CN111819424A - 科里奥利测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测量流过测量管的介质的体积流量或密度的科里奥利测量装置(1)，该科里奥利测量装置包括：用于引导介质的测量管(10)；至少一个激发器(20)，该激发器适于激发测量管以执行振荡；至少一个传感器(30)，该传感器适于记录测量管的振荡；电子测量/操作电路(70)，该电子测量/操作电路适于操作激发器和传感器并确定和输出流量测量值或密度测量值；其中，电子测量/操作电路(70)具有电子板(71)，其中，至少一个激发器具有固定的激发器元件(21)，和/或其中，至少一个传感器具有固定的传感器元件(31)，其特征在于，至少一个固定的激发器元件和/或至少一个固定的传感器元件被集成到电子板(71)中。

Description

科里奥利测量装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量流过测量管的介质的体积流量或密度的科里奥利测量装置。
背景技术
科里奥利测量装置可以例如记录流过该装置的至少一个测量管的介质的流速或密度。这是使用以下事实来实现的：施加在至少一个测量管上的振荡相对于基准以特有的方式变化。有利地，振荡经由电设备或磁设备被传递到测量管并且也以这种方式记录。
在各种实施例中，在其他中，也在具有紧凑式测量管的变型中，诸如例如在WO2015076676 A1中示出，制造了这种科里奥利测量装置。在这种情况下，振荡激发器和振荡传感器相对笨重，并且这进一步妨碍紧凑并伴随着材料成本的增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种更有利地可制造的更紧凑的科里奥利测量装置。
该目的通过独立权利要求1中限定的科里奥利测量装置来实现。
本发明的用于测量流过测量管的介质的体积流量或密度的科里奥利测量装置包括：
测量管，该测量管用于输送介质；
至少一个激发器，该激发器适于激发测量管以执行振荡；
至少一个传感器，该传感器适于记录测量管的振荡；
电子测量/操作电路，该电子测量/操作电路适于操作激发器和传感器并确定和输出流量测量值和/或密度测量值；
其中，电子测量/操作电路包括电子板，
其中，至少一个激发器具有固定的激发器元件，和/或其中，至少一个传感器具有固定的传感器元件，
其中，至少一个固定的激发器元件和/或至少一个固定的传感器元件被集成到电子板中，
其中，在电子板上还布置有用于操作科里奥利测量装置的电子测量/操作电路的电子部件。
在实施例中，固定的激发器元件包括线圈，并且固定的传感器元件包括线圈。
在实施例中，至少一个激发器包括可移动的激发器元件，和/或其中，至少一个传感器包括可移动的传感器元件，
其中，可移动的激发器元件和/或可移动的传感器元件布置在测量管处并且跟随其振荡运动。
在实施例中，可移动的激发器元件或可移动的传感器元件是永磁体或电磁体，该永磁体或电磁体适于沿其线圈的线圈轴线垂直于线圈移动。
在实施例中，线圈沿其线圈轴线在线圈的面之间占据一内部体积，其中，该内部体积具有中央区域以及包围该中央区域的两个外部区域，
其中，可移动的激发器元件具有面对线圈的侧表面，其中，可移动的激发器元件被布置在测量管上，使得该侧表面在测量管的静止状态下位于中央区域中。
以这种方式，可以确保最大的力施加在激发器元件上，并且可以确保线圈相对于可移动的传感器元件的移动的最大灵敏度。
在实施例中，线圈具有匝数并且适于沿垂直于电子板的线圈轴线产生磁场，其中，匝数大于10，尤其是大于30，优选地大于100。
匝数越多，固定的激发器/传感器元件和可移动的激发器/传感器元件之间的电磁耦合就越大。
在实施例中，电子板是具有多个板层的多层板，该多个板层堆叠并经由其面与相邻的板层连接，
其中，线圈具有多个子线圈和至少两个线圈触点，该子线圈被布置在不同的面上，其中，线圈触点被布置在线圈的端部上，并且其中，板具有第一过孔，该第一过孔适于将相邻的子线圈彼此电连接。
以这种方式，可以特别紧凑地构造固定的传感器元件和激发器元件。
在实施例中，线圈是缠绕线圈并且布置在电子板的腔体中。
以这种方式，可以特别紧凑地构造固定的传感器元件和激发器元件。
在实施例中，在电子板上还布置有用于操作科里奥利测量装置的电子测量/操作电路的电子部件。
在实施例中，线圈借助于布置在电子板上或电子板中的导电连接件与电子测量/操作电路连接。
在实施例中，测量装置具有带有壳体壁的壳体，其中，壳体壁包围壳体室，其中，壳体包括位于壳体壁中的至少两个测量管通道，
其中，该壳体适于至少在测量管通道之间容纳电子板和测量管。
在实施例中，科里奥利测量装置包括反向振荡板，该反向振荡板适于相对于测量管相反地振荡，
其中，在反向振荡板上布置有测量管保持器，该测量管保持器适于保持测量管，其中，测量管适于在测量管保持器之间振荡，
其中，反向振荡板振荡借助于固定件衰减振荡地安装在壳体壁上。
在实施例中，测量管包括具有入口端的入口和具有出口端的出口，其中，入口端和出口端允许尤其是衰减振荡地通过测量管通道。
在实施例中，电子板衰减振荡地容纳在壳体壁上。
在实施例中，永磁体垂直于纵轴具有径向伸长量，该径向伸长量大于0.1mm，并且优选地大于0.2mm，并且尤其是大于0.3mm且小于5mm，并且优选地小于4mm，并且尤其是小于3mm，
其中，线圈具有内径，该内径比径向伸长量大至少0.1mm，并且优选地至少0.2mm，并且尤其是至少0.3mm和/或至多1mm，并且优选地至多0.8mm，并且尤其是至多0.7mm。
在实施例中，科里奥利测量装置是单管式科里奥利测量装置，其中，测量管在测量管保持器之间具有至少两个弯曲部，该弯曲部相对于其弯曲中心在至少120度，并且尤其是至少135度，并且优选地至少150度的弧度角上延伸。
这种测量管的结构形式尤其紧凑。
附图说明
现在将基于在附图中呈现的实施例的示例来描述本发明，其附图如下所示：
图1本发明的科里奥利测量装置的示意性构造，以及
图2具有实施例的两个示例性形式的本发明的流量测量装置的示意性细节。
具体实施方式
图1示出了本发明的科里奥利测量装置1的构造。测量装置1包括测量管10、电子板71和反向振荡板60。测量管借助于测量管保持器11被布置在反向振荡板71上并且由这些测量管保持器保持。电子板包括用于产生测量管振荡的激发器20，以及用于记录由激发器产生的测量管振荡的两个传感器30。激发器和传感器的数量在此仅作为示例，而不应理解为限制性的。科里奥利测量装置包括具有电子部件72的电子测量/操作电路70，其被布置在电子板71上。电子测量/操作电路适于操作激发器以及传感器，并确定和输出流量测量值和/或密度测量值。在这种情况下，电子测量/操作电路借助于导电连接件71.3与激发器和传感器连接。电子板被布置在壳体50的壳体室52中，该壳体室由壳体壁51形成。在这种情况下，电子板71被安装在壳体壁51上，其中，优选地，电子板在壳体壁51上的振荡衰减地固定被设置成使得电子板和壳体振动地解耦。测量管保持器11被安装在反向振荡板60上，并且可以起到衰减地振荡的作用。反向振荡板借助于固定件80振荡衰减地安装在壳体壁上。
在这种情况下，测量管适于在测量管保持器11之间振荡。测量管包括具有入口端10.11的上游定向入口10.1和具有出口端10.21的下游定向出口10.2，其中，测量管借助于入口端和出口端延伸穿过壳体壁51中的测量管通道53，其中，测量管通道理想地起到衰减地振荡的作用，并且使测量管从壳体和环境声学地解耦。测量管包括相对于弯曲中心BZ的两个弯曲部B，该弯曲部相对于弯曲中心在至少120度，尤其是至少135度，优选地至少150度的弧度角上延伸。以这种方式，科里奥利测量装置可以紧凑地实现。图2中示出了根据本发明的激发器和传感器的实施例。
图2通过结构示意图示意性地示出了根据本发明的激发器20或传感器30的构造及其相对于电子板71和测量管10的布置。本发明的激发器20或本发明的传感器30包括可移动的激发器元件22或可移动的传感器元件32，以及固定的激发器元件21或固定的传感器元件31，其中，可移动的激发器元件或传感器元件被布置在测量管处并跟随其振荡运动，并且其中，固定的激发器元件或传感器元件被集成到电子板中。在这种情况下，集成在电子板中的固定的激发器元件或传感器元件是线圈40，而在这种情况下，可移动的激发器元件或传感器元件是永磁体45或电磁体46。在这种情况下，永磁体或电磁体在线圈的内部体积43中上下下落，并且包括面对线圈的侧表面47，其中，线圈的内径IS比永磁体的径向伸长量RAP大至少0.1mm，优选地至少0.2mm，尤其是至少0.3mm。永磁体垂直于纵轴具有大于0.1mm，并且优选地大于0.2mm，尤其是大于0.3mm且小于5mm，并且优选地小于4mm，尤其是小于3mm的径向伸长量RAP。
细节A1和A2通过示例的方式示出了激发器或传感器的结构示意图的区域中用A标记的两个实施例。A1示出了实施例，在该情况中，线圈被放置在电子板71的腔体71.2中。在这种情况下，线圈从其端面42测量占据内部体积43，其中，内部体积43具有中央区域43.1以及包围中央区域的两个外部区域43.2。在测量管的静止状态下，侧表面47位于中央区域43.1中。作为结果，可以确保，一方面，在激发器的情况下最大的力施加在可移动的激发器元件上，而另一方面，在传感器的情况下最大的电压感应在线圈中发生。作为在A1中示出的实施例的替代，A2的实施例示出了应用在电子板上的线圈。诸如此处所示，电子板可以具有多个印刷电路板层71.1，其中，多个层具有借助于过孔40.3电连接的子线圈40.1。等同于A1，A2的线圈占据内部体积，出于简明的原因而未指定该内部体积。
附图标记列表
1 科里奥利测量装置
10 测量管
10.1 入口
10.11 入口端
10.2 出口
10.21 出口端
11 测量管保持器
20 激发器
21 固定的激发器元件
22 可移动的激发器元件
30 传感器
31 固定的传感器元件
32 可移动的传感器元件
40 线圈
40.1 子线圈
40.2 线圈触点
40.3 过孔
41 线圈轴线
42 端面
43 内部体积
43.1 中央区域
43.2 外部区域
45 永磁体
46 电磁体
47 侧表面
50 壳体
51 壳体壁
52 壳体室
53 测量管腔体
60 反向振荡板
70 电子测量/操作电路
71 电子板
71.1 板层
71.11 板层的面
71.2 腔体
71.3 导电连接件
72 电子部件
80 固定件
RAP 永磁体的径向伸长量
IS 线圈内径
B 弯曲部
BZ 弯曲中心

Claims (14)

1.一种科里奥利测量装置(1)，用于测量流过测量管的介质的体积流量或密度，所述科里奥利测量装置包括：
测量管(10)，所述测量管(10)用于输送所述介质；
至少一个激发器(20)，所述激发器(20)适于激发所述测量管以执行振荡；
至少一个传感器(30)，所述传感器(30)适于记录所述测量管的振荡；
电子测量/操作电路(70)，所述电子测量/操作电路(70)适于操作所述激发器和所述传感器并确定和输出流量测量值和/或密度测量值；
其中，所述电子测量/操作电路(70)包括电子板(71)，
其中，至少一个激发器具有固定的激发器元件(21)，和/或其中，至少一个传感器具有固定的传感器元件(31)，
其特征在于，至少一个固定的激发器元件和/或至少一个固定的传感器元件被集成到所述电子板(71)中，
其中，在所述电子板(71)上还布置有用于操作所述科里奥利测量装置的所述电子测量/操作电路(70)的电子部件(72)。
2.根据权利要求1所述的科里奥利测量装置，
其中，所述固定的激发器元件包括线圈(40)，并且所述固定的传感器元件包括线圈(40)。
3.根据权利要求1或2所述的科里奥利测量装置，
其中，至少一个激发器包括能够移动的激发器元件(22)，和/或其中，至少一个传感器包括能够移动的传感器元件(32)，
其中，所述能够移动的激发器元件和/或所述能够移动的传感器元件被布置在所述测量管处并且跟随其振荡运动。
4.根据权利要求3所述的科里奥利测量装置，
其中，所述能够移动的激发元件或所述能够移动的传感器元件是永磁体(45)或电磁体(46)，所述永磁体或电磁体适于沿其线圈的线圈轴线(41)垂直于所述线圈移动。
5.根据权利要求4所述的科里奥利测量装置，
其中，线圈沿其线圈轴线在所述线圈(40)的面(42)之间占据内部体积(43)，其中，所述内部体积具有中央区域(43.1)以及包围所述中央区域的两个外部区域(43.2)，
其中，所述能够移动的激发元件和所述能够移动的传感器元件具有面对其线圈的侧表面(47)，其中，所述能够移动的激发元件被布置在所述测量管上，使得所述侧表面在所述测量管的静止状态下位于所述中央区域中。
6.根据权利要求2至5中的一项所述的科里奥利测量装置，
其中，线圈具有匝数并且适于沿垂直于所述电子板的所述线圈轴线产生磁场，其中，所述匝数大于10，尤其是大于30，优选地大于100。
7.根据权利要求6所述的科里奥利测量装置，
其中，所述电子板(71)是具有多个板层(71.1)的多层板，所述多个板层堆叠并经由其面(71.11)与相邻的板层连接，
其中，线圈(40)具有多个子线圈(40.1)和至少两个线圈触点(40.2)，所述子线圈被布置在不同的面上，其中，线圈触点被布置在所述线圈的端部上，并且其中，所述板具有第一过孔，所述第一过孔适于将相邻的子线圈彼此电连接。
8.根据权利要求6所述的科里奥利测量装置，
其中，线圈是缠绕线圈并且布置在所述电子板(71.1)的腔体(71.2)中。
9.根据权利要求7或8中的一项所述的科里奥利测量装置，
其中，线圈借助于布置在所述电子板上或所述电子板中的导电连接件(71.3)与所述电子测量/操作电路连接。
10.根据前述权利要求中的一项所述的科里奥利测量装置，
其中，所述测量装置具有带有壳体壁(51)的壳体(50)，其中，所述壳体壁包围壳体室(52)，其中，所述壳体包括位于所述壳体壁中的至少两个测量管通道(53)，
其中，所述壳体适于至少在所述测量管通道之间容纳所述电子板和所述测量管。
11.根据权利要求10所述的科里奥利测量装置，
其中，所述科里奥利测量装置包括反向振荡板(60)，所述反向振荡板被布置在所述壳体室中，其中，所述反向振荡板适于与所述测量管相反地振荡，
其中，在所述反向振荡板(60)上布置有测量管保持器(11)，所述测量管保持器适于保持所述测量管，其中，所述测量管适于在所述测量管保持器之间振荡，
其中，所述反向振荡板借助于固定件(80)尤其是衰减振荡地安装在所述壳体壁上。
12.根据权利要求10至13中的一项所述的科里奥利测量装置，
其中，所述测量管包括带有入口端(10.11)的入口(10.1)和带有出口端(10.21)的出口(10.2)，其中，所述入口端和所述出口端允许尤其是衰减振荡地通过所述测量管通道(53)。
13.根据前述权利要求中的一项所述的科里奥利测量装置，
其中，永磁体垂直于纵轴具有径向伸长量(REP)，所述径向伸长量大于0.1mm，并且优选地大于0.2mm，并且尤其是大于0.3mm且小于5mm，并且优选地小于4mm，并且尤其是小于3mm，
其中，线圈具有内径(IS)，所述内径比所述径向伸长量大至少0.1mm，优选地至少0.2mm，并且尤其是至少0.3mm。
14.根据权利要求11至14中的一项所述的科里奥利测量装置，
其中，所述科里奥利测量装置是单管式科里奥利测量装置，其中，所述测量管在所述测量管保持器之间具有至少两个弯曲部(B)，所述弯曲部相对于其弯曲中心(BZ)在至少120度，并且尤其是至少135度，并且优选地至少150度的弧度角上延伸。
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