Система с множественными температурными датчиками

Система с множественными температурными датчиками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области температурных датчиков и, более конкретно, к температурным датчикам, включающим в себя множественные элементы.

2. ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Вибрационные трубопроводные датчики, например массовые расходомеры Кориолиса и вибрационные денситометры, обычно действуют посредством регистрации движения колеблющегося трубопровода, который содержит текущий материал. Свойства, связанные с материалом в трубопроводе, например его массовый расход, плотность и т.п., могут быть определены обработкой измерительных сигналов, принятых от преобразователей движения, связанных с трубопроводом. Колебательные моды колеблющейся и заполненной материалом системы, вообще говоря, определяются суммарной массой, жесткостью и параметрами демпфирования самого трубопровода и содержащегося в нем материала.

Типичный массовый расходомер Кориолиса включает в себя один или несколько трубопроводов, которые встраиваются в линейную трубопроводную магистраль или другую транспортную систему и переносят материал, например, флюиды, шламы, эмульсии и т.п. Каждый трубопровод может характеризоваться набором собственных колебательных мод, включая, например, простые изгибные моды, крутильные моды, радиальные моды и связанные моды. В типичном применении эффекта Кориолиса для измерения массового расхода, трубопровод возбуждается на одной или нескольких колебательных модах, когда материал течет через трубопровод, и смещение трубопровода измеряется в точках, разнесенных вдоль трубопровода. Возбуждение обычно обеспечивается приводом, например электромеханическим устройством, например приводом с индукционной катушкой, который периодически возбуждает трубопровод на звуковых частотах. Когда поток через расходомер отсутствует, все точки вдоль расходомерного трубопровода колеблются с идентичной фазой. Как только материал начинает течь, ускорение Кориолиса приводит к тому, что каждая точка вдоль расходомерного трубопровода имеет отличающуюся фазу относительно других точек вдоль расходомерного трубопровода. Фаза на стороне впускного отверстия расходомерного трубопровода отстает от привода, тогда как фаза на выпускной стороне опережает привод.

Массовый расход может быть определен измерением времени задержки или измерением разности фаз между смещениями в местах расположения преобразователей. Частота колебательного отклика может быть измерена единственным преобразователем, причем частота используется для определения плотности материала в расходомере. Обычно используются два таких преобразователя (или тензометрических датчика) для измерения колебательного отклика расходомерного трубопровода или трубопроводов, и обычно они располагаются выше и ниже по течению относительно привода. Два тензометрических датчика соединяются с электронной измерительной аппаратурой. Электронная измерительная аппаратура принимает сигналы от двух тензометрических датчиков и обрабатывает сигналы для получения замера массового расхода, среди прочего. Вибрационные расходомеры, включающие в себя массовые расходомеры Кориолиса и денситометры, используют поэтому один или несколько расходомерных трубопроводов, в которых для измерения параметров флюида возбуждаются колебания.

Текущий через расходомерный трубопровод флюид создает только небольшую разность фаз, порядка нескольких градусов, между впускным и выпускным концами колеблющегося расходомерного трубопровода. Выраженная через измерения временного различия и вызванная потоком флюида разность фаз составляет порядка десятков микросекунд и ниже, до наносекунд. Как правило, коммерческое измерение расхода должно иметь ошибку менее одной десятой процента. Поэтому расходомер должен быть хорошо спроектирован, чтобы точно измерять эти небольшие разности фаз.

Колебательные характеристики колеблющейся структуры изменяются с изменениями температуры. Колеблющийся расходомерный трубопровод(-ы) типично формируется из металлического материала, имеющего модуль Юнга, который изменяется с температурой. Для поддержания высокой точности измерения, температура колеблющейся структуры обычно измеряется, и выполняется компенсация изменения модуля Юнга с изменением температуры.

Система расходомера Кориолиса состоит из двух компонентов: расходомерного элемента и передатчика. Расходомерный элемент - фактический датчик, содержащий колеблющийся трубопровод(-ы), через который протекает флюид, тогда как передатчик является устройством обработки сигналов, которое принимает и обрабатывает сигналы от расходомерного элемента. Электрические соединения между расходомерным элементом и передатчиком выполняются с помощью многожильного кабеля. Экранированный кабель состоит из экранированной проводящей пары для предоставления приводного сигнала на привод, второй и третьей экранированных проводящих пар для передачи сигналов от тензометрических датчиков и экранированного проводящего тройного кабеля для передачи сигнала от температурного датчика, расположенного на колеблющемся расходомерном трубопроводе. Обычно используются трехпроводные температурные датчики, поскольку они позволяют скомпенсировать сопротивление в кабеле между расходомерным элементом и расходомерным передатчиком. Этот девятипроводной кабель не являются стандартным кабелем для индустрии управления процессами. Поэтому каждый раз, когда расходомер Кориолиса устанавливается с использованием передатчика, установленного удаленно от расходомерного элемента, должен быть задействован специальный нестандартный кабель между расходомерным элементом и передатчиком. Это приводит к дополнительному расходу средств.

Поскольку технология расходомеров развивается, требования к эксплуатационным параметрам (и изменения геометрии колеблющихся расходомерных трубопроводов) привели к необходимости выполнения измерений температуры во множественных точках на расходомерном элементе. Может оказаться необходимым измерение температуры колеблющейся структуры и измерение температуры неколеблющейся структуры. Альтернативно, может оказаться необходимым измерение температуры смоченного участка колеблющейся структуры и измерение температуры не смоченного участка колеблющейся структуры. В любом случае, когда используется больше чем один температурный датчик в имеющейся конструкции расходомера Кориолиса, требуются проводники, в дополнение к имеющимся в обычном девятипроводном кабеле, используемом с расходомерами Кориолиса. Кабель, имеющий более девяти традиционных проводников, по некоторым причинам представляет собой проблему. Одна из причин заключается в том, что даже имеющиеся девятипроводные кабели являются дорогостоящими. Использование кабеля с еще большим числом проводников приводит к дополнительным затратам. Поэтому независимо от числа температурных датчиков, желательно минимизировать число проводников. Дополнительные проводники в кабеле требуют дополнительных соединителей и на расходомерном элементе, и на передатчике. Это приводит к дополнительным затратам и может составить проблему, если нет достаточного физического пространства для дополнительных соединителей. В частности, это справедливо для внутренне безопасных приложений.

Другая причина того, почему добавление дополнительных проводников в кабель создает сложности - это проблема совместимости. Производители испытывают дополнительные расходы и затруднения, когда модели расходомеров различных типов требуют различных кабелей. Кроме того, имеется большая установленная базовая система расходомеров Кориолиса, использующая девять проводных кабелей. Новые конструкции расходомера могут заменять старые расходомеры, если используется такой же кабель.

Имеется потребность в системе температурных датчиков, которая предусматривает множественные температурные датчики, минимизируя при этом число проводников между расходомерным элементом и передатчиком. Имеется дополнительная необходимость в расходомере, использующем два температурных датчика, которые используют имеющиеся девятипроводные кабели, обычно используемые с расходомерами Кориолиса.

На Фиг. 1 показан массовый расходомер 5 Кориолиса, содержащий измерительную сборку 10 и электронный измеритель 20, соединенный с измерительной сборкой 10 через многопроводной кабель 100. Электронный измеритель 20 может предоставить плотность, массовый расход, объемный расход и/или температурные данные по каналу 26. В данном случае описывается структура расходомера Кориолиса, хотя специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что настоящее изобретение может альтернативно содержать денситометр 5 с колеблющимся трубопроводом.

Измерительная сборка 10 включает в себя пару фланцев 101 и 101' и соответствующие манифольды 102 и 102'. Флюид входит в измерительную сборку 10 через один из фланцев 101 или 101' и проходит через расходомерный трубопровод 103, покидая измерительную сборку 10 через другой фланец 101' или 101.

Расходомерный трубопровод 103 окружен балансным трубопроводом 104. Расходомерный трубопровод 103 соединен с балансным трубопроводом 104, и балансный трубопровод 104 соединен с окончаниями кожуха 105 и 105'. Окончания 105 и 105' кожуха формируют торцы кожуха 106.

На чертеже показан прямой расходомерный трубопровод 103, но специалисты в данной области техники увидят, что настоящее изобретение может быть применено к системе расходомера, имеющей расходомерный трубопровод любой другой геометрии. Кроме того, расходомерный элемент, имеющий множественные расходомерные трубопроводы, через который протекает флюид, также рассматривается как находящийся в пределах объема притязаний настоящего изобретения.

Привод 107 соединяется с балансным трубопроводом 104 в средней точке балансного трубопровода 104. Один или несколько тензометрических датчиков 108 и 108' соединяются с балансным трубопроводом 104 и расходомерным трубопроводом 103. В одном варианте реализации настоящего изобретения, каждый тензометрический датчик 108 и 108' содержит катушку, прикрепленную к балансному трубопроводу 104, и магнит, прикрепленный к расходомерному трубопроводу 104 и сформированный так, чтобы перемещаться в пределах магнитного поля, которое возникает, когда на катушку подается периодический сигнал. Специалисты в данной области техники увидят, что могут быть использованы тензометрические датчики любой конструкции, например акселерометры или потенциометры, и что описанные датчики скорости являются просто примерами.

Противовес 115 может быть присоединен к балансному трубопроводу 104 диаметрально противоположно приводу 107. Масса противовеса 115 определяется плотностью ожидаемого обрабатываемого флюида, измеряемого расходомерной системой 5. Датчик 109 температуры расходомерного трубопровода прикреплен к расходомерному трубопроводу 103, и датчик 110 температуры балансного трубопровода прикреплен к балансному трубопроводу 104.

Кабель 100 состоит из проводника 111, который передает приводной сигнал от электронного измерителя 20 к приводу 107, проводников 112-113, которые передают тензометрические сигналы от левого и правого тензометрических датчиков 108 и 108' к электронному измерителю 20, соответственно, и проводника 114, который переносит информацию температурного датчика к электронному измерителю 20. Проводники 111-113 могут, каждый, содержать два проводника, и проводник 114 может содержать три отдельных проводника, так что кабель 100 содержит девять составляющих проводников.

Действие электронного измерителя 20 для получения массового расхода, объемного расхода и для получения информации о плотности известно специалистам в данной области техники измерения расхода и не является частью настоящего изобретения. Схема, включающая в себя датчик 109 температуры расходомерного трубопровода, датчик 110 температуры балансного трубопровода и проводник 114 и связанные схемы в электронном измерителе 20, образуют основу нижеприведенного описания.

Специалистам в данной области техники известно, что система 5 расходомера Кориолиса весьма подобна по структуре денситометру с колеблющимся трубопроводом. Денситометры с колеблющимся трубопроводом также используют колеблющийся трубопровод, через который протекает флюид, или, в случае денситометра пробного типа, в пределах которого поддерживается флюид. Денситометры с колеблющимся трубопроводом также используют приводную систему для возбуждения колебаний в расходомерном трубопроводе. Денситометры с колеблющимся трубопроводом обычно используют только единственный сигнал обратной связи, то есть сигнал от единственного тензометрического датчика, поскольку измерение плотности требует только измерения частоты и в измерении фазы нет необходимости. Данные описания настоящего изобретения одинаково применимы к денситометрам с колеблющимся трубопроводом.

На Фиг. 2 показана резистивная температурная сеть предшествующего уровня техники. Участок температурного датчика содержит резисторы или резистивные температурные устройства (RTD) 110 и 109. Напряжение постоянного тока (DC) подается через переключатель (F0) и создает электрический ток через температурные резисторы, среди прочего. Образующиеся электрические токи создают падения напряжения на температурно-чувствительных резисторах. Падения напряжения изменяются с изменением сопротивления температурно-чувствительных резисторов, которые тем самым оказываются зависящими от температуры. Напряжения на резисторах 110 и 109 считываются и используются для определения соответствующих температур на резисторах 110 и 109.

Недостаток в технике предшествующего уровня заключается в том, что требуются множественные измерения, чтобы считать значения резистивных элементов 110 и 109. Схема техники предшествующего уровня требует восьми измерений напряжения: четыре измерения напряжения с переключателем (F0) в положении on и еще четыре измерения напряжения с переключателем (F0) в положении off.

Другой недостаток в технике предшествующего уровня заключается в том, что необходим мультиплексор (MUX) для переключения между различными напряжениями постоянного тока в резистивной сети для выполнения необходимых измерений напряжения. Следовательно, каждое из этих восьми напряжений должно быть последовательно подано на преобразователь напряжение-частота (V/F) и оцифровано/измерено. Температура измеряется последовательно, с каждым измерением напряжения, происходящим в последовательный период времени, причем измерение температуры требует восьми таких периодов измерения. Поэтому там, где температура может изменяться быстро, имеется задержка измерения напряжений и получающееся значение температуры может оказаться не актуальным.

Поэтому требуются усовершенствования измерения температуры с использованием сети температурных датчиков.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В некоторых аспектах изобретения, система с множественными температурными датчиками содержит:

сеть температурных датчиков, содержащую:

множество температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2;

множество частотно-селективных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, причем множество частотно-селективных фильтров пропускают множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть температурных датчиков и пропускают множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов из сети температурных датчиков; и

контроллер измерения температуры, связанный с сетью температурных датчиков, и конфигурированный для введения множества отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть температурных датчиков, приема множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в ответ на введение сигналов, причем множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов ослаблены множеством температурно-чувствительных резисторов, и для формирования двух или более по существу одновременных значений температуры из множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов.

Предпочтительно, система с множественными температурными датчиками используется в массовом расходомере Кориолиса.

Предпочтительно, система с множественными температурными датчиками используется в вибрационном денситометре.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит множество частотно-селективных входных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов от контроллера измерения температуры в сеть температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и пять частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и пять частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры, причем пять частотно-селективных выходных фильтров включают в себя два выхода на контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит множество частотно-селективных входных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов от контроллера измерения температуры в сеть температурных датчиков, и мультиплексор, связанный с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающий множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и восемь частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков на контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и восемь частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры, причем восемь частотно-селективных выходных фильтров включают в себя единственный выход на контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и пять частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры, причем пять частотно-селективных выходных фильтра включают в себя единственный выход на контроллер измерения температуры.

В некоторых аспектах изобретения, система с множественными температурными датчиками содержит:

сеть температурных датчиков, содержащую:

множество температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2;

множество частотно-селективных входных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть температурных датчиков;

множество частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов из сети температурных датчиков; и

контроллер измерения температуры, связанный с сетью температурных датчиков и конфигурированный для введения множества отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть температурных датчиков, для приема множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в ответ на введение сигналов, причем множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов ослаблены множеством температурно-чувствительных резисторов, и для формирования двух или более по существу одновременных значений температуры из множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов.

Предпочтительно, система с множественными температурными датчиками используется в массовом расходомере Кориолиса.

Предпочтительно, система с множественными температурными датчиками используется в вибрационном денситометре.

Предпочтительно, множество частотно-селективных входных фильтров содержат два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров содержат пять частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры, причем пять частотно-селективных выходных фильтров включают в себя два выхода на контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных выходных фильтров содержит мультиплексор, связанный с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающий множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных входных фильтров содержат два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров содержат восемь частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных входных фильтров содержат два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров содержат восемь частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры, причем восемь частотно-селективных выходных фильтров включают в себя единственный выход на контроллер измерения температуры.

Предпочтительно, множество частотно-селективных входных фильтров содержат два частотно-селективных входных фильтра, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера измерения температуры в соответствующие узлы сети температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров содержат пять частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры, причем пять частотно-селективных выходных фильтров включают в себя единственный выход на контроллер измерения температуры.

В некоторых аспектах изобретения, способ определения температуры для системы с множественными температурными датчиками содержит:

введение множества отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть температурных датчиков, включающую в себя множество температурно-чувствительных резисторов и множество частотно-селективных фильтров;

прием множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в ответ на введение сигналов, причем множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов ослаблены множеством температурно-чувствительных резисторов; и

формирование двух или более по существу одновременных значений температуры из множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов.

Предпочтительно, система с множественными температурными датчиками используется в массовом расходомере Кориолиса.

Предпочтительно, система с множественными температурными датчиками используется в вибрационном денситометре.

Предпочтительно, множество частотно-селективных фильтров содержит множество частотно-селективных входных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов от контроллера измерения температуры в сеть температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2 и пропускающих множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов от сети температурных датчиков в контроллер измерения температуры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Одинаковые цифровые обозначения отображают тот же самый элемент на всех чертежах. Следует понимать, что чертежи не обязательно представлены в масштабе.

Фиг. 1 изображает расходомер Кориолиса, содержащий измерительную сборку и электронный измеритель, связанный с измерительной сборкой через многожильный кабель.

Фиг. 2 - резистивная сеть измерения температуры техники предшествующего уровня.

Фиг. 3 - система с множественными температурными датчиками в соответствии с изобретением.

Фиг. 4 - система с множественными температурными датчиками из Фиг. 3 во время действия; для простоты и ясности показаны только первый и второй введенные изменяющиеся во времени сигналы.

Фиг. 5 - система с множественными температурными датчиками из Фиг. 3 во время действия; для простоты и ясности показаны только третий и четвертый введенные изменяющиеся во времени сигналы.

Фиг. 6 - система с множественными температурными датчиками в соответствии с другим вариантом реализации изобретения.

Фиг. 7 - система с множественными температурными датчиками в соответствии с другим вариантом реализации изобретения.

Фиг. 8 - система с множественными температурными датчиками в соответствии с другим вариантом реализации изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чертежи на Фиг. 3-8 и нижеследующее описание демонстрируют конкретные примеры для пояснения специалистам в данной области техники того, как реализовать и использовать наилучший вариант изобретения. С целью демонстрации принципов изобретения, некоторые обычные аспекты были упрощены или исключены. Специалисты в данной области техники увидят возможные вариации этих примеров, которые находятся в пределах объема притязаний изобретения. Специалисты в данной области техники увидят, что описанные ниже признаки могут быть различным образом скомбинированы, образуя множественные вариации изобретения. Таким образом, изобретение ограничивается не описанными ниже конкретными примерами, а только пунктами формулы и их эквивалентами.

На Фиг. 3 показана система 120 с множественными температурными датчиками в соответствии с изобретением. Система 120 с множественными температурными датчиками может содержать компоненту массового расходомера Кориолиса или может содержать компоненту вибрационного денситометра, например, хотя система 120 с множественными температурными датчиками может использоваться и в других измерителях или устройствах.

Система 120 с множественными температурными датчиками включает в себя контроллер 161 измерения температуры, который присоединен к сети 180 температурных датчиков. Контроллер 161 измерения температуры может содержать любое подходящее устройство обработки или схему, включающую в себя, например, звуковой кодер-декодер (кодек) или звуковой стерео кодек. Сеть 180 температурных датчиков включает в себя множество входных частотно-селективных фильтров 184, множество выходных частотно-селективных фильтров 185, множество температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186 и 187, множество кабельных сопротивлений R_C1 192, R_C2 194 и R_C3 196 и опорный резистор R_REF 197.

Контроллер 161 измерения температуры конфигурирован для введения множества отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть 180 температурных датчиков, для приема множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов из сети 180 температурных датчиков в ответ на введение сигналов, причем множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов ослаблены множеством температурно-чувствительных резисторов 186, 187, и для формирования двух или более по существу одновременных значений температуры из множества ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов.

Множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов может содержать сигналы переменного тока (AC), например. Множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов может содержать синусоидальный сигнал, меандровый сигнал, последовательность импульсов или любой другой подходящий изменяющийся во времени сигнал.

Каждый сигнал из множества отдельных, изменяющихся во времени сигналов представляет собой сигнал с отдельной частотой (или полосой частот). Разделение между частотами или полосами частот является только разделением, требуемым для различения сигналов. В результате, когда сигналы вводятся в сеть 180 температурных датчиков и подаются на определенные узлы и компоненты с фильтрацией, то импедансы определенных компонентов могут быть измерены. Конкретно, могут быть определены импедансы множества температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186, 187, и затем импедансы могут быть использованы для измерений температуры. Импедансы определенных компонентов могут быть измерены посредством определения падений амплитуды в каждом из отдельных, изменяющихся во времени сигналов.

Множество частотно-селективных фильтров 184, 185 может содержать любые подходящие фильтры. Фильтры могут включать в себя фильтры нижних частот, фильтры верхних частот, полосовые фильтры или режекторные фильтры, приводимые в качестве примеров, а не для ограничения. Фильтры могут содержать отдельные фильтры или группы фильтров. Фильтры могут содержать аналоговые или цифровые фильтры, и изменяющиеся во времени сигналы могут содержать аналоговые или цифровые изменяющиеся во времени сигналы.

В одном варианте реализации, множество частотно-селективных фильтров 184, 185 содержит множество частотно-селективных входных фильтров 184, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186, 187, и пропускающих множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов от контроллера 161 измерения температуры в сеть 180 температурных датчиков, и множество частотно-селективных выходных фильтров 185, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186, 187, и пропускающих множество ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигналов из сети 180 температурных датчиков в контроллер 161 измерения температуры.

В другом варианте реализации, множество частотно-селективных фильтров 184, 185 содержит два частотно-селективных входных фильтра 184A, 184B, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186, 187, и пропускающих четыре изменяющихся во времени сигнала от контроллера 161 измерения температуры в соответствующие узлы сети 180 температурных датчиков, и пять частотно-селективных выходных фильтров 185A-185E, связанных с множеством температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186, 187, и пропускающих, по меньшей мере, четыре ослабленных, отдельных, изменяющихся во времени сигнала из сети 180 температурных датчиков в контроллер 161 измерения температуры. Пять частотно-селективных выходных фильтров 185A-185E включают в себя два выхода на контроллер 161 измерения температуры.

Температурно-чувствительные резисторы R_T1 186 и R_T2 187 могут соответствовать температурным датчикам 110 и 109 схемы, показанной на Фиг. 2. Температурно-чувствительные резисторы R_T1 и R_T2, 186 и 187, прикрепляются (или иначе приводятся в тепловой контакт) к различным компонентам расходомера, например к расходомерному трубопроводу и кожуху или опорному кронштейну. В результате, сопротивления температурно-чувствительных резисторов R_T1 и R_T2, 186 и 187, изменяются вследствие изменений температуры в расходомере. Выходные фильтры 185 и входные фильтры 184 могут содержать любые подходящие фильтры или фильтрующие системы, включающие в себя полосовой или режекторный фильтры, например. Действие системы 120 с множественными температурными датчиками показано на Фиг. 4-5 и в сопровождающем тексте.

При работе, контроллер 161 измерения температуры вводит множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов в сеть 180 температурных датчиков. Контроллер 161 измерения температуры может создать множество отдельных, изменяющихся во времени сигналов или может принять их по соединительной линии 162. Конт