CN203657865U - 一种科里奥利质量流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种科里奥利质量流量计，属于LNG技术领域。本实用新型包括传感器部分和变送器部分，传感器部分包括设于壳体内的双排测量管，壳体的中部通过连接套与变送器部分线相连，连接套上连接有变送器部分，连接套内设有密封组件；双排测量管的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使双排测量管形成“三角形”结构，双排测量管的中部设有驱动线圈，双排测量管上的“三角形”拐角处设有检测线圈，双排测量管的进口端上设有温度传感器，驱动线圈、检测线圈和温度传感器的引线从连接套中穿过密封组件，并连接于变送器部分上。本实用新型采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量，使测量精度高，适用范围广。

Description

一种科里奥利质量流量计

技术领域

本实用新型涉及LNG质量流量计，特别是一种科里奥利质量流量计。

背景技术

科里奥利质量流量计是一种直接而精密地测量流体质量流量的新颖仪表，如果在其内部管子同步振动的同时，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则管子将强迫流体与之一起上下振动，流体为了反抗这种强迫振动，会给管子一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种被叫做科里奥利效应力的作用下，管子的震动不同步了，入口段管与出口段管在振动的时间先后商会出现差异，（差异是由于入口段和出口段流体流向是相反的），这叫做相位时间差。这种差异与流过管子的流体质量流量的大小成正比；如果通过电路能检测出这种时间差异的大小，则就能将质量流量的大小给确定了。这种流量计被称作科里奥利质量流量计，它与世界上目前在用的几十种常规容积式流量计的最大不同是它测的质量的大小，使用的单位是kg/min。用质量（如千克）作单位的流量计比用容积（如立升或立方米）作单位的容积式流量计要准确和恒定。科里奥利质量流量计具有准确性、重复性、稳定性，同时在流体通道内设有阻流元件和可动部件，因而其可靠性好，使用寿命长，还能测量高粘度流体和高压气体的流量。在石油、化工、冶金、建材、造纸、医药、食品、生物工程、能源、航天等工业部门，其应用也越来越广泛。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种科里奥利质量流量计，可将传感器部分在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能；流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的科里奥利质量流量计，包括传感器部门和变送器部分，所述传感器部门包括设于壳体内的双排测量管，所述壳体的中部通过连接套与变送器部分线相连，所述连接套上连接有变送器部分，所述连接套内设有密封组件；双排测量管的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使所述双排测量管形成“三角形”结构，所述双排测量管的中部设有驱动线圈，所述双排测量管上的“三角形”拐角处设有检测线圈，所述双排测量管的进口端上设有温度传感器，所述驱动线圈、检测线圈和温度传感器的引线从连接套中穿过密封组件，并连接于变送器部分上。

由于采用了上述结构，变送器部分用于传感器部分的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出等，变送器部分主要有电源、驱动、检测、显示等部分电路组成；变送器部分则将测得的信号由信号线传入变送器进行数据计算分析，传感器需要密闭隔绝空气的条件下进行工作，因为空气当中的水遇冷变成水会附着在测量管壁上，给测量管附加质量，导致传感器工作不稳定，因此将壳体的两端连接到分流体上形成密封，同时在连接套内设密封组件，使得双排测量管处于密封状态，其中双排测量管中部的驱动线圈为其振动提供动力，当LNG从双排测量管中通过时，该驱动线圈驱动双排测量管发生振动，此时，LNG流体为了反抗这种强迫振动，会给双排测量管一个与其流动方向垂直的反作用力，也即科里奥利效应力；由于双排测量管的震动不同步，入口段管与出口段管在振动的时间先后商会出现差异，（差异是由于入口段和出口段流体流向是相反的），因此分别在双排测量管上两个拐角处的外壁设置检测线圈，分别记录双排测量管中出入口段的流体差异，从而通过该差异计算出检测管内流量的大小。其中双排测量管的两端相互靠拢形成三角形结构，从而便于双排测量管的中部产生震动，而不会影响双排测量管端部的进出液以及其连接结构的稳靠，壳体主要用于包裹双排测量管，且为双排测量管的振动提供足够的空间，因此壳体的两端也同样靠拢形成三角形结构；其中温度传感器设置于双排测量管的一端，该端即为进口端，由于双排测量管中的流体为LNG，超低温的流体可迅速地传递到金属材质的管壁上，温度度传感器的信号线穿入绝缘管，沿罩壳通过走线架引进连接套连接于铜柱上，再通过铜柱接入变送器中；因此可通过该温度传感器贴于双排测量管的外壁上，从而近似地检测双排测量管内部的流体温度值，继而便于整个流量计对双排测量管中LNG的流量、温度等多个值进行检测，使其适用范围更广。

本实用新型的科里奥利质量流量计，所述分流主体包括有进口管道和出口管道，所述进口管道上设有与双排测量管连通的分流管，该分流管上设有两个分流口，其中两个分流口与进口管道之间平滑过渡；所述出口管道上设有与双排测量管连通的合流管，所述合流管上设有两个合流口，其中两个合流口与出口管道之间平滑过渡。

由于流量计的进口管道和出口管道分别连接到一根管道上，因此要使同一管道中的流体分别进入到两根平行的测试管中，需要设置分流主体，使得同一管道中的流体平均、稳定的分为两部分，为之后的测量过程提供条件；其中分流口与进口管道之间平滑过渡，合流口与出口管道之间平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，因此使得管道中的LNG流体可从进口管道中进入到流量计中，再通过平滑过渡的分流管使流体进入到两个流道中，从而可进入到双排测量管中被振动产生科里奥利力，便于检测并转化成为流量值，经过检测后的LNG流体从测量管中再次经合流管恢复到同一出口管道中，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，使适用范围更广。

本实用新型的科里奥利质量流量计，所述分流管与合流管分别倾斜布置，且所述分流管与合流管之间、双排测量管的两端之间的均形成a=50°-90°的夹角，使双排测量管的两端可分别连接于分流管和合流管上。

由于双排测量管的两端靠拢形成类似于三角形的结构，确保其检测精度，因此为了与该测量管相互配合，也就需要控制分流管与合流管均倾斜布置，且要求控制其二者之间形成一定的夹角，该夹角过大，会使进口管道与分流管之间、出口管道与合流管之间形成的夹角较小，会使流体冲击管道的拐角处，从而产生紊流，使流体的压力造成损失；若夹角过小，则测量管两端形成的夹角也较小，会对测量管的振动造成影响，从而影响整个流量计的测试精度。

本实用新型的科里奥利质量流量计，所述密封组件包括与连接套内壁相贴的陶瓷基座，所述陶瓷基座内穿过有接线用的铜柱，所述陶瓷基座通过铜套与抵于连接套内的台阶上，所述连接套、陶瓷基座、铜套与铜柱之间的任意接触面均采用真空钎焊方式连接。

由于采用了上述结构，该流量计在使用时是处于低温环境下的，而当环境温度超出电子产品的允许值时，有可能会出现电子偏移，误动作和数据不稳定；同时传感器部分需要密闭隔绝空气的条件下进行工作，因为空气当中的水遇冷变成水会附着在测量管壁上，给测量管附加质量，导致传感器工作不稳定，所以信号线的接口处必须达到密封。传感器部分内的各个信号线分别对应接线于铜柱上，所有的铜柱穿过陶瓷基座后，然后将陶瓷基座置于该铜套上，由于陶瓷与不锈钢热膨胀系数不同，陶瓷基座与连接套是通过钎焊焊接在一起的，所以在热膨胀或冷收缩时陶瓷可能出现破裂，因此需要垫上铜套作为收缩或膨胀过渡，避免密封结构破坏，因此将其使用到流量计中，可以保持其原有形状结构，因此在常温和低温环境下均能达到较好的密封效果，不会发生漏气等现象，确保整个流量计中传感器部分的工作稳定；采用真空钎焊的方式在各个部件的接触面处进行焊接，可形成有效的密封，将连接套的两端进行隔绝，可将流量计的传感器部分与外界之间隔绝形成良好的密封效果，从而使整个传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能。

本实用新型的科里奥利质量流量计，所述驱动线圈和检测线圈上分别连接有漆包线，其中漆包线与高温线相连，所述高温线的端头部被走线固定块固定于壳体内壁上，所述高温线被包裹于绝缘管内；所述温度传感器的引线包裹于绝缘管内；所述绝缘管被走线架固定于壳体内壁上，所述绝缘管从壳体中部的接套中穿过并连接于铜柱上。

由于采用了上述结构，驱动线圈和检测线圈上连接的引线为漆包线，而该漆包线先与高温线通过飞线方式连接，使其能够承受通电时产生的较高温度值，该高温线再套入绝缘管沿着罩壳内壁把线引进连接套，再从连接管中穿过连接于铜柱上，通过铜柱接入变送器电路板上；其中走线固定块可将高温线固定并分开连接于漆包线上，而走线架则可将绝缘管牢固地固定于罩壳的内壁上，从而可有效地避免走线对双排测量管振动的干涉，驱动线圈、检测线圈和温度传感器的引线均采用飞线的方式连接于线圈上，使引线本身的重量同样不会附加到双排测量管上，继而可有效地避免对双排测量管测试精度的影响，可确保整个双排测量管测试精度，使得流量计的测试更加精确；同时引线焊接于线圈上，从而使得其不会出现脱离现象，提高流量计工作的稳定性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、    本实用新型的科里奥利质量流量计，，可将传感器部分在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能；

2、    本实用新型的科里奥利质量流量计，流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；

3、    本实用新型的科里奥利质量流量计，其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中传感器部分的内部示意图；

图3是本实用新型中分流主体的示意图；

图4是图3中A-A剖视图；

图5是本实用新型中接线密封示意图。

图中标记：1-进口管道，2-出口管道，3-罩壳，4-分流口，5-合流口，6-双排测量管，7-固定块，8-驱动线圈，9-检测线圈，10-温度片固定块，11-法兰，12-连接套，13-壳体，14-漆包线，15-绝缘管，16-走线架，17-高温线，18-走线固定块，19-陶瓷基座，20-铜套，21-铜柱，4-1-第一分流口，4-2-第二分流口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图5所示，本实用新型的科里奥利质量流量计，包括传感器部门和变送器部分，所述传感器部门包括设于壳体13内的双排测量管6，所述壳体13的中部通过连接套12与变送器部分线相连，所述连接套12上连接有变送器部分，所述连接套12内设有密封组件；双排测量管6的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使所述双排测量管6形成“三角形”结构，所述双排测量管6的中部设有驱动线圈8，所述双排测量管6上的“三角形”拐角处设有检测线圈9，所述双排测量管6的进口端上设有温度传感器10，所述驱动线圈8、检测线圈9和温度传感器10的引线从连接套12中穿过密封组件，并连接于变送器部分上；所述密封组件包括与连接套12内壁相贴的陶瓷基座19，所述陶瓷基座19内穿过有接线用的铜柱21，所述陶瓷基座19通过铜套20与抵于连接套12内的台阶上，所述连接套12、陶瓷基座19、铜套20与铜柱21之间的任意接触面均采用真空钎焊方式连接。其中所述分流主体包括有进口管道1和出口管道2，所述进口管道1上设有与双排测量管6连通的分流管，该分流管上设有两个分流口，其中两个分流口与进口管道1之间平滑过渡；所述出口管道2上设有与双排测量管6连通的合流管，所述合流管上设有两个合流口，其中两个合流口与出口管道2之间平滑过渡；所述分流管与合流管分别倾斜布置，且所述分流管与合流管之间、双排测量管6的两端之间的均形成a=50°-90°的夹角，使双排测量管6的两端可分别连接于分流管和合流管上。其中所述驱动线圈8和检测线圈9上分别连接有漆包线14，其中漆包线14与高温线18相连，所述高温线18的端头部被走线固定块17固定于壳体13内壁上，所述高温线18被包裹于绝缘管15内；所述温度传感器10的引线包裹于绝缘管15内；所述绝缘管15被走线架16固定于壳体13内壁上，所述绝缘管15从壳体13中部的接套12中穿过并连接于铜柱21上。所述双排测量管6由相互平行的两个测量管组成，其中两个测量管的两端分别采用固定块进行夹持定位。

本实用新型的科里奥利质量流量计，变送器部分用于传感器部分的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出等，变送器部分主要有电源、驱动、检测、显示等部分电路组成；变送器部分则将测得的信号由信号线传入变送器进行数据计算分析，传感器需要密闭隔绝空气的条件下进行工作，因为空气当中的水遇冷变成水会附着在测量管壁上，给测量管附加质量，导致传感器工作不稳定，因此将壳体的两端连接到分流体上形成密封，同时在连接套内设密封组件，使得双排测量管处于密封状态，其中双排测量管中部的驱动线圈为其振动提供动力，当LNG从双排测量管中通过时，该驱动线圈驱动双排测量管发生振动，此时，LNG流体为了反抗这种强迫振动，会给双排测量管一个与其流动方向垂直的反作用力，也即科里奥利效应力；由于双排测量管的震动不同步，入口段管与出口段管在振动的时间先后商会出现差异，（差异是由于入口段和出口段流体流向是相反的），因此分别在双排测量管上两个拐角处的外壁设置检测线圈，分别记录双排测量管中出入口段的流体差异，从而通过该差异计算出检测管内流量的大小。其中双排测量管的两端相互靠拢形成三角形结构，从而便于双排测量管的中部产生震动，而不会影响双排测量管端部的进出液以及其连接结构的稳靠，壳体主要用于包裹双排测量管，且为双排测量管的振动提供足够的空间，因此壳体的两端也同样靠拢形成三角形结构；其中温度传感器设置于双排测量管的一端，该端即为进口端，由于双排测量管中的流体为LNG，超低温的流体可迅速地传递到金属材质的管壁上，温度度传感器的信号线穿入绝缘管，沿罩壳通过走线架引进连接套连接于铜柱上，再通过铜柱接入变送器中；因此可通过该温度传感器贴于双排测量管的外壁上，从而近似地检测双排测量管内部的流体温度值，继而便于整个流量计对双排测量管中LNG的流量、温度等多个值进行检测，使其适用范围更广。由于流量计的进口管道和出口管道分别连接到一根管道上，因此要使同一管道中的流体分别进入到两根平行的测试管中，需要设置分流主体，使得同一管道中的流体平均、稳定的分为两部分，为之后的测量过程提供条件；其中分流口与进口管道之间平滑过渡，合流口与出口管道之间平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，因此使得管道中的LNG流体可从进口管道中进入到流量计中，再通过平滑过渡的分流管使流体进入到两个流道中，从而可进入到双排测量管中被振动产生科里奥利力，便于检测并转化成为流量值，经过检测后的LNG流体从测量管中再次经合流管恢复到同一出口管道中，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，能完成分流与合流功能，减小流量计的体积。

本实用新型的科里奥利质量流量计，可将传感器部分在其信号线接口处达到有效的密封，该密封结构不会在低温环境下产生密封不住的现象，使传感器部分的工作稳定，可确保整个流量计的性能；流道平滑过渡，使流体分流时不会产生紊流，减小流体的压力损失，使流量计的测量更加精准，同时能完成分流与合流功能，减小流量计的体积，便于安装在狭小空间内的管道上；其中信号线的质量没有附加在测试管上，不会影响测试精度；不会出现脱落现象，提高流量计工作的稳定性；采用双管结构可降低外界震动的敏感性，容易实现相位差的测量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种科里奥利质量流量计，其特征在于：它包括传感器部门和变送器部分，所述传感器部门包括设于壳体（13）内的双排测量管（6），所述壳体（13）的中部通过连接套（12）与变送器部分线相连，所述连接套（12）上连接有变送器部分，所述连接套（12）内设有密封组件；双排测量管（6）的两端相互靠拢并连接于分流主体上，使所述双排测量管（6）形成“三角形”结构，所述双排测量管（6）的中部设有驱动线圈（8），所述双排测量管（6）上的“三角形”拐角处设有检测线圈（9），所述双排测量管（6）的进口端上设有温度传感器（10），所述驱动线圈（8）、检测线圈（9）和温度传感器（10）的引线从连接套（12）中穿过密封组件，并连接于变送器部分上。

2.如权利要求1所述的科里奥利质量流量计，其特征在于：所述分流主体包括有进口管道（1）和出口管道（2），所述进口管道（1）上设有与双排测量管（6）连通的分流管，该分流管上设有两个分流口，其中两个分流口与进口管道（1）之间平滑过渡；所述出口管道（2）上设有与双排测量管（6）连通的合流管，所述合流管上设有两个合流口，其中两个合流口与出口管道（2）之间平滑过渡。

3.如权利要求2所述的科里奥利质量流量计，其特征在于：所述分流管与合流管分别倾斜布置，且所述分流管与合流管之间、双排测量管（6）的两端之间的均形成a=50°-90°的夹角，使双排测量管（6）的两端可分别连接于分流管和合流管上。

4.如权利要求1至3之一所述的科里奥利质量流量计，其特征在于：所述密封组件包括与连接套（12）内壁相贴的陶瓷基座（19），所述陶瓷基座（19）内穿过有接线用的铜柱（21），所述陶瓷基座（19）通过铜套（20）与抵于连接套（12）内的台阶上，所述连接套（12）、陶瓷基座（19）、铜套（20）与铜柱（21）之间的任意接触面均采用真空钎焊方式连接。

5.如权利要求4所述的科里奥利质量流量计，其特征在于：所述驱动线圈（8）和检测线圈（9）上分别连接有漆包线（14），其中漆包线（14）与高温线（18）相连，所述高温线（18）的端头部被走线固定块（17）固定于壳体（13）内腔中，所述高温线（18）被包裹于绝缘管（15）内；所述温度传感器（10）的引线包裹于绝缘管（15）内；所述绝缘管（15）被走线架（16）固定于壳体（13）内壁上，所述绝缘管（15）从壳体（13）中部的接套（12）中穿过并连接于铜柱（21）上。

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