CN108180955A - 一种超微弯型科里奥利质量流量计 - Google Patents

Abstract

一种超微弯型科里奥利质量流量计，包括两根相对应的平行测量管，该测量管两端通过分流体与法兰连接，两分流体之间连接支撑管，阻尼板固定置在测量管两端，测量管底部圆弧管段的上还置有驱动部件，检测部件固定置在测量管底部圆弧管段两侧的底部。所述的测量管其底部大圆弧管段分别向两侧延伸连接相切的第一直管段，该第一直管段的另一端与小圆弧管段的一端相切连接，小圆弧管段的另一端与第二直管段一端相切连接，该第二直管段的另一端分别固定连接到分流体上的测量管连接端。本发明既具有微弯型高灵敏度、宽量程比效果，又有直管型小尺寸、低压损特点，有效地提高了传感器的机械特性及其品质因数，满足了日趋复杂的现场工况的高精度计量要求。

Description

一种超微弯型科里奥利质量流量计

技术领域

本发明涉及一种科里奥利质量流量计（Coriolis Mass Flowmeter），特别涉及超微弯型科里奥利质量流量计，属于流量计量仪器仪表领域，用于质量流量的直接高精度测量。

背景技术

质量流量测量技术是当今国家科技在过程控制领域中发展的重点，为实现对各种介质在复杂环境条件下的高准确度、高可靠性的测量，科里奥利质量流量计以其优越的性能成为该领域重点发展的新型测量仪表。

科里奥利质量流量计（以下简称科式流量计）是基于科里奥利效应测量流经管路流体的质量、密度、温度等参数的新型智能仪表。具体地说，科式流量计测量管做简谐振动（或圆周运动），当流体介质以某一速度流经测量管时，介质一方面与测量管作同步振动（简谐振动或圆周运动），另一方面继续以该速度通过管道，此时介质对管道产生与介质流动方向垂直的反作用力，即“科里奥利力”；在该力的作用下，测量管对称位置处的同步振动转变为非同步振动，而这种非同步性体现在振动信号波形上即为相位差，相位差的数值与介质的质量流量成正比，通过检测电路计算信号的相位差，即可得到介质的质量流量。

科式流量计利用上述原理可以实现对介质质量流量的精准测量，其中测量管是其核心部件。根据测量管数量不同，分为单管式和双管式。单管式因其易受外界振动干扰以及严重的零点漂移导致测量精度较差，故单管式实际应用较少，多采用双管式设计。根据测量管形状不同，可分为弯管型和直管型。

弯管型分U型、微弯型、△型、Ω型、水滴型、蝇拍型等，其中又以U型和微弯型的应用最为广泛。传统微弯型其管形壁厚较厚，尺寸较大，谐振频率较低，一般在60～200HZ，振动信号易于处理，灵敏度高，能够容易实现对结果的测量。但是，传统微弯型由于结构尺寸大，易积存介质残渣以及较大的压力损失而引起较大误差；同时，随着市场要求的逐步提高，传统微弯型的体积尺寸、结构功能等受到安装环境、测量现场苛刻条件的约束，严重影响到科式流量计的广泛应用。市场要求其向更小体积、更低压损、更高精度、更佳稳定性等方向发展。

直管型科式流量计，以其小体积、低压损、高频率等诸多优点在一定程度上解决了弯管型的许多不足，但是直管型的缺点同样比较显著：直管刚度大，灵敏度低，量程比小，相位差过小导致信号处理困难等等，都在很大程度上制约了科式流量计的实际应用。所以由于直管型的其自身局限性导致市场应用较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种超微弯型科里奥利质量流量计，使得其既能够具有微弯型的高灵敏度、宽量程比的效果，又能够获得直管型的小尺寸、低压损的特点。

本发明采用了下列技术方案解决了其技术问题：一种超微弯型科里奥利质量流量计，包括两根相对应的平行的测量管，该测量管两端通过分流体与法兰固定连接，两分流体之间固定连接支撑管，阻尼板固定置在测量管两端，测量管底部圆弧管段的上还置有驱动部件，检测部件固定置在测量管底部圆弧管段两侧的底部，其特征在于：所述的测量管其底部大圆弧管段分别向两侧延伸连接相切的第一直管段，该第一直管段的另一端与小圆弧管段的一端相切连接，小圆弧管段的另一端与第二直管段一端相切连接，该第二直管段的另一端分别固定连接到分流体上的测量管连接端。

本发明克服了目前现用的质量流量计的缺点，使得该超微弯型科里奥利质量流量计既能够具有微弯型的高灵敏度、宽量程比的效果，又能够获得直管型的小尺寸、低压损的特点，有效地提高了科式质量流量计传感器的机械特性及其品质因数。本发明更大程度地减小流量计体积，更加便于现场安装和应用，减小流动阻力，减小压力损失，同时更多地提高测量精度，拓宽量程比，提高抗干扰能力，更大程度地满足日趋复杂的现场工况的高精度计量要求。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为法兰、分流体以及测量管连接的结构示意图。

图中各序号分别表示为：

1—法兰，2—分流体，3—阻尼板，

4—测量管，41—大圆弧管段，42—第一直管段，43—小圆弧管段，44—第二直管段，

5—支撑管，51—通槽，

6—支管部件，7—驱动部件，8—检测部件，9—外壳。

具体实施方式

以下结合实施例以及附图对本发明作进一步的描述。

参照图1和图2，本发明包括两根相对应的结构完全一致的平行测量管44，该测量管44两端通过分流体2与法兰1固定连接，两分流体2之间固定连接支撑管5，从而实现结构的整体固定。阻尼板3固定置在测量管44两端，测量管44底部大圆弧管段41的上还置有驱动部件7，检测部件8固定置在测量管44底部大圆弧管段41两侧的底部。

所述测量管44的管形是经过精密计算后的超微弯型，该测量管44其底部大圆弧管段41分别向两侧延伸连接相切的第一直管段42，该第一直管段42的另一端与小圆弧管段43的一端相切连接，小圆弧管段43的另一端与第二直管段44一端相切连接，该第二直管段44的另一端分别固定连接到分流体2上的测量管44连接端。

所述的测量管4上的大圆弧管段41和小圆弧管段43的圆弧半径相等。

所述的支撑管5下部两侧置有能够使测量管4外露和便于组装的通槽51。

所述的测量管4的两端分别置有两块阻尼板3，该阻尼板3为中间置有两通孔的矩形不锈钢板，两根测量管4分别穿过各自通孔后与阻尼板3固定连接，确保了两根测量管4的中心距一致，从而确保了其对称性和平行度。

所述的外壳9为对应于测量管4底部管段的弧形造型，并与支撑管5通过焊接固定连接。起到防护及隔振的作用。该外壳9采用流线型设计，以最合适的大圆弧勾勒整体造型，使得外壳9在具备最本质的防护功能之外，更增强了传感器整体外观的视觉美感。

本发明的超微弯科式流量计在工作时，测量管4在驱动部件7的作用下产生谐振，介质流体通过连接法兰1流入分流体2，经过分流，介质被均匀地分配到测量管4中。根据科里奥利效应，此时的测量管4将受到来自介质流体的反作用力，即科里奥利力，导致测量管4在对称位置处的振动不同步，而这种不同步性体现在振动信号波形上即为相位差，相位差的数值与介质的质量流量成正比，通过检测部件8采集振动信号并处理，即可得到介质流体的质量流量。在测量管4的振动和形变过程中，阻尼板3发生弹性变形，一方面很好地阻隔了测量管4的振动不外传，另一方面阻隔外界的振动使其对测量管4的驱动效果不产生干扰，从而确保测量管4检测信号的准确输出，保证了测量的高精度和高灵敏度。

Claims (5)

1.一种超微弯型科里奥利质量流量计，包括两根相对应的平行的测量管，该测量管两端通过分流体与法兰固定连接，两分流体之间固定连接支撑管，阻尼板固定置在测量管两端，测量管底部圆弧管段的上还置有驱动部件，检测部件固定置在测量管底部圆弧管段两侧的底部，其特征在于：所述的测量管其底部大圆弧管段分别向两侧延伸连接相切的第一直管段，该第一直管段的另一端与小圆弧管段的一端相切连接，小圆弧管段的另一端与第二直管段一端相切连接，该第二直管段的另一端分别固定连接到分流体上的测量管连接端。

2.根据权利要求1所述的一种超微弯型科里奥利质量流量计，其特征在于：所述的测量管上的大圆弧管段和小圆弧管段的圆弧半径相等。

3.根据权利要求1所述的一种超微弯型科里奥利质量流量计，其特征在于：所述的支撑管下部两侧置有能够使测量管外露和便于组装的通槽。

4.根据权利要求1所述的一种超微弯型科里奥利质量流量计，其特征在于：所述的测量管的两端分别置有两块阻尼板，该阻尼板为中间置有两通孔的矩形不锈钢板，两根测量管分别穿过各自通孔后与阻尼板固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种超微弯型科里奥利质量流量计，其特征在于：所述的外壳为对应于测量管底部管段的弧形造型，并与支撑管通过焊接固定连接。