[发明专利]具有双重流量测量的声学流量计的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

背景技术

在已从地下取出碳氢化合物之后，经由管道将流体流(例如原油 或天然气)从一处运输到另一处。希望准确地知道在流中流动的流体量，并且特别是当流体易主时、或者“密闭输送(custody transfer)”时，更需要精确度。超声流量计可用于测量在管道中流动的流体量，并且超声流量计具有足够的精确度以用于密闭输送。

在高容量天然气管道中靠密闭输送“易主”的气体的价值每天可达到百万美元或更多。因此，在有些密闭输送情形下，单个仪表主体中容纳两个独立的超声流量计。两个仪表在其中一个仪表失效的情况下实现冗余使用(redundancy)，并且在两个流量计可供使用的情形下，可通过比较两个独立的测量来检验记录的流量的精度。然而，在有些情形下，即使当各仪表正确地操作时，仪表的读数也可不同。

附图说明

为了示例性实施例的详细说明，现在将对附图作出参考，其中：

图1示出根据至少一些实施例的流量计的透视图；

图2示出根据至少一些实施例的流量计的俯视局部剖视图；

图3示出根据至少一些实施例的流量计的，和相对于第一测量子系统的流量计的立面端视图；

图4示出根据至少一些实施例的流量计的俯视剖视图；

图5示出根据至少一些实施例的，和相对于第一测量子系统的流量计俯视图；

图6示出根据至少一些实施例的，和相对于第二测量子系统的流量计的立面端视图；

图7示出根据至少一些实施例的，和相对于第二测量子系统的流量计的俯视图；

图8示出根据至少一些实施例的流量计的俯视图；

图9示出根据替代性实施例的流量计的俯视图；

图10示出根据至少一些实施例的仪表电子设备；

图11示出根据替代性实施例的仪表电子设备；以及

图12示出根据至少一些实施例的方法。

注释和命名法

在以下的整个说明和权利要求中使用某些术语，以指示特定的系统部件。如本领域的技术人员所意识到的，仪表制造公司可通过不同的名称指示部件。该文件不用于区分在名称上不同但在功能上相同的部件。

在以下的讨论中和在权利要求中，术语“包括”和“包含”以无限制的方式使用，并因此应解释成表示“包括，但不局限于…”。此外，术语“耦联”用于表示间接的或直接的连接。因此，如果第一装置耦联至第二装置，则该连接可以是通过直接连接、或经由其他装置和连接的间接连接。

关于多对换能器(或相应的换能器对的弦)的“非平面”应表示多对换能器(或它们相应的弦)不属于相同的平面。

“管段(spool piece)”和/或“仪表主体”应指示由单个铸件铣成的部件。对本发明和权利要求来说，由(例如凸缘连接、焊接)耦联到一起的单独铸件形成的管段和/或仪表主体不应被认为是“管段”或“仪表主体”。

换能器对(或它们相应的弦)的“轴向位置”应指示上游换能器相对于中心通道的中心轴线的位置。因此，两个换能器对可位于相同的轴向位置，但在管段的相对侧上。

具体实施方式

以下的讨论涉及本发明的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个是优选的，但公开的实施例不应解释成、或以另外的方式用作限制包括权利要求的本发明的范围。另外，本领域的技术人员将理解的是，以下的说明具有广泛的应用，并且任何实施例的讨论仅表示该实施例的示例，而不用于暗示包括权利要求的本发明的范围受限于该实施例。此外，在测量碳氢化合物流(例如原油、天然气)的情况下开发各种实施例，并且说明是针对所开发的背景的；然而，描述的系统和方法等价地适用于任何流体流(例如低温物质、水)的测量。

图1示出了能够进行冗余流量测量的包括足够数量的换能器对的流量计100。具体地，仪表主体或管段102被构造成被布置在管道的段之间，例如，通过凸缘104将管段102连接至管道。管段102具有预定的尺寸，并限定被测流体流过的中心通道106。流量计100还包括多个换能器对。在图1的透视图中，图示的八个换能器对中的每个换能器对中仅一个换能器可见。具体地，外壳110中的换能器108与外壳112中的换能器(不可见)配对。同样地，外壳110中其余的换能器与外壳112中的换能器(不可见)配对。类似地，外壳116中的换能器114与外壳118中的换能器(不可见)配对。同样地，外壳116中其余的换能器与外壳118中的换能器(不可见)配对。