[发明专利]使用热成像的过程管道异常检测

说明书

本发明提供了一种用于检测过程管道的状态的诊断现场装置及其方法。诊断现场装置包括红外检测器，所述红外检测器包括多个像素，所述多个像素被构造成从过程管道接收红外辐射并以响应的方式提供多个像素输出。多个像素中的第一像素被构造成从过程管道上的第一位置接收红外辐射。多个像素中的第二像素被构造成从过程管道上的第二位置接收红外辐射。存储器含有热分布图信息，所述热分布图信息使来自第一像素的输出与第一位置处的第一温度相关，并使来自第二像素的输出与第二位置处的第二温度相关。微处理器根据来自第一像素和第二像素的输出识别过程异常。输出电路提供指示识别的过程异常的诊断输出。

技术领域

本发明涉及工业过程中使用类型的过程控制和监测系统的诊断。更具体地，本发明涉及基于工业过程中的热成像的诊断。

背景技术

工业过程用于各种过程流体的制造和移动。在这种设备中，管道用于在诸如容器或其它器皿的各种位置之间输送过程流体。管道、容器和其它类型的器皿是过程管道的示例。

工业过程内使用的运送过程流体的各种管道可能往往会随着时间而损坏。该损坏的一个来源是由于暴露于过热的温度。这种过热的温度可能会造成过程中的温度梯度，该温度梯度可以通过操作者在物理上行走通过携带手持式热成像照相机的工业设备以获得红外表面温度测量来识别。操作者必须手动解释图像信息以确定温度是否在规定范围外。这耗费时间且无法提供对过程内的临界点的连续监控。

发明内容

一种用于检测过程管道的状态的诊断现场装置包括红外检测器，所述红外检测器包括多个像素，所述多个像素被构造成从过程管道接收红外辐射并以响应的方式提供多个像素输出。多个像素中的第一像素被构造成从过程管道上的第一位置接收红外辐射。多个像素中的第二像素被构造成从过程管道上的第二位置接收红外辐射。存储器含有热分布图信息，所述热分布图信息使来自第一像素的输出与第一位置处的第一温度相关，并使来自第二像素的输出与第二位置处的第二温度相关。微处理器根据来自第一像素和第二像素的输出识别过程异常。输出电路提供指示识别的过程异常的诊断输出。

附图说明

图1是显示包括诊断现场装置的工业过程的简图；

图2A是显示过程异常的过程管道的侧视热像；

图2B是图2A的热像中的多个切片的温度分布图；

图3是显示图1的过程现场装置的简化方框图；

图4是显示与图3中所示的现场装置一起使用的红外检测器的一个示例结构的简化示意图；

图5是显示用于检测过程异常的示例步骤的简化方框图；以及

图6是显示与图3中所示的现场装置一起使用的红外检测器的另一个示例结构的简化示意图。

具体实施方式

如背景技术部分中所述，过程管道的红外表面测量通常需要操作者携带手持式热成像装置物理上行走通过工业设备。操作者使用热成像装置从过程中的临界点手动收集数据。如果这些临界点无法持续监测，则温度可能会超过用于制造管道的材料的极限，从而造成故障，使得设备过早停止运转。如以下更详细地说明，设置诊断装置，所述诊断装置可以根据热成像而不是采用与工业过程的部件物理上耦合的温度传感器来识别工业过程中使用的过程管道中的异常。这允许自动化监测过程且不需要操作者物理检查过程。在一个示例性实施例中，红外阵列用于获得工业过程的热像。诊断电路通过监测热像执行诊断。热像的变化可以与故障管道相关联。