26，并且間隙32表不暴露的外壁26的電分開桿電極28和30的部分。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了兩個傳感器，或同軸電容器，一個傳感器由管道電極24和桿電極28形成并且一個傳感器由管道電極24和桿電極30形成。在可替換的實施例中，間隙32可以填充有諸如陶瓷材料的絕緣材料。桿20和管道12’之間的空間產(chǎn)生了環(huán)狀流動通路34。
[0021]圖2D是蒸汽質(zhì)量計10的可替換的實施例沿著圖1中的線2-2的剖視圖。蒸汽質(zhì)量計10包括管道12’和桿20。管道12’包括具有管道電極24的內(nèi)壁22。在示出的實施例中，管道12’可以是諸如陶瓷的絕緣材料，并且管道電極24和可以是諸如碳鋼的任何導(dǎo)電材料。桿20包括具有桿電極28和30的絕緣層27和外壁26。在示出的實施例中，桿20可以由絕緣層27圍繞的導(dǎo)電材料制成。絕緣層27可以由諸如陶瓷的任何絕緣材料制成。桿電極28和30可以是諸如碳鋼或不銹鋼的任何導(dǎo)電材料。桿電極28和30被間隙32分開。在示出的實施例中，桿電極28和30附接到外壁26，并且間隙32表示暴露的外壁26的電分開桿電極28和30的部分。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了兩個傳感器，或同軸電容器，一個傳感器由管道電極24和桿電極28形成并且一個傳感器由管道電極24和桿電極30形成。在可替換的實施例中，間隙32可以填充有諸如陶瓷材料的絕緣材料。桿20和管道12’之間的空間產(chǎn)生了環(huán)狀流動通路34。
[0022]根據(jù)另一實施例，圖3是具有縱向隔開的桿電極52、54、56和58的蒸汽質(zhì)量計10的局部側(cè)面截面圖，該縱向隔開的桿電極附接到桿20的外壁26，取代了附接到桿20的外壁26的桿電極28和30。桿電極52、54、56和58被間隙32電分開，間隙32表示暴露的外壁26的部分。在可替換的實施例中，間隙32可以填充有諸如陶瓷的絕緣材料。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了四個傳感器或同軸電容器。第一傳感器由管道12和桿電極52形成。第二傳感器、第三傳感器和第四傳感器在第一傳感器的下游分別通過管道12和桿電極54、56和58形成。在可替換的實施例中，四個傳感器可以通過管道12和桿20的如圖2B-2D中所示的可替換的構(gòu)造產(chǎn)生。
[0023]在本實施例中，桿電極52和管道12中的每個都用作第一電容器的板，并且因而一起感測流過環(huán)狀流動通路34的蒸汽混合物的在環(huán)狀流動通路34的第一部分中的電容和/或阻抗。桿電極54、56和58以及管道12用作第二電容器、第三電容器和第四電容器的板，該第二電容器、第三電容器和第四電容器用于感測流過環(huán)狀流動通路34的蒸汽的在環(huán)狀流動通路34的第二部分、第三部分和第四部分中的電容和/或阻抗。因此，在圖3示出的實施例中，蒸汽質(zhì)量計10獲得通過環(huán)狀流動通路34的蒸汽的電容和/或阻抗的四個測量值。在可替換的實施例中，任意數(shù)量的縱向隔開的桿電極可以附接到桿20的外壁26以提供電容和/或阻抗的任意數(shù)量的測量值。
[0024]電容和/或阻抗測量值可以被電子組件38平均和處理，并且整體的蒸汽質(zhì)量測量值可以通過監(jiān)測/控制系統(tǒng)50顯示，如上參照圖1和2A所述?？梢砸运惴ǚ謩e分析圖3示出的實施例取得的電容和/或阻抗測量值，以在混合物在下游流過環(huán)狀流動通路34時估算蒸汽混合物中的差值。分離的電容和/或阻抗測量值還可以提供整體的蒸汽質(zhì)量值的可靠性的指示。例如，如果用于環(huán)狀流動通路34的第一部分部的電容測量值低于用于環(huán)狀流動通路34的第二、下游部分的電容測量值，則這可以指示在蒸汽混合物在下游流過流動通路34時沉積正在發(fā)生，或蒸汽混合物的流率已經(jīng)下降。分離的測量值中的極大的差值可以警示用戶以調(diào)節(jié)流率或管道尺寸以保持蒸汽的質(zhì)量。多個電容和/或阻抗測量值也是有利的，因為多個測量值允許冗余。
[0025]圖4是具有桿電極60、62、64、66、68、70、72和74的蒸汽質(zhì)量計10的另一實施例的局部側(cè)面截面圖，該桿電極60、62、64、66、68、70、72和74附接到桿20的外壁26，取代了附接到桿20的外壁26的桿電極28和30。桿電極62、66、70和74被縱向隔開并且附接到外壁26的上半部。桿電極60、64、68和72被縱向隔開并且附接到外壁26的下半部。桿電極60、62、64、66、68、70、72和74被間隙32電分開，間隙32表示暴露的外壁26的部分。在可替換的實施例中，間隙32可以填充有諸如陶瓷的絕緣材料。該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了八個傳感器或同軸電容器。在外壁26的上半部上的第一傳感器由管道12和桿電極62形成。第二傳感器、第三傳感器和第四傳感器在第一傳感器的下游分別通過管道12和桿電極66、70和74形成。在外壁26的下半部上的第五傳感器由管道12和桿電極60形成。第六傳感器、第七傳感器和第八傳感器在第一傳感器的下游分別通過管道12和桿電極64、68和72形成。在可替換的實施例中，八個傳感器可以通過管道12和桿20的如圖2B-2D中所示的可替換的構(gòu)造產(chǎn)生。
[0026]桿電極62和管道12中的每個都用作第一電容器的板，并且因而一起感測流過環(huán)狀流動通路34的蒸汽混合物的在環(huán)狀流動通路34的第一部分的上半部中的電容和/或阻抗。桿電極66、70和74以及管道12用作第二電容器、第三電容器和第四電容器的板，該第二電容器、第三電容器和第四電容器用于感測流過環(huán)狀流動通路34的上半部的蒸汽混合物的在環(huán)狀流動通路34的第二部分、第三部分和第四部分中的電容和/或阻抗。桿電極60和管道12中的每個都用作第五電容器的板，并且因而一起感測流過環(huán)狀流動通路34的蒸汽的在環(huán)狀流動通路34的第一部分的下半部中的電容和/或阻抗。桿電極64、68和72以及管道12用作第六電容器、第七電容器和第八電容器的板，該第六電容器、第七電容器和第八電容器用于感測流過環(huán)狀流動通路34的下半部的蒸汽的在環(huán)狀流動通路34的第二部分、第三部分和第四部分中的電容和/或阻抗。因此，在圖3示出的實施例中，蒸汽質(zhì)量計10獲得通過環(huán)狀流動通路34的蒸汽混合物的電容和/或阻抗的八個測量值。在可替換的實施例中，任意數(shù)量的縱向隔開的桿電極可以附接到桿20的外壁26的上半部分和下半部分，以提供電容和/或阻抗的任意數(shù)量的測量值。
[0027]電容和/或阻抗測量值可以被電子組件38平均和處理，并且整體的蒸汽質(zhì)量測量值可以通過監(jiān)測/控制系統(tǒng)50顯示，如上參照圖1和2A所述?？梢砸运惴ǚ謩e分析圖4示出的實施例取得的電容和/或阻抗測量值，以在混合物在下游流過環(huán)狀流動通路34時評估蒸汽混合物中的差值，以及流過環(huán)狀流動通路34的上半部分和下半部分的蒸汽混合物中的差值。分離的電容和/或阻抗測量值還可以提供整體的蒸汽質(zhì)量值的可靠性的指示。例如，如果用于環(huán)狀流動通路34的第一部分部的上半部的電容測量值低于用于環(huán)狀流動通路34的第二、下游部分的上半部的電容測量值，則這可以指示隨著蒸汽混合物在下游流過流動通路34的上半部時沉積正在發(fā)生，或蒸汽混合物的流率已經(jīng)下降。分離的測量值中的極大的差值可以警示用戶以調(diào)節(jié)流率或管道尺寸以保持蒸汽的質(zhì)量。多個電容和/或阻抗測量值也是有利的，因為多個測量值允許冗余。
[0028]盡管已經(jīng)參照示例性實施例描述了本實用新型，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解在沒有脫離本實用新型的范圍的情況下可以進行各種改變并且等同物可以替代本實用新型的元件。另外，在沒有脫離本實用新型的實質(zhì)范圍的情況下可以進行許多修改以使得具體的位置或材料適應(yīng)本實用新型的教導(dǎo)。因此，預(yù)期本實用新型不受限于公開的具體實施例，但是本實用新型將包括落入隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施例。
【主權(quán)項】
1.一種蒸汽質(zhì)量計，包括: 管道，所述管道具有入口和出口； 桿，所述桿定位在管道中位于入口和出口之間，并且限定在桿的外壁和管道的內(nèi)壁之間的環(huán)狀流動通路； 混合裝置，所述混合裝置在管道中位于入口和桿的上游端部之間；和 間隔開的多個傳感器，所述多個傳感器位于環(huán)狀流動通路中，所述多個傳感器中的每個傳感器都被構(gòu)造成用于感測流過環(huán)狀流動通路的蒸汽的電容和/或阻抗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述多個傳感器包括多個電極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述多個電極包括至少一個管道電極和在桿的外壁處的多個桿電極。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述管道包括導(dǎo)電材料并且所述管道是管道電極。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述管道包括絕緣材料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述管道電極附接到管道的內(nèi)壁。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述多個桿電極包括位于桿的外壁的上半部處的電極和位于桿的外壁的下半部處的電極。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述多個桿電極包括位于桿的外壁處的縱向隔開的電極。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述多個桿電極包括位于桿的外壁的上半部處的縱向隔開的電極和位于桿的外壁的下半部處的縱向隔開的電極。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述桿包括絕緣層。11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽質(zhì)量計，其中至少一個間隙分開所述多個桿電極中的電極。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述至少一個間隙填充有絕緣材料。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽質(zhì)量計，還進一步地包括電路，所述電路用于基于由所述多個傳感器中的每個傳感器感測到的電容和/或阻抗來測量和輸出流過環(huán)狀流動通路的蒸汽的蒸汽質(zhì)量值。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述電路包括監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或遙測系統(tǒng)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的蒸汽質(zhì)量計，其中所述電路包括本地操作員界面。
【專利摘要】一種蒸汽質(zhì)量計，包括具有入口和出口的管道。桿定位在管道中位于入口和出口之間。桿限定桿的外壁和管道的內(nèi)壁之間的環(huán)狀流動通路?；旌涎b置定位在管道中位于入口和桿的上游端部之間。間隔開的傳感器定位在環(huán)狀流動通路中。每個傳感器都被構(gòu)造成用于感測流過環(huán)狀流動通路的蒸汽的電容和/或阻抗。
【IPC分類】G01N27/22, G01N27/02
【公開號】CN204882439
【申請?zhí)枴緾N201520256144
【發(fā)明人】大衛(wèi)·尤金·韋克倫德, 戴爾·斯科特·戴維斯
【申請人】羅斯蒙特公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年4月24日