CN105318923B - 科里奥利质量流量测量仪 - Google Patents

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Abstract

本发明描述和示出一种科里奥利质量流量测量仪(1)，带有：至少一个弯曲的测量管(2)；在测量管的进入侧的端部和离开侧的端部之间延伸的且固定测量管端部的承载桥(3)；至少一个用于激励测量管进行振动的振动发生器(4)；至少一个用于接收测量管振动的振动接收器(5)；用于评估由振动接收器接收的测量管振动的评估装置；以及至少一个联接在振动接收器处的用于将接收的测量管振动传递到评估装置的导体组件(6)。通过以下方式实现带有提高的测量精度的科里奥利质量流量测量仪，即在承载桥处布置有导体引导结构(12)，该导体引导结构在朝向振动接收器的方向上延伸并且导体组件从振动接收器直接被引导到导体引导结构处并且固定在该处。

Description

科里奥利质量流量测量仪
技术领域
本发明涉及一种科里奥利质量流量测量仪，带有：至少一个弯曲的测量管；在测量管的进入侧的端部和离开侧的端部之间延伸的且固定测量管端部的承载桥；至少一个用于激励测量管进行振动的振动发生器；至少一个用于接收测量管振动的振动接收器；用于评估由振动接收器接收的测量管振动的评估装置；以及至少一个联接在振动接收器处的用于将接收的测量管振动传递到评估装置的导体组件，其中测量管具有中央的弯曲部，并且测量管至少利用其中央的弯曲部通过在承载桥中的至少一个孔从承载桥的内区域中从承载桥中延伸出来进入承载桥的外区域中，并且其中振动接收器在承载桥之外固定在测量管处，更确切地说在封闭的区域之外固定在测量管处，该封闭的区域通过承载桥和测量管的在承载桥之外伸延的区段限制。
背景技术
科里奥利质量流量测量仪在现有技术中以多种设计方案而已知。根据科里奥利原理工作的质量流量测量仪通常具有至少一个振动发生器，利用该振动发生器激励测量管进行振动，(或者如有可能也激励多个测量管进行振动)，以及该质量流量测量仪常常具有两个振动接收器，利用这两个振动接收器获取实现的测量管的一个或多个振动。振动接收器通常在进入侧和离开侧固定在测量管处。在没有流量时，两个振动接收器的信号基本上是同相的。在有质量流量时，在进入侧和离开侧得到不同地指向的科里奥利力，其导致在偏移(Auslenkung)之间以及由此在振动接收器的两个信号之间的相位移，其中该相位移与在测量管之内的质量流量成比例。
振动发生器和振动接收器大多如此构造，即其具有永磁体以及线圈，以便以电的方式将振动传递到测量管上或者获取测量管的振动。
为了使科里奥利质量流量测量仪简单地与过程(Prozess)相联结成为可能，常常使用带有输入凸缘和输出凸缘的承载桥，测量管利用其端部被插入其中。在承载桥之内，一个或多个测量管在输入侧从承载桥中出来，并且在输出侧再次进入承载桥中。测量管如此固定在承载桥中，即测量管通过所进行的固定基本上仅仅可在承载桥之外置于振动中。常常使用连结板(Knotenplatte，有时成为结点板)以精确地规定振动零点。
对于申请者来说从实际中已知带有一个弯曲的测量管或者同样多个弯曲的测量管、一个振动发生器、两个振动接收器以及一个承载桥的科里奥利质量流量测量仪，在其中振动发生器位于封闭的区域之内，该区域通过承载桥和一个或多个测量管的在承载桥之外伸延的区段限制。在从现有技术中已知的科里奥利质量流量测量仪中，导体组件有时沿着测量管被引导并且固定在测量管处，利用该导体组件将由振动接收器接收的电测量信号传递到评估装置处。由于测量管通过其振动自身为测量信号的载体，因此不能排除，导体组件沿着测量管的引导影响测量，尤其地导体组件的引导对流量测量的精度且也对测量仪性能的批量产品离散性(Serienstreuung)有影响。恰好对于带有小的横截面的测量管而言，通过测量管引导导体组件以所指出的方式不利地产生影响，这当然是不期望的。
发明内容
因此本发明的目标是，给出一种科里奥利质量流量测量仪，在其中至少部分地避免与通过导体组件引起的振动接收器的接触相关的问题。
在这种类型的科里奥利质量流量测量仪中，以上引出的目标通过以下方式实现，即在承载桥处布置有导体引导结构，该导体引导结构在朝向振动接收器的方向上延伸并且导体组件从振动接收器直接被引导到导体引导结构处并且固定在该处。
由此，在根据本发明的科里奥利质量流量测量仪中，导体组件不与测量管接触，由此提高了测量精度，因为不会引起安置在测量管处的导体组件的附加的干扰影响。如果称作导体引导结构在朝向振动接收器的方向上延伸，则这意味着，通过导体引导结构减小在承载桥和振动接收器的装配部位之间的自由距离，由此也减小了导体组件的未被引导的部分的长度。通过由此实现的导体组件的未被引导的部分的很小的长度，进一步减小了不期望的测量管振动的影响。
本发明的另一优点是，减小了测量管形状的限制。在现有技术中，传感器尽可能装配在封闭的区域之内，该封闭的区域通过承载桥和弯曲的测量管形成。由此，在封闭的区域对于布置传感器来说过小之前，测量管仅仅可在最大的角度中弯曲。如果振动接收器固定在该区域之外，则在封闭的区域之内所需的空间减小，并且测量管可进一步弯曲，这有利于根据本发明的科里奥利质量流量测量仪的更紧凑的结构形式。
本发明的设计方案设置成，导体引导结构设计成弧形的，并且基本上垂直于承载桥的纵向延伸(即从测量管端部朝向测量管端部)延伸。通过弯曲形状，导体引导结构可作为独立的构件在两个区域处固定在承载桥处并且在承载桥的孔或敞开的区域之上定位。用于将导体组件引导到评估装置的导体引导结构的布置方案不限制在导体引导结构的基本上垂直的取向上，从而其对于更适宜的情况来说也可倾斜地在承载桥上延伸。根据优选的设计方案在此设置成，导体引导结构以非常接近测量管通过承载桥的通过点的方式具有其在承载桥上的基脚点(Fußpunkt，有时称为最低点)，并且在其在朝着振动接收器的方向上的延伸中基本上平行于测量管的伸延定向。那么基脚点当然同样位于通过承载桥和测量管的在承载桥之外伸延的区段限制的封闭的区域之外。
优选地在另一设计方案中振动发生器在测量管弯曲部中固定在测量管处。通过固定在承载桥处的位于通过测量管和承载桥形成的封闭的区域之内的导体引导支座(Leiterführungspodest)，可以简单的方式将导体组件从振动发生器引导并且固定到导体引导支座上，而振动发生器的导体组件没有与测量管接触。振动发生器也可在封闭的区域之外安置在测量管处。
本发明的另一设计方案设置成，导体引导结构设计成角形的并且基本上垂直于承载桥的纵向延伸而延伸。通过角形，导体引导结构仅仅突出于承载桥的孔或敞开的区域之上约一半，并且作为独立的构件在一个区域处固定优选地焊接在承载桥处。该设计方案有利于节省材料，因为角形的导体引导结构仅仅需要弧形的材料的约一半。导体引导结构例如可由金属或其它材料构成。
在一种特别简单的设计方案中，导体引导结构设计成笔直的并且同样基本上垂直于承载桥的纵向延伸而延伸。那么优选地，导体引导结构通过笔直的板或者笔直的棒形成。
如此选择导体引导结构的高度，即导体引导结构的弧形状或角形状的高台(Plateau)或者简单地导体引导结构的自由的端部(在基本上笔直的设计方案的情况中)相对地位于振动接收器的附近。由此，减小了在振动接收器和承载桥之间的自由距离。以这种方式，可减小导体组件的自由导体路距，而不通过测量管引导导体组件。
在本发明的另一设计方案中，导体引导结构与承载桥构造成一体，从而不需要固定尤其地焊接导体引导结构。
在本发明的一种设计方案中，导体引导结构可具有多个联接元件，从而振动接收器的导体组件可直接联接到导体引导结构处。
在本发明的另一设计方案中，承载桥构造成圆柱形。承载桥可具有封闭的圆柱体，其在进入侧和离开侧设有凹口，以由此实现将一个弯曲的测量管或多个测量管从承载桥的内区域引导到承载桥的外区域中。通过测量管的弯曲部，测量管通过相同的或另一孔再次进入承载桥的内区域中。再则在圆柱体的端部处承载桥过渡到凸缘中，测量管端部分别通入该凸缘中。在多个测量管的情况中，这些测量管根据流动(strömungsmäßig)在凸缘中或在凸缘的区域中聚集在一起。最终圆柱体通过凸缘连接部在进入侧和输出侧被引入过程中。
在本发明的另一设计方案中，承载桥具有U轮廓形状。在此其如此取向，即U形的敞开的侧边用作用于测量管从内区域到外区域的过渡的孔。导体引导结构可安置在承载桥的U轮廓的向上弯曲(hochbiegen)的侧边处，或者但是与其构造成一体。
本发明的另一设计方案中设置成，导体组件构造成缆线连接件。但是安置在薄膜式电路板(Folienplatine，有时称为柔性电路板)上的导体也是可行的。
附图说明
详细而言存在多种设计和改进根据本发明的科里奥利质量流量测量仪的可行性。为此参考以下结合图纸对实施例进行的描述。在图纸中：
图1以透视图显示了根据本发明的一种优选的实施例的科里奥利质量流量测量仪，
图2以截面图显示了根据本发明的一种优选的实施例的科里奥利质量流量测量仪，
图3以透视图显示了根据图1的科里奥利质量流量测量仪的一部分的放大图，以及
图4以透视图显示了根据本发明的另一优选的实施例的科里奥利质量流量测量仪的一部分的放大图。
具体实施方式
从图1中可看出根据本发明的一种优选的实施例的科里奥利质量流量测量仪1，其具有两个可被激励进行振动的测量管2，这两个测量管固定在承载桥3处，该承载桥在进入侧和离开侧固定测量管2。此外，科里奥利质量流量测量仪1具有振动发生器4和两个振动接收器5。如可更好地从图3中看出的那样，在振动接收器5处固定有导体组件6，该导体组件用于传递被接收的测量管振动。导体组件6在此包括缆线连接件，但是导体组件在其它实现方案中例如也可包括在薄膜式电路板上的导体电路(Leiterbahn)。
承载桥3在图1中示出的实施例中设计成圆柱形。但是也可行的是，承载桥3具有向上敞开的U轮廓的形状，或者具有可设想的相似形状。在此，承载桥3用于稳定且端侧地固定测量管2。在此，测量管2具有中央的弯曲部7，从而在进入侧从在承载桥3中的孔8中出来并且在离开侧通过另一孔8再次进入承载桥3中。在向上指向的U轮廓形的承载桥3中，这种孔8在整个纵截面上通过向上敞开的侧边给出。
图2以截面图显示了根据本发明的科里奥利质量流量测量仪1的图示。由此表明，通过承载桥3的设计方案限定不同的区域。一方面承载桥3的内区域9并且另一方面承载桥3的外区域10。测量管2从承载桥3的内区域9中经过外区域10并且由于中央的弯曲部7再次伸延回到承载桥的内区域9中。此外，通过承载桥3和测量管2的布置得到封闭的区域11，其通过承载桥3和弯曲的测量管2限制，其中封闭的区域11在朝向测量管2基本上在其中伸延的平面的俯视图中得到。
图3显示了根据图1的科里奥利质量流量测量仪的一部分的放大图。振动接收器5在承载桥3的外区域10中且在封闭的区域11之外固定在测量管2处。导体引导结构12如此布置在承载桥3处，即使得导体引导结构12在朝向振动接收器5的方向上延伸。通过导体引导结构12实现用于振动接收器5的导体组件6的容纳部位，其位于与导体组件6电接触的振动接收器5的附近区域中。导体组件由此以直接固定在导体引导结构12处的方式被引导，并且以该处为出发点继续被引导，而导体组件6不与测量管2接触。由此，使导体组件6对振动的测量管的干扰影响最小化，该干扰影响要不然由于导体组件6固定在测量管2处而产生。
根据图3的实施例显示了导体引导结构12的弧形的设计方案。该导体引导结构12定位在承载桥3的孔8之上并且在两个区域处固定在孔8的边缘处。在所示出的情况中，承载桥3和导体引导结构12由金属制成并且相互焊接。但是同样可设想的是，导体引导结构12与承载桥3构造成一体。在此如此选择弧形的导体引导结构12的高度，即弧的高台相对地接近振动接收器5，以实现导体组件6从振动接收器5到导体引导结构12尽可能短的自由路距。在由金属制成的导体引导结构12上构造有联接元件，从而导体组件6直接与导体引导结构12相连接。
图4显示了根据本发明的科里奥利质量流量测量仪1的另一实施例。导体引导结构12未设计成弧形的而是设计成角形的。由此，导体引导结构仅仅在一个区域处固定在承载桥3处；在未示出的实施例中，导体引导结构与承载桥3构造成一体。根据图3的导体引导结构12仅仅近似伸展到承载桥3的孔8的一半处，但是以这样的程度伸展，即使得导体组件6仍然毫无问题地且以最小的距离与导体引导结构12相连接。导体引导结构12近似垂直于承载桥3的延伸方向取向。

Claims (14)

1.一种科里奥利质量流量测量仪(1)，带有：至少一个弯曲的测量管(2)；在所述测量管(2)的进入侧的端部和离开侧的端部之间延伸的且固定所述测量管端部的承载桥(3)；至少一个用于激励所述测量管(2)进行振动的振动发生器(4)；至少一个用于接收测量管振动的振动接收器(5)；用于评估由所述振动接收器(5)接收的测量管振动的评估装置；以及至少一个联接在所述振动接收器(5)处的用于将接收的测量管振动传递到所述评估装置的导体组件(6)，其中所述测量管(2)具有中央的弯曲部(7)，并且所述测量管(2)至少利用其中央的弯曲部(7)通过在所述承载桥(3)中的至少一个孔(8)从所述承载桥(3)的内区域(9)中从所述承载桥(3)中延伸出来进入所述承载桥(3)的外区域(10)中，并且其中所述振动接收器(5)在所述承载桥(3)之外固定在所述测量管(2)处，更确切地说在封闭的区域(11)之外固定在所述测量管(2)处，该封闭的区域通过所述承载桥(3)和所述测量管(2)的在所述承载桥(3)之外伸延的区段限制，其特征在于，在所述承载桥(3)处布置有导体引导结构(12)，该导体引导结构(12)在朝向所述振动接收器(5)的方向上延伸，通过所述导体引导结构(12)减小在所述承载桥(3)和所述振动接收器(5)的装配部位之间的自由距离，由此也减小了所述导体组件(6)的未被引导的部分的长度，并且所述导体组件(6)从所述振动接收器(5)直接被引导到所述导体引导结构(12)处并且固定在该处。
2.根据权利要求1所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)设计成弧形的，并且基本上垂直于所述承载桥(3)的纵向延伸在所述承载桥(3)的外区域(10)之内延伸。
3.根据权利要求1所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)设计成角形的并且基本上垂直于所述承载桥(3)的纵向延伸在所述承载桥(3)的外区域(10)之内延伸。
4.根据权利要求1所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)设计成笔直的并且基本上垂直于所述承载桥(3)的纵向延伸在所述承载桥(3)的外区域(10)之内延伸。
5.根据权利要求4所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)通过笔直的板或笔直的棒形成。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，如此选择所述导体引导结构(12)的高度，即使得所述导体引导结构(12)的弧形状或角形状的高台相对地位于所述振动接收器(5)的附近。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)由金属制成。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)具有联接元件以用于联接所述振动接收器(5)的导体组件(6)。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)与所述承载桥(3)构造成一体。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体引导结构(12)是固定在所述承载桥(3)处的独立的构件。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述承载桥(3)设计成圆柱形，并且通过在所述承载桥(3)中的凹口实现从所述承载桥(3)的外区域(10)到所述承载桥(3)的内区域(9)的过渡。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述承载桥(3)设计成U形，并且通过所述U轮廓的敞开的侧边实现从所述承载桥(3)的外区域(10)到所述承载桥(3)的内区域(9)的过渡。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体组件(6)是缆线连接件。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪(1)，其特征在于，所述导体组件(6)通过在薄膜式电路板上的导体实现。
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