采用圆片型基本元件的类型的过程变送器。因此可以将标准圆片类型制成为凸耳式安装类型,并且可以容易地改进现有的设施。进一步,这种设计可以用来对准其它圆片类型单元,如涡街流量计和蝶形阀。此外,所公开的对准环和组件能够应用于多种基本元件圆片尺寸,并且可以用于较厚的圆片尺寸,只要在任何特定应用中凸耳式对准环稍微薄于该圆片。
虽然已经参照优选实施例描述了本发明,但本领域技术人员将会认识到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以在形式和细节方面进行改变。

Claims (21)

1.一种用于保持圆片型基本元件在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间的对准的过程测量***对准装置,该对准装置包括:
对准环,该对准环具有形成一内部区域的内表面,所述基本元件能够***该内部区域内,使得对准环包围所述基本元件的至少一部分;
沟槽,该沟槽形成在对准环中,并被构造成在所述基本元件***对准环的内部区域中时接收基本元件的互连颈状部,使得基本元件的互连颈状部延伸到对准环之外;和
多个法兰紧固件接收孔,所述多个法兰紧固件接收孔形成在对准环中,并被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的法兰孔对准且接收延伸穿过对准的法兰孔的法兰紧固件。
2.根据权利要求1所述的过程测量***对准装置,包括多个对准突出部,所述多个对准突出部定位在对准环的一个或多个外表面上并被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的一个法兰接触,以将对准环和基本元件与过程管道对准。
3.根据权利要求1所述的过程测量***对准装置,其中法兰紧固件包括带螺纹的双头螺柱或螺栓,并且法兰紧固件接收孔是被构造成接收所述带螺纹的双头螺柱或螺栓的螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的过程测量***对准装置,其中所述多个对准突出部围绕对准环间隔开。
5.根据权利要求4所述的过程测量***对准装置,其中所述多个对准突出部中的至少一个对准突出部被构造为能够拆除地连接至对准环,以便所述多个对准突出部中的所述至少一个对准突出部能够被移除以允许将对准环***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,并且随后在对准环定位在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之后被重新连接。
6.根据权利要求4所述的过程测量***对准装置,还包括多个对准销,所述多个对准销围绕对准环的内表面放置,以将基本元件保持在所述内部区域内的合适位置处并由此与第一过程管道和第二过程管道对准。
7.根据权利要求6所述的过程测量***对准装置,其中所述多个对准销包括位于对准环的内表面的上部上的第一对准销和位于对准环的内表面的下部上的第二对准销,并且其中第二对准销在所述内部区域中延伸得比第一对准销远。
8.根据权利要求4所述的过程测量***对准装置,还包括多个对准螺杆,所述多个对准螺杆从对准环的一个或多个外表面延伸至对准环的内表面,以调整基本元件在所述内部区域内的位置,并且由此将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
9.根据权利要求1所述的过程测量***对准装置,还包括多个套管,所述多个套管被构造以被放置成套在法兰紧固件上以将法兰紧固件定位在法兰孔的中心中。
10.一种用于测量具有法兰的第一过程管道和第二过程管道中的过程流体的过程变量的***,该***包括:
过程变送器;
圆片型基本元件,该基本元件具有用于将该基本元件连接至过程变送器的互连颈状部,该基本元件被构造成定位在所述法兰之间,与过程流体接触,用于测量过程变量;
多个法兰紧固件;
对准环,该对准环形成一内部区域,所述基本元件至少部分地定位在该内部区域内,对准环包括沟槽,该沟槽被构造成接收基本元件的互连颈状部,使得基本元件的互连颈状部延伸到对准环之外,对准环还包括多个法兰紧固件接收孔,所述多个法兰紧固件接收孔被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的法兰孔对准并接收延伸穿过对准的法兰孔的法兰紧固件;和
多个螺母,在每个法兰紧固件已经***穿过第一过程管道的法兰中的法兰孔、对准环中的法兰紧固件接收孔、和第二过程管道的法兰中的法兰孔之后,每个螺母紧固至所述多个法兰紧固件中的一个的末端,以在出现对第一过程管道和第二过程管道的动态冲击的情况中将基本元件保持在对准位置中。
11.根据权利要求10所述的***,其中对准环中的所述多个法兰紧固件接收孔是被构造成固定至法兰紧固件的螺纹孔。
12.根据权利要求11所述的***,其中对准环中的所述多个法兰紧固件接收孔包括至少8个法兰紧固件接收孔,这至少8个法兰紧固件接收孔围绕对准环间隔开以允许圆片型基本元件和过程变送器相对于第一过程管道和第二过程管道安装在不同方位。
13.根据权利要求10所述的***,其中对准环还包括多个对准突出部,所述多个对准突出部定位在对准环的外部上,并被构造成与第一过程管道和第二过程管道的法兰中的至少一个法兰接触,以将对准环和基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
14.根据权利要求13所述的***,其中所述多个对准突出部中的至少一个对准突出部被构造成能够拆除地连接至对准环,以便所述多个对准突出部中的所述至少一个对准突出部在对准环***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之前能够被移除,并且随后在对准环定位在第一过程管道和第二过程管道的法兰之间之后被重新连接。
15.根据权利要求10所述的***,还包括多个对准销,所述多个对准销围绕对准环的内部放置,以将基本元件保持在所述内部区域内的合适位置处并由此与第一过程管道和第二过程管道对准。
16.根据权利要求15所述的***,其中所述多个对准销包括位于对准环的上部上的第一对准销和位于对准环的下部上的第二对准销,并且其中第二对准销在对准环的内部区域中延伸得比第一对准销远。
17.根据权利要求10所述的***,还包括多个对准螺杆,所述多个对准螺杆从对准环的外部延伸至对准环的内部,以调整基本元件在所述内部区域内的位置,并且由此将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
18.根据权利要求10所述的***,还包括多个套管,所述多个套管被构造以被放置成套在所述多个法兰紧固件上以将所述多个法兰紧固件定位在法兰孔的中心中。
19.一种将过程测量***的圆片型基本元件连接在第一过程管道和第二过程管道之间以测量第一过程管道和第二过程管道中的过程流体的过程变量的方法,该方法包括下述步骤:
将基本元件的至少一部分包围在对准环的内部区域中,使得基本元件的互连颈状部定位在形成在对准环中的沟槽中并延伸到对准环之外;
将对准环和所包围的基本元件***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,以便基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准;以及
将多个法兰紧固件中的每一个***穿过第一过程管道的法兰中的多个法兰孔中的对应的一个、穿过对准环的多个对准孔中的对应的一个、以及穿过第二过程管道的法兰中的多个法兰孔中的对应的一个,以锁定法兰紧固件并在管线震动的情况下防止对准环失配或防止过程流体泄漏。
20.根据权利要求19所述的方法,其中将对准环和所包围的基本元件***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,以便基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准的步骤还包括:
从对准环上移除对准突出部,将对准环和所包围的基本元件***第一过程管道和第二过程管道的法兰之间,以及
将对准突出部重新连接至对准环。
21.根据权利要求19所述的方法,其中将基本元件包围在对准环的内部区域中的步骤还包括:
采用延伸到对准环的内部区域中的对准销或螺杆将基本元件定位在所述内部区域中并将基本元件与第一过程管道和第二过程管道对准。
CN201510113993.8A 2014-09-29 2015-03-16 凸耳式圆片对准环 Active CN106032999B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/499,574 US9341290B2 (en) 2014-09-29 2014-09-29 Lugged wafer alignment ring
US14/499,574 2014-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106032999A true CN106032999A (zh) 2016-10-19
CN106032999B CN106032999B (zh) 2019-09-10

Family

ID=54105973

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510113993.8A Active CN106032999B (zh) 2014-09-29 2015-03-16 凸耳式圆片对准环
CN201520148031.1U Expired - Fee Related CN204679124U (zh) 2014-09-29 2015-03-16 过程测量***对准装置和用于测量过程变量的***

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520148031.1U Expired - Fee Related CN204679124U (zh) 2014-09-29 2015-03-16 过程测量***对准装置和用于测量过程变量的***

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9341290B2 (zh)
EP (1) EP3201572B1 (zh)
JP (1) JP6491327B2 (zh)
CN (2) CN106032999B (zh)
WO (1) WO2016053492A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109029613A (zh) * 2018-07-20 2018-12-18 芜湖佩林郁松计量科技有限公司 一种智能控制型流体计量阀
CN113639124A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 富亿鑫企业有限公司 槽车取样管的保护结构

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9341290B2 (en) * 2014-09-29 2016-05-17 Dieterich Standard, Inc. Lugged wafer alignment ring
US9846022B2 (en) * 2015-09-25 2017-12-19 Dieterich Standard, Inc. Wafer alignment device
DE102018110456A1 (de) * 2018-05-02 2019-11-07 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßsystem sowie Verfahren zum Messen einer Meßgröße eines strömenden Fluids
CN111606213B (zh) * 2020-06-03 2021-12-24 郑州高新热力有限责任公司 一种长输供热管网铺设安装施工方法
KR102521960B1 (ko) * 2020-12-07 2023-04-14 주식회사 현대케피코 공기유량센서의 하우징과 브라켓의 결합 구조체
KR102418171B1 (ko) * 2021-11-25 2022-07-08 주식회사 와이투엔지니어링 드립 링 및 그 제조방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5456288A (en) * 1994-09-19 1995-10-10 Oilfield Production Equipment Co., Inc. Simplex orifice fitting with self-centering plate carrier
CN1214449A (zh) * 1997-06-24 1999-04-21 安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司 体积流量传感器和相应的涡流传感器用的成套替换件
CN1216105A (zh) * 1994-09-29 1999-05-05 罗斯蒙德公司 流量计对准装置
CN2689185Y (zh) * 2003-08-25 2005-03-30 *** 环靶式孔板
CN1646885A (zh) * 2002-04-09 2005-07-27 迪特里奇标准公司 平均孔板基本流量元件
US20070169828A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-26 Charles Theodore Orleskie Orifice Plate Alignment Device
CN102401672A (zh) * 2010-08-26 2012-04-04 通用电气公司 用于测量管内的流的特性的装置
CN204679124U (zh) * 2014-09-29 2015-09-30 迪特里奇标准公司 过程测量***对准装置和用于测量过程变量的***

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1958854A (en) 1931-05-16 1934-05-15 Thomas N Kellett Orifice meter disk housing construction
JPS4829853U (zh) * 1971-08-12 1973-04-12
US4372171A (en) 1980-10-14 1983-02-08 Brandt Industries, Inc. Nozzle pitot averaging primary
JPS57168020U (zh) * 1981-04-17 1982-10-22
US4623123A (en) * 1985-04-26 1986-11-18 Paul Traylor Conduit coupling
US5222306A (en) * 1992-08-28 1993-06-29 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for centering and the axial and parallel alignment of shafts
US5582211A (en) 1995-06-22 1996-12-10 Monson; Jim W. Purging blind
US5737913A (en) * 1996-10-18 1998-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Self-aligning quick release engine case assembly
US6053055A (en) 1997-07-29 2000-04-25 Nelson; Lloyd E. Multi-port orifice meter fitting
US5893544A (en) * 1998-01-15 1999-04-13 Chen; Antony Positioning device for a suspension rack
US6873087B1 (en) * 1999-10-29 2005-03-29 Board Of Regents, The University Of Texas System High precision orientation alignment and gap control stages for imprint lithography processes
US20060022466A1 (en) 2004-06-23 2006-02-02 Kim Sand Flange adapter
US7805777B2 (en) * 2005-03-28 2010-10-05 Set-Rite Products, Llc Closet flange spacer
US7444757B2 (en) * 2006-10-03 2008-11-04 T.R. Machine, Incorporated System and method for aligning a machine-tool with a spindle
US7716846B2 (en) * 2008-04-23 2010-05-18 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Bearing alignment tool and method of use
US20120232554A1 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 Quantum Medical Concepts Llc Alignment Plate for Lower-extremity Ring Fixation, Method of Use, and System
US8745888B2 (en) * 2011-06-07 2014-06-10 General Electric Company Alignment tool for use with a wind turbine inspection system and methods of assembling same
US8684023B2 (en) 2011-10-19 2014-04-01 Dieterich Standard, Inc. Roddable direct mount manifold for primary flow element
US8955230B2 (en) * 2012-06-12 2015-02-17 Solar Turbines Inc. Shaft alignment tools and methods
US8960018B2 (en) * 2013-03-14 2015-02-24 Dieterich Standard, Inc. Pitot tube traverse assembly
US9151648B2 (en) * 2013-03-15 2015-10-06 Dieterich Standard, Inc. Process variable measurement using primary element connection platform
US9046396B2 (en) * 2013-03-15 2015-06-02 Dieterich Standard, Inc. Process variable measurement using universal flow technology connection platform
US9146090B2 (en) * 2013-11-14 2015-09-29 Globalfoundries Inc. Nozzle alignment tool for a fluid dispensing apparatus

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5456288A (en) * 1994-09-19 1995-10-10 Oilfield Production Equipment Co., Inc. Simplex orifice fitting with self-centering plate carrier
CN1216105A (zh) * 1994-09-29 1999-05-05 罗斯蒙德公司 流量计对准装置
CN1214449A (zh) * 1997-06-24 1999-04-21 安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司 体积流量传感器和相应的涡流传感器用的成套替换件
CN1646885A (zh) * 2002-04-09 2005-07-27 迪特里奇标准公司 平均孔板基本流量元件
CN2689185Y (zh) * 2003-08-25 2005-03-30 *** 环靶式孔板
US20070169828A1 (en) * 2006-01-24 2007-07-26 Charles Theodore Orleskie Orifice Plate Alignment Device
CN102401672A (zh) * 2010-08-26 2012-04-04 通用电气公司 用于测量管内的流的特性的装置
CN204679124U (zh) * 2014-09-29 2015-09-30 迪特里奇标准公司 过程测量***对准装置和用于测量过程变量的***

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109029613A (zh) * 2018-07-20 2018-12-18 芜湖佩林郁松计量科技有限公司 一种智能控制型流体计量阀
CN113639124A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 富亿鑫企业有限公司 槽车取样管的保护结构
CN113639124B (zh) * 2020-05-11 2022-12-23 富亿鑫企业有限公司 槽车取样管的保护结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN106032999B (zh) 2019-09-10
US20160091128A1 (en) 2016-03-31
JP2017529538A (ja) 2017-10-05
EP3201572B1 (en) 2021-11-17
JP6491327B2 (ja) 2019-03-27
CN204679124U (zh) 2015-09-30
EP3201572A1 (en) 2017-08-09
US9341290B2 (en) 2016-05-17
WO2016053492A1 (en) 2016-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106032999A (zh) 凸耳式圆片对准环
US9476744B2 (en) Integrated orifice plate assembly
US11255742B2 (en) Adjustable hydrant strap
CN105074408B (zh) 压力检测器的安装结构
US7363811B2 (en) Measurement pickup
CN105737910B (zh) 可变管线尺寸均速管
US9250107B2 (en) Customizable averaging pitot tube probe and process variable transmitter
US9255825B1 (en) Self-aligning wafer-style process instrument
US9568136B2 (en) Separately replaceable seal systems for use with a pressure transmitter
US11105440B2 (en) Valve assembly
KR101575274B1 (ko) 압력계 설치구조
GB2410332A (en) Device for protecting a differential pressure sensor
US8875725B2 (en) Fluid connector with integrated excess flow valve
EP1203180B1 (en) Stabilized tap mounting assembly
EP1772711A2 (en) Support for domestic gas meter

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant