KR100752574B1 - 플루오로폴리머 성분으로 이루어진 비-강성 흐름관을 갖춘 코리올리 유량계의 조립 방법 - Google Patents

플루오로폴리머 성분으로 이루어진 비-강성 흐름관을 갖춘 코리올리 유량계의 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기부(552), 구동기(D), 픽오프(LPO, RPO), 및 플루오로폴리머 성분으로 이루어진 비-강성 흐름관(501)을 포함하는 유량계(500)를 개시한다. 유량계의 기부는 제 1 레그(517) 및 제 2 레그(518)로 이루어진다. 제 1 레그는 관 개구(502) 및 접착제 개구(504)를 포함하며, 제 2 레그는 관 개구(512) 및 접착제 개구(514)를 포함한다. 비-강성 흐름관은 제 1 레그 및 제 2 레그의 관 개구들을 통과한다. 제 1 레그의 관 개구의 직경은 비-강성 흐름관보다 다소 커서 관 개구와 비-강성 흐름관 사이에 갭(506)을 생성한다. 제 1 레그의 접착제 개구는 갭으로의 접근을 제공하여, 기부에 비-강성 흐름관을 부착시키도록 접착제가 관 개구의 내부면(508)과 비-강성 흐름관에 적용될 수 있다. 제 2 레그의 접착제 개구도 동일한 기능을 실행한다.

Description

플루오로폴리머 성분으로 이루어진 비-강성 흐름관을 갖춘 코리올리 유량계의 조립 방법 {A METHOD OF ASSEMBLING A CORIOLIS FLOW METERS HAVING A NON-RIGID FLOW TUBE MADE OF A FLUOROPOLYMER SUBSTANCE}
본 발명은 유량계에 관한 것이며, 보다 상세하게는 플루오로폴리머 성분으로 제조되는 흐름관으로 이루어진 유량계를 제조하는 방법에 관한 것이다.
1985년 1월 1일자로 제이. 이. 스미스(J. E. Smith) 등에게 허여된 미국특허 제 4,491,025호, 1982년 2월 11자 제이. 이. 스미스의 재발행 특허 제 31,450호에 개시된 바와 같이 파이프라인을 통해 유동하는 물질에 관한 질량 유량 및 다른 정보를 측정하기 위해 코리올리 효과 질량 유량계를 사용하는 것은 공지되어 있다. 유량계는 하나 이상의 곧은형, 만곡형 또는 불규칙형 구성의 유량계를 구비한다. 유량계 각각은 단순 굽힘형, 토션(torsion) 형 또는 트위스트(twisting) 형일 수 있는 일련의 고유 진동 모드를 가진다. 물질이 충전된 각각의 흐름관은 이들 고유 진동 모드 중 하나에서 공진으로 요동하도록 구동된다. 고유 진동 모드는 흐름관과 흐름관 내부의 물질과의 혼합 질량으로 나뉘어 형성된다. 필요하다면, 유량계는 고유 진동 모드에서 구동될 필요가 없다.
입구측에서 연결된 물질 공급원으로부터 유량계 안으로 물질이 유동한다. 이러한 물질은 흐름관 또는 다수의 흐름관을 통과하고 유량계의 출구측으로 유출된다.
구동기가 흐름관을 요동시키도록 힘을 적용시킨다. 물질 유동이 없다면, 흐름관을 따라 있는 모든 포인트들은 흐름관의 제 1 굽힘 모드와 동일한 위상으로 요동한다. 코리올리 가속도는 흐름관 상의 각각의 포인트가 흐름관 상의 다른 포인트에 대해 상이한 위상을 가지게 한다. 흐름관의 입구측 상의 위상은 구동기에 지체되고, 출구측 상의 위상은 구동기를 앞서간다. 흐름관 상에 픽오프(pickoffs)가 위치하여 흐름관의 모션을 나타내는 사인곡선 신호를 발생시킨다. 2개의 센서 신호 사이의 위상차는 질량 유동의 질량 유량에 비례한다.
상이한 흐름관 구성을 가지는 유량계를 사용하는 것은 공지되어 있다. 이들 구성 가운데에는 하나의 흐름관, 이중 흐름관, 곧은 관, 만곡형 관, 및 불규칙 구성의 관이 있다. 대부분의 흐름관은 알루미늄, 강, 스테인레스 강 및 티타늄과 같은 금속으로 제조된다. 유리 흐름관도 공지되어 있다.
유량계에서 티타늄의 긍정적인 기여는 높은 강도와 낮은 열 팽창 계수(CTE)를 가지게 하는 것이다. 티타늄의 부정적인 효과는 제조 비용이다. 티타늄 유량계는 제조가 어렵고 제조 비용이 고가이다.
종래 기술은 또한 플라스틱 흐름관 및 플라스틱 유량계를 제안한다. 이것은 전체 유량계가 플라스틱이거나 흐름관만이 플라스틱일 수 있는 종래 기술을 포함한다. 이러한 종래 기술의 상당수는 유량계가 강, 스테인레스 강, 티타늄 또는 플라스틱과 같은 여러 물질로 제조될 수 있다는 단정(assertion)을 포함한다.
이러한 종래 기술은 온도를 포함한 작동 상태에 있어서의 범위에 대한 정보를 정확하게 출력할 수 있는 플라스틱 코리올리 질량 유량계의 개시에 관한 한 광범위하지 않다. 이러한 종래 기술은 플라스틱의 흐름관을 가지는 코리올리 유량계의 제조의 개시에 관한 한 광범위하지 않다.
금속 흐름관에 대한 플라스틱 흐름관의 단순한 대체는 유량계인 듯이 보이는 구조체를 야기시킬 것이다. 그러나, 이러한 구조체는 유용한 범위의 작동 조건에 대한 정확한 출력 정보를 발생시키기 위한 유량계로서 기능하지 않을 것이다. 유량계가 플라스틱으로 제조될 수 있다는 단순한 단정은 플라스틱이 금속을 대체할 수 있다는 추상적 개념에 지나지 않는다. 이러한 단순한 단정은, 유용한 범위의 작동 조건에 대한 정확한 정보를 발생시키기 위해 플라스틱 유량계를 어떻게 제조할 것인가에 대해 교시(teach)하지 않는다.
PFA라고 하는 플라스틱은 상술한 결함이 없는데, 이러한 이유는 PFA로 조성되는 물질이 물질 유동 안으로 해로운 이온들을 방출하지 않기 때문이다. 흐름관에 대해 PFA를 사용하는 것은 반더폴(Vanderpol)에게 허여된 미국특허 제 5,918,285호에서 제안하고 있다. PFA의 이용에 대한 제안은 반데폴의 개시에 부수적인 것인데, 이러한 이유는 상기 반데폴의 특허는 정확한 유동 정보를 발생시키기 위해 PFA 흐름관를 갖춘 유량계를 어떻게 제조할 수 있는가에 관한 정보를 개시하지 않고 있기 때문이다.
디터 메이어(Dieter Meier)에게 허여된 미국특허 제 5,403,533호는 PFA(perfluoralkoxy; 퍼플루오르알콕시)에 의해 라이닝(lining)된 흐름관을 개시한 다. 불행하게도, 흐름관 물질 및 PFA 라이너는 상이한 열적 특성을 가진다. 이것은 PFA 라이너가 흐름관과 해제되어 누수 및 성능 문제를 발생시킨다. 금속 흐름관에 PFA에 의해 라이닝하는 제조 공정은 상당히 고가의 비용인 든다.
PFA는 화학적으로 상당히 불활성이며 매우 낮은 표면 에너지를 가진다. 이것은 PFA가 통상의 접착제를 사용하여 다른 물체에 본딩하는 것을 상당히 어렵게 만든다. 이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은 화학적 에칭에 의해 PFA의 표면 화학 성질을 변화시키는 것이다. PFA의 표면의 에칭은 접착제를 사용하여 상당히 강력한 본딩을 제공한다.
그러나, 에칭이 PFA에 의해 보다 강력한 본딩을 제공할 지라도, 다른 물체에 PFA를 본딩하는 것은 강력한 본딩을 생성시키기 위해 주의를 요한다. 다음의 개념들은 강력한 본딩을 생성시키는데 고려되어야 한다. 즉, 사용되는 접착제의 종류, PFA와 다른 물체 사이의 갭, 접착제에 의한 갭의 완전한 적용범위가 존재하는가, 접착제가 적절하게 경화되는가, PFA의 표면의 상태, 다른 물체의 표면의 상태를 고려해야 한다. 불행하게도, 유량계를 구성하기 위해 다른 물체에 PFA를 본딩하는 편리한 방법은 현재 존재하지 않는다.
상술한 바와 같이 종래의 코리올리 유량계는 금속으로 제조된다. 금속은 현재의 기계가공 및 용접 기술을 사용하여 상당히 용이하게 제조된다. 코리올리 유량계는 하나 이상의 금속 흐름관으로 이루어진다. 대부분의 코리올리 유량계는 흐름관의 단부가 진동하는 관의 원하는 동역학적 특성을 달성하도록 고정될 것을 요구한다. 흐름관은 대개 매니폴드, 브레이스 바아, 또는 그 밖의 다른 구조체에 의 해 그 단부가 고정부 내에 유지된다. 이러한 흐름관은 매니폴드에 흐름관을 용접함으로써 매니폴드에 부착된다. 구동기 및 픽오프도 흐름관에 부착된다. 구동기 및 픽오프의 일예는 자석-코일 구성이다. 구동기 및 픽오프는 구동기 및 픽오프용 자석을 흐름관에 결합시킴으로써 흐름관에 부착된다. 구동기 및 픽오프는 현재의 용접 기술을 사용하여 용이하게 그리고 정확하게 흐름관에 부착될 수 있다.
불행하게도, PFA 흐름관을 지지하기 위해 흐름관을 매니폴드, 브레이스 바아 등에 부착시키는 용이한 방법이 없다. PFA 흐름관에 구동기 및 픽오프를 부착시키기 위한 용이하고 정확한 방법도 없다. 종래의 용접 및 납땜 프로세스는 PFA 흐름관에 사용될 수 없다. 또한, PFA는 금속과 달리 연성과 가요성을 가진다. 이것은 금속에 비해 어려운 임무를 PFA에 의해 작동할 수 있게 한다. 프로세스 물질의 질량 유량을 보다 정확하게 측정하기 위해, 구동기 및 픽오프는 흐름관 상에 정확하게 정렬되고 위치되어야 한다. PFA 흐름관에 구동기 및 픽오프를 부착시키는 어려움은 구동기 및 픽오프의 정확한 정렬 및 위치선정을 상당히 어렵게 한다.
PFA 배관의 제조자는 대개 집합체 형태로(in bulks) 배관을 제조한다. 제조자는 배관을 제조하기 위해 사출기를 사용한다. 배관은 상온보다 높은 온도에서 사출기로부터 나온다. 이러한 배관은 스풀(spool) 둘레로 감겨져서 배관의 커다란 길이가 용이하게 처리되고 단정하게 패키징될 수 있다. 이러한 배관은 스풀 상에서 냉각된다. 배관이 후에 스풀로부터 풀리면, 배관은 통상 만곡 형상(curved tube)을 가진다. 이러한 만곡 형상의 관이 유량계용 흐름관으로 사용된다면, 흐름관의 만곡 형상은 유량계에 대한 정확성 문제를 야기시킨다. 따라서, 유량계 제조 자는 흐름관을 곧게 해야 하거나, 제조하는 동안 곧은 위치로 흐름관을 유지시켜야 하거나, 또는 높은 비용으로 제조자로부터 특수하게 제조된 배관을 얻어야 한다. 불행하게도, 유량계 제조자가 직면한 상술한 문제에 대한 편리한 해결방안은 현재 존재하지 않는다.
본 발명에 의해 상술한 문제 및 다른 문제를 해결하고 당해 기술의 진보를 달성한다. 본 발명은 플루오로폴리머 성분으로 이루어진 비-강성 흐름관을 사용하는 개선된 유량계, 플루오로 성분으로 이루어진 비-강성 흐름관을 구비하는 유량계를 제조하기 위한 고정 장치, 플루오로 성분으로 이루어진 곧은 비-강성 흐름관을 제조하기 위한 방법, 및 비-강성 흐름관 상에서의 구동기 및 픽오프의 정렬을 시험하기 위한 방법을 개시한다.
개선된 유량계는 기부에 비-강성 흐름관을 본딩하기 위해 접착제가 분사되는, 유량계의 기부 안으로 기계가공된 접착제 개구를 가진다는 점에서 유리하다. 이러한 접착제 개구는 비-강성 흐름관과 기부 사이에 보다 양호한 적용 범위를 허용하고, 이것은 보다 강력한 본딩을 야기시킨다. 접착제 개구는 또한 보다 용이한 프로세스로 유량계를 제조하게 한다.
고정 장치는 제조하는 동안 고정 축선 상에 비-강성 흐름관을 고정시킨다는 점에서 유리하다. 고정 장치에 의해 고정된 비-강성 흐름관을 구비한다면, 유량계 제조자는 보다 용이하게 유량계의 기부에 비-강성 흐름관을 부착시킬 수 있다. 고정 장치는 또한 비-강성 흐름관에 구동기 및 픽오프를 접착시키는 작업을 용이하게 한다. 이러한 고정 장치는 또한 비-강성 흐름관 상에 구동기 및 픽오프를 정확하게 정렬시키는 것을 돕는다. 고정 장치는 또한 비-강성 흐름관을 곧게 하는 역할을 하며, 비-강성 흐름관의 활성 또는 진동 부분의 곡률을 최소화 또는 제거하는 역할을 한다.
비-강성 흐름관 상에서의 구동기 및 픽오프의 정렬을 시험하는 방법은 유량계 제조자에게 품질 제어 체크를 제공한다는 점에서 유리하다. 유량계 제조자는 제조 프로세스가 얼마나 정확한가를 쉽고 편리하게 결정할 수 있다. 유량계 제조자는 또한 제조 프로세스에 의한 문제점을 식별할 수 있고 제조에 어느 정도의 정렬이 요구되는지를 결정한다.
플루오로폴리머 성분으로 제조된 곧은 비-강성 흐름관을 제조하는 방법은 비-강성 흐름관 제조자가 보다 정확한 유량계를 제조하는 것을 돕는다는 점에서 유리하다. 곧은 비-강성 흐름관이 필요한 경우, 유량계 제조자는 공급자와 함께 작업하며 비-강성 흐름관 세부 명세서에 대한 곧은 조건을 제한함으로써 비-강성 흐름관 제조자로부터 쉽고 편리하게 곧은 비-강성 흐름관을 수용할 수 있다. 유량계 제조자는 유량계를 제조하기 전에 비-강성 흐름관을 곧게하는 것을 필요로 하지 않는다. 유량계 제조자는 부분적인 만곡형의 비-강성 흐름관에 의해 유량계를 구성하는 요구에 직면하지 않는다.
개선된 유량계의 일 실시예에 있어서, 본 유량계는 기부, 비-강성 흐름관, 구동기 및 픽오프로 이루어진다. 구동기 및 픽오프는 비-강성 흐름관에 부착되어 있다. 유량계의 기부는 제 1 레그 및 제 2 레그로 이루어진다. 제 1 레그는 관 개구 및 접착제 개구를 포함하며, 제 2 레그는 관 개구 및 접착제 개구를 포함한다. 비-강성 흐름관은 제 1 레그의 관 개구를 관통하고 제 2 레그의 관 개구를 관통한다. 제 1 레그 상의 관 개구 및 접착제 개구는 제 1 레그의 관 개구 및 접착제 개구가 동시에 수평으로 위치될 수 있도록 제 1 레그 내에서 교차하며 유사한 평면 상에 위치한다. 제 2 레그 상의 관 개구 및 접착제 개구는 제 2 레그의 관 개구 및 접착제 개구가 동시에 수평으로 위치될 수 있도록 제 2 레그 내에서 교차하며 유사한 평면 상에 위치한다.
제 1 레그의 관 개구는 비-강성 흐름관보다 다소 큰 직경을 가져서 제 1 레그의 관 개구와 비-강성 흐름관 사이에 갭을 형성한다. 제 1 레그의 접착제 개구는 이러한 갭으로의 접근을 제공하여, 접착제가 제 1 레그의 관 개구의 내부면과 비-강성 흐름관에 적용될 수 있다. 제 2 레그의 관 개구는 비-강성 흐름관 보다 다소 큰 직경을 가져서 비-강성 흐름관과 제 2 레그의 관 개구 사이에 갭을 형성한다.
제 2 레그의 접착제 개구는 갭으로의 접근을 제공하여, 제 2 레그의 관 개구의 내부면 및 비-강성 흐름관에 접착제가 적용될 수 있다.
다음은 상술한 유량계를 구성하는데 제조자가 사용할 수 있는 방법을 설명한다. 첫째로, 제조자는 제 1 레그의 개구, 제 1 레그의 접착제 개구, 및 비-강성 흐름관을 수평면 상에 배향시킨다. 제조자는 비-강성 흐름관의 외부면과 제 1 레그의 관 개구의 내부면에 근접한 갭에 접근하도록 제 1 레그의 접착제 개구 내에 접착제 애플리케이터의 팁을 위치시킨다. 제조자는 갭 내에 일정량의 접착제를 도입시킨다. 제 1 레그의 관 개구의 내부면과 비-강성 흐름관의 외부면의 표면 에너지로 인해, 접착제가 모세관 작용 또는 위킹(wicking)으로 인해 갭 안으로 흡입된다. 접착제가 관 개구의 단부에 도달하면, 위킹이 중지하고 균일하고 대칭인 필렛(fillet)을 형성한다. 제조자는 이후 접착제가 경화되게 한다. 제조자는 제 2 레그의 관 개구에 비-강성 흐름관을 부착시키기 위해 동일한 작업을 실행한다. 접착제 개구는 유량계의 기부에 비-강성 흐름관을 본딩하기 위한 보다 용이하고 양호한 방법을 제공한다.
고정 장치의 일 실시예는 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 포함한다. 고정 장치는 유량계를 제조하는 동안 유량계의 비-강성 흐름관을 고정시키도록 구성된다. 제 1 섹션은 일단부 상에 제 1 관 개구부를 포함한다. 제 2 섹션은 일단부 상에 제 2 관 개구부를 포함한다. 제 1 섹션의 단부 및 제 2 섹션의 단부는 서로 인접하여 피팅되도록 구성된다.
인접하게 위치할 때, 제 1 섹션과 제 2 섹션은 고정체 블록을 형성한다. 고정체 블록은 제 1 관 개구부 및 제 2 관 개구부로부터 형성된 관 개구를 포함한다. 이러한 관 개구는 제조하는 동안 유량계의 비-강성 흐름관을 유지시킨다.
고정 수단은 유량계의 기부에 제 1 섹션 및 제 2 섹션을 고정시킨다. 이러한 고정 수단은 유량계의 기부의 관 개구와 고정체 블록의 관 개구를 정렬시킨다. 이러한 방식으로, 비-강성 흐름관은 유량계의 기부에 고정될 수 있다.
고정 장치는 비-강성 흐름관에 구동기 부품 및 픽오프 부품을 부착시키기 위한 정렬 수단을 더 포함한다.
유량계의 비-강성 흐름관 상에서의 구동기 및 픽오프의 정렬을 시험하기 위한 방법의 일실시예는 다음과 같다. 정렬을 시험하기 위해, 제조자는 구동기를 사용하여 하나 이상의 구동 주파수에서 비-강성 흐름관을 진동시킨다. 제조자는 픽오프로부터 픽오프 신호를 수신하도록 프로세싱 시스템을 사용한다. 픽오프 신호는 비-강성 흐름관의 진동 주파수를 나타낸다. 프로세싱 시스템은 픽오프 신호와 구동 주파수를 나타내는 신호를 프로세싱하여, 주파수 응답을 결정한다. 이러한 프로세싱 시스템은 주파수 응답에 근거하여 비-강성 흐름관 상에서의 구동기 및 픽오프의 허용불가능한 정렬을 식별한다.
플루오로폴리머 성분으로 제조된 비-강성 흐름관을 제조하는 방법의 일 실시예는 다음과 같다. 제조자는 사출성형 시스템으로부터 비-강성 흐름관을 사출성형한다. 비-강성 흐름관은 PFA와 같은 플루오로폴리머 성분으로 제조된다. 비-강성 흐름관은 상온보다 높은 온도에서 사출기로부터 나온다. 제조자는 비-강성 흐름관의 섹션을 절단한다. 이후, 제조자는 상기 섹션이 냉각될 때 상기 섹션의 종축방향 형상이 곧게 유지되도록 상기 비-강성 흐름관의 섹션을 고정시킨다. 비-강성 흐름관이 냉각되었고 곧은 형상이라면, 제조자는 상기 비-강성 흐름관의 섹션을 패키징하여 섹션의 곧은 형상이 유지되게 한다.
본 발명은 다음과 같이 제공되는 하나 이상의 양상을 포함한다.
본 발명의 일 양상은 코리올리 유량계를 조립하는 방법이며, 이러한 방법은:
기부 및 2개의 레그를 구비하는 유량계 구조체를 제공하는 단계로서, 상기 2개의 레그는 상기 기부에 부착되어 있고 상기 기부로부터 이격되어 있으며, 상기 2개의 레그 각각은 레그를 통과하는 원통형 개구를 구비하고, 2개의 상기 원통형 개구는 공통축선 관계로 정렬되어 있는, 유량계 구조체를 제공하는 단계와;
소정의 갭을 형성하면서 상기 2개의 레그 내의 상기 2개의 원통형 개구 안으로 끼워맞춤되도록 구성되는 외경을 가지는 비-강성 흐름관을 제공하는 단계와;
상기 2개의 원통형 개구 안으로 상기 비-강성 흐름관을 위치시키는 단계로서, 상기 비-강성 흐름관의 섹션이 상기 2개의 레그 사이로 연장하고, 상기 비-강성 흐름관이 상기 비-강성 흐름관의 상기 외경과 상기 2개의 개구의 내경 사이에 2개의 소정의 갭을 형성하는, 상기 2개의 원통형 개구 안으로 상기 비-강성 흐름관을 위치시키는 단계와;
상기 2개의 소정의 갭 내에 접착제를 삽입하는 단계와;
상기 2개의 레그 사이로 연장하는 상기 비-강성 흐름관의 섹션이 상기 삽입된 접착제가 경화될 때 실질적으로 곧은 구성으로 유지되는 단계를 포함한다.
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바람직하게, 상기 방법에서, 상기 접착제는 각각의 레그 내의 접착제 개구를 통해 각각의 소정의 갭 안으로 삽입되고, 각각의 접착제 개구는 교차하며 상기 각각의 레그 내의 상기 원통형 개구와 직교하고, 상기 2개의 접착제 개구의 축선은 실질적으로 동일한 평면내에 존재하며, 상기 접착제 개구 및 상기 원통형 개구는 상기 접착제가 삽입될 때 수평 배향으로 유지된다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 비-강성 흐름관은 상기 비-강성 흐름관이 다른 표면에 부착되는 다수의 부착 영역 중 하나 이상의 영역에서 에칭된다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 에칭은 나프탈렌산나트륨 에칭액을 사용하여 실시된다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 2개의 레그 사이로 연장하는 상기 비-강성 흐름관의 섹션은 고정체 블록을 제공하는 단계에 의해 실질적으로 곧은 구성으로 유지되며, 상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
상기 기부의 상기 제 1 레그와 상기 제 2 레그 사이에 제 1 섹션을 삽입하며 상기 기부에서 상기 제 1 섹션이 일단부 상에 제 1 관 개구부를 구비하는 단계; 및
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상기 기부의 상기 제 1 레그와 상기 제 2 레그 사이에 제 2 섹션을 삽입하며 상기 기부에서 상기 제 2 섹션이 일단부 상에 제 2 관 개구부를 구비하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 섹션의 상기 일단부는 고정체 블록을 형성하도록 상기 제 1 섹션의 상기 일단부에 인접하여 끼워맞춤되며, 상기 고정체 블록은 제 1 관 개구부 및 제 2 관 개구부로부터 형성된 관 개구를 구비하며, 상기 비-강성 흐름관이 상기 고정체 블록의 상기관 개구부에 유지된다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
상기 고정체 블록의 표면으로부터 연장하며 상기 고정체 블록의 상기 관 개구와 교차하는 구동기 개구를 제공하며, 상기 관 개구에서 구동기가 상기 구동기 개구를 이용하는 상기 비-강성 흐름관에 부착되는 단계; 및
상기 고정체 블록의 상기 표면으로부터 연장하며 상기 고정체 블록의 상기 관 개구와 교차하는 하나 이상의 픽오프 개구를 제공하며, 상기 관 개구에서 하나 이상의 픽오프가 상기 하나 이상의 픽오프 개구를 이용하는 상기 비-강성 흐름관에 부착되는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
상기 고정체 블록의 상기 개구들과 끼워맞춤되고 상기 고정체 블록의 상기 표면으로부터 상기 고정체 블록의 상기 관 개구와 인접한 영역으로 연장하는 정렬 수단을 제공하며, 상기 비-강성 흐름관에 부착되는 동안 상기 정렬 수단이 상기 비-강성 흐름관에 대해 상기 구동기 및 상기 하나 이상의 픽오프를 정렬 위치에 유지시키는데 이용되는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
상기 기부 내의 구동기 개구와 상기 고정체 블록의 상기 구동기 개구를 정렬시키기 위해 그리고 상기 기부 내의 하나 이상의 픽오프 개구와 상기 고정체 블록의 상기 하나 이상의 픽오프 개구를 정렬시키기 위해 상기 유량계의 상기 기부에 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션을 고정시키는 고정 수단을 제공하는 단계와,
상기 고정 수단이 상기 기부에 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션을 고정시키는데 이용되는 단계를 더 포함한다.
바람직하게로, 상기 방법에서, 상기 비-강성 흐름관이 퍼플루오로알콕시에틸렌(PFA)으로 이루어진다.
바람직하게로, 상기 방법에서, 상기 비-강성 흐름관이 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 이루어진다.
바람직하게로, 상기 방법에서, 상기 접착제가 시아노아크릴레이트 접착제를 포함한다.
바람직하게로, 상기 방법은:
상기 2개의 레그 사이로 연장하는 상기 비-강성 흐름관의 섹션에 부착시키도록 구성된 다수의 부품을 제공하는 단계와;
상기 비-강성 흐름관을 따라 미리정해진 일련의 위치에 상기 다수의 부품을 정렬시키는 단계와;
상기 접착제를 사용하여 상기 비-강성 흐름관에 상기 다수의 부품을 부착시키는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 다수의 부품이 구동기이다.
바람직하게, 상기 방법에서, 상기 다수의 부품이 픽오프이다.
바람직하게로, 상기 방법은:
상기 비-강성 흐름관의 진동을 구동시키도록 상기 다수의 부품 중 하나 이상의 부품을 사용하여, 그리고 상기 비-강성 흐름관의 진동을 감지하도록 상기 다수의 부품 중 하나 이상의 부품을 사용하여 상기 비-강성 흐름관을 진동시킴으로써 상기 다수의 부품의 위치를 시험하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게로, 상기 방법은 상기 시험한 위치의 결과에 근거하여 상기 다수의 부품에 대한 상기 미리정해진 위치를 조절하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게로, 상기 방법은:
상기 비-강성 흐름관의 섹션을 사출성형함으로써 상기 제공된 비-강성 흐름관을 제조하는 단계로서, 상기 사출된 비-강성 흐름관의 섹션이 상온 이상의 온도를 가지는, 상기 제공된 비-강성 흐름관을 제조하는 단계;
상기 비-강성 흐름관이 냉각될 때 상기 비-강성 흐름관의 종축방향 형상을 곧게 유지시키도록 상기 사출된 비-강성 흐름관의 섹션을 고정시키는 단계를 더 포함한다.
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도 1 내지 도 15와 관련한 본 발명의 다음의 상세한 설명을 읽으면 본 발명의 상술한 특징 및 다른 특징들을 보다 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실례에서의 유량계의 사시도이다.
도 2는 도 1의 유량계의 평면도이다.
도 3은 도 1의 유량계의 정면도이다.
도 4는 도 2의 유량계의 4-4선을 따라 절취한 횡단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실례의 유량계의 기부 내에 접착제 개구를 구비 하는 유량계를 도시한다.
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실례의 유량계를 제조하기 위한 고정 장치를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실례의 유량계의 비-강성 흐름관 상에의 구동기 및 픽오프의 정렬을 시험하기 위한 방법을 도시한다.
도 15는 본 발명의 실례의 플루오로폴리머 성분으로 제조된 비-강성 흐름관을 제조하기 위한 방법을 도시한다.
도 1 내지 도 15 및 다음의 상세한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 실시하고 사용하는 방법을 당업자에게 교시하기 위한 특정한 실례를 나타낸다. 본 발명의 원리를 교시하기 위해, 일부 종래의 양상들은 단순화되고 생략되었다. 당업자들은 본 발명의 범위에 속하는 이들 실예로부터 변경예를 이해할 것이다. 당업자는 또한 본 발명의 다수의 변경예를 구성하기 위해 아래에 기재하는 특성들을 여러 방법으로 혼합할 수 있음을 이해할 것이다. 이 결과, 본 발명은 아래에 기재하는 특정 실예에 한정되는 것이 아니라 청구의 범위 및 이들의 균등물에 의해 한정된다.
도 1의 상세한 설명
도 1은 본 발명의 구현가능한 예시적인 제 1 실시예의 사시도이며, 기부(101)의 레그(legs; 117, 118)를 통해 삽입되는 비-강성 흐름관(102)을 구비하는 유량계(100)를 나타낸다. 비-강성 흐름관(102)에는 예컨대 미리정해진 일련의 위치에 픽오프(LPO, RPO) 및 구동기(D)가 연결된다. 유량계(100)는 공급관(104)으로부터 프로세스 물질 유동을 수용하며 커넥터(108)를 통해 흐름관(102)에 프로세스 물질 유동을 전달한다. 구동기(D)는 물질 유동과의 공진 주파수에서 비-강성 흐름관(102)을 진동시킨다. 픽오프(LPO, RPO)는 발생되는 코리올리 편향을 검출하고 이러한 코리올리 편향을 나타내는 신호를 컨덕터(112, 114)를 통해 계측 전자부품(meter electronics; 121)에 송신한다. 계측 전자부품(121)은 픽오프 신호들을 수신하고, 이들 신호들 사이의 위상차(phase difference)를 결정하며, 그리고 물질 유동에 관한 출력 정보를 출력 경로(122)를 통해 도시하지 않은 응용 회로에 적용한다.
물질 유동은 비-강성 흐름관(102)으로부터 관(106)을 통과한다. 관(106)은 복귀관(return tube; 103)을 통해 커넥터(107)를 통해 유출관(exit tube; 105)에 물질 유동을 재인도한다. 유출관(105)은 사용자 애플리케이션에 질량 유량을 전달한다. 이러한 사용자 애플리케이션은 반도체 프로세싱 설비일 수 있다. 프로세스 물질은 평판을 형성하도록 반도체 웨이퍼의 표면에 적용되는 반도체 슬러리(slurry)일 수 있다. 도 1에 도시된 비-강성 흐름관에 사용되는 PFA 물질은 금속 또는 유리 비-강성 흐름관의 벽으로부터 전달될 수 있는 이온과 같은 불순물이 프로세스 물질에 없는 것을 보장한다.
사용 중에, 비-강성 흐름관(102)은 예컨대, 자석의 중량을 제외한 0.8 그램과 같은 무시가능한 중량과 소다 스트로(soda straw)의 직경에 근사한 협소한 직경을 가진다. 픽오프(LPO, RPO) 및 구동기(D)와 연관된 자석은 각각 0.2 그램의 중량을 가져서, 비-강성 흐름관(102), 부착된 자석 및 프로세스 물질의 혼합 질량이 대략 2 그램이 된다. 진동하는 비-강성 흐름관(102)은 동역학적 불균형 구조체(dynamically unbalanced structure)이다. 기부(101)는 대량형(massive)이며 대략 12 파운드의 중량이 나간다. 이것은 물질로 충진된 비-강성 흐름관에 대한 기부의 질량비가 3000 : 1이 되게 한다. 이러한 질량의 기부는 물질 유동을 가지는 동역학적 불균형 비-강성 흐름관(102)에 의해 발생된 진동을 흡수하기에 충분하다.
커넥터(107, 108, 109, 110)는 복귀관(103) 및 비-강성 흐름관(102)의 단부에 관(104, 105, 106)을 연결시킨다. 이들 커넥터는 도 4에 상세히 도시되어 있다. 이들 커넥터는 나사산(124)을 포함하는 고정부(fixed portion; 111)를 구비한다. 커넥터의 이동부(movable portion)는 숫나사산(124)에 나사결합되어, 고정부(111)의 일부분인 커넥터의 고정체에 각각의 관을 연결시킨다. 이들 커넥터는 널리 알려진 구리관의 나팔모양으로 벌어진 커넥터와 유사한 방식으로 기능하여, 비-강성 흐름관(102) 및 복귀관(103)의 단부들에 관(104, 105, 106)을 연결시킨다. 커넥터에 관한 상세한 설명은 도 4에 더 상세히 도시되어 있다. 온도 센서(RTD)는 복귀관(103)의 온도를 검출하고 검출된 온도를 나타내는 신호를 경로(125)를 통해 계측 전자부품(121)에 전송한다.
개구(130)는 레그(117) 상의 표면으로부터 비-강성 흐름관(102)을 관통해서 그리고 레그(118) 상의 표면으로부터 비-강성 흐름관(102)을 관통해서 통과한다. 개구(130)는 레그(117, 118)에 비-강성 흐름관(102)을 부착시키도록 접착제를 분사시킬 수 있는 위치를 제공할 수 있다. 비-강성 흐름관(102)을 제위치에 유지시키기 위해 개구(130) 안으로 한 세트의 스크류를 나사조임할 수 있다.
도 2의 상세한 설명
도 2은 도 1의 유량계(100)의 평면도이다. 픽오프(LPO, RPO) 및 구동기(D) 각각은 코일(C)을 포함한다. 이들 요소 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 비-강성 흐름관(102)의 바닥에 부착된 자석을 더 포함한다. 이들 요소 각각은 구동기(D)의 도면부호 143의 기부(143)와, 구동기(D)의 도면부호 133의 얇은 스트립 물질(133)을 더 포함한다. 얇은 스트립 물질(133)은 인쇄 배선 기판을 포함할 수 있는데, 이러한 인쇄 배선 기판에는 코일(C)과 이러한 코일의 와인딩 터미널(winding terminals)이 부착된다. 픽오프(LPO, RPO)는 또한 대응하는 기부 요소(142, 144)와 기부 요소의 상부에 부착된 얇은 스트립(132, 134)을 구비한다. 이러한 배열체는, PFA 비-강성 흐름관의 하부에 자석(M)을 접착제로 부착하는 단계와, (구동기(D)용) 인쇄 배선 기판(133)에 코일(C)을 접착제로 부착하는 단계와, 자석(M) 둘레에 코일(C) 내의 개구를 위치시키는 단계와, 자석(M)이 코일(C) 내의 개구에 완전히 삽입되도록 상방으로 코일(C)을 이동시키는 단계와, 인쇄 배선 기판(133)의 밑면에 기부 요소(143)를 위치시키는 단계와, 그리고 기부(143)의 바닥이 대량형의 기부(116)의 표면에 부착되도록 이들 요소들을 함께 볼트결합시키는 단계에 의해 달성되는 구동기 또는 픽오프의 장착을 용이하게 한다. 비-강성 흐름관(102)에 구동기(D) 및 픽오프(LPO, RPO)를 부착시키는 시스템 및 방법은 도 12 및 도 13과 관련하여 아래에 설명한다.
도 2에는 커넥터(107-110)의 숫나사산(124)이 도시되어 있다. 이들 요소 각각의 내부의 상세한 설명은 도 4에 도시되어 있다. 개구(126)는 컨덕터(112, 113, 114)를 수용한다. 도 1의 계측 전자부품(121)은 도면의 복잡성을 최소화하기 위해 도 2에는 도시하지 않는다. 그러나, 컨덕터(112, 113, 114)는 개구(126)를 통해 연장하며, 도 1의 경로(123)를 통해 도 1의 계측 전자부품(121)으로 더 연장한다.
도 3의 상세한 설명
도 3은 비-강성 흐름관(102)의 바닥에 부착된 자석(M)과 픽오프(LPO, RPO) 및 구동기(D) 각각의 기부에 부착된 코일(C)을 포함하는 것으로 픽오프(LPO, RPO) 및 구동기(D)를 도시한다.
도 4의 상세한 설명
도 4는 도 2의 4-4선을 따라 절취한 단면도이다. 도 4는 도 3의 모든 요소를 개시하며 커넥터(108, 109)의 보다 상세하게 나타낸 도면이다. 도 4는 기부(101) 내에 개구(402, 404)를 더 도시한다. 이들 개구의 각각의 상부는 구동기(D) 및 픽오프(LPO, RPO)의 기부의 하부면으로 연장한다. 이들 요소 각각과 연관된 코일(C) 및 자석(M)이 또한 도 4에 도시되어 있다. 도면의 복잡성을 최소화하기 위해 도 1의 계측 전자부품(121)은 도 3 및 도 4에 도시하지 않는다. 커넥터(108) 내의 요소(405)는 비-강성 흐름관(102)의 입구이며, 커넥터(109) 내의 요소(406)는 비-강성 흐름관(102)의 출구이다.
커넥터(108)의 고정체(111)는 기부(101)의 요소(401) 내의 나사산과 짝맞춤으로 나사결합하는 숫나사산(409)을 포함하여, 기부(101)의 요소(401)에 커넥터(111)를 부착시킨다. 우측의 커넥터(109)의 고정체(111)가 유사하게 장착되어 기부(101)의 요소(401)에 나사산(109)에 의해 부착된다.
커넥터(108)의 고정체(111)는 커넥터(108)의 이동부(415)를 수용하는 나사산을 가지는 나사산부(124)를 더 포함한다. 커넥터(109)는 유사하게 설치된다. 커넥터(108)의 고정체(111)는 좌측에 원추형 스터브(conical stub; 413)를 더 포함하는데, 이러한 원추형 스터브는 이동부(415)와 함께 고정체(111)의 원추형 스터브(413)를 거쳐 입력관(104)의 우측단을 강제하는 플레어 피팅(flare fitting)으로서 작용한다. 이것은 고정체(111)의 원추형 스터브(413) 상에 공급관(104)의 플레어형 개구(flared opening)를 밀봉식으로 부착시키는 압축 피팅을 형성한다. 비-강성 흐름관(102)의 입구(405)는 고정체(111) 내에 위치하며 스터브(413)의 외부면과 동일 평면에 위치한다. 이러한 방법에 의해, 공급관(104)에 의해 전달된 프로세스 물질은 비-강성 흐름관(102)의 입구(405)에 의해 수용된다. 프로세스 물질은 비-강성 흐름관(102)을 통해 커넥터(109)의 고정체(111)로 우측으로 유동하는데, 여기서 비-강성 흐름관(102)의 출구(406)는 스터브(413)의 단부와 동일 평면에 위치한다. 이것은 커넥터(109)에 그리고 비-강성 흐름관(102)의 출구(406)에 관(106)의 단부(408)를 부착시킨다. 도 1의 다른 커넥터(107, 110)는 도 4의 커넥터(108, 109)의 설명과 동일하다.
도 5 내지 도 7의 상세한 설명
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실예에서의 유량계(500)의 실예를 도시한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 유량계(500)는 U자형 기부(552), 비-강성 흐름관(501), 구동기(D), 및 픽오프(LPO, RPO)를 포함한다. 본 발명에서, 유량계(500)는 U자형 기부(552)를 포함할 필요가 없다. 유량계(500)는 V자형 기반 또는 다른 형태의 베이스를 포함할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 범위 내에 있다. 비-강성 흐름관(501)은 플루오로폴리머 성분으로 이루어져 있다. 플루오로폴리머 성분의 실예는 퍼플루오로알콕시에틸렌(PFA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 및 플루오르화 에틸렌 폴리머(FEP)이다. U자형 기부(552)는 스테인레스 강으로 이루어질 수 있다. 구동기(D) 및 픽오프(LPO, RPO)는 비-강성 흐름관(501)에 부착되어 있다.
유량계(500)의 U자형 기부(552)는 레그(517, 518)로 이루어져 있다. 레그(517, 518)는 서로 평행하다. 레그(517)는 관 개구(502) 및 접착제 개구(504)를 포함한다. 접착제 개구(504)는 레그(517) 상의 중심에 맞추어져 있는 것으로 도시되어 있지만, 접착제 개구(504)는 한쪽 또는 다른 쪽에 보다 근접할 수 있다. 관 개구(502) 및 접착제 개구(504)는 레그(517) 내에서 서로 교차하도록 위치한다. 레그(518)는 관 개구(512) 및 접착제 개구(514)를 포함한다. 접착제 개구(514)는 레그(518) 상의 중심에 맞추지는 것을 도시되어 있지만, 접착제 개구(504)는 한쪽 또는 다른쪽에 근접하여 위치할 수 있다. 관 개구(512) 및 접착제 개구(514)는 레그(518) 내에서 서로 교차하도록 위치한다. 관 개구(502) 및 관 개구(512)는 동축선 상에 위치한다.
비-강성 흐름관(501)은 관 개구(502) 및 관 개구(512)를 통과한다. 관 개구(502)는 비-강성 흐름관(501)보다 다소 큰 직경을 가져서 관 개구(502)와 비-강성 흐름관(501) 사이에 갭(506)을 형성한다. 도 6은 관 개구(502), 접착제 개구(504), 및 갭(506)을 도시하는 레그(517)의 횡단면도이다. 접착제 개구(504)는 갭(506)으로의 접근을 제공하여, 접착제가 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510) 및 관 개구(502)의 내부면(508)에 적용될 수 있다. 도 5의 관 개구(512)는 비-강성 흐름관(501)보다 다소 큰 직경을 가져서 관 개구(512)와 비-강성 흐름관(501) 사이에 갭(516)을 형성한다. 접착제 개구(514)는 갭(516)으로의 접근을 제공하여 접착제가 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510) 및 관 개구(512)의 내부면(515)에 적용될 수 있다. 접착제는 관 개구(502)의 내부면(508) 및 관 개구(512)의 내부면(515)에 비-강성 흐름관(501)을 본딩한다.
유량계(500)는 도 1 내지 도 4에 설명한 유량계(100)와 거의 동일하게 작동한다. 유량계(500)는 프로세스 물질의 유동을 수용한다. 프로세스 물질은 비-강성 흐름관(501)을 통해 이동한다. 구동기(D)는 비-강성 흐름관(501)을 공진 주파수에서 진동시킨다. 픽오프(LPO, RPO)도 비-강성 흐름관(501)에 부착되어 있다. 픽오프(LPO, RPO)는 비-강성 흐름관(501) 내의 프로세스 물질의 유동에 의해 야기된 코리올리 편향을 검출하며 이러한 검출을 지시하는 신호를 발생시킨다. 이러한 신호는 신호들을 프로세싱하는 계측 전자부품(도시 안됨)으로 송신된다.
다음은 유량계(500) 내의 관 개구(502) 및 관 개구(512)에 비-강성 흐름관(501)을 본딩하는데 사용될 수 있는 방법을 설명한다. 첫째로, 제조자는 관 개구(502), 접착제 개구(504), 및 비-강성 흐름관(501)을 수평면 상에 배향시킨다. 도 7을 참조하면, 제조자는 접착제 애플리케이터(722)의 팁(724)을 접착제 개구(504) 내에 위치시켜서, 관 개구(502)의 내부면(508)과 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)에 인접한 갭(506)에 접근시킨다. 접착제 애플리케이터(722)가 도 7에서 보이는 것처럼 수직이 아님을 이해한다. 접착제 개구(504), 관 개구(502), 및 비-강성 흐름관(501)은 수평면으로 위치되어, 접착제 애플리케이터(722)가 접착제 개구(504) 안으로 수평으로 삽입된다. 접착제 애플리케이터(722)의 일례는 EFD 마이크로-디스펜서 모델 1500 XL-CA이다. 마이크로 디스펜서는 3 psi로 설정되며, 0.5인치만큼 긴 0.006인치 테플론-라인형 니들(Teflon-lined needle)과 3 ml 주사기를 가진다. 제조자는 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 관 개구(502)의 내부면(508) 사이의 갭(506) 내에 일정량의 접착제(720)를 도입시킨다. 접착제(720)는 시아노아크릴레이트 접착제(CA)일 수 있다. CA의 일례는 록타이트(Loctite)의 수퍼본더(Superbonder; 420)이다.
흐름관(501)의 외부면(510)과 관 개구(502)의 내부면(508)의 표면 에너지로 인해, 모세관 작용 또는 위킹 작용(wicking)으로 인해 갭(506) 안으로 접착제(720)가 흡입된다. 도 7의 화살표는 위킹 작용을 도시한다. 이러한 위킹 작용은 갭(506)의 거의 100%의 적용범위(coverage)를 제공한다. 관 개구(502), 접착제 개구(504) 및 비-강성 흐름관(501)을 수평으로 위치시킴으로써, 접착제(720)는 정수압(hydrostatic pressure)을 받지 않는다. 따라서, 접착제(720)는 위킹으로 인해 갭(506)을 채우며 정수압에 의해 영향받지 않는다. 접착제(720)가 관 개구(502)의 단부에 도달하면, 위킹은 정지하고 균일하고 대칭인 필렛(fillet)을 형성한다. 제조자는 접착제(720)가 갭(106)내에서 경화될 수 있게 한다.
이후, 제조자는 관 개구(512), 접착제 개구(514) 및 비-강성 흐름관을 수평면 상으로 배향시킨다. 이것은 상술한 바와 동일한 수평면일 수 있어서, 관 개구(102) 및 관 개구(112)가 동시에 비-강성 흐름관(501)에 접합될 수 있다. 제조자는 접착제 개구(514) 내의 접착제 애플리케이터(722)의 팁(724)을 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510) 및 관 개구(512)의 내부면(515)에 근접해서 갭(516)에 접근하도록 위치시킨다. 제조자는 일저량의 접착제(720)를 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 관 개구(512)의 내부면(515) 사이의 갭(516) 내에 도입시킨다. 외부면(510) 및 내부면(515)의 표면 에너지로 인해, 접착제(720)가 모세관 작용 및 위킹때문에 갭(516) 안으로 흡입된다. 관 개구(512), 접착제 개구(514) 및 비-강성 흐름관을 수평으로 위치시킴으로써, 접착제(720)는 정수압을 받지 않는다. 따라서, 접착제(72)는 위킹으로 인해 갭(516)을 충진시키고 정수압에 의해 영향받지 않는다. 접착제(720)가 관 개구(512)의 단부에 도달하면, 위킹이 중지되고 균일하고 대칭적인 필렛을 형성한다. 제조자는 접착제(720)가 갭(516) 내에서 경화될 수 있게 한다. 제 위치에서 비-강성 흐름관(501)을 더 한층 유지하도록 접착제를 적용한 후, 한 세트의 스크류를 접착제 개구(504) 안으로 나사결합시킨다.
접착제 개구(504, 514)는 용이하고, 편리하며 그리고 효과적으로 갭(506, 516)으로의 접근을 제공하여, 비-강성 흐름관(501)을 내부면(508, 515)에 부착시킨다는 장점을 제공한다.
본딩 강도
비-강성 흐름관(501)과 관 개구(502, 512) 사이의 강도(strength) 및 질(quality)은 사용되는 접착제의 종류와 양, 본딩되는 표면의 준비, 접착제가 경화될 때의 공기의 습도, 접착제가 경화될 때의 표면의 온도, 및 본딩되는 표면들 사이의 갭의 크기에 좌우된다.
접착제 선택
제조자는 접착제의 점도에 근거하여 접착제의 유형을 선택할 수 있다. 접착제의 점도는 접착제가 갭(506, 516) 내에 어떻게 위킹되는가에 영향을 미친다. 바 람직한 접착제의 점도의 범위는 2 내지 110 센티푸아즈(centipoise)이다. 사용되는 접착제의 양은 본딩에 필요한 강도, 경화의 속도, 및 제조의 용이성에 좌우된다.
표면 준비(surface preparation)
강한 본딩을 형성하기 위해, 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510), 관 개구(502)의 내부면(508), 및 관 개구(512)의 내부면(515)을 적절하게 준비해야 한다. 표면(510, 508, 515)은 접착제가 적용되기 전에 준비된다. 배경기술에서 설명하였듯이, PFA와 같은 플루오로폴리머 성분으로 제조된 비-강성 흐름관(501)은 상당히 낮은 표면 에너지를 가진다. 이것은 접착제가 비-강성 흐름관(501)에 본딩하는 것을 상당히 어렵게 한다. 다음의 방법은 제조자가 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)에 보다 강력한 본딩을 형성하게 한다. 제조자는 유량계(500)를 조립하기 전에 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)을 에칭한다. 예컨대, 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 관 개구의 내부면(508, 515) 사이에 복수의 부착 영역이 형성되는데, 이러한 부착 영역에 의해 비-강성 흐름관(501)이 내부면(508, 515)과 같은 다른 표면에 부착됩니다. 제조자는 나프탈렌산 나트륨 에칭액을 사용하여 외부면(510)을 에칭할 수 있다. 나프탈렌산 나트륨 에칭액의 실례는 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 및 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르이다. 비-강성 흐름관(501)의 공급자가 외부면(510)을 에칭하여 유량계(500)의 제조자가 외부면(510)을 에칭할 필요가 없게 할 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 이후, 제조자는 외부면(510)을 클리닝(cleaning)한다. 제조자는 외부면(510)을 클리닝하기 위해 알코올 용액을 사용할 수 있다.
관 개구(502)의 내부면(508) 및 관 개구(512)의 내부면(515)을 또한 준비한다. 본 실예에서는 U자형 기부(552)가 스테인레스 강으로 제조되었다고 가정한다. 제조자는 관 개구(502, 512)를 거칠게 한다. 최적화된 표면 거칠기는 약 64 마이크로인치 RMS일 수 있다. 본 경우에 있어서 종종, 제조자는 U자형 개부(552) 내의 관 개구(502, 512)를 기계가공할 때, 관 개구(502, 512)의 내부면(508, 515)은 강한 본딩에 적절한 표면 거칠기를 가진다. 이후, 제조자는 관 개구(502, 512)의 내부면(508, 515)을 클리닝하여 기계가공 오일 및 다른 성분들을 제거한다. 제조자는 초음파 용액기(ultrasonic bath) 내에서 아세톤에 의해 내부면(508, 515)을 와싱(washing)함으로써 관 개구(502, 512)의 내부면(508, 515)을 클리닝할 수 있다. 제조자는 또한 접착제를 적용하기 전에 알코올에 의해 관 개구(502, 512)의 내부면(508, 515)을 클리닝할 수 있다.
습도 및 온도
습도 및 온도는 접착제가 어떻게 경화되는가에 영향을 미친다. 보다 강력한 본딩을 생성하기 위해, 제조자는 유량계(500)가 제조되는 환경을 제어할 수 있다. CA와 같은 접착제는 습기성 접착제(508)이다. 습기는 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 관 개구(502, 512)의 내부면(508, 515) 상에서 접착제(720)가 적절하게 경화되게 하는데 필요하다. 따라서, 제조자는 접착제(720)가 경화되는 동안 유량계(500)를 둘러싸는 환경의 상대 습도를 제어할 수 있다. 이러한 상대 습도는 접착제(720)가 경화되는 동안 40% 내지 60%에서 유지될 수 있다. 상대 습도가 너무 낮다면, 접착제 가속기(adhesive accelerator)는 접착제(720)를 경화시키는 것을 돕는데 사용될 수 있다. 제조자는 또한 유량계(500)를 둘러싸는 환경의 온도를 제어할 수 있거나, 또는 본딩되는 유량계(500)의 부품의 온도를 제어할 수 있다. 이러한 온도는 약 23℃에 설정될 수 있다.
갭의 크기
갭(506, 516)의 크기는 본딩의 강도에 중요할 수 있다. 갭(506, 516)의 크기는 사용되는 접착제의 점도, 적용의 용이성, 접착제 적용 범위의 질, 및 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 관 개구(502, 512)의 내부면(508, 515)의 표면 에너지에 근거하여 선택된다. 허용가능한 갭 크기는 0.001 인치 내지 0.02 인치이다. 이러한 갭이 너무 작다면, 접착제의 위킹이 억제되며 접착제 적용범위가 불충분하게 된다. 갭이 너무 크다면, 접착제가 위킹되지 않을 수 있고 완전히 경화되지 않을 수 있다. 갭(506, 516)에 대한 최적의 갭은 강한 본딩을 생성시키도록 약 0.0035 인치가 될 것이다.
고정 장치 - 도 8 내지 도 13
도 8 내지 도 13은 본 발명의 실예의 고정 장치(800)를 도시한다. 고정 장치(800)는 유량계(500)와 같은 유량계를 제조하는 동안 유량계의 비-강성 흐름관을 고정시키도록 구성되어 있다. 도 8를 참조하면, 고정 장치(800)는 비-강성 흐름관(501)이 관 개구(502), 관 개구(512), 구동기(D), 및 픽오프(LPO, RPO)에 본딩될 수 있도록 비-강성 흐름관(501)을 제 위치에 유지시키는데 사용될 수 있다.
고정 장치(800)는 도 8 및 도 9에 도시되는 바와 같이 제 1 섹션(802) 및 제 2 섹션(804)으로 이루어져 있다. 제 1 섹션(802) 및 제 2 섹션(804)은 델린(Delrin) 또는 스테인레스 강으로 제조된다. 제 1 섹션(802)의 일단부(913) 상에는 제 1 관 개구부(912)가 위치한다. 제 2 섹션(804)의 일단부(915) 상에는 제 2 관 개구부(914)가 위치한다. 제 1 섹션(802)의 단부(913)와 제 2 섹션(804) 의 단부(915)는 서로 인접하여 피팅(fitting)되도록 구성되어 있다.
도 10 및 도 11은 제 2 섹션(804)과 인접하게 위치한 제 1 섹션(802)을 도시한다. 인접하게 위치할 때, 제 1 섹션(802) 및 제 2 섹션(804)은 고정체 블록(fixture block; 1000)을 형성한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 고정체 블록(1000)은 제 1 관 개구부(912) 및 제 2 관 개구부(914)로부터 형성된 관 개구(1101)를 포함한다. 관 개구(1101)는 제조하는 동안 유량계(500)의 비-강성 흐름관(501)을 유지시킨다. 관 개구(1101)는 비-강성 흐름관(501)의 직경보다 다소 크다. 고정체 블록(1000)은 U자형 기부(552)의 레그(517)와 레그(518) 사이에 피팅되도록 구성된다. 고정체 블록(1000)은 레그(517)의 내부면과 레그(518)의 내부면 사이의 거리와 거의 유사한 길이를 가진다.
고정체 장치(800)는 고정 수단(securing means; 806)을 더 포함한다. 고정 수단(806)은 유량계(500)의 U자형 기부(552)에 제 1 섹션(802) 및 제 2 섹션(804)을 고정시킨다. 고정 수단(806)은 도 5의 U자형 기부(552)의 관 개구(502, 512)와 관 개구(1101)를 정렬시킨다. 고정 수단(806)은 볼트, 스크류, 핀, 또는 그밖의 패스너(fastener)일 수 있다.
고정 장치(800)는 제 2 섹션(804)에 제 1 섹션(802)을 부착시키는 잠금 수단(fastening means; 810)을 더 포함한다. 잠금 수단(810)은 볼트, 클램프, 핀, 또는 그 밖의 패스너일 수 있다.
고정 장치(800)는 다음의 기능을 실행한다. 고정 장치(800)는 비-강성 흐름관(501)에 임의의 만곡부를 제거하여 비-강성 흐름관이 곧은 형상이 되게 한다. 고정 장치(800)는 비-강성 흐름관(501)이 관 개구(502) 및 관 개구(512)와 정렬하도록 비-강성 흐름관(501)을 위치시키고 유지시킨다. 고정 장치(800)는 또한 구동기 부품 및 픽오프 부품이 비-강성 흐름관(501)에 부착될 수 있도록 비-강성 흐름관(501)을 위치시키고 지지한다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실예에서 고정 장치(800)의 다른 실예를 도시한다. 고정 장치(800)는 구동기 개구(1202)를 포함한다. 구동기 개구(1202)는 고정체 블록(1000)의 표면으로부터 연장하고 고정체 블록(1000)의 관 개구(1101)와 교차한다. 본 실예에서, U자형 기부(552)는 개구(402)를 더 포함한다. 구동기 개구(1202)는 U자형 기부(552)의 개구(402)와 동일한 축선 상에 위치한다. 고정 수단(806)은 U자형 기부(552)에 고정체 블록(1000)을 고정시켜서, 고정체 블록(1000)의 구동기 개부(1202)와 U자형 기부(552)의 개구(402)를 정렬시킨다.
고정 장치(800)는 픽오프 개구(1204)를 더 포함한다. 픽오프 개구(1204)는 고정체 블록(1000)의 표면으로부터 연장하며 고정체 블록(1000)의 개구(1101)와 교차한다. 본 실예에서, U자형 기부(552)는 개구(404)를 더 포함한다. 픽오프 개구(1204)는 U자형 기부(552)의 개구(404)와 동일한 축선 상에 위치한다. 고정 수단(806)은 고정체 블록(1000)을 U자형 기부(552)에 고정시켜서, 고정체 블록(1000)의 픽오프 개구(1204)와 U자형 기부(552)의 개구(404)를 정렬시킨다.
도 12 및 도 13은 고정 장치(800)의 바닥측 상의 구동기 개구(1202) 및 픽오프 개구(1204)를 도시한다. 구동기 개구(1202) 및 픽오프 개구(1204)는 U자형 기부(552)의 개구(402, 404)와 정렬한다. 구동기 개구(1202) 및/또는 픽오프 개구(1204)는 고정 장치(800)의 상부측 상에 위치할 수 있다. 본 경우에, U자형 기부(552)는 개구(402, 404)를 구비할 필요가 없다.
고정 장치(800)는 정렬 수단(1206)을 더 포함한다. 정렬 수단(1206)은 U자형 기부(552)의 개구(402) 안으로 그리고 고정체 블록(1000)의 구동기 개구(1202) 안으로 피팅되도록 구성되어 있다. 정렬 수단(1206)은 고정체 블록(1000)의 표면으로부터 고정체 블록(1000)의 관 개구(1101)와 인접한 영역까지 연장한다. 정렬 수단(1206)은 구동기 개구(1202) 또는 개구(402)의 직경보다 큰 직경을 가지는 립(lip; 1208)을 일단부 상에 구비한다. 이러한 립(1208)은 정렬 수단(1206)이 개구(402) 및 구동기 개구(1202) 안으로 일정한 거리만큼 연장될 수 있게 한다. 립(1208)은 정렬 수단(1206)의 팁이 비-강성 흐름관(501)과 접촉하기 전에 정렬 수단(1206)을 정지시킨다. 이것은 정렬 수단(1206)이 비-강성 흐름관(501)을 손상시키는 것을 방지한다.
다음은 U자형 기부(552)에 비-강성 흐름관(501)을 본딩할 때 비-강성 흐름관(501)을 유지시키도록 고정 장치(800)를 사용하는 방법의 실예이다. 제조자는 도 5에서 레그(517)의 관 개구(502) 및 레그(518)의 관 개구(515)를 통해 비-강성 흐름관을 삽입한다. 제조자는 U자형 기부(552) 상에 제 1 섹션(802)의 하프(half)와 제 2 섹션(804)의 하프를 정렬시킨다. 제조자는 제 1 섹션(802)의 단부(913) 및 제 2 섹션(804)의 단부(915)를 맞댐하여, 고정체 블록(1000)을 형성하도록 제 1 관 개구부(912)와 제 2 관 개구부(914) 사이에서 비-강성 흐름관(501)을 둘러싼다. 제조자는 제 2 섹션(804)에 제 1 섹션(802)을 잠근다. 제조자는 고정 수단(806)을 사용하여 U자형 기부(552)에 고정체 블록(1000)을 고정시킬 수도 있다. 제조자는 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 레그(517)의 관 개구(502)의 내부면(508) 사이의 갭(506) 내에 일정량의 접착제를 도입한다. 접착제는 CA일 수 있다. 제조자는 도 5 내지 도 7에서 도시된 바와 같은 접착제 개구(504)와 같이, 접착제 개구를 통해 접착제를 도입시킬 수 있다. 제조자는 또한 비-강성 흐름관(501)의 외부면(510)과 레그(518)의 관 개구(514)의 내부면(515) 사이의 갭(516) 내에 일정량의 접착제를 도입한다.
이러한 방법은 상술한 바와 같은 보다 강한 본딩을 생성시키도록 고려되는 요인들과 병합될 수 있다. 특히, 본 방법은 사용되는 접착제의 종류와 양을 선택하는 단계와, 본딩되는 표면을 준비하는 단계와, 접착제가 경화될 때 공기의 습도를 제어하는 단계와, 접착제가 경화될 때 표면들의 온도를 제어하는 단계와, 그리고 최적의 갭 크기를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음은 구동기(D)의 구동기 부품(1212)을 비-강성 흐름관(501)에 부착시키도록 고정 장치(800)를 사용하는 방법의 일례이다. 제조자는 정렬 수단(1206)에 구동기 부품(1212)을 부착시킨다. 이러한 측면에서의 부착은 구동기 부품(1212)이 정렬 수단(1206)에 반드시 고정되는 것을 의미하지는 않는다. 구동기 부품(1212)은 정렬 수단(1206)의 단부 상에 단지 세팅될 수 있다. 제조자는 구동기 부품(1212)의 표면에 접착제를 적용한다. 이러한 접착제는 CA일 수 있다. 제조자는 정렬 수단(1206)을 사용하여 개구(402) 및 구동기 개구(1202)를 통해 구동기 부품(1212)을 삽입시킨다. 도 13은 개구(402) 및 구동기 개구(1202) 안으로 완전히 삽입된 정렬 수단(1206)을 나타낸다. 제조자는 정렬 수단(1206)을 사용하여 구동기 부품(1212)의 표면 상의 접착제를 비-강성 흐름관(501)에 접촉시킨다. 립(1208)은 정렬 수단(1206)이 구동기 부품(1212)을 지나치게 많이 밀어내고 비-강성 흐름관(501)을 손상시키는 것을 방지한다. 제조자는 접착제가 경화되도록 방치한다. 이후, 제조자는 개구(402) 및 구동기 개구(1202)로부터 정렬 수단(1206)을 제거한다.
이러한 방법은 상술한 바와 같은 보다 강력한 본딩을 생성시키도록 고려되는 요인들과 병합될 수 있다. 특히, 본 방법은 사용되는 접착제의 종류와 양을 선택하는 단계와, 본딩되는 표면을 준비하는 단계와, 접착제가 경화될 때 공기의 습도를 제어하는 단계와, 접착제가 경화될 때 표면들의 온도를 제어하는 단계와, 그리고 최적의 갭 크기를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음은 비-강성 흐름관(501)에 픽오프(LPO, RPO)의 픽오프 부품(1214)을 부착시키도록 고정 장치(800)를 사용하는 방법의 일예이다. 제조자는 정렬 수단(1206)에 픽오프 부품(1214)을 부착시킨다. 이러한 면에서의 부착은 픽오프 부품(1214)이 정렬 수단(1206)에 반드시 고정되는 것을 의미하지는 않는다. 픽오프 부품(1214)은 정렬 수단(1206)의 단부 상에 단지 세팅될 수 있다. 제조자는 픽오프 부품(1214)의 표면에 접착제를 적용한다. 이러한 접착제는 CA일 수 있다. 제조자는 정렬 수단(1206)을 사용하여 개구(404) 및 픽오프 개구(1204)를 통해 픽오프 부품(1214)을 삽입시킨다. 도 13은 개구(404) 및 픽오프 개구(1204) 안으로 완전히 삽입된 정렬 수단(1206)을 나타낸다. 제조자는 정렬 수단(1206)을 사용하여 픽오프 부품(1214)의 표면 상의 접착제를 비-강성 흐름관(501)에 접촉시킨다. 립(1208)은 정렬 수단(1206)이 픽오프 부품(1214)을 지나치게 많이 밀어내고 비-강성 흐름관(501)을 손상시키는 것을 방지한다. 제조자는 접착제가 경화되도록 방치한다. 이후, 제조자는 개구(404) 및 픽오프 개구(1204)로부터 정렬 수단(1206)을 제거한다.
구동기 부품(1212) 및 픽오프 부품(1214)은 자석일 수 있다. 구동기(D) 및 픽오프(LPO, RPO)은 통상 자석-코일 시스템이다. 따라서, 정렬 수단(1206)은 황동과 같은 자석이 아닌 물질로 제조된다.
이러한 방법은 상술한 바와 같은 보다 강력한 본딩을 생성시키도록 고려되는 요인들과 병합될 수 있다. 특히, 본 방법은 사용되는 접착제의 종류와 양을 선택하는 단계와, 본딩되는 표면을 준비하는 단계와, 접착제가 경화될 때 공기의 습도를 제어하는 단계와, 접착제가 경화될 때 표면들의 온도를 제어하는 단계와, 그리고 최적의 갭 크기를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구동기 및 픽오프 정렬을 시험하는 방법 - 도 14
도 14는 본 발명의 일례로서 유량계의 비-강성 흐름관 상에서의 구동기 및 픽오프의 정렬을 시험하는 방법을 도시한다. 이러한 방법은 유량계의 비-강성 흐름관에 구동기 부품 및 픽오프 부품을 부착시킬 때 제조 프로세스가 얼마나 정확한가를 시험하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 유량계 제조자는 비-강성 흐름관(501)에 구동기 부품(1212) 및 픽오프 부품(1214)을 부착시키도록 도 8 내지 도 13의 고정 장치(800)를 사용한 후, 고정 장치(800)의 품질을 시험하기 위해 이러한 방법을 사용할 수 있다. 도 14의 도면부호는 아래에서 괄호 안에 기재한다.
유량계를 시험하기 위해, 제조자는 구동기를 사용하여 하나 이상의 구동 주파수에서 비-강성 흐름관을 진동시킨다(1402). 제조자는 주파수의 스펙트럼에 대해 비-강성 흐름관을 진동시킬 수 있어서, 보다 유리한 결과를 달성한다. 제조자는 픽오프로부터 픽오프 신호를 수신하도록 프로세싱 시스템을 사용한다(1404). 픽오프 신호는 비-강성 흐름관의 진동 주파수를 나타낸다. 프로세싱 시스템은 픽오프 신호와 구동 주파수를 나타내는 신호를 프로세싱하여 주파수 응답을 결정한다(1406). 프로세싱 시스템은 주파수 응답에 근거하여 비-강성 흐름관 상에서의 구동기 및 픽오프의 허용불가능한 정렬을 식별한다(1408).
예컨대, 구동기 및 픽오프의 정렬이 양호하다면, 주파수 응답은 비-강성 흐름관의 제 1 및 제 3 굽힘 모드만을 포함한다. 주파수 응답이 비-강성 흐름관의 제 2 굽힘 모드에서 스파이크(spike)를 포함한다면, 이것은 구동기 및 픽오프의 불량한 축방향 정렬을 나타낸다. 프로세싱 시스템은 제조자에게 축방향 정렬이 허용불가능함을 지시할 것이다. 주파수 응답이 비-강성 흐름관의 제 1 토션 모드에서 스파이크를 포함한다면, 이것은 구동기 및 픽오프의 불량한 측방향 정렬을 나타낸다. 프로세싱 시스템은 제조자에게 측방향 정렬이 허용불가능함을 지시할 것이다. 비-강성 흐름관, 구동기 또는 픽오프의 오정렬(misalignment)의 정도는 제 2 굽힘 모드 및 제 1 토션 모드 상의 누수(leakage)에 비례한다. 당업자는 비-강성 흐름관의 제 1, 제 2 및 제 3 굽힘 모드와 제 1 토션 모드가 무엇인지 이해할 것이다. 따라서, 간결한 기재를 위해 설명은 생략할 것이다.
주파수 응답으로부터의 정보에 근거하여, 제조자는 구성되는 비-강성 흐름관의 품질을 결정할 수 있다. 제조자는 고정 장치(800) 또는 제조 프로세스의 일부 다른 부품을 변경하기 위해 정보를 사용할 수도 있다.
비-강성 흐름관을 제조하는 방법 - 도 15
도 15는 본 발명의 일예로서 플루오로폴리머 성분으로 제조된 비-강성 흐름관을 제조하는 방법을 도시한다. 배경기술에서 상술한 바와 같이, 비-강성 흐름관 제조자로부터의 비-강성 흐름관은 종종 만곡형상을 구비한다. 비-강성 흐름관 제조자는 곧은 비-강성 흐름관을 제조하는데 이러한 방법을 사용할 수 있다. 도 15의 도면부호는 아래에서 괄호 안에 기재한다.
사출성형 시스템으로부터 비-강성 흐름관을 사출성형한다(1502). 비-강성 흐름관은 PFA와 같은 플루오로 성분으로 제조된다. 비-강성 흐름관은 상온보다 높은 온도에서 사출기로부터 나온다. 제조자는 비-강성 흐름관의 섹션을 절단한다(1504). 이후, 절단된 섹션이 냉각될 때 제조자는 섹션의 종축방향 형상이 곧게 유지되도록 비-강성 흐름관의 섹션을 고정시킨다(1506). 예컨대, 제조자는 비-강성 흐름관을 직선화하도록 평면에 절단된 섹션을 클램핑(clamping)할 수 있다. 제조자는 또한 주형(mold)의 일부 유형으로 비-강성 흐름관을 넣어 비-강성 흐름관을 곧게 한다. 비-강성 흐름관이 냉각되고 곧게 되면, 제조자는 비-강성 흐름관의 섹션을 패키징하여 섹션의 곧은 형상을 유지시킨다(1508). 제조자는 여러 형상의 패키징 주형에 비-강성 흐름관을 넣어 저장 또는 운송하는 동안 비-강성 흐름관을 곧게 유지시킨다.
제조자는 또한 섹션을 패키징하기 전에 상기 비-강성 흐름관의 섹션을 에칭할 수 있다. 이것은 유량계의 제조자에게 상당히 편리할 수 있다. 제조자는 상기 비-강성 흐름관의 섹션을 특수한 종류의 패키징 내에 저장할 수 있어서, 에칭된 표면의 품질을 저하되는 것을 방지하도록 빛에 비-강성 흐름관의 섹션이 노출되는 것을 방지한다. 제조자는 또한 제어된 환경에 비-강성 흐름관의 섹션을 저장할 수 있어서, 대기 온도에서 상기 섹션을 보관할 수 있다. 이들 단계 모두는 비-강성 흐름관의 에칭된 표면의 완전성을 유지하는데 도움을 준다.

Claims (72)

  1. 기부(522), 제1 및 제2 레그(517, 158)를 구비하는 유량계 구조체를 제공하는 단계로서, 상기 제1 및 제2 레그는 상기 기부에 부착되어 있고 상기 기부로부터 이격되며, 상기 제1 및 제2 레그 각각은 상기 레그 각각을 통과하는 원통형 개구(502, 512)를 구비하고, 2개의 상기 원통형 개구가 공통축선 관계로 정렬되는, 유량계 구조체를 제공하는 단계와;
    미리정해진 갭을 형성하면서 상기 제1 및 제2 레그 내의 상기 2개의 원통형 개구(502, 512) 안으로 끼워 맞추어지도록 구성되는 외경을 가지는 비-강성 흐름관(102, 501)을 제공하는 단계와;
    상기 2개의 원통형 개구 안으로 상기 비-강성 흐름관(102, 501)을 위치시키는 단계로서, 상기 비-강성 흐름관의 섹션이 상기 제1 레그와 상기 제2 레그 사이로 연장하고, 상기 비-강성 흐름관이 상기 비-강성 흐름관의 상기 외경과 상기 2개의 개구의 내경 사이에 2개의 미리정해진 갭을 형성하는, 상기 2개의 원통형 개구 안으로 상기 비-강성 흐름관을 위치시키는 단계와;
    상기 2개의 미리정해진 갭 내에 접착제를 삽입하는 단계와;
    상기 제1 레그와 상기 제2 레그 사이로 연장하는 상기 비-강성 흐름관의 섹션이 상기 삽입된 접착제가 경화될 때 실질적으로 곧은 구성으로 유지시키는 단계를 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 제1 및 제2 레그 각각의 접착제 개구(504, 514)를 통해 각각의 미리정해진 갭 안으로 삽입되고, 각각의 접착제 개구는 교차하며 상기 제1 및 제2 레그(517, 518) 각각의 상기 원통형 개구(502, 512)와 직교하고, 상기 2개의 접착제 개구의 축선은 실질적으로 동일한 평면내에 존재하며, 상기 접착제 개구 및 상기 원통형 개구는 상기 접착제가 삽입될 때 수평 배향으로 유지되는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-강성 흐름관의 외부면은 상기 비-강성 흐름관이 다른 표면에 부착되는 다수의 부착 영역 중 하나 이상의 영역에서 에칭되는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서,
    상기 에칭은 나프탈렌산나트륨 에칭액을 사용하여 실시되는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레그와 상기 제2 레그 사이로 연장하는 상기 비-강성 흐름관의 섹션은 고정체 블록(1000)을 제공하는 단계에 의해 실질적으로 곧은 구성으로 유지되며, 상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
    상기 기부의 상기 제 1 레그와 상기 제 2 레그 사이에, 일단부 상에 제 1 관 개구부를 구비하는 제 1 섹션(802)을 삽입하는 단계; 및
    상기 기부의 상기 제 1 레그와 상기 제 2 레그 사이에, 일단부(915) 상에 제 2 관 개구부(914)를 구비하는 제 2 섹션(804)을 삽입하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 섹션의 상기 일단부는 고정체 블록(1000)을 형성하도록 상기 제 1 섹션의 상기 일단부에 인접하여 끼워 맞추어지며, 상기 고정체 블록은 제 1 관 개구부 및 제 2 관 개구부로부터 형성된 관 개구(1101)를 구비하며, 상기 비-강성 흐름관이 상기 고정체 블록의 상기 관 개구(1101) 내에 유지되는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정체 블록(1000)을 제공하는 단계는:
    상기 고정체 블록의 표면으로부터 연장하며 상기 고정체 블록의 상기 관 개구(1101)와 교차하는 구동기 개구(1202)를 제공하며, 상기 관 개구에서 구동기가 상기 구동기 개구를 이용하는 상기 비-강성 흐름관에 부착되는 단계; 및
    상기 고정체 블록의 상기 표면으로부터 연장하며 상기 고정체 블록의 상기 관 개구와 교차하는 하나 이상의 픽오프 개구(1204)를 제공하는 단계로서, 상기 관 개구에서 하나 이상의 픽오프가 상기 하나 이상의 픽오프 개구를 이용하는 상기 비-강성 흐름관에 부착되는, 하나 이상의 픽오프 개구(1204)를 제공하는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
    상기 고정체 블록(1000)의 상기 구동기 개구 및 상기 하나 이상의 픽오프 개구 내에 끼워 맞추어지고 상기 고정체 블록의 상기 표면으로부터 상기 고정체 블록의 상기 관 개구(1101)와 인접한 영역으로 연장하는 정렬 수단(1206)을 제공하며, 상기 비-강성 흐름관에 부착되는 동안 상기 정렬 수단이 상기 비-강성 흐름관에 대해 상기 구동기 및 상기 하나 이상의 픽오프를 정렬 위치에 유지시키는데 이용되는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 6 항에 있어서,
    상기 고정체 블록을 제공하는 단계는:
    상기 기부 내의 구동기 개구와 상기 고정체 블록(1000)의 상기 구동기 개구(1202)를 정렬시키기 위해 그리고 상기 기부 내의 하나 이상의 픽오프 개구와 상기 고정체 블록의 상기 하나 이상의 픽오프 개구(1204)를 정렬시키기 위해 상기 유량계(500)의 상기 기부(552)에 상기 제 1 섹션(802) 및 상기 제 2 섹션(804)을 고정시키는 고정 수단(806)을 제공하는 단계와,
    상기 고정 수단이 상기 기부에 상기 제 1 섹션 및 상기 제 2 섹션을 고정시키는데 이용되는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 비-강성 흐름관이 퍼플루오로알콕시에틸렌(PFA)으로 이루어지는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 비-강성 흐름관이 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 이루어지는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 접착제가 시아노아크릴레이트 접착제를 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 레그와 상기 제2 레그 사이로 연장하는 상기 비-강성 흐름관의 섹션에 부착시키도록 구성된 다수의 부품을 제공하는 단계와;
    상기 비-강성 흐름관을 따라 미리정해진 일련의 위치에 상기 다수의 부품을 정렬시키는 단계와;
    상기 접착제를 사용하여 상기 비-강성 흐름관에 상기 다수의 부품을 부착시키는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 12 항에 있어서,
    상기 다수의 부품이 구동기인,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 12 항에 있어서,
    상기 다수의 부품이 픽오프인,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 비-강성 흐름관의 진동을 구동시키도록 상기 다수의 부품 중 하나 이상의 부품을 사용하여, 그리고 상기 비-강성 흐름관의 진동을 감지하도록 상기 다수의 부품 중 하나 이상의 부품을 사용하여 상기 비-강성 흐름관을 진동시킴으로써 상기 다수의 부품의 위치를 시험하는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 시험한 위치의 결과에 근거하여 상기 다수의 부품에 대한 상기 미리정해진 위치를 조절하는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 비-강성 흐름관의 섹션을 사출성형함으로써 상기 제공된 비-강성 흐름관을 제조하는 단계로서, 상기 사출된 비-강성 흐름관의 섹션이 상온 이상의 온도를 가지는, 상기 제공된 비-강성 흐름관을 제조하는 단계;
    상기 비-강성 흐름관이 냉각될 때 상기 비-강성 흐름관의 종축방향 형상을 곧게 유지시키도록 상기 사출된 비-강성 흐름관의 섹션을 고정시키는 단계를 더 포함하는,
    코리올리 유량계의 조립 방법.
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