CN104736991A - 具有改进的振动构件的振动密度计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于振动密度计（800）的振动构件（500）。振动构件 (500) 包括内表面（531），内表面具有一个或多个弓形部分（730）。振动构件（500）的内表面（531）还包括一个或多个隆起部分（530），隆起部分的大小和位置适于增加所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

Description

具有改进的振动构件的振动密度计

技术领域

下文所描述的实施例涉及振动密度计，并且更特定而言，涉及带有振动构件的振动密度计，振动构件用于具有改进的振动模式分隔的振动密度计。

背景技术

密度计为本领域中所公知的且用来测量流体的密度。流体可包括液体、气体、具有悬浮微粒和/或所夹带气体的液体、或者其组合。虽然存在根据不同原理操作的各种类型的密度计，已取得巨大商业成功的一种类型的密度计为振动密度计。振动密度计可包括向被测试的流体暴露的振动构件，例如圆筒、管道、管路、管等。振动密度计的一个示例包括管道，管道被悬臂安装有与现有管线或其它结构相联接的入口端和自由振动的出口端。替代地，入口和出口二者可都被固定，并且管道的部分在入口与出口之间振动。管道可以共振地振动，且可以测量出共振频率。如本领域中所公知的那样，通过测量管道的减小的共振频率可以确定被测试的流体的密度。根据熟知的原理，管道的共振频率将随着接触所述管道的流体的密度而相反地变化。因此，虽然某些振动密度计能测量液体的密度，由圆筒外侧上的液体所造成的粘滞阻尼可能减小振动密度计的测量能力。液体振动密度计因而使用了仅在内侧上具有流体的振动管路或管，而气体振动密度计通常被浸没在流体中，在圆筒的内侧和外侧上都具有气体。因此，通常，振动密度计用来测量气体的密度。

图1示出了现有技术的浸没式密度计10。这种现有技术密度计10可以被配置成用以测量例如液体或气体这样的流体的密度。密度计10包括外壳11，且振动构件12至少部分地位于外壳11内。外壳11的一部分被剖切以示出振动构件12。密度计10可例如在现有管线中被内嵌放置。替代地，外壳11可以包括闭合端，闭合端具有孔口以例如接收流体样品。因此，虽然未示出凸缘，在许多情况下，外壳11或振动构件12可包括凸缘或用于以不透流体的方式将密度计10在操作上联接到管线或类似流体输送装置的其它构件。根据图示示例，振动构件12以悬臂方式安装到外壳11上。振动构件12被示出在入口端13处联接到外壳11，而出口端14自由振动。

根据图示示例，振动构件12还包括了在入口端13附近的多个流体孔口15。流体孔口15可以被设置为用以允许进入所述密度计10的流体中的某些在外壳11与振动构件12之间流动。因此，流体接触着振动构件12的内侧以及外侧表面。当被测试的流体包括气体时，这是特别有用的，因为更大的表面积向气体暴露。在其它示例中，可在外壳11中设置孔口以使受测试的流体向振动构件12的外表面暴露并且因此，在振动构件12中不需要孔口15。

在图1中还示出位于圆筒50内的驱动器16和振动传感器17。驱动器16和振动传感器17被示出为包括了磁体/线圈组合，这是本领域熟知的。如果向线圈提供电流，那么在振动构件12中感应了磁场，造成振动构件12振动。相反，振动构件12的振动在振动传感器17中感应了电压。驱动器16从量表电子装置18接收驱动信号以便使振动构件12以多个振动模式（包括例如简单弯曲、扭转、径向、或耦合的类型）之一中的其共振频率之一振动。振动传感器17检测振动构件12的振动，包括振动构件12振动的频率，且将振动信息发送给量表电子装置18以用于进行处理。在振动构件12振动时，接触所述振动构件的壁的流体随着振动构件12一起振动。与所述振动构件12接触的流体的增加的质量降低了共振频率。振动构件12的新的较低共振频率用于确定流体的密度，如本领域中所公知的那样，例如根据先前所确定的相互关系。

如所公知的那样，为了获得准确的密度测量，用于测量流体密度的共振频率必须很稳定。当流体包括气体时尤为如此，因为共振频率以比液体更小的量而改变。实现所希望稳定性的一种现有技术方案是使振动构件12以径向振动模式发生振动。与弯曲振动模式形成对照，例如，在振动构件的纵向轴线远离其闲置位置平移和/或旋转的情况下，在径向振动模式，振动构件的纵向轴线保持基本上不动，而振动构件的壁的至少一部分远离其闲置位置平移和/或旋转。在直管道密度计，诸如图1所示的现有技术密度计10中优选了径向振动模式，因为径向振动模式为自平衡的且因而，振动构件的安装特征并不像与某些其它振动模式相比那样关键。一种示例径向振动模式为三叶式径向振动模式。在图3中示出了在三叶式径向振动模式期间振动构件的壁的形状变化的示例。

如果振动构件12具有完全圆形的截面形状且具有完全均匀的壁厚，则仅存在一个三叶式径向振动模式。但是，由于设计公差，这通常并不现实。因此，当制造商试图制作具有完全均匀壁厚的完全圆形的振动构件12时，小缺陷导致以彼此非常接近的两个不同共振频率振动的两种三叶式径向振动。具有较低共振频率的三叶式径向振动模式将以与较薄壁部分对准的如图3所示的峰和谷来振动，而较高频率将在较厚壁部处以峰和谷振动。在两种模式之间的频率分隔通常很小且可能小于一赫兹。两个共振频率如此接近，密度确定是不现实的，因为操作者将常常不能区分振动频率以确定哪种模式被驱动发生振动、以及因此正确的密度。

在某些现有技术密度计中，通过调谐所述径向模式使得其在两个三叶式径向振动模式之间、以及与其它振动模式诸如两叶式模式或四叶式模式具有至少一种最小频率分隔，来解决了这个问题。虽然可根据多种技术来实现调谐，一种现有技术方案调谐方法是通过以轴向对准的条带来研磨所述振动构件的壁从而使得振动构件在不同周向区域中具有不同厚度。这在图1中示出，且在图2中更详细地示出。

图2示出了沿着图1的线2-2所截取的振动构件12。图2也以参考角示出。在驱动器16和振动传感器17定位成0°的情况下取得参考角。但是，角度仅作为示例示出且可使用其它参考坐标角。

如图所示，振动构件12包括绕管道圆周的变化的壁厚。例如，振动构件12最初可能包括厚度T₁。驱动器16和振动传感器17在这些厚壁区域之一上居中。始于大约15°且以大约30°间隔绕所述振动构件12的圆周均匀地隔开，振动构件12的壁的六个区域被研磨为厚度T₂，厚度T₂小于厚度T₁。通常，通过使用心轴来减小壁厚，心轴具有通过液压压力而移动到适当位置的可移动的区段。当心轴被加压时，可移动的区段以接触所述振动构件12所需的量向外移动且研磨了更薄的区域。通过在各个周向区域中研磨所述振动构件壁厚，使两个三叶式径向振动模式的共振频率彼此分隔开。在介于较薄区域之间的间距为大约30°的情况下，较高频率三叶式径向模式将以大约15°与较低频率的三叶式径向模式偏移。在一示例中，较低频率三叶式振动模式将以在较薄部分和较厚部分上居中的峰和谷来振动，而较高频率三叶式振动径向模式将具有在较薄区域与较厚区域之间半途的峰和谷。

上文所提到的过程具有若干问题。液压心轴处于其尺寸能力的极限。换言之，研磨需要是极其精确的且常常接近于或甚至超过以液压方式操作的心轴的设计能力。另外，研磨操作的可重复性几乎是不可能的。例如，如果客户希望具有也与下一最接近的模式频率以预定量分隔的规定共振频率的振动管，制造商必须研磨所述振动管的薄区域并且检查频率。如果频率不合需要，则需要进一步研磨。这个过程继续直到实现了所希望的频率。然而，常常，在研磨操作期间，所希望的频率由于对所述管研磨太多而被跳过。然后这个零件必须被丢弃并且过程重新开始。应意识到，研磨操作并未提供理想的制造情形。

因此，存在着对于改进振动密度计的方法和设备的需要。具体而言，存在对于具有增加的共振频率振动模式分隔且同时维持较高产品产率/产量的振动密度计的需要。本发明克服了这些和其它问题且实现了在本领域中的进步。

发明内容

根据一实施例，本发明提供一种用于振动密度计的振动构件。该振动构件包括带有一个或多个弓形部分的内表面。根据一实施例，内表面还包括一个或多个隆起部分，隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

根据一实施例，提供一种振动密度计。根据一实施例，振动密度计包括外壳和至少部分地位于外壳内的振动构件。根据一实施例，振动构件包括内表面，内表面具有一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分，隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

根据一实施例，提供一种用于形成包括振动构件的振动密度计的方法，振动构件适于以一个或多个共振频率来振动。该方法包括以下步骤：形成振动构件的内表面，该内表面具有一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分，隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

方面

根据一方面，一种用于振动密度计的振动构件包括：

内表面，其包括：

　　一个或多个弓形部分；以及

　　一个或多个隆起部分，其大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

优选地，所希望的驱动模式包括第一种三叶式径向振动模式并且不希望的振动模式包括第二种三叶式径向振动模式。

优选地，一个或多个隆起部分延伸了所述振动构件的整个长度。

优选地，一个或多个弓形部分包括第一厚度D₁，并且一个或多个隆起部分包括第二厚度D₂，其中D₁小于D₂。

根据另一方面，一种振动密度计包括：

外壳；

振动构件，其至少部分地位于外壳内并且包括：

　　内表面，内表面具有一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分，隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

优选地，振动构件包括以悬臂安装到外壳上的第一端从而使得与第一端相反的第二端自由振动。

优选地，振动密度计还包括驱动器和一个或多个传感器，其被配置成用以使振动构件相对于外壳振动。

优选地，所希望的振动驱动模式包括第一种三叶式径向振动模式并且不希望的振动模式包括第二种三叶式径向振动模式。

优选地，一个或多个隆起部分延伸了振动构件的整个长度。，

优选地，一个或多个弓形部分包括第一厚度D₁，并且一个或多个隆起部分包括第二厚度D₂，其中D₁小于D₂。

根据一方面，提供一种用于形成振动密度计的方法，振动密度计包括振动构件，振动构件适于在一个或多个共振频率振动，该方法包括以下步骤：

形成所述振动构件的内表面，该内表面具有一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分，隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

优选地，所希望的振动驱动模式包括第一种三叶式径向振动模式并且不希望的振动模式包括第二种三叶式径向振动模式。

优选地，形成内表面的步骤包括使一个或多个隆起部分延伸所述振动构件的整个长度。

优选地，形成内表面的步骤包括形成具有第一厚度D₁的一个或多个弓形部分和形成具有第二厚度D₂的一个或多个隆起部分，其中D₁小于D₂。

优选地，该方法还包括以下步骤：将振动构件的第一端联接到外壳从而使得振动构件的至少一部分位于外壳内。

优选地，联接步骤包括了将第一端以悬臂安装到外壳上从而使得与第一端相反的振动构件的第二端自由振动。

优选地，该方法还包括以下步骤：将驱动器和一个或多个振动传感器靠近于振动构件而定位以引起并且感测所述振动构件的振动。

优选地，形成步骤包括了：使用电线放电加工来切割一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分。

附图说明

图1示出了现有技术的振动密度计。

图2示出了现有技术振动构件。

图3示出了三叶式径向振动。

图4示出了根据一实施例的圆筒。

图5示出了根据一实施例用于密度计的振动构件。

图6示出了从圆筒移除的、用于形成所述振动构件的内芯。

图7示出了根据一实施例的振动构件的截面图。

图8示出了根据一实施例的密度计。

具体实施方式

图4至图8和下文的描述描绘了具体示例以教导本领域技术人员如何来做出和使用振动密度计的最佳模式。出于教导本发明原理的目的，已简化或省略了某些常规方面。本领域技术人员将认识到属于本描述范围内的这些示例的变化。本领域技术人员将意识到下文所述的特征可以各种方式组合以形成本振动密度计的多种变型。因此，下文所描述的实施例不限于下文所述的具体示例，而仅受权利要求和它们的等效物所限制。

图4示出了根据一实施例的圆筒400 。作为在振动密度计800（参看图8）中所使用的振动构件500（参看图5）的开始阶段而形成圆筒400。圆筒400包括入口端413，其被设计成用以联接到外壳801以形成振动密度计800的部分；以及，出口端414，其在一旦安装于外壳801中的情况下自由振荡。根据一实施例，圆筒400包括具有大约均匀厚度416的振动管部分415。振动管部分415是在使用期间自由振动的圆筒400的部分并且没有被联接到外壳801。振动管部分415包括大体上圆形外截面表面和大体上圆形内截面表面。

如上文所讨论，虽然制造商试图形成完全均一的管部分的厚度416，机器公差通常不能提供绕圆筒400的整个圆周的完全均一厚度。因此，两个或更多个径向振动模式常常重叠并且使得密度计算不现实。此外，圆筒400并未准备用于进行密度测量，因为平均厚度416比所希望的更大。因此，需要更薄的圆筒以用于进行密度测量。

图5示出了根据一实施例的振动构件500。振动构件500可以例如用于振动密度计800中。根据一实施例，可以通过移除所述圆筒400的至少一部分来形成振动构件500。应意识到虽然振动构件500被示出和描述为由圆筒400形成，振动构件500可以包括其它截面形状，诸如正方形或矩形。根据一实施例，从圆筒400移除内芯600（参看图6），由此薄化了圆筒400的壁以形成所述振动构件500。

根据一实施例，可以使用电线放电加工（EDM）来移除内芯600。在需要极高精度的情况下，电线EDM是众所周知的并且可以用于可重复地切割各种导电材料。在传统切割技术诸如研磨、铣削、钻孔等不能实现所希望的精度或形状的情况下，通常利用电线EDM。尽管可以使用其它切割技术，电线EDM可以提供极高精度和可重复的切割。已知当前切割准确度在0.004mm（0.00016英寸）内，其中切割路径仅受到所用电线直径的限制。

参考图5和图6，根据一实施例，电线EDM过程使用电线550，电线550由两个引导件551、552保持，两个引导件551、552都联接到控制器（未图示），如在本领域中众所周知那样。一般而言，圆筒400和电线550被浸没到电介质材料中，诸如去离子水中，这有助于传导性。在电线550穿过圆筒400的轴向中心而馈送的情况下，圆筒400的内芯600能由离开所述振动构件500的电线550切割下来。如在图6中可以看出，内芯600包括间隙601，其中，电线550最初从挖空出的中心602穿入所述圆筒400。内芯600能由于在电线550与导电材料（在此情况下即圆筒400和内芯600）之间的电弧而切割掉。这种电弧放电/起弧（arcing）移除了很小的导电材料片，这些导电材料片利用电介质流体而被冲洗掉。部分地由于一次折断的很小的导电材料片，能进行很精确的切割，使用其它切割技术，这通常是不可行的。常常，切割公差仅略微大于电线550的直径。

如众所周知那样，使用电线EDM并不限于圆柱形切割。而是可以使用电线EDM形成复杂形状，电线EDM可以被编程到处理系统内以便使得形状可重复并且精确。因此，并非仅包括较小圆筒的内芯600，一个或多个隆起部分530可以形成于振动构件500的内表面531上。根据一实施例，一个或多个隆起部分530可以基本上延伸所述振动构件500的整个长度。根据另一实施例，一个或多个隆起部分530可以仅部分地沿着振动构件500的长度部而延伸。能通过使隆起部分530呈锥形来使得这种配置成为可能，其中，隆起部分530的最大厚度将会在出口端514处，例如，当隆起部分530随着其靠近所述入口端513而逐渐减小到零厚度时。然而，应意识到在其它实施例中，取向可以相反，其中最大厚度在入口端513附近。然而，当入口端513联接到外壳801时（参看图8），这种取向将会限制所述隆起部分530的效果/效能。

根据一实施例，一个或多个隆起部分530包括了在振动构件500中的有所增加厚度的区域。这能通过参考图7而更好地看出。

图7示出了沿着图5的线7-7所截取的根据一实施例的振动构件500的截面图。可以意识到，当电线550从圆筒400切掉内芯600时，电线550可以沿着大体上弓形路径行进以形成所述振动构件500的均匀内圆周。然而，根据一实施例，并非仅以弓形路径行进，在电线围绕所述振动构件500的内表面531的行进期间，电线550可以切出一个或多个隆起部分530和一个或多个弓形部分730。在图7中，示出了六个隆起部分530，其在中心上以大约60°间隔开。然而，在某些实施例中，可以设置少于六个隆起部分530。可以看出，隆起部分530包括增加厚度的区域，这归因于电线550脱离弓形路径并且，切割所述振动构件500的内表面531的直部段、或者在内表面531中切割一凸块，而外表面529保持基本上圆柱形（圆形截面形状）。顶部五个隆起部分530被示出为直部段，而底部隆起部分530被示出包括了向内朝向所述振动构件500的径向中心延伸的凸块。在另一情况下，隆起部分530导致包括宽度w和最大厚度D₂的隆起部分530，而振动构件500的弓形部分730包括小于D₂的平均厚度D₁。根据一实施例，隆起部分530的大小和位置可以适于增加在所希望的驱动模式振动的共振频率与至少第二振动模式的共振频率之间的频率分隔。如上文所讨论的那样，作为一示例，隆起部分530的大小和位置可适于增加在较低频率三叶式径向模式与较高频率三叶式径向模式之间的频率分隔。例如，可以在初始测试程序期间或者使用有限元分析来确定隆起部分530的大小和位置。

如在图6中可以看出，在内芯600的外表面上也可以看到与弓形路径的发散/分歧，作为平坦部分630。应意识到在附图中隆起部分530和平坦部分630的宽度和厚度未必按照比例绘制。隆起部分530和平坦部分630的特定大小可以不同并且在某些实施例中也较小使得人眼可能很难看到它们。因此，在附图中所示的部件的大小绝不应限制本实施例的范围。

根据一实施例，导致所述振动构件500有所增加的厚度的隆起部分530能分隔预期驱动模式频率与一个或多个不希望的振动模式频率。例如，一个或多个隆起部分530和一个一个或多个弓形部分730可以分隔较低频率三叶式径向振动模式与较高频率三叶式径向振动模式。隆起部分530的增加的厚度D₂能使较低频率三叶式径向振动模式的峰和谷在隆起部分530上居中，而较高频率三叶式径向振动模式将使峰和谷在隆起部分530和弓形部分730的中心之间中途。根据一实施例，可以调整宽度w和厚度D₂以提供所希望的频率分隔。根据一实施例，在预期驱动模式与非预期模式之间的频率分隔将至少为阈值量。例如，某些实施例可能需要较低频率三叶式径向振动模式与下一最接近的振动模式以至少10Hz分隔。然而，应意识到10Hz只是一个示例并且特定频率分隔将从一个应用到另一应用而有所不同并且绝不限制下文的权利要求。

图8示出了根据一实施例的振动密度计800。振动密度计800可以被配置成用以确定流体（诸如气体、液体、具备夹带气体的液体、具有悬浮微粒的液体、或其组合）的密度。由于粘性阻尼，振动密度计800通常用于测量气体的密度而不是液体的密度。

根据一实施例，振动密度计800包括振动构件500，振动构件500包括形成于内表面531上的一个或多个隆起部分530和一个或多个弓形部分730。如图8所示，入口端513可以联接到外壳801，而出口端514自由振动。在图8中还可见多个孔口515，这些孔口515可以提供用于受测试的流体到达振动构件500的外表面的流体连通路径。应意识到孔口515是可选的。

根据一实施例，振动密度计800还可包括能联接到中央塔550的一个或多个驱动器516和一个或多个振动传感器517。驱动器516能适于使振动构件500以一个或多个振动模式振动。虽然振动器516被示出位于在振动构件内所定位的中央塔550内，在某些实施例中，驱动器516例如定位于外壳801与振动构件500之间。而且，应意识到虽然驱动器516被示出更靠近第一端513定位，驱动器516可以定位于任何所希望的位置处。根据一实施例，驱动器516可以经由引线519从量表电子装置518接收电信号。根据一实施例，驱动器516可以在例如隆起部分530之一上居中。

根据一实施例，振动密度计800也可以包括振动传感器517。虽然振动传感器517被示出与驱动器516同轴地对准，在其它实施例中，振动传感器517可以在其它位置联接到振动构件500。振动传感器517可以经由引线519将信号传输到量表电子装置518。量表电子装置518能处理由振动传感器517所接收的信号以确定振动构件500的共振频率。如果存在受测试的流体，振动构件500的共振频率将与流体密度成反比地变化，如本领域中已知的那样。例如可以在初始校准期间确定比例变化。在图示实施例中，振动传感器517还包括线圈。振动传感器517类似于驱动器516；然而，虽然驱动器516接收电流以在振动构件500中引起振动，振动传感器517使用由驱动器516造成的振动构件500的运动来感应电压。线圈驱动器和传感器是本领域中熟知的并且为了描述简单起见而省略了对于它们的操作的进一步讨论。而且，应意识到驱动器516和振动传感器517并不限于线圈，而是可以包括多种其它熟知的振动部件，诸如压电传感器。因此，本实施例绝不应限于线圈。而且，本领域技术人员将易于认识到驱动器516和传感器517的特定放置能加以更改，同时仍在本实施例的范围内。

上文所描述的实施例提供一种用于振动密度计800的振动构件500，其改进了在所希望的驱动模式共振频率与一个或多个不希望的频率之间的频率分隔。在所提供的示例中，所希望的驱动模式频率包括三叶式径向模式振动频率；然而，这些实施例同样适用于其它振动模式。不同于为了试图实现频率分隔而对所述振动构件的外表面进行研磨的现有技术振动构件，上文所描述的实施例将一个或多个隆起部分530精确地切割到振动构件500的内表面531内。因此，虽然外表面529保持基本上为圆柱形，内表面531包括一个或多个隆起部分530和一个或多个弓形部分730。一个或多个隆起部分530的大小和位置可适于分隔所述驱动频率与一个或多个不希望的频率，如上文所讨论。

上述实施例的详细描述并非由本发明者所构想到的属于本发明的范围内的所有实施例的详尽描述。实际上，本领域技术人员将认识到上述实施例的某些元件可不同地被组合或者排除以形成另外的实施例，且这些另外的实施例属于本描述的教导内容和范围内。对于本领域技术人员将显然的是上述实施例可全部或部分地组合以形成本描述的教导内容和范围内的额外实施例。

因此，尽管出于说明目的描述了具体实施例，在本描述的范围内各种等效修改是可能的，如相关领域的技术人员应认识的那样。本文所提供的教导内容可应用于其它振动构件，且并不仅限于上文所描述且附图所示的实施例。因此，上文所描述实施例的范围应由权利要求确定。

Claims (18)

1.一种用于振动密度计（800）的振动构件（500），包括：

内表面（531），其包括：

　　一个或多个弓形部分（730）；以及

　　一个或多个隆起部分（530），其大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

2.根据权利要求1所述的振动构件（500），其特征在于，所希望的驱动模式包括第一种三叶式径向振动模式并且不希望的振动模式包括第二种三叶式径向振动模式。

3.根据权利要求1所述的振动构件（500），其特征在于，所述一个或多个隆起部分（530）延伸所述振动构件（500）的整个长度。

4.根据权利要求1所述的振动构件（500），其特征在于，所述一个或多个弓形部分（730）包括第一厚度D₁，并且所述一个或多个隆起部分（530）包括第二厚度D₂，其中D₁小于D₂。

5.一种振动密度计（800），其包括：

外壳 (801)；

振动构件（500），其至少部分地位于所述外壳（801）内并且包括：

    内表面（531），其具有一个或多个弓形部分（730）和一个或多个隆起部分（530），所述隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

6.根据权利要求5所述的振动密度计（800），其特征在于，所述振动构件（500）包括以悬臂安装到所述外壳（801）上的第一端（513）从而使得与所述第一端（513）相反的第二端（514）自由振动。

7.根据权利要求5所述的振动密度计（800），其特征在于，其还包括驱动器（516）和一个或多个传感器（517），其配置成使所述振动构件（500）相对于所述外壳（801）振动。

8.根据权利要求5所述的振动密度计（800），其特征在于，所希望的振动驱动模式包括第一种三叶式径向振动模式并且不希望的振动模式包括第二种三叶式径向振动模式。

9.根据权利要求5所述的振动密度计（800），其特征在于，所述一个或多个隆起部分（530）延伸所述振动构件（500）的整个长度。

10.根据权利要求5所述的振动密度计（800），其特征在于，所述一个或多个弓形部分（730）包括第一厚度D₁，并且所述一个或多个隆起部分（530）包括第二厚度D₂，其中D₁小于D₂。

11.一种用于形成包括振动构件的振动密度计的方法，所述振动构件适于以一个或多个共振频率振动，所述方法包括以下步骤：

形成所述振动构件的内表面，所述内表面具有一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分，所述隆起部分的大小和位置适于增加介于所希望的振动驱动模式的共振频率与一个或多个不希望的振动模式的共振频率之间的频率分隔。

12.根据权利要求11 所述的方法，其特征在于，所希望的驱动模式包括第一种三叶式径向振动模式并且不希望的振动模式包括第二种三叶式径向振动模式。

13.根据权利要求11 所述的方法，其特征在于，形成所述内表面的步骤包括使所述一个或多个隆起部分延伸所述振动构件的整个长度。

14.根据权利要求11 所述的方法，其特征在于，形成所述内表面的步骤包括形成具有第一厚度D₁的一个或多个弓形部分；以及形成具有第二厚度D₂的一个或多个隆起部分，其中D₁小于D₂。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其还包括以下步骤：将所述振动构件的第一端联接到外壳使得所述振动构件的至少一部分位于所述外壳内。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，联接步骤包括将所述第一端以悬臂安装到所述外壳上从而使得与所述第一端相反的所述振动构件的第二端自由振动。

17.根据权利要求11所述的方法 ，其特征在于，其还包括以下步骤：将驱动器和一个或多个振动传感器靠近所述振动构件定位以引起并且感测所述振动构件的振动。

18.根据权利要求11 所述的方法，其特征在于，形成步骤包括：使用电线放电加工来切割所述一个或多个弓形部分和一个或多个隆起部分。