CN107478285B - 科氏力质量流量计 - Google Patents

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits

Abstract

本发明提出了一种科氏力质量流量计，包括筒体、设于该筒体内的测定管、设于测定管中部并可激励其变形振动的驱动部及设于筒体内并用于检测驱动部的动作的驱动变位检测传感器，该测定管的中部对应驱动部的位置还固定有一附加振子，该附加振子对科氏力具有感应度，对驱动振动的感应度低。该科氏力质量流量计由于附加振子的设计，其对科氏力感应度灵敏，对驱动振动的感应度较低，能高精度的检测科氏力。

Description

科氏力质量流量计
技术领域
本发明涉及一种流量计，特别涉及一种科氏力质量流量计。
背景技术
在制药、食品等工业领域中，确定管道中的流量对工艺过程的监测、控制和生产是非常重要的。管道中的质量流量通常用流量计进行测量，目前常用于封闭管道系统中的流量计可分为电磁流量计、超声波流量计、矩阵流量计和科里奥利流量计。
与其他流量计相比，科里奥利流量计有很多优点。它能用直接的方法非常准确地测量质量流量，而其他类型的流量计只能测量体积流量，需要进行额外的计算转为质量流量，且科里奥利流量计的测量原理与流体的物理性能无关，它不会受到流体的压力、密度及温度变化的影响。因此，科里奥利流量计在各个领域有着广泛的用途。现有的直管式的科里奥利科氏力质量流量计由于其结构紧凑而被业界所采用，但现有的直管式的科氏力质量流量计难以获得高的检测灵敏度，有待于改进。
发明内容
本发明提出一种科氏力质量流量计，解决了现有技术中监测灵敏度不高等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种科氏力质量流量计，包括筒体、设于该筒体内的测定管、设于测定管中部并可激励其变形振动的驱动部及设于筒体内并用于检测驱动部的动作的驱动变位检测传感器，该测定管的中部对应驱动部的位置还固定有一附加振子，该附加振子对科氏力具有感应度，对驱动振动的感应度低。
优选方案为，所述驱动部设于筒体内并与测定管的轴向垂直设置，该驱动部包括固定于筒体内壁的线圈及与线圈相对并设于测定管上的铁芯。
优选方案为，所述驱动变位检测传感器设于筒体内并设于驱动部相对的一侧，其包括固定于筒体的内壁上的磁铁及固定于固定部上并与磁铁相对设置的铁芯。
优选方案为，所述附加振子包括套设固定于测定管中部的固定部、由该固定部的相对两侧向外延伸形成的两纵梁及垂直连接设于各纵梁端部的横梁，所述横梁长于纵梁，每一横梁于纵梁两侧的位置分别设有一压电元件。
优选方案为，所述固定部的横截面为矩形。
优选方案为，所述横梁与纵梁整体呈“工”字形。
优选方案为，所述筒体为圆筒形，其外侧两端分别设有一用于支撑测定管的法兰盘，该测定管沿筒体中心的轴线方向延伸设置，其两端延伸至筒体外侧并固定于法兰盘上。
本发明的有益效果为：
本发明的科氏力质量流量计由于附加振子的设计，其对科氏力感应度灵敏，对驱动振动的感应度较低，能高精度的检测科氏力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明科氏力质量流量计的纵截面结构示意图；
图2为图1中科氏力质量流量计的横截面的旋转90度后的结构示意图；
图3为图2中附加振子的立体图；
图4为图1中科氏力质量流量计内无测定流体时一振动状态图；
图5为图1中科氏力质量流量计内无测定流体时另一振动状态图；
图6为图1中科氏力质量流量计内有测定流体时与图4相对应的振动状态图；
图7为图1中科氏力质量流量计内有测定流体时与图5相对应的振动状态图。
图中：
10、筒体；20、测定管；30、驱动部；50、驱动变位检测传感器；60、法兰盘；31、线圈；32、52、铁芯；80、附加振子；81、固定部；82、纵梁；83、横梁；85、压电元件；51、磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，该科氏力质量流量计包括筒体10、设于该筒体10内的测定管20、设于测定管20中部并可激励其振动的驱动部30及设于筒体10内并用于检测驱动部30的动作的驱动变位检测传感器50。
请同时参阅图2，该筒体10为圆筒形，其外侧两端分别设有一用于支撑测定管的法兰盘60。该测定管20沿筒体10中心的轴线方向延伸设置，其两端延伸至筒体10外侧并固定于法兰盘60上。
所述驱动部30设于筒体10内并与测定管20的轴向垂直设置。该驱动部30包括固定于筒体10内壁的线圈31及与线圈31相对并设于测定管20上的铁芯32。本实施例中，该测定管20的中部对应驱动部30的位置还设有一附加振子80。请同时参阅图3，该附加振子80包括套设固定于测定管20中部的固定部81、由该固定部81的相对两侧向外延伸形成的两纵梁82及垂直连接设于各纵梁82端部的横梁83。该固定部81的横截面为矩形。所述横梁83与纵梁82整体呈“工”字形。每一横梁83于纵梁82两侧的位置分别设有一压电元件85，以测定附加振子80的振动。所述横梁83长于纵梁82，该附加振子80对科氏力具有感应度，对驱动振动的感应度较低。该驱动部30的铁芯32固定于固定部81的外侧。
该驱动变位检测传感器50设于筒体10内并设于驱动部30相对的一侧，其包括固定于筒体10的内壁上的磁铁51及固定于固定部81上并与磁铁51相对设置的铁芯52。
使用时，测定管20内流入测定流体，驱动部激励测定管20使其振动，由于附加振子80的设置，其对科氏力感应度灵敏，对驱动振动的感应度较低，通过测定附加振子80的振动变位，从而能灵敏地检测科氏力的变位，提高其精度性。如图4至图7所示，图4及图5为测定管20内未流过测定流体时的振动状态，图6及图7为测定管20内流过测定流体时的振动状态，通过这个振动，附加振子80旋转振动，由于旋转振动的振幅与科氏力成比例，通过测定振幅，测定科氏力。且科氏力与流过测定管20的质量流量成比例，通过测定附加振子80的旋转振幅来测定质量流量。该科氏力质量流量计由于附加振子80的设计，能高精度的检测科氏力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种科氏力质量流量计，其特征在于：包括筒体、设于该筒体内的测定管、设于测定管中部并可激励其变形振动的驱动部及设于筒体内并用于检测驱动部的动作的驱动变位检测传感器，该测定管的中部对应驱动部的位置还固定有一附加振子，该附加振子对科氏力具有感应度，对驱动振动的感应度低，所述附加振子包括套设固定于测定管中部的固定部、由该固定部的相对两侧向外延伸形成的两纵梁及垂直连接设于各纵梁端部的横梁，所述横梁长于纵梁，每一横梁于纵梁两侧的位置分别设有一压电元件。
2.如权利要求1所述的科氏力质量流量计，其特征在于：所述驱动部设于筒体内并与测定管的轴向垂直设置，该驱动部包括固定于筒体内壁的线圈及与线圈相对并设于测定管上的铁芯。
3.如权利要求1所述的科氏力质量流量计，其特征在于：所述驱动变位检测传感器设于筒体内并设于驱动部相对的一侧，其包括固定于筒体的内壁上的磁铁及固定于固定部上并与磁铁相对设置的铁芯。
4.如权利要求1所述的科氏力质量流量计，其特征在于：所述固定部的横截面为矩形。
5.如权利要求1所述的科氏力质量流量计，其特征在于：所述横梁与纵梁整体呈“工”字形。
6.如权利要求1所述的科氏力质量流量计，其特征在于：所述筒体为圆筒形，其外侧两端分别设有一用于支撑测定管的法兰盘，该测定管沿筒体中心的轴线方向延伸设置，其两端延伸至筒体外侧并固定于法兰盘上。
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