KR20110005311A

KR20110005311A - 드라이버 및 픽오프 구성요소들에 대해 지지체로 작용하는 중심의 고정 플레이트를 갖는 이중관 코리올리 유량계

Info

Publication number: KR20110005311A
Application number: KR1020107027634A
Authority: KR
Inventors: 그레고리 트리트 란함; 크리스토퍼 에이. 웨바크
Original assignee: 마이크로 모우션, 인코포레이티드
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2011-01-17
Also published as: HK1222221A1; BRPI0822679A2; AU2008355943A1; BRPI0822679B1; JP5504257B2; EP2279393A1; JP2011520122A; WO2009136943A1; EP2279393B1; KR20140010189A; KR101528521B1; AU2008355943B2; US8590398B2; CN102037336A; US20110041623A1; CA2723229A1; AR071615A1; MX2010012017A; CA2723229C

Abstract

제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')을 포함하는 유량계(30)가 제공된다. 유량계(30)는 고정 플레이트(250)를 또한 포함한다. 고정 플레이트(250)의 일부 또는 전부는 상기 제 1 과 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치된다. 드라이버 구성요소 또는 픽오프 구성요소들 중 하나 이상은 상기 고정 플레이트(250)에 커플링된다.

Description

드라이버 및 픽오프 구성요소들에 대해 지지체로 작용하는 중심의 고정 플레이트를 갖는 이중관 코리올리 유량계{DUAL TUBE CORIOLIS FLOW METER WITH A CENTRAL STATIONARY PLATE SERVING AS SUPPORT FOR DRIVER AND PICK-OFF COMPONENTS}

본 발명은 유량계, 좀더 상세하게는, 고정 엘리먼트에 커플링된 드라이버 또는 픽오프 구성요소들을 갖는 코리올리 유량계에 관한 것이다.

코리올리 질량 유량계를 사용하여 유량계의 도관을 통해 유동하는 물질 및 질량 유동에 대한 다른 정보를 측정하는 것이 알려져 있다. 전형적인 코리올리 유량계가 J. E. 스미스외 다수에 허여된 Re. 31,450, 미국 특허 4,109,524호, 미국 특허 4,491,025호에 개시되어 있다. 이러한 유량계는 직선 또는 곡선 구성의 하나 이상의 도관을 갖는다. 코리올리 질량 유량계의 각 도관 구성은 단순 벤딩, 비틀림, 또는 커플링된 타입으로 구성될 수 있는 한 세트의 고유 진동 모드들을 가지고 있다. 각각의 도관은 이러한 고유 모드들 중 하나에서 공진으로 오실레이팅하도록 구동될 수 있다. 유량계의 유입측 상의 연결 파이프라인으로부터 유량계 내로의 물질 유동은 도관 또는 도관들을 통해 지향되고, 유량계의 유출측을 통해 유량계를 나간다. 진동하는 물질로 채워진 시스템의 고유 진동 모드는 도관들의 결합 질량 및 도관들 내에 물질 유동에 의해 부분적으로 형성된다.

유량계를 통해 아무 유동이 없을 때, 도관을 따라 모든 포인트들은 인가된 드라이버 힘에 의해 오실레이팅된다. 상기 포인트들은 동일 위상 또는 작은 추기 고정 위상 오프셋에 의해 오실레이팅될 수 있고, 이는 보정될 수 있다. 물질이 유량계를 통해 유동되기 시작함에 따라, 코리올리력은 도관을 따라 각각 포인트가 상이한 위상을 갖도록 야기한다. 예를 들어, 유량계의 유입 단부에서 위상은 드라이버에 지상하고 유출구에서 위상은 드라이버에 진상이다. 도관(들) 상의 픽-오프 센서들은 도관(들)의 움직임을 나타내는 사인파 신호를 생성한다. 픽-오프 센서들로부터 신호 출력은 픽업 오프 센서들 사이의 위상 차이를 결정하도록 프로세싱된다. 두 개 또는 그 이상의 픽-오프 센서들 사이의 위상 차이가 도관(들)을 통해 물질의 질량 유량에 비례한다.

많은 픽업 장치들이 있다 할지라도, 하나의 특히 인기 드라이버 및 픽-오프 장치는 자석-코일 조립체를 포함한다. 일반적으로 이중 유동관 장치에서, 자석은 하나의 유동관에 부착되고 코일은 다른 유동관에 부착되어 자석 근방에서 위치된다. 이러한 장치에서, 구동 코일은 유동관들이 진동하게 유도하는 교류에 의해 공급된다. 픽오프 센서 자석-코일 조립체는 이후 유동관들의 운동에 비례하는 유동 전압을 발생시킨다. 일반적으로, 유동관들의 유입 단부에 하나의 픽-오프 센서 및 유출 단부에 위치된 다른 픽오프 센서가 있다. 따라서, 각 유동관이 적어도 하나의 드라이버 구성요소 및 2 개의 픽오프 구성요소를 포함한다. 자석-코일 조립체의 작동은 일반적으로 본 발명이 속한 기술 분야에서 알려져 있다.

상기 장치의 하나의 문제점은 움직이는 유동관들 상의 코일들에 와이어들이 연결되고 있다는 것이다. 과거에 이것은 여러 가지 방법에 의해 처리되었다. 첫 번째 방법은 일종의 테이프 또는 접착제를 사용하여 유동관들에 와이어들을 부착시키는 것이다. 다른 접근법은, 특히 더 작은 관 직경 유량계에서, 얇은 유연한 도선(conductors)(휨 구조물, flexures)을 사용하는 것이다. 이러한 접근법들의 둘 다 단점을 가지고 있다. 테이프 또는 접착제는 일반적으로 높은 댐핑 물질이 있기 때문에 상기 댐핑이 시간 및 온도 양쪽에 예측 불가능하게 변하면서 테이프 또는 접착제의 사용은 불만족스러운 해결책을 제공한다. 이러한 변화는 계측기의 성능에 오차의 유동 신호 및 에러를 야기할 수 있다. 휨 구조물들이 거의 댐핑을 가지지 않는 반면, 이들은 전형적으로 매우 성질이 다른 고유 주파수를 가지며 이들을 고유 주파수로 자극하는 것은 빠른 결함을 야기할 수 있다. 덧붙여, 휨 구조물들은 극단적으로 그 크기로 인해 깨지기 쉽다.

다수의 특허들은 위에 설명된 문제에 제안된 해결책들을 개시하였다. 예를 들어, 미국 특허 4,756,198호는 유량계 하우징에 코일 마운트를 용접하는 것을 개시한다. 코일들은 이후 유동관들에 부착되어 있는 오직 자석들에 의해 코일 마운트에 장착된다. '198 특허의 해결책의 문제는 와이어들이 코일로부터 자유롭게 걸려 있다는 것이다. 따라서,이 제안된 해결책은 유동관에 코일을 부착하는 것에 대해 개선점을 제공하는 반면, 느슨한 전선에 의해 동일한 문제점들이 발생한다.

다른 제안된 해결책은 미국 특허 5,349,872호에 개시된다. '872 특허는 유동관에서 코일들을 제거하는 것 및 하나가 유동관들 위에 위치하고 다른 하나가 상기 유동관 아래에 위치되면서 2 개의 인쇄 회로 PCB(250)(PCB) 상에 이들을 장착하는 것이 개시된다. 이 해결책은 '198 특허의 느슨한 와이어 상황을 해결하는 반면, 과도한 구성요소들을 병합하고 일정하지 않은 갭에 의해 야기된 에러의 가능성을 발생시킨다.

따라서, 유동관들에 부착될 코일들을 필요로 하지 않고 동시에 최소 수의 구성요소들을 사용하는 유량계를 제공할 필요성이 있다. 본 발명은 이러한 것들 및 다른 문제점들을 극복하고 본 발명이 속한 기술 분야에서 기술 진전이 달성된다.

본 발명의 일 양태에서, 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')을 포함하는 유량계(30)는

고정 플레이트(250) - 상기 고정 플레이트(250)의 일부 또는 전부가 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치됨 - ; 및

상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 픽오프 구성요소 또는 드라이버 구성요소 중 하나 이상을 포함한다.

바람직하게, 전체의 고정 플레이트(250)가 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치된다.

바람직하게, 드라이버 구성요소는 구동 코일(104B)을 포함하며 유량계(30)는 상기 구동 코일(104B) 근방에서 제 1 또는 제 2 유동관들(103, 103') 중 하나에 커플링되는 구동 자석(104A)을 더 포함한다.

바람직하게, 드라이버 구성요소는 고정 플레이트(250)의 제 1 측면에 커플링된 제 1 구동 코일(104B)을 포함하며 고정 플레이트(250)의 제 2 측면에 커플링된 제 2 구동 코일(104B)를 더 포함한다.

바람직하게, 유량계(30)는 제 1 구동 코일(104B) 근방에서 제 1 유동관(103)에 커플링된 제 1 구동 자석(104A) 및 상기 제 2 구동 코일(104B) 근방에서 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 2 구동 자석(104A)를 더 포함한다.

바람직하게, 픽오프 구성요소는 고정 플레이트(250)에 커플링된 픽오프 코일(105B, 106B)을 포함하며 유량계(30)는 픽오프 코일(105B, 106B) 근방에서 제 1 또는 제 2 유동관들(103, 103') 중 하나에 커플링된 픽오프 자석(105A, 106A)을 더 포함한다.

바람직하게, 픽오프 구성요소는 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 1 픽오프 코일(105B)을 포함하며 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 2 픽오프 코일(106B)를 더 포함한다.

바람직하게, 제 1 픽오프 코일(105B) 근방에서 제 1 유동관(103)에 커플링된 제 1 픽오프 자석(105A) 및 제 2 픽오프 코일(106B) 근방에서 상기 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 2 픽오프 자석(106A)을 더 포함한다.

바람직하게, 유량계(30)는 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')에 커플링된 하나 또는 그 이상의 평형추들(counter balances, 415)을 더 포함한다.

바람직하게, 유량계 (30)는 제 2 고정 플레이트(250)를 더 포함하고, 제 1 픽오프 코일(105B) 또는 제 2 픽오프 코일(106B)은 제 2 고정 플레이트(250)에 커플링되고, 제 2 픽오프 코일(106B) 또는 제 1 픽오프 코일(105B)은 제 1 고정 플레이트(250)에 커플링된다.

바람직하게, 고정 플레이트(250)는 계측기 전자회로(20)에 커플링된다.

바람직하게, 제 1 및 제 2 유동관들 (103, 103')은 고정 플레이트 (250)에 대해 진동하도록 구성된다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')을 포함하는 유량계(30)는

고정 플레이트(250) - 상기 고정 플레이트(250)의 일부 또는 전부가 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치되고, 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')이 상기 고정 플레이트(250)에 대해 진동하도록 구성됨 - ;

상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 1 픽오프 코일(105B) 및 상기 제 1 픽오프 코일(105B) 근방에서 상기 제 1 유동관(103)에 커플링된 제 1 픽오프 자석(105A)을 포함하는 제 1 픽오프 센서(105);

상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 2 픽오프 코일(106B) 및 상기 제 2 픽오프 코일(105B) 근방에서 상기 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 1 픽오프 자석(106A)을 포함하는 제 2 픽오프 센서(106); 및

상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 1 구동 코일(104B) 및 상기 제 1 구동 코일(104B) 근방에서 상기 제 1 또는 상기 제 2 유동관(103, 103') 중 하나에 커플링된 제 1 구동 자석(104A)을 포함하는 드라이버(104)를 포함한다.

바람직하게, 전체 고정 플레이트(250)는 제 1 및 제 2 유동관(103, 103 ') 사이에 위치된다.

바람직하게, 제 1 구동 코일(104B) 고정 플레이트(250)의 제 1 측면에 커플링되고 제 1 구동 자석(104A)은 제 1 유동관(103)에 커플링되고, 드라이버(104)는 고정 플레이트(250)의 제 2 측면에 커플링된 제 2 구동 코일(104B) 및 제 2 구동 코일(104B) 근방에서 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 2 구동 자석(104A)을 더 포함한다.

바람직하게, 유량계(30)는 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')에 커플링된 하나 또는 그 이상의 평형추들(415)을 더 포함한다.

도 1은 종래 기술에 따른 유량계를 도시한다.
도 1는 본 발명의 실시예에 따른 유량계를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 고정 요소와 함께 유량계의 일부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 고정 요소와 함께 유량계의 일부를 도시한다.

도 1 내지 도 4 및 후속하는 명세서는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 최선의 모드를 만들고 사용하는 법을 교시하는 특정 예시들을 도시한다. 본 발명의 원리를 교시하기 위해, 몇몇의 종래 양태들이 간단화 또는 생략된다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 예시들로부터 변형례들을 이해할 것이다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기에 기술된 특징들이 다양한 방식으로 결합되어 본 발명의 다중 변형들을 형성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 하기에 기술된 구체적인 사례들, 및 청구범위 및 균등물들로 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 코리올리 유량계(10)를 도시한다. 코리 올리 유량계(10)는 유입 플랜지(101) 및 유출 플랜지(101')를 포함한다. 코리 올리 유량계(10)는 유입 및 유출 플랜지(101, 101')를 통해 유체 파이프라인 또는 동류의 것에 연결되도록 구성된다. 유체가 유입 플랜지(101)에 유입됨에 따라, 매니폴드(102)에 의해 2개의 분리 스트림들로 분리된다. 액체가 분리되어 유동관들(103 또는 103') 중 하나에 유입된다. 프로세스 유체가 유동관들(103, 103')에서 유출되는 동안, 매니폴드(102')는 유체가 유출 매니폴드(101')를 통해 유출하기 전에 프로세스 유체를 재결합한다. 코리 올리 유량계(10)는 자석(104A) 및 코일 조립체(104B)를 포함하는 드라이버(104)를 또한 포함할 수 있다. 유사하게, 코리올리 유량계(10)는 자석(105A(미도시), 106A), 및 코일 조립체(105B, 106B)를 포함하는 제 1 픽오프 센서(105) 및 제 2 픽오프 센서(106)를 포함한다.

작동에서, 구동 신호는 유량계(20)에 의해 리드(110)를 통해 구동 코일(104b)로 보내진다. 구동 신호는 유동관들(103, 103')이 벤딩 축선(W, W')을 중심으로 각각 진동하게 한다. 축선들(W, W')은 유량계(10)의 동작 영역을 제한하는 복수의 브레이스 바들(120-123)을 사용하여 부분적으로 한정된다. 진동 유동관들(103, 103')은 리드(111 및 111')을 통해 계측기 전자회로(20)에 보내지는 픽오프 센서들(105, 106)의 전압을 유동한다. 계측기 전자회로(20)는 픽오프 센서들(105, 106)에 의해 보내진 신호들에 기초하여 물질 밀도와 같은 다른 정보와 함께 질량 유동 정보를 발생시킨다. RTDs(미도시) 등과 같은 온도 측정 장치들은 또한 온도 측정을 제공할 할 수 있다. 계측기 전자회로(20)는 리드(26)을 통해 하류 프로세스에 이러한 정보를 보낼 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 코일 조립체들(104B, 105B, 및 106B)을 계측기 전자회로(20)에 연결하는 리드들(110, 111, 111')은 접착제(130)를 사용하여 유동관(103')에 연결된다. 접착제(130)는 센서 불안정성을 야기하는 추가적 댐핑을 도입하는 것에 의해 코리올리 유량계의 성능에 악영향을 줄 수 있다. 또한, 유량계(10)가 변동하는 온도에 노출되면, 접착제는 떨어지기 시작하여, 추가적인 유지보수가 요구될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유량계(100)를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유량계(30)는 코리올리 유량계를 포함한다. 그러나, 유량계(30)가 진동 밀도계와 같은 다른 타입의 유량계들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범주는 코리올리 유량계에 제한되서는 안 된다.

유량계(30)는 종래 기술의 유량계(10)와 유사하고; 차이는 고정 플레이트(250)의 존재이다. 고정 플레이트(250)는다수의 물질들 및 구성들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정된 플레이트(250)는 인쇄 회로 PCB(250)(PCB, 250)을 포함한다. 그러나, 고정 플레이트(250)는 다른 물질들 또는 물질들의 조합체들을 포함할 수 있고 본 발명은 PCB의 사용에 제한되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 그러나 다음의 설명이 간단함을 위해 PCB인 동안 고정 플레이트(250)를 지칭한다 할지라도, 본 발명이 제한되지 않는다는 것이 이해되어져야 한다.

본 발명의 실시예에 따라, PCB(250)의 적어도 일부가 2 개의 유동관(103, 103') 사이에 위치한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전체 PCB(250)가 유동관들(103, 103') 사이에 위치한다. PCB(250)는 유량계(30) 외부의 구조물에 고정될 수 있고, 대안적으로, 일부 실시예들에서, PCB(250)가 유량계 하우징(미도시)에 고정된다. 다른 발명의 다른 실시예에 따르면, PCB(250)는 하나 또는 그 이상의 브레이스 바들(120-123)에 고정된다. PCB(250)를 고정하기 위해 사용된 특정 방법은 본 발명의 목적을 위해 중요하지 않으나, 대부분 실시예들에서, PCB(250)는 유동관들(103, 103')에 대해 실질적으로 고정되게 남는다. 그러나, 일부 실시예들에서, PCB(250)의 최소 진동들이 교정 루틴(calibration routine) 동안 허용되고 보상될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 2에 도시된 실시예에 따르면, 드라이버 구성요소는 PCB(250)에 커플링된다. 여기에 설명된 바와 같은 드라이버 구성 요소는 구동 코일(104B)와 같은 구동 코일, 또는 구동 자석(104A)와 같은 구동 자석을 포함한다. 계측기 전자회로(20)에 코일(104B)을 연결하는 와이어들이 PCB(250)에 커플링될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 픽오프 구성요소는 PCB(250)에 커플링된다. 여기에 도시된 픽오프 구성요소는 픽오프 코일 또는 픽오프 자석을 포함한다. 계측기 전자회로(20)에 픽오프 센서를 연결하는 와이어들이 PCB(250)에 커플링될 수 있다는 것이 또한 이해되어져야 한다. 드라이버 및 픽오프 구성요소는 알려진 본딩 또는 체결 기술을 사용하여 PCB(250)에 커플링될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 자석들(104A, 105A, 및 106A)은 PCB(250)에 커플링된다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 드라이버(104)의 모든 코일들(104B, 105B, 106B) 및 픽오프 센서들(105, 106)은 유동관들(103, 103')에 부착되는 자석들(104A, 105A, 및 106A)과 함께 PCB(250)에 커플링된다. 바람직하게, 유량계(30)의 유동관들(103, 103')은 유량계(10)의 유동관들(103, 103')보다 모두 더 가볍고, 또한, PCB(250)는 리드들(110, 111 및 111')을 유동관들(103 또는 103')에 고정할 필요를 제거한다. 따라서, 유동관들(103, 103')에 와이어들을 부착하는 것에 대해 위에서 약술된 문제들이 감소되거나, 일부 실시예들에서 제거될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 단지 픽오프 코일들(105B, 106B)이 PCB(250)에 커플링되고, 구동 코일(104B)은 종래 기술의 방법에 따라 유동관(103, 103')에 연결된다. 이 실시예에서, PCB(250)는 픽오프 코일들(105B, 106B)이 PCB(250) 내로 통합되면서 드라이버(104)가 통과해 피팅되는 개구를 포함할 수 있다. 대안적으로, PCB(250)는 드라이버(104) 아래에 위치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리드들(100)은 PCB(250)를 직접 계측기 전자회로(20)에 연결한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 각 개별 리드(100)는 PCB(250)의 내부를 통해 루트를 정할 수 있어서, 와이어의 노출을 제거한다. 대안적으로 다중 PCBs(250)가 구현될 수 있고 개별 리드들(100)이 2 개의 PCBs 사이에 루트가 정해질 수 있다. 또 다른 대안에서, 리드들(100)이 PCB(250)의 외부에 본딩되거나 체결될 수 있다.

도 2의 실시예가 단일 PCB(250)를 도시한다 할지라도, 일부 실시예들에 따라, 하나 이상의 PCB(250)가 유동관들(103, 103') 사이에 위치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 각 코일(104B, 105B 및 106B)은 개별 PCB에 마운딩된다. 따라서, 본 발명은 단일 PCB(250)에 제한되지 않는다.

유동관들(103, 103') 사이에 PCB(250)를 위치시키는 것에 의해, 계측기 전자회로(20)에 드라이버(104) 및 픽오프 센서들(105, 106)을 연결하는 리드들(100)을 고정할 필요가 감소될 수 있다. 모든 코일들(104B, 105B, 및 106B)이 PCB(250)에 커플링되는 실시예들에서, 유동관들(103, 103')에 리드들(100)을 고정시킬 필요가 제거될 수 있다. 바람직하게, 리드들(100)은 유동관들(103, 103')의 댐핑 또는 고유 주파수에 영향을 주지 않는다. 따라서 유량계(30)는 종래 기술보다 더 안정적이고 효율적인 진동 유량계를 제공한다. 더욱이, 유량계(30)는 센서가 평형을 잃게 할 수 있어 센서 성능에 영향을 주는 테입 또는 와이어의 추가적인 무게를 포함하지 않는다. 덧붙여, 유량계(30)에서 PCB(250)의 사용은 휨 구조물의 사용과 관련된 전술된 문제들을 제거한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 평면도로부터 유량계(30)를 도시한다. 도 3은 전체 유량계(30)를 도시하지만, 오히려 PCB(250)를 따라 유동관들(103, 103')의 일부를 도시한다. 도시될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라, PCB(250)의 적어도 일부가 유동관(103, 103') 사이에 위치한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전체 PCB(250)가 유동관들(103, 103') 사이에 위치한다.

도 3에 도시된 실시예는 하나의 중요한 양태에서 도 2에 도시된 실시예와 상이하다; 도 3에 도시된 실시예만이 드라이버(104)의 유입단부에 하나의 자석(105A) 및 드라이버(104)의 유출단부에 오직 하나의 자석(106A)을 포함한다. 따라서, 제 1 픽오프 센서(105)는 오직 하나의 유동관(103 또는 103')에 커플링된다. 마찬가지로, 제 2 픽오프 센서(106)가 오직 하나의 유동관(103, 103')에 커플링된다. 따라서, 유동관(103')은 제 1 픽오프 센서(105)를 가지며 유동관(103)은 제 2 픽오프 센서(106)을 가진다. 본 발명의 일 실시예에서, 유량계(30)는 유동관(103')의 유입 단부와 유동관(103)의 유출 단부 사이의 위상차를 측정한다.

도 3에 도시된 실시예가 유동관(103')에 위치된 제 1 픽오프 자석(105a) 및 유동관(103)에 위치된 제 2 픽오프 자석(106a)를 도시하는 반면, 다른 실시예에서 자석들(105A, 106A)이 바꿀 수 있음을 이해해야 한다. 정확한 위치 설정은 본 발명의 목적을 위해 중요하지 않다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따라, 제 1 픽오프 자석(105A) 및 제 2 픽오프 자석(106A)은 상이한 유동관들(103, 103') 상에 위치된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 유량계(30)의 일부에 대한 평면도(30)이다. 도 4에 도시된 실시예는 평형추(counter balances, 415)를 제외하고 도 3에 도시된 실시예와 유사하다. 본 발명의 실시예에 따르면, 위에서 설명한 바와 같이, 유량계(30)는 드라이버(104)의 유입 단부에 오직 하나의 픽오프(105) 및 드라이버(104)의 유출 단부에 오직 하나의 픽오프(106)를 포함한다. 하나의 단일 픽오프 자석이 각 유동관(103, 103')에 포함되기 때문에, 유동관들(103, 103')은 불균형할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 평형추(415)는 불균형 유동관(103, 103')을 보상하기 위해 제공된다. 일 실시예에 따라, 평형추들(415)은 자석이 종래 기술에 따라 위치되는 실질적으로 동일한 위치에 유동관(103, 103') 상에 위치된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 평형추들(415)은 자석이 종래 기술에 따라 위치되는 곳과 상이한 위치에 위치된다. 일부 실시예들에서, 평형추들(415)은 도 4에 도시된 내측보다는 오히려 유동관(103, 103')의 외측부사에 위치될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 평형추들(415)은 예를 들어 슬리브로서 유동관(103, 103')의 실질적으로 전체 외경 주위에 위치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 평형추들(415)은 실질적으로 자석들(105A, 106A)과 동일한 무게이다. 그러나, 평형추들(415)의 무게는 자석들(105A, 106A)와 상이한 무게를 가질 수 있다.

평형추들(415)은 자석들(105A, 및 106A)에 의해 유동관들(103, 103')에 추가된 무게에 반대되는 것에 의해 유동관들(103, 103')을 밸런싱하기 위해 제공된다. 따라서, 유동관들(103, 103')은 하나의 픽오프 자석(105A, 106A)을 오직 포함할지라도 유동관들(103, 103')은 여전히 밸런싱될 것이다.

본 발명은 유동관들(103, 103')의 외측에 부착될 리드들(100)을 요구하지 않는 유량계(30)를 제공한다. 또한, 본 발명은 유동관들(103, 103') 가각에 부착된 오직 단일 픽오프를 포함하는 유량계(30)를 제공한다. 위에 개시된 본 발명의개념들은 코리올리 유량계들에 적용가능할 뿐아니라, 픽오프 센서들로부터 연장되는 와이어들의 사용을 요구하는 다른 유량계에 적용가능하다는 것이 이해되어야 한다.

위의 실시예들의 자세한 설명은 본 발명의 범위 내에서 발명자에 의해 의도될 수 있는 모든 실시예들의 완전한 설명은 아니다. 사실, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 위에서 설명한 실시예들의 특정 요소가 다양하게 결합되거나 추가적인 실시예를 만들 수 있고, 이러한 추가적인 실시예들이 본 발명의 범주 및 교시 내에 있다는 사실을 인식할 것이다. 위에서 설명한 실시예들이 전체 또는 부분적으로 결합되어 본 발명의 범주 및 교시들 내에 추가적인 실시예들을 만들 수 있다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 또한 명백할 것이다.

따라서, 본 발명의 특정 실시예들, 및 예시들은 여기에 도시적 목적으로 기술된다 할지라도, 다양한 균등 변형예들이 본 발명의 범주 내에서 가능하다는 것을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 인식할 수 있다. 여기에 제공된 교시들은 다른 유량계에 적용되고, 또한 위에 기술되고 첨부된 도면들에 도시된 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 발명의 범위는 다음과 같은 청구범위에서 결정하여야 한다.

Claims

제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')을 포함하는 유량계(30)로서,
고정 플레이트(250) - 상기 고정 플레이트(250)의 일부 또는 전부가 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치됨 - ; 및
상기 고정 플레이트(250)에 커플링되는 픽오프 구성요소 또는 드라이버 구성요소 중 하나 이상을 포함하는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 고정 플레이트(250) 전체가 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치되는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 드라이버 구성요소가 구동 코일(104B)을 포함하며 상기 유량계(30)가 상기 구동 코일(104B) 근방에서 상기 제 1 또는 제 2 유동관들(103, 103') 중 하나에 커플링되는 구동 자석(104A)를 더 포함하는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 드라이버 구성요소는 고정 플레이트(250)의 제 1 측면에 커플링된 제 1 구동 코일(104B)을 포함하며 상기 고정 플레이트(250)의 제 2 측면에 커플링된 제 2 구동 코일(104B)를 더 포함하는
유량계(30).
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 구동 코일(104B) 근방에서 제 1 유동관(103)에 커플링된 제 1 구동 자석(104A) 및 상기 제 2 구동 코일(104B) 근방에서 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 2 구동 자석(104A)를 더 포함하는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 픽오프 구성요소는 상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 픽오프 코일(105B, 106B)을 포함하며 상기 유량계(30)는 상기 픽오프 코일(105B, 106B) 근방에서 상기 제 1 또는 제 2 유동관들(103, 103') 중 하나에 커플링된 픽오프 자석(105A, 106A)을 더 포함하는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 픽오프 구성요소는 상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 1 픽오프 코일(105B)을 포함하며 상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 2 픽오프 코일(106B)를 더 포함하는
유량계(30).
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 픽오프 코일(105B) 근방에서 상기 제 1 유동관(103)에 커플링된 제 1 픽오프 자석(105A) 및 상기 제 2 픽오프 코일(106B) 근방에서 상기 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 2 픽오프 자석(106A)을 더 포함하는
유량계(30).
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')에 커플링된 하나 또는 그 이상의 평형추들(415)을 더 포함하는
유량계(30).
제 7 항에 있어서,
제 2 고정 플레이트(250)를 더 포함하고,
상기 제 2 고정 플레이트(250)에 상기 제 1 픽오프 코일(105B) 또는 상기 제 2 픽오프 코일(106B) 중 하나가 커플링되고, 상기 제 1 픽오프 코일(105B) 또는 상기 제 2 픽오프 코일(106B) 중 다른 하나가 상기 제 1 고정 플레이트(250)에 커플링되는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 고정 플레이트(250)가 계측기 전자회로(20)에 연결되는
유량계(30).
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')이 상기 고정 플레이트(250)에 대해 진동하도록 구성되는
유량계(30).
제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')을 포함하는 유량계(30)로서,
고정 플레이트(250) - 상기 고정 플레이트(250)의 일부 또는 전부가 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치되고, 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')이 상기 고정 플레이트(250)에 대해 진동하도록 구성됨 - ;
상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 1 픽오프 코일(105B) 및 상기 제 1 픽오프 코일(105B) 근방에서 상기 제 1 유동관(103)에 커플링된 제 1 픽오프 자석(105A)을 포함하는 제 1 픽오프 센서(105);
상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 2 픽오프 코일(106B) 및 상기 제 2 픽오프 코일(105B) 근방에서 상기 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 1 픽오프 자석(106A)을 포함하는 제 2 픽오프 센서(106); 및
상기 고정 플레이트(250)에 커플링된 제 1 구동 코일(104B) 및 상기 제 1 구동 코일(104B) 근방에서 상기 제 1 또는 상기 제 2 유동관(103, 103') 중 하나에 커플링된 제 1 구동 자석(104A)을 포함하는 드라이버(104)를 포함하는
유량계(30).
제 13 항에 있어서,
상기 고정 플레이트(250) 전체가 상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103') 사이에 위치되는
유량계(30).
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 구동 코일(104B)은 상기 고정 플레이트(250)의 제 1 측면에 커플링되고 상기 제 1 구동 자석(104A)은 상기 제 1 유동관(103)에 커플링되고, 상기 드라이버(104)는 상기 고정 플레이트(250)의 제 2 측면에 커플링된 제 2 구동 코일(104B) 및 상기 제 2 구동 코일(104B) 근방에서 상기 제 2 유동관(103')에 커플링된 제 2 구동 자석(104A)을 더 포함하는
유량계(30).
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 유동관들(103, 103')에 커플링된 하나 또는 그 이상의 평형추들(415)을 더 포함하는
유량계(30).
제 13 항에 있어서,
상기 고정 플레이트(250)가 계측기 전자회로(20)에 연결되는
유량계(30).