CN107894259B - 测量管单元和科里奥利质量流量测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量管单元和科里奥利质量流量测量仪。说明和展示了一种用于应用在科里奥利质量流量测量仪中的具有进入端和排出端的测量管单元，包括至少两个测量管和至少两个过渡块，其中，在测量管处的各一个过渡块布置在进入端处，其中，每个测量管具有测量管横截面并且每个过渡块在入口处具有过渡块横截面。提供避免了来自现有技术的缺点的测量管单元的任务这样来解决：即，所述过渡块一体式与从属的测量管构造，并且所述过渡块横截面在其形状中和/或在其大小中与从属的测量管横截面不同，其中，所述测量管如此布置和定向，即，所述过渡块横截面形成了总横截面和由此流动分配器。此外说明和展示了一种科里奥利质量流量测量仪。

Description

测量管单元和科里奥利质量流量测量仪

技术领域

本发明基于用于使用在科里奥利质量流量测量仪中的具有进入端和排出端的测量管单元，包括至少两个测量管和至少两个过渡块，其中，在测量管处的各一个过渡块布置在所述进入端处，其中，每个测量管具有测量管横截面并且每个过渡块在入口处具有过渡块横截面。

此外，本发明基于具有至少一个测量管单元的科里奥利质量流量测量仪，所述测量管单元具有进入端和排出端，其中，所述测量管单元具有至少两个测量管和至少两个过渡块，其中，在测量管处的各一个过渡块布置在所述测量管单元的进入端处，其中，每个测量管具有测量管横截面并且每个过渡块在入口处具有过渡块横截面。

背景技术

科里奥利质量流量测量仪适用于在尤其多样的应用领域中确定气体和/或液体的质量流量。在此，为了确定所述质量流量而利用的是，作用到有待测量的流体上的是科里奥利力，当该流体流动通过被置于振动中的管时。据此，科里奥利质量流量测量仪原则上具有至少一个被流体流动穿过的测量管、把所述测量管置于振动中的振动发生器以及两个振动承受器，其中，所述振动承受器布置在所述测量管的排出端处和进入端处。如果所述测量管在运行中由所述振动发生器置于振动中，则由所述振动承受器在进入侧和排出侧检测所述测量管的振动。如果所述测量管此时附加地还被流体流动穿过，则所述科里奥利力促成了对测量管的附加的力。该力作为在进入侧和排出侧的振动之间的相差能够被测量。所述相差比例于所述流体的质量流。

如果在本发明的框架中说的是进入端或者进入侧或者排出端或者排出侧，则基准点始终是在所述流量测量仪的运行中的有待探测的流体的流动方向。相应于此，所述进入端对应于所述测量管单元的侧部，通过该侧部使得流体流入到所述测量管单元中，并且所述排出端据此对应于这样的侧部：通过该侧部使得所述流体离开测量管单元。

从现有技术中已知科里奥利质量流量测量仪的不同的构造方案，该构造方案尤其在测量管的数量和构造方案中不同。尤其简单的构造方案仅具有唯一的笔直的测量管。一个另外的构造方案具有双管布置，在其中，所述测量管彼此反向地被激励至振动。作为对采用笔直的测量管的备选方案，采用例如以U管为形式的曲管，其中，同样不仅已知具有单个的曲管的构造方案而且已知具有双管布置的构造方案。

对于在实践中的应用，科里奥利质量流量测量仪被装入到现有的管路系统中并且与所述管路经过法兰连接部连接。如果所述科里奥利质量流量测量仪具有一个以上的测量管，例如两个或者四个测量管，则有待测量的流体流量必须优选地均匀地经过流动分配器分配到单个的测量管上。

从现有技术中已知的是，例如对于所述流量测量仪的壳设置支架，该支架至少布置在进入侧的端部处并且优选同样布置在所述测量管的排出侧的端部处，并且该支架同时构造为流动分配器。另外，所述支架具有对管路的联接区域。这个联接区域具有开口，其中，每个开口与测量管例如通过焊接连接部相连接。

对于这个构造方案不利的是，每个支架适用于正好一个测量结构，也即特定的数量的测量管。不同的测量结构据此要求多个不同的支架。然而因为相应的支架的构造方案很复杂，则制造和维持这些多个支架的成本尤其高。

此外，现有技术中的先前陈述的构造方案具有的缺点是，在所述流量测量仪内的有待测量的流体具有与至少两个材料、也即所述支架的材料和所述测量管的材料的接触。

公开文件EP 2 650 656 A1公开了一种科里奥利质量流量测量仪，其为了将两个测量管联接至管路具有附加的过渡和联接块，其中，所述过渡和联接块由一个工件制成。具有相应的过渡和联接块的质量流量测量仪同样具有先前所陈述的缺点。

发明内容

从先前所说明的现有技术起，因此本发明的任务是，说明避免了现有技术的缺点的测量管单元和科里奥利质量流量测量仪。

按照本发明的第一教导，所述任务通过开文提到的测量管单元这样来解决：即，所述过渡块一体式与从属的测量管构造，并且所述过渡块横截面在其形状中和/或在其大小中与从属的测量管横截面不同，其中，所述测量管如此布置和定向，即，所述过渡块横截面形成了总横截面和由此流动分配器。

根据本发明可见的是，多个测量管至唯一的管路的联接能够这样被简化：即，每个测量管一体式与过渡块构造，其中，所述过渡块的整体实现了多个测量管至管路的联接。每个过渡块在此如此构造并且在运行中如此布置，即，使得它把所述流体流量的一部分从一个管路导送到从属的测量管中。在一个构造方案中，过渡块是一种类型的进入到从属的测量管中的入料漏斗。

此外，所述过渡块如此构造，即，使得所述过渡块横截面在其形状和在其大小中与所述测量管横截面偏差。以有利的方式，所述过渡块在其构造方案中一方面匹配至所述一个管路的横截面并且同时匹配至测量结构，具体匹配至所述测量管的数量。

此外，所述测量管根据本发明如此布置和定向，即，使得所述测量管的过渡块横截面形成总横截面和由此流动分配器。这个总横截面能够位于一个平面中，作为备选方案所述单个的过渡块横截面能够当然也彼此构造小于或大于180°的角。总体上，通过构造所述总横截面，构造了流动分配器，从而以有利的方式能够省去用于分配有待测量的流体流量的附加的结构元件。

能够通过提供根据本发明的测量管单元尤其省去制造开文提到的多个不同的支架，因为通过所述测量管单元本身提供了从管路到所述至少两个测量管上的过渡部。此外，所述根据本发明的测量管单元具有的优点是，有待测量的流体在运行中在流量测量仪中具有与仅一个材料的接触。

按照根据本发明的测量管单元的第一构造方案，所述总横截面圆形地构造。尤其优选地，所述总横截面的直径基本上对应于有待联接的管路的直径。关于在管路和过渡块之间的过渡区域中的流体的流动走势，总横截面的圆形的构造方案尤其有利，其中，所述总横截面的直径基本上对应于所述一个管路的直径。同样有利的是，所述总横截面的形状稍微不同于圆形。能够考虑的例如是，所述总横截面具有四叶式或者方块的形状或者表现为来自圆节段的连接。

此外有利的是，所述过渡块横截面具有相同的形状和相同的大小。按照这个构造方案确保的是，所述流体流量在运行中均匀地分配到单个的测量管上。

按照一个另外的有利的构造方案，至少一个过渡块的过渡块横截面具有半圆的形状或者四分之一圆或者圆节段的形状。过渡块横截面的形状在此尤其依赖于测量管的数量。如果所述测量管单元具有两个带有各一个过渡块的测量管，则每个过渡块的过渡块横截面优选是半圆形的。如果所述测量管单元具有四个带有各一个过渡块的测量管，则每个过渡块的过渡块横截面优选是四分之一圆形的。此外也有利的是，所述过渡块横截面具有圆节段或者圆截取部分或者三角形的形状。

尤其优选的是，所述过渡块横截面的面积大于所述从属的测量管横截面的面积，并且当过渡块在流动方向上被观察时具有直径减小。测量管单元的此构造方案例如被采用，当所述一个管路的横截面大于测量管横截面时。这尤其是所述情况，当所述测量管单元具有至少两个测量管或者至少四个测量管时。

此外同样有利的是，所述过渡块横截面的面积小于所述从属的测量管横截面的面积，并且当过渡块在流动方向上被观察时具有直径增大。这个构造方案尤其被采用，当所述一个管路的横截面小于所述测量管横截面时。

测量管单元的一个另外的构造方案具有至少两个另外的过渡块，其中，在测量管处的各一个过渡块布置在排出端处，其中，每个过渡块在出口处具有过渡块横截面，其中，所述过渡块一体式与从属的测量管构造，并且其中，所述过渡块横截面在其形状中和/或其大小中与从属的测量管横截面不同，其中，所述测量管如此布置，即，使得所述过渡块横截面形成总横截面。这个构造方案具有的优点是，不仅进入侧而且排出侧能够保证在流动技术方面有利的从至少两个测量管到一个管路上的过渡。

关于所述排出侧的过渡块、尤其过渡块横截面的构造方案，参照进入侧布置的过渡块的特征。同样所有的在下文所说明的构造方案涉及不仅进入侧而且排出侧布置的过渡块。

尤其优选地，所述排出侧的过渡块相同地与布置在进入端处的过渡块构造。作为备选方案，它们能够同样尤其在所述过渡块横截面的形状中不同于所述进入侧布置的过渡块。

按照一个另外的优选的构造方案，所述过渡块和所述从属的测量管由一个工件制成。尤其优选地，所述过渡块是所述测量管的端部几何形状的形变，其中优选地，所述测量管的壁厚维持。就此而言，所述过渡块和所述从属的测量管优选由管制成。

所述过渡块或者由过渡块和测量管组成的单元例如通过机械的成形方法来制造。这具有的优点是，所述过渡块或由过渡块和测量管组成的单元具有尤其流畅的过渡部。

作为备选方案，所述过渡块或者由过渡块和测量管组成的单元能够借助于高压成形、尤其借助于内高压成形来制造。这具有的优点是，由于所述方法的尤其高的精度，所述过渡块或由过渡块和测量管组成的单元同样具有在其形状和其尺寸方面的尤其高的精度。

作为备选方案，所述过渡块或者由过渡块和测量管组成的单元也能够借助于激光烧结或者借助于3D打印方法来制造。这些方法的优点在于，能够产生任意的几何形状，从而所述过渡块的几何形状能够是任意复杂的。此外所述过渡块或由过渡块和测量管组成的单元同样具有在其形状和其尺寸方面的尤其高的精度。

按照根据本发明的测量管单元的一个另外的构造方案，所述过渡块在末端侧在共同的接触轮廓中彼此贴靠并且在所述接触轮廓中彼此紧密连接。按照这个构造方案保证的是，有待测量的流体在运行中不能够绕过所述过渡块走出到所述流量测量仪中。

优选地，所述过渡块在所述接触轮廓的区域中形状配合地、传力配合地和/或材料接合地彼此相连接。

按照本发明的第二教导，开文陈述的任务通过开文提到的科里奥利质量流量测量仪这样来解决：即，所述过渡块一体式与从属的测量管构造，并且所述过渡块横截面在其形状中和/或在其大小中与从属的测量管横截面不同，其中，所述测量管如此布置和定向，即，所述过渡块横截面形成了总横截面和由此流动分配器。

按照科里奥利质量流量测量仪的一个优选的构造方案，测量设备具有先前所说明的测量管单元之一。对于相应的测量管单元作出的实施方案同样适用于具有这样的测量管单元的科里奥利质量流量测量仪。

按照一个另外的构造方案，存在具有用于测量管单元的容纳部的至少一个支架，其中，所述容纳部紧密地以所述测量管单元封闭。

附图说明

具体而言，此时存在多个可行方案来构造和改型根据本发明的测量管单元和科里奥利质量流量测量仪。另外，结合附图，不仅参照后置于独立权利要求的权利要求，也参照优选的实施例的后续的说明。在附图中示出了：

图1是来自现有技术的布置，

图2是来自现有技术的布置的剖视图，

图3是具有根据本发明的测量管单元的过渡块的测量管，

图4是具有根据本发明的测量管单元的过渡块的测量管，

图5a-5d是过渡块横截面或总横截面的实施例，

图6是根据本发明的测量管单元的第一实施例，

图7是根据本发明的测量管单元的第一实施例的第一剖视图，并且

图8是根据本发明的测量管单元的第一实施例的第二剖视图，并且

图9是根据本发明的科里奥利质量流量测量仪的第一实施例。

具体实施方式

在图1中展示了来自两个测量管5和一个用于容纳来自现有技术的科里奥利质量流量测量仪的在这里未示出的壳的支架11的布置。所述布置适用于将两个测量管5联接至管路。另外所述支架11具有联接区域17，其中，所述联接区域17作为流动分配器在运行中将流体流量均匀地分配到所述测量管5上。对于所示的布置不利的是，所述支架11（该支架同样用作对管路的接头和用作流动分配器）匹配于在这里由两个测量管5组成的测量结构。因此不同的测量结构要求不同的支架11，然而其制造由于其复杂性而比较繁琐。

图2同样示出了在剖视图中的来自现有技术中的用于经过支架11将两个测量管5联接至管路的布置。所述联接区域17如此构造，即，使得它作为流动分配器在运行中将流体流量（其流动通过在这里未示出的经联接的管路）分配到所述测量管5上。测量管5经过焊接连接与所述联接区域17相连接。

图3和4分别示出了测量管5和过渡块6a的实施例，其中，所述过渡块6a分别一体式与所述测量管5构造。所述测量管5具有圆形的测量管横截面8并且所述过渡块6a在入口处具有过渡块横截面9a。

在图3中所示的过渡块横截面9a半圆形地构造，在过渡块6a的走势中它具有至所述测量管5的圆形的测量管横截面8的过渡部。在图3中所示的测量管5由此适用于装入在由两个测量管5组成的测量管单元1中。

在图4中所示的过渡块横截面9a四分之一圆形地构造，并且在过渡块6a的走势中同样具有到所述测量管5的圆形的测量管横截面8的过渡部。在图4中所示的测量管5由此适用于装入在由四个测量管5组成的测量管单元1中。

在图5a至5d中，分别展示了过渡块横截面9a或总横截面10a的实施例。在图5a中所述过渡块横截面9a半圆形地构造。所述过渡块横截面9a共同形成了圆形的总横截面10a。在图5b中所展示的过渡块横截面9a分别具有四分之一圆形的形状，其中，所述总横截面10a同样是圆形的。在图5c中所示的过渡块横截面9a三角形地构造并且共同形成了以方块为形式的总横截面10a。所述在图5d中所示的过渡块横截面9a具有圆节段的形状，其中，所述总横截面10a稍微不同于圆形。

图6示出了用于使用在科里奥利质量流量测量仪2中的具有进入端3和在这里未示出的排出端4的根据本发明的测量管单元1的第一实施例，具有两个测量管5和两个过渡块6a，其中，每个测量管具有测量管横截面8并且每个过渡块6a在入口处具有过渡块横截面9a。在此，所述过渡块6a一体式与相应从属的测量管5构造，在所展示的实施例中，它们由一个工件制成。所述测量管5如此布置，即，使得所述过渡块横截面9a是圆形的总横截面10a，该总横截面与在这里未示出的有待联接的管路的管路横截面相同。在经连接的状态中，所述两个过渡块6a一方面用于将所述两个测量管5联接至管路，并且同时在运行中把流动通过所述管路的流体流量均匀地分配到所述测量管5上。所述测量管单元1的采用尤其具有的优点是，所述支架11关于测量结构不必满足特别的要求。就此而言能够尤其灵活地采用繁琐地有待制造的支架11。

图7示出了根据本发明的测量管单元1的第一实施例的剖视图，其中，展示了具有半圆形的过渡块横截面9a的过渡块6a和测量管5。同样展示了具有用于所述测量管单元1的容纳部18的支架11，其中，所述容纳部18在边缘区域19中紧密地以所述测量管单元1、具体以过渡块6a封闭。

图8示出了在俯视图中在剖视图中的根据本发明的测量管单元1的第一实施例。所述过渡块6a在末端侧在接触轮廓16中彼此邻接并且在接触轮廓16中彼此紧密连接。

图9示出了根据本发明的科里奥利质量流量测量仪2的第一实施例，具有带有进入端3和排出端4的测量管单元1，其中，所述测量管单元1具有两个测量管5并且不仅在进入端3处而且在排出端4处具有各两个过渡块6a、6b，所述过渡块与各一个测量管5一体式连接。所述过渡块6a、6b用于联接至管路7，该管路在运行中由流体在箭头方向12上流动穿过。所述流量测量仪2与所述外置的管路的连接经过法兰连接13进行。同样示出的是流量测量仪2的壳14，在该壳中也布置有另外的通常现存的组件，例如振动发生器和振动承受器。此外所述科里奥利质量流量测量仪2具有控制和评估单元15，以用于控制所述振动激励和用于评估和显示所接收到的测量数据。此外所述流量测量仪2不仅在进入侧而且在排出侧具有支架11以用于容纳壳14，其中，所述支架11同样具有用于所述测量管单元1的容纳部18，并且其中，所述测量管单元1布置在所述容纳部18中。

根据本发明的科里奥利质量流量测量仪的所示的实施例具有将两个测量管5尤其简单和有效地耦接至管路7的根据本发明的优点。

附图标记清单

1 测量管单元

2 科里奥利质量流量测量仪

3 进入端

4 排出端

5 测量管

6a 进入侧的过渡块

6b 排出侧的过渡块

7 管路

8 测量管横截面

9a 进入侧的过渡块横截面

9b 排出侧的过渡块横截面

10a 进入侧的总横截面

10b 排出侧的总横截面

11 支架

12 流动方向

13 法兰连接

14 壳

15 控制和评估单元

16 接触轮廓

17 联接区域

18 容纳部

19 边缘区域。

Claims (15)

1.一种用于使用在科里奥利质量流量测量仪（2）中的具有进入端（3）和排出端（4）的测量管单元（1），包括至少两个测量管（5）和至少两个过渡块（6a），其中，在测量管（5）处的各一个过渡块（6a）布置在所述进入端（3）处，其中，每个测量管（5）具有测量管横截面（8）并且每个过渡块（6a）在入口处具有过渡块横截面（9a），

其特征在于，

所述过渡块（6a）与从属的测量管（5）一体式地构造，并且所述过渡块横截面（9a）在其形状中和/或在其大小中与从属的测量管横截面（8）不同，其中，所述测量管（5）布置和定向成使得所述过渡块横截面（9a）形成总横截面（10a）和由此形成流动分配器。

2.按照权利要求1所述的测量管单元（1），其特征在于，所述总横截面（10a）圆形地构造。

3.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块横截面（9a）具有相同的形状和相同的大小。

4.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，至少一个过渡块（6a）的过渡块横截面（9a）具有半圆或者四分之一圆或者圆节段的形状。

5.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块横截面（9a）的面积大于所述从属的测量管横截面（8）的面积，并且当在流动方向上观察时所述过渡块（6a）具有直径减小。

6.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块横截面（9a）的面积小于所述从属的测量管横截面（8）的面积，并且当在流动方向上观察时所述过渡块（6a）具有直径增大。

7.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，存在至少两个另外的过渡块（6b），其中，在测量管（5）处的各一个过渡块（6b）布置在所述排出端（4）处，其中，每个过渡块（6b）在出口处具有过渡块横截面（9b），其中，所述过渡块（6b）一体式与从属的测量管（5）构造，并且其中，所述过渡块横截面（9b）在其形状中和/或其大小中与所述从属的测量管横截面（8）不同，其中，所述测量管（5）布置成使得所述过渡块横截面（9b）形成总横截面（10b）。

8.按照权利要求7所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块（9b）与布置在所述进入端（3）处的过渡块（9a）相同地构造。

9.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块（6a、6b）和所述从属的测量管（5）由一个工件制造。

10.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块（6a、6b）或者由过渡块（6a、6b）和测量管（5）组成的单元通过机械的成形方法、通过高压成形、通过激光烧结或者通过3D打印方法来制造。

11.按照权利要求1或2所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块（6a、6b）在末端侧在共同的接触轮廓（16）中彼此邻接并且在所述接触轮廓（16）中彼此紧密连接。

12.按照权利要求11所述的测量管单元（1），其特征在于，所述过渡块（6a、6b）在所述接触轮廓（16）的区域中形状配合地、传力配合地和/或材料接合地彼此相连接。

13.一种科里奥利质量流量测量仪（2），具有至少一个带有进入端（3）和排出端（4）的测量管单元（1），其中，所述测量管单元（1）具有至少两个测量管（5）和至少两个过渡块（6a），其中，在测量管（5）处的各一个过渡块（6a）布置在所述测量管单元的进入端（3）处，其中，每个测量管（5）具有测量管横截面（8）并且每个过渡块（6a）在入口处具有过渡块横截面（9a），

其特征在于，

所述过渡块（6a）与从属的测量管（5）一体式地构造，并且所述过渡块横截面（9a）在其形状中和/或在其大小中与所述从属的测量管横截面（8）不同，其中，所述测量管（5）布置和定向成使得所述过渡块横截面（9a）形成总横截面（10a）和由此形成流动分配器。

14.按照权利要求13所述的科里奥利质量流量测量仪（2），其特征在于，构造按照权利要求1至12中任一项所述的测量管单元（1）。

15.按照权利要求13或14中任一项所述的科里奥利质量流量测量仪（2），其特征在于，存在具有用于测量管单元（1）的容纳部（18）的支架（11），其中，所述容纳部（18）紧密地以所述测量管单元（1）封闭。

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