CN1127550A - 减小科氏效应质量流量计的支撑条中应力的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本科氏效应质量流量计的支撑条柔性提高，减小了支撑条以及靠近支撑条的流管部分和流量计的流管中的应力集中。支撑条在其安装流管的两个孔之间有空隙。这个空隙提高了支撑条的柔性，转移了工作应力和制造引起的应力集中，使其离开支撑条和流管间的锌铜合金焊接接头处。应力被减小，且从流管处转移到对流管总的寿命和可靠性的影响不太关键的支撑条内的区域中。由于该发明提高了现有支撑条相应于科氏效应引起的运动的柔性，从而提高了流量计的灵敏度。本文给出了附加的实施例，这些实施例在维持所要求的刚度，以抵抗流管的不希望发生的单独运动的同时，提供给支撑条以高的柔性。

Description

减小科氏效应质量流量计的支撑条中应力 的装置和方法

              发明的领域

该发明是关于科氏效应质量流量计的。更进一步说，该发明是关于减小科氏效应流量计流管中应力的方法和装置的。该发明尤其是关于带有支撑条的科氏流量计的，支撑条减小了靠近支撑条的流管部位的应力。

                    问题

我们都知道，科氏效应流量计是用来测量流过管道的物质的质量流量和其它信息的。正如本领域所公开那样，比如1985年1月1日授给史密斯(J.E.Smith)及其合作者的美国专利Nos.4,491,025和1982年2月11日授给史密斯(JE.Smith)的Re.31，450所提出的，这些流量计有一个或多个直的或弯曲的流管。科氏效应质量流量计中，每个流管结构都有一套固有的振动模式，它可以是简单的弯曲式、扭转式或复合式。流体从靠近入口侧的管道流进流量计中，然后流向流管，最后从流量计的出口侧流出流量计。装有流体的系统，其固有的振动方式，部分地由流管和流管中的流体共同决定。每个流管被激发，与一种固有模式发生共振。

当流量计中没有流体流过时，由于施加的激励器的作用力，流管上各点以相同的相位振动。当流体开始流动时，科氏加速度使得流管上各点有不同的相位。流管入口侧的相位滞后于激励器，而出口侧的相位超前于激励器。传感器可以安装在流管上，产生表示流管运动的正弦信号。传感器之间的相位差与流管中流体的质量流动速率成正比例。典型的工作流体的密度变化是测量过程中的一个复杂因素。密度的改变引起固有振动模式的频率变化。由于流量计的控制系统要维持共振，因此振动频率相应地变化。这种情况下质量流动速率与相位差和振动频率的比值成比例。

美国专利No.Re 31,450提出了一种科氏流量计，它不必同时测量相位差和振动频率。相位差是通过测量两个正弦信号水平交叉(level crossing)处之间的时间延迟来确定的。当采用这种方法时，振动频率的变化被忽略，质量流动速率与所测出的时间延迟成比例。这种测量方法在下文中被称作时间延迟测量。

我们都知道，激发科氏流量计的流管，使它们以固有的振动方式或以固有频率的谐波频率彼此反相振动。这种激励振动被称作“异相”振动。科氏流量计中每对流管也有这样一个固有的振动方式，在这种方式下，流管彼此间同相振动。这种振动被称作同相振动。同相振动在科氏流量计中没有用，但在某些情况下可以被激发，比如安装有流量计的管道的振动，或者流体中的压力脉冲。如果科氏流量计中没有支撑条，同相和异相振动实际上有相同的支点，因此有几乎相同的频率。同相振动的振幅被加到异相振动上。这种组合的振动不是我们希望得到的，由于它能导致两种方式的差频，而且它要求补偿流管同相振动的影响，从而使质量流量的计算复杂化。另一个问题是，如果没有支撑条，两种振动方式(同相和异相)使得流管绕一根轴转动，此轴穿过把流管连接到科氏流量计的歧管上的焊接点。最后，同相和异相振动共同产生的应力会削弱甚至最终破坏焊接点。

科氏流量计上采用支撑条来克服这些问题。支撑条一般装在流管上，其位置介于流管的激励器位置和把流管固定到歧管的焊接点之间。流管的入口侧和出口侧都固定有支撑条，以固定流管彼此间的位置。流管的支撑条解决了上面讨论的问题。支撑条为流管的异相振动确定了一个新的转轴。这使异相振动的转轴离开了焊接点，使异相振动的频率和同相振动的频率相分离。通过选择支撑条的合适位置，可以实现同相振动和异相振动的频率分离。这简化了质量流量的确定，由于流管的同相和异相振动的累加效应而产生的复杂性不再重要。

但是，支撑条的采用，引起了靠近把流管和支撑条连接起来的锌铜合金焊接点的流管部分中的高应力。这种应力能造成支撑条或流管的过早破坏。这种应力在某种程度上是由于所采用的把流管焊到流量计歧管上的方法造成的。尤其是在大流量计的制造中，经常希望把流管焊到歧管上之前，先用锌铜合金把支撑条焊接到流管上。然后流管的端部再一次一个地焊到歧管上。第一个流管的一个端部焊到歧管上，然后第二个流管的相应端部也焊到歧管上。在焊接过程中，每个管子在长度上收缩。这个收缩使支撑条弯曲，导致支撑条和焊于其上的那部分流管中产生应力。例如，将一对流管置于适当的位置，它们的端部紧靠在流管固定于其上的歧管部位。这时，由于流管均衡地靠在歧管上，支撑条不受应力。但是，在第一个流管的焊接过程中，流管长度收缩很大，比如收缩1/32英寸。这个收缩使支撑条一端向下弯曲，使支撑条所受应力超过其屈服点，结果支撑条上出现出新的、永久弯曲的位置。接下来，当第二个流管被焊接的时候，第二个流管长度收缩，使支撑条向另一个方向弯曲，支撑条受的应力再次超过其屈服点。支撑条中超过屈服点的应力引起了支撑条连接于其上的流管中相应的应力。当流量计进入商品化使用时，所有这些残余应力随后都加到正常的工作应力上。结果，受应力作用的元件可能过早地破坏，缩短流量计的寿命。

受激的异相振动也引起靠近支撑条的流管中的应力。在正常操作中，流管象端部承载的悬臂梁，原因是流管固定的端部(支撑条)的应力最大。在这个位置，离流管的中性弯曲轴最远的流管部分，其应力最大。这个位置也是制造过程引起的残余应力最大的位置。正如上面所说的，这些应力附加在任何制造所引起的应力上，结果使得流管上产生的总应力是制造过程引起的应力和流管异相振动引起的应力的总和。科氏流量计元件中应力的大小与流量计的使用寿命有关。因此，采取各种措施来减小这些应力，尤其是减小科氏流量计制造过程中由制造方法所引起的应力是十分重要的。

                 解决方法

该发明通过提供一个用来减小有支柱连接其上的流管中的制造应力和工作应力的科氏流量计支撑条，从而解决了上述问题，取得了技术上的进步。

为了解释该发明的优点，有必要给每个流管建立一个笛卡尔坐标系。原点位于每个流管的中心线和支撑条平的上表面所在平面的交点。Z轴和流管的纵向中心线重合。共同的X轴在支撑条上表面所在的平面上，并且和两个流管的z轴相交。Y轴位于支撑条上表面所在的平面上，并且与Z轴和X轴相垂直。

该发明中，支撑条柔性的提高，允许流管增加在Z轴方向的相对平移和绕Y轴的相对转动。

任何支撑条必须使流量计流管绕Y轴的独立转动受到很小的限制，从而严格限制流管在X轴方向上的独立平移。根据支撑条的使用目的，这是不言自明的。Y轴转动独立性的增加，减小了异相受激振动引起的流管和支撑条间焊接接头处的应力。流管沿Z轴方向平移独立性的增加，减小了由于流管依次焊接到流量计歧管时热收缩所产生的制造应力。在焊接过程中，当要焊接的第一个流管收缩时，该发明中的支撑条发生弯曲，但不产生屈服。这样，当第二个流管焊接和收缩时，支撑条可以恢复到未变形的状态。通过减小和消除残余应力，减少了流管、支撑条以及把流管和支撑条连接在一起的锌铜合金焊接点处的总应力。该发明中支撑条柔性的提高，降低了应力水平，同时将应力从流管和支撑条的焊接接头处转移到支撑条中。所有这些，提高了焊接接头处和支撑条的可靠性，以及流管的使用寿命。

该发明中支撑条的另一个优点是它柔性的增加，提高了流量计的灵敏度，便于低流动速率的质量流量测量。

本文给出了该发明的各种柔性支撑条的实施例。一种实施例中，在流管之间的支撑条区域形成空隙。第二种实施例只去掉了支撑条这部分区域中的一部分材料，留下一个支撑条材料组成的多孔网。另一个实施例中去掉了流管之间支撑条区域的大部分，但不是全部的支撑条材料。而在另一个实施例中，支撑条是由分离的部件组合而成。所有这些提出的实施例中，都有共同的优点，即响应流管在Z轴的独立的平移运动和Y轴的独立的转动运动时，支撑条柔性更大。

           附图的简要说明

图1表示一个采用该发明的支撑条的科氏效应流量计；

图2表示一个典型的以往技术的支撑条；

图3表示该发明中支撑条的一种可能实施例，在支撑条上安放流管的两个孔之间形成空隙；

图4表示处于标定的支承位置的流管和支撑条的侧视图；

图5表示由于流管的异相振动而向外弯曲的流管和支撑条的侧视图；

图6表示由于流管的异相振动而向内弯曲的流管和支撑条的侧视图；

图7和图8示出了由制造过程所产生的流管和支撑条内的应力；

图9给出了图2所示支撑条中应力集中的图；

图10给出了图3所示支撑条中应力集中的图；

图11表示图10所示支撑条的一种可能的实施例，在流管孔之间的支撑条上形成空隙；

图12表示图11所示支撑条的另一种可能的实施例，在流管之间的支撑条区域形成网屏；

图13是图11所示支撑条另一种实施例的透视图；

图14是表示图3所示支撑条的另一种实施例，由两部分材料组合而成；

图15表示采用该发明的支撑条的科氏效应流量计的又一种可能实施例；

图16表示支撑条的另一种可能的实施例。

                详细的说明

一个典型的科氏效应流量计10如图1所示，它有两个以悬臂梁形式安装在歧管体30上的流管12、14，使得两个流管有基本相同的弹性系数，以及绕各自的异相弯曲轴W-W和W′-W′有相同的转动惯量。

激励线圈和磁铁16安装在流管12、14的顶部130和130′之间的中点处，使流管12、14绕轴W-W和W′-W′振动。左传感器18和右传感器20安装在接近流管12、14顶部的各个端部135、136和135′、136′，用来检测流管12、14的运动。这个信号检测可以通过测量流管12、14的端部135、136和135′、136′穿过其零位交叉点的运动来完成，也可以通过测量流管运动的速度来完成。流管12、14有左肘管131、131′和右肘管134、134′。肘管向下彼此会聚，装在歧管元件121和121′的表面120和120′上。支撑条140R和140L用锌铜合金焊接在流管12、14的肘管上，当通过线路156激励器16被加以电压时，支撑条用来限定流管异相振动的轴W-W和W′-W′。轴W-W和W′-W′的位置可以由支撑条140R和140L在流管肘管131、131′和134、134′上的位置来确定。

沿肘管升高和降低支撑条140R和140L，可以改变流量计10装于其上的管道的环境条件所引起的流管12、14绕轴Z—Z和Z′-Z′的同相振动，以及管道12、14关于轴W-W和W′-W′的异相振动之间的频率差。支撑条140R和140L的使用，也减小了把流管肘管131、131′、134、134′连接到歧管表面120和120′的焊接点处由于异相振动引起的应力。这是由于当使用支撑条时，流管12、14绕轴W-W和W′-W′异相振动，而不是绕轴Z—Z和Z′-Z′。

温度探测器22安装在流管14的肘管131上，用来测量流管的温度，以及那里流动流体的大致温度。这个温度信息用于确定流管弹性系数的变化。激励器16、传感器18、20和温度探测器22通过线路156、157、158和159连接到质量流量装置24上。质量流量装置24可能包括一个微处理器，用来处理从传感器18、20和22上接收到的信号，以确定流过流量计10的物质的质量流动速率，以及其它测量数据，比如材料的密度和温度。质量流量装置24也通过线路156施加驱动信号到激励器16上，使得流管12和14绕轴W-W和W′-W′发生异相振动。

歧管体30由铸件150、150′形成。通过法兰盘103、103′，铸件150、150′可以接到供给管和输出管(未画出)上。歧管体30使物流从供给管流进流管12、14中，然后再流回到输出管中。当法兰盘103和103′通过入口端104和出口端104′与运送要测量的工作物质的管通系统(未画出)相连通的时候，物质通过法兰盘103上的入口孔(未画出)流进歧管体30和歧管110中，通过铸件150上横截面积逐渐变化的管道(未画出)与流管12、14相连通。歧管元件121将物质分开，分别发送到流管14和12的左肘管131和131′中。然后，物质流过上部流管130、130′，流过右肘管134和134′，在流管歧管121′中合并成单流。此后，流体进入出口铸件150′中的管道(未画出)，然后流到出口歧管110′。出口端104′通过有螺栓孔102′的法兰盘103′与管道系统(未画出)相连通。

图2描述了图1所示流量计使用的一种典型的以往技术的支撑条200。图1中的流管12、14插入图2中的孔201a和201b中，支撑条200滑动到流管12、14上所希望的位置，以确定所希望的流管12、14异相振动的转轴W-W和W′-W′(图1)。然后用锌铜合金将流管焊接到支撑条200上，接下来流管的端部被焊接到歧管表面120、120′上。

支撑条上的孔201a和201b为图1的流管12、14提供刚性支撑，使它们相互分离，而为流管12、14提供科氏流量测量所需要的有限的扭转和弯曲。支撑条200是支点，给流管12、14异相弯曲造成了很大的阻力。这是由于图2中支撑条在孔201a和201b之间是实体的金属片。实际上，图2所示的支撑条可能厚1/8英寸。在操作中，希望流管12、14容易绕轴W-W和W′-W′弯曲。图2所示的以往技术的支撑条，在孔201a和201b所限定的区域中是由实体金属形成，易于阻止流管的任何弯曲。流管的异相振动既在靠近支撑条的流管区域产生应力，也在支撑条自身中产生应力。

图3描述了按照该发明设计的支撑条300。支撑条300是图1中支撑条140R和140L的典型形式，它包括空隙303和用来安装流管12、14的孔301a和301b。和图2中的支撑条200相比，空隙303提高了支撑条300的弯曲柔性。和图2中支撑条200上流管孔201a和201b间的实体材料相反，支撑条300只有边部很小的条带302a、302b需要由流管12、14的异相振动来弯曲。正如后面所要说明的，这个提高后的柔性减小和转移了制造过程产生的应力。使其离开了流管孔301a和301b处支撑条300和流管间的锌铜合金焊接接头处。它也减小了流管12、14的异相振动引起的流管应力。不同的形状可以用来形成空隙303。每个形状将制造应力转换到支撑条300中不同的位置。流管关于这些轴易于弯曲也提高了科氏运动检测的灵敏度。

图3描述了与支撑条刚度和柔性有关的三个轴：Z轴306垂直于支撑条300的平面，并且与流管12、14的肘管131、134的纵向轴相重合；X轴304在支撑条300平的上表面所在的平面内，并且和流管的两个中心线相交；Y轴305在支撑条300平的上表面所在的平面内，并且和X轴相垂直。

和图2中的支撑条200相比，支撑条300提高了流管在Z轴方向平移的独立性和在Y轴方向转动的独立性。流管在Z轴方向平移独立性的提高，减小了制造引起的应力。流管Y轴转动独立性的提高，减小了流管正常异相振动期间流管和支撑条间焊接接头处的应力。图4至6描述了用锌铜合金合金固定到流管12、14上的支撑条300。流管12、14的端部依次焊接到歧管元件121的表面120上。当激励器16(图1)使流管12、14异相振动时，流管12、14从支点(轴W-W[图1])向外或向内弯曲，在支点处，支撑条200固定到流管12、14上。图4描述了处于这种振动中心点位置的流管。图5描述了由于异相振动流管12、14向外弯曲。图6描述了流管12、14向内的弯曲。在图5中可以看出，当流管12、14向外时，支撑条300的中部向上弯曲。在图6中，相应于流管12、14向内时，支撑条300的中部向下弯曲。由于弯曲所需要的力必须由流管12和14施加到支撑条上，因而使图2中以往技术中的支撑条按图5和图6所示方式弯曲比较困难。对于支撑条200，这些力比较高，引起了靠近支撑条的流管区域以及支撑条自身内部的应力。

由于支撑条的空隙303和它薄的侧边横条302a和302b，使得支撑条300的柔性提高，更易于弯曲。这个柔性提高，减小了支撑条300以及流管12、14与支撑条300的锌铜合金焊接接头处的应力。象图2所示的支撑条200，没有该发明中的柔性提高，比支撑条300更能阻止异相振动。这增加了支撑条200和流管12、14中的应力。这种增加的应力能削弱，甚至最终破坏支撑条、流管或将二者都被破坏。

由于使用支撑条300，使得流管在Z轴方向平移的独立性增加，这可以减小把流管和歧管表面120、120′连在一起所采用的依次焊接方法中由于热变形和收缩而产生的制造应力。图4、7和8描述了用锌铜合金粘在流管12、14上的支撑条300。对于大的流量计，流管12、14用锌铜合金固定到支撑条上之后，它们的端部被依次焊到歧管表面120上。当每个流管被焊到歧管表面120上时，它都稍微收缩。在图4中，流管12、14用锌铜合金固定到支撑条300上，它们的端部紧靠在歧管表面120上，但还没有焊接。在图7中，流管12在焊接接头处700被焊在歧管121上。焊接过程使流管12收缩，伴随着流管12的收缩，支撑条300的端部向下弯曲。在图8中，流管14在焊接接头处700再被焊到歧管表面120上。焊接过程使流管14稍微收缩，使支撑条300的端部弯曲到接近标定的平面位置。图2中的刚性支撑条200抵抗由流管12、14的收缩产生的弯曲力。经常地，当第一个流管被焊接时，支撑条200会抵抗弯曲，直到达到它与流管12、14的锌铜合金焊接接头处的屈服点。这产生了所不希望的残余应力。一旦支撑条200和流管12之间的第一个锌铜合金焊接接头点已经屈服，当支撑条回到图8所示的平面位置时，第二个流管14的焊接在支撑条200和流管12、14的锌铜合金焊接接头处又产生一组较大的应力。支撑条300，由于它的柔性提高，在第一个流管焊接之后不会屈服，这样，随后的焊接过程可以使它恢复到没有应力的状态。

图9是支撑条200各点应力的图形表示。阴影区域902a和902b指出了由异相振动和上面描述的制造过程共同产生的高应力区。这种高应力阴影区902a和902b也出现在支撑条200与插进流管孔201a和201b的流管(未画出)间的锌铜合金焊接接头处。这些应力能削弱甚至最终破坏支撑条200，流管12、14，或者二者都被破坏。

图10是按照该发明设计的带有空隙303的支撑条300中同样的制造应力的图形表示。阴影区1002a和1002b表明，制造产生的应力从支撑条300上流管插孔301a和301b处离开。这些制造产生的应力是图9中没有空隙的支撑条200所产生应力大小的1/10，而且这些制造应力不再与异相弯曲产生的应力重合。把这些制造产生的应力点1002a和1002b从支撑条300和流管12、14的锌铜合金焊接接头处移开，使得流管12、14和这些制造应力相隔离，降低了该区域的总应力，从而提高了流管和支撑条300自身的可靠性。

图11描述了该发明另一种可能实施例的支撑条1100。流管(未画出)插进流管孔1101a和1101b中。通过类似于图3中支撑条300的空隙303的方式，去掉流管孔1101a和1101b间阻止弯曲的刚性材料，在这两个孔之间形成空隙1102，以提高支撑杆1100的柔性。支撑条1100的外部区域1104a和1104b中，比图3中支撑条300有更少的物质。本应包括区域1104a和1104b的材料的剔除，使支撑条力转移到流管中大致接近流管中性弯曲轴的位置，减小了插入孔1101a和1101b中的流管外部的应力。大量材料的剔除，减小了支撑条的刚性。由于减小了异相弯曲的阻力，从而减小了流管和支撑条中的应力。

图12表示了该发明另一种可能实施例的支撑条1200。流管(未画出)插入流管孔1201a和1201b中。不是图11中所描述的整个空隙，只有一部分材料从图12中支撑条1200上的流管孔1201a和1201b间取走。这留下了多孔网区域1202，而不是图11中的空隙1102。通过取走流管孔1201a和1201b问一些阻碍弯曲的刚性材料，多孔网区域1202提高了支撑条1200的柔性。这提高了支撑条1200相应于流管Z轴平移和Y轴转动的弯曲柔性。

图13表示该发明另一种可能实施例的支撑条1300。流管(未画出)插入流管孔1301a和1301b中。不采用图11中所描述的整个空隙，只有一部分材料从支撑条上两个流管孔1301a和1301b间取走，留下一个薄的连续的柔性区域1302。这个薄的区域1302中有少量的材料，减小了弯曲阻力，并且由于减小了必须弯曲的材料，因此提高了支撑条1300的柔性。由于上面已经讨论过的与图11和12中支撑同样的原因，从而使流管和支撑条中的应力减小。

图14表示该发明另一种可能实施例的支撑条1400。支撑条1400由两个单独的部分1401a和1401b组成。1401a和1401b在焊接接头处1402与流管12、14(从上面看，是横截面)相连接。两部分1401a和1401b大体上在垂直于流管12、14的同一个平面上。这种支撑条结构提高了支撑条1400的柔性，使得支撑条响应流管12、14的Z轴平移和Y轴转动而弯曲，而维持足够的刚度，以限制流管12、14在X轴方向的独立平移。图14中实施例的优点在于它完全剔除了本应与图14所示的流管外侧相连接的那部分支撑条材料。当比较图11和14中的支撑条时，可以看出图14中的支撑条没有图11中的左侧区域1106a和1106b，也没有图11中的右侧区域1107a和1107b。这些左侧和右侧区域1106a、1106b、1107a、1107b对于支撑条和它的柔性，或者对于支撑条或流管中的应力减小，是没有作用的。相反，图14中的支撑条，由于没有相应于1106a、1106b、1107a和1107b的部分，减小了连在靠近支撑条的流管上的那部分材料的运动阻力。阻力的减小，降低了流管上的应力，从而提高了流管的使用寿命和支撑条的使用寿命。

图16给出了该发明的另一种实施例，它包括只有一个在流管14和12之间的延伸的横条1601的支撑条1600。横条1601的左端与支撑条组分1602和1603相连，右端与支撑条组分1604和1605相连。上部的左端组分1603通过弓形部分1607与流管14的上部相连。下部的左端组分1603通过弓形部分1606与流管14的下部相连。类似地，右端组分1604和1605通过它们的弓形部分1609和1608，分别与流管12的上部和下部相连。

支撑条1600的结构使柔性增加，使得支撑条相应于流管12和14的Z轴平移和Y轴转动而弯曲，同时维持足够的刚性，以限制流管12和14的独立的X轴方向的平移。流管外表面和支撑条端部之间的空隙1610和1611转移了由于制造引起的应力以及异相振动产生的应力而引起的应力集中，使其离开运动和应力都最大的支撑条和流管部分。图16所示实施例中的应力被转移到连接流管12和14的弓形锌铜合金焊接接头处。这就是支撑条端部的弓形部分1606～1609。在这些弓形部分，流管和支撑条彼此间相对的运动比较小，使得所产生的应力不会达到引起操作问题的水平。比较窄的单个横条1601有足够柔性，允许与制造期间焊接引起的应力有关的Z轴平移。这个横条1601以及端部1602～1605有足够柔性，以适应流管的异相振动。

图15表示采用该发明的支撑条的科氏效应流量计的另一个实施例。图15中的流量计1210在很多方面类似于图1中的流量计10，它用同样的原理，以同样的方式工作，在流管212和214的受激异相振动以及通过流管212和214并且其特征需要测量的物质的共同作用下，可以导出质量流量信息。流量信息通过导线158和157送到物流量电子设备24中。温度信息信号通过线路159传送到质量流量电子设备24中，质量流量电子设备通过线路156将激励信号施加到激励器。280上激励器使得两个流管绕轴W-W和W′-W′彼此异相振动。

由于图15中的科氏效应流量计210在很多方面以及工作原理上类似于图1中的科氏效应流量计10，下面主要说明关于图15中科氏效应流量计不同于图1中流量计的有关方面。

科氏流量计1510包括一对歧管1510和1510′；管件1550；一对平行的流管1514和1512；激励器15 80；一对传感器1520和1518，每个传感器包括一个磁铁B和线圈A。流管1512和1514大体上U-形的，它们的端部连接在安装部件1520和1520′上，安装部件又固定在各自的歧管1510和1510′上。

肘管1531、1531′、1534和1534′固定地连接在管状安装部件1520和1520′上，这些安装部件又固定地连接在歧管1510和1510′上，通过科氏效应流量计1510，形成一个连续的封闭的流体路径。右肘管称为1534和1534′，而左肘管称为1531和1531′。左侧和右侧支撑条140L和140R完全相应于图1中所示的支撑条，和前面图形中描述的支撑条起同样的作用。特别地，图15所示的支撑条，有连接在两个流管端部和位于两个端部中间的中部，支撑条的中部比端部有更大的柔性。两个流管可以由激励器1580激发，而以异相方式振动。这些振动使得流管绕着穿过支撑条140L和140R的轴W-W和W′-W′转动。流管也以与前面描述的图1中的流量计相同的方式关于轴Z-Z和Z′-Z′以同相方式振动。

当流量计1510通过入口端1501和出口端1501′与运送其特征要被测量的管道系统(未画出)相连通时，流体通过歧管1510上的开孔端1501进入流量计，通过一个横截面积逐渐变化的通道，与安装部件1520相连通。在这里，流体被分开和运送到两个流管1512和1514中。流体一流出流管1512和1514，就在安装部件1520′中又合并为单流，此后流过歧管1510′。在歧管1510′中，流体通过与歧管1510相类似的横截面积逐渐变化的通道一如虚线1505所示—流到出口端的节开口1501′。在端部1501′，流体再进入管道系统。管形件1550中并不流过任何流体。相反，这个管件用于使歧管1510和1510′轴向成一直线，以预定的数值维持其间的距离，使得这些歧管容易容纳安装部件1520和1520′以及流管1512和1514。

图15中的流量计在其它所有方面类似于图1中的流量计，以与前面描述的图1中流量计完全相同的方式工作，产生所希望的质量流量和其它的信息。

图15所示的特定的流量计结构，但是没有该发明的支撑条140R和140L，在萨普申(Allen L.Sampson)和左罗克(MichaelJ.Zolock)的1989年7月4日的专利4,843,890中详细地表示了出来。要获得有关图15中流量计结构的更详细的信息，可以参考那个专利。藉此将萨普申—左罗克(Sampson-Zolock)专利中的装置以参考的方式合并到该说明书中，如在此一并提出一样。

需要明确的是，所声称的发明并不局限于所提出的实施例的描述，而且包括在该发明思想的范围和实质之内的其它的更改和变动。

Claims (16)

1.在科氏效应流量计中：

一对流管(12、14)，其端部连接在歧管(120、120′)上；

支撑条(140L、140R)，有平面表面，其表面垂直于上述每个流管的纵轴而且它具有垂直于上述平面表面的侧表面；

和歧管相分离的支撑条，为上述流管绕平行于支撑条平面表面的轴转动提供支点；

上述支撑条的第一个端部，它通过一个侧表面(201a)和第一个流管相连；

上述支撑条的第二个端部，它通过第二个侧表面(201b)与第二个流管相连；

其特征是：上述科氏效应流量计中还包括：

上述支撑条的中部(302)，它位于支撑条第一个端部和第二个端部中间，中部比第一个或第二个端部有更大的柔性；上述的中部可以有效地减小靠近支撑条的流管部分中的应力集中。

2.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中：

上述中部的长度比第一个流管和第二个流管间的距离大。

3.按照权利要求1所述的科氏效流流量计，其中，上述的流量计还包括：

激励装置(16)，用来使流管绕轴(Z—Z′)彼此相对地异相振动，轴(Z—Z′)垂直于流管，在平行于支撑条平面表面的平面内穿过两个支撑条的方向上。

4.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条的中部包括一个空隙(303)。

5.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条的中部包括一个由多孔网(1202)限定的区域。

6.按照权利要求1所述的科氏效流流量计，其中，上述支撑条的中部包括一个厚度远远小于第一个端部和第二个端部的区域(1302)。

7.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条的中部至少包括一个将第一个流管和第二个流管互联的细长件(即302a)。

8.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条的中部包括一对在第一个端部和第二个端部之间延伸的侧横条(302a、302b)；

每个端部包括一个由许多扇形段组成的环(301a、301b)；

第一个和第二个扇形段通过侧表面和一个流管相连，而且和上述横条的一个端部相连；

第三个和第四个扇形段通过侧表面只和流管相连。

9.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中：

上述流管大体上是U形的(10，图15)。

10.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条部件的每个端部包括一圈环绕流管的材料(301b)，上述支撑条的中部包括一个空隙(303)。

11.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条的每个端部包括一圈环绕流管的材料，上述支撑条的中部包括一块多孔网材料(1202)。

12.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条的每个端部包括一圈环绕流管的材料，上述支撑条的中部是比端部薄得多的材料(1302)。

13.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上部支撑条的每个端部包括一圈由许多扇形段组成的环绕流管的材料，这些扇形段环绕一个不同的流管，组成第一个扇形段(1106a)和第二个扇形段(1107a)的材料比组成第三个扇形段和第四个扇形段的材料窄得多。

14.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中，上述支撑条包括一个上横条和一个下横条，每个横条在第一个端部和第二个端部之间延伸；

每个上述支撑条有半圆形的端部(1402)；

每个半圆形的端部限定了一个流管大约1/4圆周的长度，通过侧表面粘在流管上，使得每个流管有大约一半的圆周没有和上述端部的侧表面接触。

15.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中：

上述支撑条的中部包括一个其端部与支撑条的第一个端部和第二个端部相连的横条，其中：

上述支撑条的第一个端和第二个端部各包括：

和上述横条的端部相连的一个上端和一个下端；

每个端部的弓形末端，适宜于和流管弓形的外表面相接触；

流管与靠近弓形末端的上端部和下端部之间的空隙，以及上述端部和横条的焊接接头点。

16.按照权利要求1所述的科氏效应流量计，其中：

上述支撑条的第一个端部有第一个孔，用来在离开歧管的位置安放第一个流管；

上述支撑条的第二个端部有第二个孔，用来在离开歧管的位置安放第二个流管；

上述流量计还包括：

激励装置，用来使上述流管关于垂直于流管、并且在平行于上述支撑条平面表面所在的平面内延伸的轴彼此相对地异相振动；

上述支撑条，成为流管异相振动的支点；

上述支撑条的位于第一个端部和第二个端部中间的中部，中部比上述第一个和第二个端部有更大的柔性，当流管振动时，用来减小支撑条和流管上的工作应力，在流量计制造期间，当流管的端部一次一个地焊接到歧管上时，中部也用来减小作用在支撑条和流管上的应力。

Images