[发明专利]多变量压力变送器的改进温度补偿

说明书

背景技术

在工业设备中，控制系统被用于监控和控制工业和化学过程等的存货。典型的，控制系统使用分布在工业过程中的关键位置处的现场装置来实现这些功能，这些现场装置由过程控制环连接到控制室中的控制电路。术语“现场装置”指用于工业过程的测量、控制和监控的在分配器控制或过程监控系统中实现功能的任何装置。典型地，现场装置的特征是它们能够在户外工作一段较长的时间，例如几年。因而，现场装置能够在多种极端气候条件下工作，包括严酷的极端温度和极端湿度。此外，现场装置能够在有明显振动的情况下运行，例如有来自附近机械的振动。另外，现场装置可以在存在电磁干扰的情况下工作。

现场装置的一个例子是多变量过程流体压力变送器，例如市售的明尼苏达州的Chanhassen的Emerson Process Management制造的商品名为3051型的多变量变送器。多变量过程流体压力变送器可用于多种目的，包括过程流体质量流的计算和汇报。多变量过程流体压力变送器一般具有过程流体差压传感器以及静压传感器。当过程流体经过差压产生装置例如孔板时，既测量过程流体的差压也测量过程流体的静压，提供关于过程流体流的重要信息。

多变量过程流体压力变送器性能有时受到温度引发的误差的影响。这些温度引发的误差的来源可能是传感器测量电子装置、传感器充油系统以及压力感测元件自身。通过针对传感器模块的温度效应来补偿输出，多变量过程流体压力变送器的性能得到极大改善。这种补偿的实现一般是通过：识别(characterize)传感器模块的未修正的输出并发展数学曲线拟合以产生修正的传感器模块输出。一般，修正的输出补偿要求合并整体温度传感器的传感器模块设计。温度传感器与传感器模块电子装置通信并提供称为传感器温度的输出到所述电子装置。温度传感器读数被传感器模块电子装置使用以补偿传感器模块输出。

提供具有改进的温度补偿能力的多变量过程流体压力变送器将使此类装置更加精确。精确性是极其重要的，因而在精确度上的改进将使过程流体测量技术受益。

发明内容

一种多变量过程流体压力变送器包括电子装置模块和传感器模块。传感器模块被连接到电子装置模块。过程流体温度传感器被连接到过程流体压力变送器。差压传感器设置在传感器模块内并可操作地连接到多个过程流体压力入口。静压传感器也设置在传感器模块内并被可操作地连接到至少一个过程流体压力入口。第一温度传感器设置在传感器模块内并构造成提供差压传感器的温度的指示。第二温度传感器设置在传感器模块内并构造成提供静压传感器的温度的指示。测量电路可操作地连接到差压传感器、静压传感器以及第一和第二温度传感器。处理器连接到测量电路并构造成基于差压传感器和第一温度传感器的测量值来提供补偿后的差压输出，以及基于静压传感器和第二温度传感器的测量值来提供补偿后的静压输出。

附图说明

图1是本发明的实施方式具体地使用的过程流体压力变送器的概略图。

图2示出按照现有技术的过程流体压力变送器的传感器模块的横截面概略图。

图3示出按照本发明实施例的过程流体压力变送器的传感器模块的横截面概略图。

图4示出按照本发明实施例的多变量过程流体压力变送器的概略图。

图5示出按照本发明实施例的测量多个过程流体变量的方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明的实施方式具体地使用的过程流体压力变送器的图示。变送器10通过接头或凸缘14连接到管12。管12引导流体(气体或液体)在箭头16所示的方向上流动。

多变量过程流体压力变送器10包括电子装置模块18和传感器模块22，它们共同地容纳多变量过程流体压力变送器10。电子装置模块18优选还包括用于接受来自电阻式温度装置(RTD)输入的过程流体温度传感器输入20，该RTD优选为100欧姆RTD，其一般直接插入到管内或者插入到管12内的热电偶套管中以测量过程流体温度。来自RTD的电线被连接温度传感器罩壳24的接线板的一侧。接线板的另一侧连接的是穿过电路26并通过输入装置20连接到变送器10的电线。