KR20130082438A - 진동 유량계에 케이스를 커플링하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

진동 유량계에 케이스를 커플링하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

진동 유량계(205)가 제공된다. 진동 유량계(205)는 제 1 단부 부분(211) 및 제 2 단부 부분(212)을 포함하는 유동관(210)을 포함한다. 진동 유량계(205)는 상기 유동관(210)의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스(300)를 포함한다. 진동 유량계(205)는 또한 제 1 케이스 연결부(290)를 포함한다. 상기 제 1 케이스 연결부(290)는 상기 유동관(210)의 상기 제 1 단부(211)에 커플링된 제 1 부분(295); 및 상기 제 1 단부 부분(211)이 도관 축선(X)을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 부분(295)으로부터 방사형으로 연장되어 상기 케이스(300)에 커플링된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292, 293, 294)을 포함한다.

Description

진동 유량계에 케이스를 커플링하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COUPLING A CASE TO A VIBRATING FLOW METER}
본 발명은 진동 유량계에 관한 것으로, 더 상세하게는 진동 유량계에 케이스를 커플링하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
예를 들어 밀도계 및 코리올리 유량계와 같은 진동 유량계는 예를 들어, 밀도, 질량 유량, 체적 유량, 총 질량 유동, 온도, 및 다른 정보들과 같은 유동 물질들의 특성을 측정하기 위해 사용된다. 진동 유동계들은 예를 들어 직선, U-자형, 또는 불규칙한 구성들과 같은 상이한 형상들을 가질 수 있는 하나 이상의 유동관(210)들을 포함한다.
하나 이상의 유동관(210)들은, 예를 들면 단순 벤딩, 비틀림, 레이디얼(radial), 및 커플링된 모드들을 포함하는 한 세트의 고유 진동 세트들을 가진다. 하나 이상의 유동관(210)들은 유동 물질의 특성을 결정하기 위한 이들 모드들 중 하나로 공진 주파수에서 적어도 하나의 드라이버에 의해 진동된다. 하나 이상의 유량계 전자 회로부는 전형적으로 자석/코일 조합인 적어도 하나의 드라이버에 드라이브 신호를 전송하고, 상기 자석은 전형적으로 유동관(210)에 부착되고 상기 코일은 장착 구조물에 또는 다른 도관에 부착된다. 드라이버 신호는 드라이버가 드라이브 모드에서 드라이브 주파수로 하나 이상의 도관들을 진동하게 한다. 예를 들어, 드라이버 신호는 코일로 전송되는 주기적인 전기 전류일 수 있다.
적어도 하나의 픽오프가 도관(들)의 움직임을 검출하여서 진동하는 도관(들)의 움직임을 나타내는 정현파의 픽오프 신호를 생성한다. 픽오프는 전형적으로 자석/코일 조합이며, 상기 자석은 전형적으로 하나의 도관에 부착되고 상기 코일은 장착 구조물에 또는 다른 도관에 부착된다. 픽오프 신호는 하나 이상의 전자회로부에 전송되고; 필요하다면 그리고 잘 알려진 원리에 따라 픽오프 신호가 유동 물질의 특성을 결정하거나 드라이버 신호를 조절하도록 하나 이상의 전자회로부에 의해 사용될 수 있다.
일반적으로, 진동 유량계들은 서로 반대로 진동하여서 본질적으로 밸런싱된 시스템을 생성하는 2 개의 진동 도관들이 제공된다. 결과적으로, 각 도관으로부터의 진동들은 진동 또는 토오크 힘이 임의의 연결되는 구조물들에 전달되는 것을 방지하는 방식으로 완전히 상쇄된다. 마찬가지로, 두 진동 도관들이 사용하는 경우, 장착 구조물의 진동이 유량계에서 상쇄되는데 픽오프들이 일반적으로 유동관들 사이의 오직 상대적 움직임을 측정하며, 외적으로 유도된 진동들이 양 도관들을 동등하게 진동시키는 경향이 있기 때문이다. 그러나, 이중 도관들이 예를 들어 압력 강하 또는 막힘(clogging)의 문제점들로 인해 바람직하지 않은 특정 어플리케이션들이 있다. 이러한 상황에서 단일 도관 시스템이 바람직할 수 있다.
바람직한 단일 도관 시스템이 있을 수 있을 지라도, 단일 도관 시스템들은 내재된 불균형 문제들을 제공한다. 이러한 문제를 해결에서 시도들은 시스템을 완전히 균형잡기 위하여 밸런싱 구조물, 예를 들어 더미 관(dummy tube) 또는 밸런스 바를 사용하는 것 및 밸런싱 구조물의 움직임을 사용하는 것을 포함하였다. 그러나, 관 내의 유체의 밀도가 변함에 따라 관 내의 유체를 포함하는 관의 전체 질량이 변하기 때문에, 이러한 기술들은 자체적으로 불균형 문제들을 제거하는데 있어서 제한된 성공을 경험하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 단일 도관 타입 진동 유량계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 유량계는 밸런스 바(102)를 둘러싸는 케이스(106)를 포함한다. 밸런스 바(102)는 원통형이며 도관(101)을 둘러싼다. 도관(101)은 밸런스 바(102)의 연결 링들(103, 104)에 의해 형성되는 활동부(active portion, 109) 및 비활동부(110)들을 가진다. 비활동부(110, 110')는 케이스(106)의 단부 엘리먼트들(107, 108)을 넘어 플랜지들(미도시)로 연장된다. 도관(101)은 케이스의 개구에 연결된 입력 단부(111) 및 상기 케이스 단부(108)의 개구에 연결된 출력 단부(112)를 가진다.
작동에서, 도관(101) 및 밸런스 바(102)는 드라이버(D)에 의해 반상으로(in phase opposition) 진동된다. 물질이 유동하면서, 이러한 예시에서 도관(101)의 진동은 픽오프 센서들(LPO, RPO)에 의해 검출된 도관(101)에서의 코리올리 응답을 유도한다. 픽오프 센서들 사이의 위상 변위는 유동 물질에 관한 정보를 나타낸다. 속도 센서들의 신호 출력은 예를 들어 질량 유량, 밀도, 점도, 등과 같은 유동 물질에 관한 목표된 정보를 도출하도록 신호들을 프로세싱하는 계기 전자장치 회로(125)에 리드들(122, 124)를 통해 인가된다.
진동 유량계가 상이한 밀도, 온도, 및 점도의 물질들을 포함하는 작동 조건들의 넓은 범위에 걸쳐 정확한 정보를 제공하는 것이 필요하다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 유량계가 조건들의 범위에 걸쳐 안정적으로 작동하는 것이 바람직하다. 이러한 안정성을 달성하기 위해서, 유량계의 진동들에 의해 유도되든지 펌프와 같은 다른 소스로부터 진동되든지 간에, 진동 시스템에 대한 외부 진동들이 유동 물질의 유체 특성을 결정하는데 사용된 코리올리 가속도 이외에 유동 물질 상에 추가적인 가속도를 부과하기 때문에, 유량계 진동이 활동 도관 부분(active conduit portion) 및 밸런스 시스템에서 격리되는 것이 바람직하다. 외부 진동은 또한 도관의 활동 길이(active length)를 한정하는 노드들(어떠한 움직임도 경험하지 않는 영역)을 다른 위치로 옮긴다. 이러한 효과는 보상하기 어려우며 유량계가 연결된 구조물의 강성과 같은 미지의 파라미터들에 따라 영향을 받는다. 따라서, 목표되지 않은 진동들은 유동 물질에 관한 정확한 출력 정보를 제공하기 위한 유량계의 능력을 방해한다.
유체의 밀도에서의 변화로 인한 불균형 문제들을 해결하는데 종래 기술의 시도들은 평형추 구조물(counterbalance structure)의 진동 진폭에 대해 도관의 진동 진폭의 비율을 조절하는 것을 포함한다. 구조물을 밸런싱하는데 있어서, 모멘텀이 밸런싱되는 것이다. 모멘텀은 질량과 속도의 곱이고, 속도는 진동 진폭에 비례한다. 따라서, 진동 진폭비를 변경하는 것은 유량계 밸런스를 변경한다. 예를 들어 (내부에 위치된 유체를 포함하여) 도관의 질량 및 평형추 구조물의 질량이 초기에 같고 이후 (예를 들어, 도관 내의 유체에서 밀도의 증가의 결과로) 도관의 질량 2배가 된다면, 이후 도관의 진폭을 절반으로 감소시키는 것은 도관/평형추 시스템에 밸런스를 회복시킬 것이다. 실제로, 평형추 구조물 및 도관 모두의 결합된 진폭은 계기 전자장치에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 도관 진폭은 더 작은 범위까지 감소될 수 있으며 밸런스 구조물 진폭은 상기 예시에서, 평형추 진폭 대 도관 진폭의 비율이 2:1일 때까지로 소정 범위까지 증가될 수 있다.
종래 기술에서 사용된 바와 같이 진폭비를 조절하는 전형적인 방법은 매우 유연한(스프링비) 장착에 의해 진동 구조물을 격리하는 것이다. 아이디어는 공간에 격리된 진동 구조물이 항상 밸런싱된다는 것이다. 예를 들어 스프링이 공간에 2 개의 같은 질량들을 결합시킨다면, 이에 따라 서로 이상으로 진동하도록 세팅될 때 질량들이 같은 진폭으로 진동하고, 스프링은 질량들 사이 중간에 부동의 노드를 가질 것이다. 하나의 질량이 증가되어서 질량들이 다시 진동하도록 설정된다면, 증가된 질량의 진동 진폭은 자동적으로 감소되고, 그리고 나머지 질량의 진동 진폭은 모멘텀이 밸런스를 유지하도록 자동적으로 증가된다. 그러나, 그 결과로, 스프링 상의 노드의 새로운 위치는 더 큰 질량에 더 가깝게 재배치될 것이다. 진동 유량계의 진동 구조물은 비슷하고, 그리고 노드 재배치가 문제점이다.
자체-밸런싱 단일 관 유량계를 활용하는 종래 기술의 유량계의 설계는 튜닝 포크(tuning fork)와 유사하고 여기서 하나의 타인(one tine)은 유동관의 활동 섹션이고, 다른 타인은 밸런스 구조물이고, 핸들이 상기 케이스에 활동 구조물을 결합시키는 유동관의 비활동 섹션들이다. 이러한 구성에서, 튜닝 포크의 하나의 타인에 질량을 추가하는 것은 그 진폭을 감소시키고 그리고 나머지 타인의 진폭을 증가시킨다. 이전에 2 개의 타인들과 핸들의 교차점에서 노드는 증가된 질량에 의해 위로 재배치된다(relocate up). 결과는 핸들이 낮은-질량 타인에 의해 진동한다는 것이다. 진동 핸들이 고정되게 클램핑된다면, 진동 주파수가 증가하는 반면, 느슨하게 클램핑된다면 주파수가 떨어진다. 이것은 유량계들을 가진 문제이다.
도 1의 유량계를 위해, 진동 시스템은 반상으로 진동되는 밸런스 바(102) 및 활동 도관부(109)를 포함한다. 밸런스 바(102) 및 도관(101)의 단부들은 연결 링들(103, 104)에 의해 커플링된다. 비활동 도관부들(110, 110')은 연결 링들(103, 104)로부터 케이스 단부들(107, 108)로 지지되지 않으면서 연장된다. 이러한 비활동 도관부들은 튜닝 포크 핸들에 상응한다. 이것들이 밀도에 의해 진동 변화를 가능하게 하는 유연한 장착들(soft mounts)이기 때문에 이것들은 필요하며 지지되지 않는다. 그러나, 이것들은 유체의 밀도가 변화될 때 튜닝 포크 핸들처럼 진동한다. 상기 진동이 케이스(103) 및 플랜지들(106)의 진동을 야기할 수 있기 때문에 이것은 바람직하지 않다. 케이스(103) 및 플랜지들(106)의 진동 진폭이 유량계가 장착된 구조물의 강성에 의존하기 때문에, 미지의 진폭의 에러가 유동 측정에서 유도될 수 있다.
전형적인 방법으로 진폭비를 조절하는 것은 진동 구조물의 축선을 따라 존재하는 부동 노드들의 재배치의 결과를 가져오기 때문에 종래 기술 유량계들에서 추가적 단점을 가진다. 따라서, 노드들 사이의 영역은 보통 도관의 활동 길이를 한정한다. 활동 길이는 측정 감도에 영향을 미친다. 노드들이 케이스 단부들 쪽으로 외측에 재배치된다면, 활동 길이가 증가된다. 이전의 비활동 도관 섹센들은 진동의 일부분으로서 벤딩되고 이 벤딩 움직임은 유체에 코리올리 가속도를 부여한다. 상기 추가적인 코리올리 가속도가 유량계의 감도에 추가되거나 감도로부터 차감된다. 계기가 파이프라인에 부착되는 강성이 상기 추가적인 코리올리 가속도의 양에 영향을 주기 때문에, 노드들의 재배치를 보상하는 어떠한 방법도 없다. 노드들의 이러한 재배치는 측정 정확성을 더 저하시킨다.
그러나, 계기 민감도를 변화시키지 않는 노드 재배치의 하나의 형태가 있다. 유동관의 비활동부들이 이들 축선들을 중심으로 회전하도록 구속된다면, 상기 노드들은 유체의 코리올리 가속도를 변화시키는 것없이 축선들 위아래로 운동할 수 있다. 이것은 소위 비활동 도관부가 유체에서 코리올리 가속도를 생성하도록 벤딩되는 이유이다. 관 벤딩 없음은 노드 재배치에 불구하고 감도 변화 없음을 의미한다. 그러나, 지금까지 이러한 원리는 코리올리 유량계에서 사용되지 않았다. 따라서, 도관이 그 축선을 중심으로 자유롭게 회전하면서 유지되지만, 실질적으로 활동 관 길이를 변화시키는 것으로부터 방지되는 방식으로 그 케이스에 유동관을 커플링할 수 있는 시스템에 대한 필요가 당 분야에서 있다. 본 발명은 이러한 것 및 다른 문제점들을 극복하고 본 발명이 속한 기술 분야에서 기술 진전이 달성된다.
진동 유량계는 본 발명의 실시예에 따라 제공된다. 진동 유량계는 유동관을 포함한다. 유동관은 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 포함한다. 진동 유량계는 유동관의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스를 또한 포함한다. 진동 유량계는 제 1 케이스 연결부를 포함한다. 제 1 케이스 연결부는 유동관의 제 1 단부 부분에 커플링된 제 1 부분을 포함한다. 제 1 케이스 연결부는 제 1 부분으로부터 방사형으로 연장하여 상기 케이스에 커플링되는 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들을 또한 포함한다.
진동 유량계를 위한 케이스 연결부가 본 발명의 실시예에 따라 제공된다. 케이스 연결부는 유동관의 적어도 일부에 커플링되도록 구성된 제 1 부분을 포함한다. 케이스 연결부는 하나 또는 그보다 많은 변형 부재들을 또한 포함한다. 변형가능 부재들은 제 1 부분으로부터 방사형으로 연장되어 케이스에 커플링되도록 구성된다.
진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법은 본 발명의 실시예에 따라 제공된다. 유량계는 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 구비한 유동관; 및 상기 유동관의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스를 포함한다. 상기 방법은 상기 유동관의 제 1 단부 부분에 제 1 케이스 연결부의 제 1 부분을 커플링하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제1 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 제 1 케이스 연결부의 제 1 부분으로부터 케이스로 연장되는 하나 또는 그보다 많은 변경가능한 부재들을 커플링하는 단계를 또한 포함한다.
양태들
본 발명의 일 양태에 따르면, 진동 유량계는
제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 포함하는 유동관;
상기 유동관의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스;
제 1 케이스 연결부;를 포함하고, 상기 제 1 케이스 연결부가:
상기 유동관의 제 1 단부에 커플링된 제 1 부분; 및
상기 제 1 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 부분으로부터 방사형으로 연장되어 상기 케이스에 커플링된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들을 포함한다.
바람직하게, 진동 유량계는 제 2 케이스 연결부를 더 포함하고, 상기 제 2 케이스 연결부가:
상기 유동관의 상기 제 2 단부 부분에 커플링된 제 1 부분; 및
상기 제 2 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 부분으로부터 방사형으로 연장되어 상기 케이스에 커플링된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들을 포함한다.
바람직하게, 진동 유량계는 상기 도관 및 구동 부재에 커플링된 베이스;를 더 포함하고, 상기 도관 및 상기 구동 부재의 움직임을 밸런싱하기 위해 상기 베이스가 실질적으로 고정되게 유지하는 것 또는 상기 도관과 실질적으로 동상으로 운동하는 것 또는 상기 구동 부재와 실질적으로 동상으로 운동하는 것 사이에서 스위칭된다.
바람직하게, 진동 유량계는 상기 도관의 단부 부분들에 상기 베이스를 커플링하는 한 쌍의 커넥터들; 및
상기 도관에 커플링된 한 쌍의 플랜지들;을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 케이스 연결부들이 상기 플랜지들과 상기 커넥터들 사이에서 상기 도관을 지지한다.
바람직하게, 상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들이 변형가능 부재들의 평면에 평행한 방향으로 그리고 유동관의 회전 축선에 평행한 방향으로 유동관의 움직임을 제한하지만, 상기 도관이 회전 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들이 서로로부터 각도(α) 만큼 분리되고, 상기 각도(α)가 180°보다 작다.
바람직하게, 상기 제 1 부분이 상기 유동관의 단부 부분의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 중심 허브를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 진동 유량계용 케이스 연결부는
유동관의 적어도 일부에 커플링되도록 구성된 제 1 부분; 및
상기 제 1 부분으로부터 방사형으로 연장되며 케이스에 커플링되도록 구성된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들를 포함한다.
바람직하게, 상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들이 서로로부터 각도(α) 만큼 분리되고, 상기 각도(α)가 180°보다 작다.
바람직하게, 상기 하나 또는 그보다 많은 부재들 중 하나의 변형가능 부재가 상기 변형가능 부재의 평면내 운동에 저항하고 그리고 상기 평면에 수직한 방향으로 운동시에 부분적으로 변형하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 제 1 부분은 상기 유동관의 단부 부분의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 중심 허브를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법은 상기 진동 유량계는 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 구비한 유동관; 및 상기 유동관의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스를 포함하고, 상기 방법이 :
상기 유동관의 제 1 단부 부분에 제 1 케이스 연결부의 제 1 부분을 커플링하는 단계; 및
상기 제1 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 케이스 연결부의 제 1 부분으로부터 연장되는 하나 또는 그보다 많은 변경가능 부재들을 상기 케이스에 커플링하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 유동관의 제 2 단부 부분에 제 2 케이스 연결부의 제 1 부분을 커플링하는 단계; 및
상기 제 2 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 2 케이스 연결부의 제 1 부분으로부터 연장되는 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들을 상기 케이스에 커플링하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은
상기 도관 및 구동 부재에 베이스를 커플링하는 단계를 더 포함하고, 상기 도관 및 상기 구동 부재의 움직임을 밸런싱하기 위해 상기 베이스가 실질적으로 고정되게 유지하는 것 또는 상기 도관과 실질적으로 동상으로 운동하는 것 또는 상기 구동 부재와 실질적으로 동상으로 운동하는 것 사이에서 스위칭된다.
바람직하게, 상기 방법은
한 쌍의 커넥터들을 사용하여 상기 제 1 및 제 2 단부 부분에 상기 베이스를 커플링하는 단계; 및
상기 제 1 및 제 2 케이스 연결부들이 상기 플랜지들과 상기 커넥터들 사이에서 상기 도관을 지지하도록 상기 도관에 한 쌍의 플랜지들을 커플링하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은
상기 변형가능 부재들의 평면에 평행한 방향으로 그리고 상기 유동관의 회전 축선에 평행한 방향으로 상기 유동관의 움직임을 제한하지만 상기 유동관이 상기 회전 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록, 제 1 케이스 연결부를 사용하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들이 서로로부터 각도(α)만큼 분리되고, 상기 각도(α)가 180°보다 작다.
바람직하게, 상기 제 1 부분은 상기 유동관의 단부 부분의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 중심 허브를 포함한다.
도 1은 종래기술의 단일 관 유량계를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유량계의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 케이스 연결부의 확대도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 케이스 연결부의 확대도를 도시한다.
도 2 내지 도 4 및 후속하는 설명은 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 2는 본 발명의 실시예에 따른 유량계(205)의 부분 단면도이다. 도시된 진동 유량계(205)는 센서 조립체(206), 및 밸런스 구조물(208)을 포함하는 코리올리 유량계의 형태이다. 하나 이상의 계기 전자장치(207)가 리드들(110, 111, 111')을 통해 센서 조립체(206)에 연결되어서 예를 들어 밀도, 질량 유량, 체적 유량, 총 질량 유동, 온도, 및 다른 정보와 같은 유동 물질의 특성을 측정한다. 계기 전자장치(207)는 리드(26)를 통해 사용자 또는 다른 프로세서에 정보를 전송할 수 있다.
센서 조립체(206)는 유동 물질을 수용하기 위한 유동 경로를 형성하는 유동관(210)을 포함한다. 유동관(210)은 도시된 바와 같이, 벤딩될 수 있고, 또는 직선 구성 또는 불규칙 구성과 같은 임의의 다른 형상이 제공될 수 있다. 센서 조립체(206)가 유동 물질을 운반하는 파이프 시스템에 삽입된다면, 물질은 입구 플랜지(미도시)를 통해 센서 조립체(206)에 유입되고, 이후 유동 물질의 특성이 측정되는 유동관(210)을 통해 흐른다. 이를 후속하여, 유동 물질은 유동관(210)을 나가서 출구 플랜지(미도시)를 통과한다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 유동관(210)이 다양한 적절한 수단들을 통해 도 1에 도시된 바와 같은 플랜지들(106)과 같은 플랜지들에 연결될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 실시예에서, 유동관(210)은 커넥터들(270, 271)로부터 대체로 연장되어 외측 극단부들에서 플랜지들에 연결되는 단부 부분들(211, 212)이 제공된다.
본 예시의 센서 조립체(206)는 적어도 하나의 드라이버(220)를 포함한다. 드라이버(220)는 밸런스 구조물(208)의 구동 부재(250)에 연결된 제 1 부분 및 유동관(210)에 연결된 제 2 부분을 포함한다. 제 1 및 제 2 부분들은 예를 들어 드라이브 코일 및 드라이브 자석에 상응할 수 있다. 본 실시예에서, 드라이버(220)는 바람직하게 반상으로 구동 부재(250) 및 유동관(210)을 구동시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 부재(250) 및 유동관(210)은 바람직하게 커넥터들(270, 271)에 의해 부분적으로 정의되는 벤딩 축선(X)을 중심으로 구동된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 벤딩 축선(X)은 입구-출구 도관 축선에 상응한다. 구동 부재(250)는 베이스(260)로부터 벤딩되어서, 고정된 벤딩 축선을 가지지 않는다. 드라이버(220)는 예를 들어 압전 엘리먼트들 또는 전자기 코일/자석 배열을 포함하여, 이에 국한 되지 않고, 많이 잘 알려진 배열들 중 하나를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 센서 조립체(206)가 적어도 하나의 픽오프를 포함하며 본 실시예는 한 쌍의 픽오프들(230, 231)이 제공되어 도시된다. 본 발명이 실시예의 일 양태에 따르면, 픽오프들(230, 231)은 유동관(210)의 움직임을 측정한다. 본 실시예에서, 픽오프들(230, 231)은 각 픽오프 아암들(280, 281) 상에 위치된 제 1 부분 및 유동관(210) 상에 위치된 제 2 부분을 포함한다. 픽오프(들)은 예를 들어 압전 엘리먼트들, 커패시턴스 엘리먼트들, 또는 전자기 코일/자석 배열을 포함하여, 많이 잘 알려고 국한되지 않는 배열들 중 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 드라이버(220)와 유사하게, 픽오프의 제 1 부분은 픽오프 코일을 포함할 수 있는 반면, 픽오프의 제 2 부분이 픽오프 자석을 포함할 수 있다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 유동관(210)의 움직임이 유동 물질의 특정 특성, 예를 들어, 유동관(210)을 통해 유동 물질의 질량 유량 또는 밀도에 관련된다는 것을 이해할 것이다.
당 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하나 이상의 계기 전자장치(207)가 픽오프 신호들(230, 231)을 수신하고 그리고 드라이브 신호를 드라이버(220)에 제공한다는 것을 이해할 것이다. 하나 이상의 계기 전자장치(207)가 예를 들어 밀도, 질량 유량, 체적 유량, 총 질량 유동, 온도, 및 다른 정보와 같은 유동 물질의 특성을 측정할 수 있다. 하나 이상의 전자회로부(207)는 예를 들어 하나 이상의 온도 센서들(미도시), 및 하나 이상의 압력 센서들(미도시)로부터 하나 이상의 다른 신호들을 또한 수신하여서 유동 물질의 특성을 측정할 수 있도록 이러한 정보를 사용할 수 있다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 센서들의 수 및 타입이 특정 측정 특성에 의존할 것이라는 것을 이해할 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 센서 조립체(206)는 또한 케이스(300)를 포함할 수 있다. 케이스(300)는 유동관(210)의 적어도 일부를 둘러싸서 보호하도록 제공될 수 있다. 센서 조립체(206)는 유동관(205)에 케이스(300)를 커플링하도록 제공될 수 있는 케이스 연결부들(290, 290')을 또한 포함할 수 있다. 도시된 케이스 연결부들(290, 290')는 유동관(210)에 커플링된 제 1 부분(295, 295') 및 케이스(300)에 커플링된 제 2 부분(296, 296')을 또한 포함한다. 도시된 바와 같이, 케이스 커넥트들(290, 290')은 바람직하게 플랜지들과 커넥터들(270, 271) 사이에 위치된 도관을 지지하는 유일한 구조물들이다. 케이스 연결부들(290, 290')이 유량계(205)에 연결되어 도시되는 반면 케이스 연결부들(290, 290')이 도2에 도시된 밸런싱 구조물(208)을 결여한 종래 기술의 유량계에 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 케이스 연결부들(290, 290')은 도 1에 도시된 종래기술의 유량계(100)에 구현될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 케이스 연결부들(290, 290')은 축선 및 횡방향 운동에서 강성이지만 비틀림 운동에서 유연한(soft) 진동 시스템에 대한 지지를 제공하도록 바람직하게 구성된다. 그 결과, 본 발명의 실시예에 따라, 케이스 연결부들(290, 290')는 활동 유동관 길이를 실질적으로 유지할 수 있다. 이것은 예를 들어, 유동관(210)의 단부 부분들(211, 212)의 축선에 대해 방사형으로 연장하는 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')을 갖는 케이스 커넥트들(290, 290')을 제공하는 것에 의해 달성될 수 있다. 3 개의 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')이 도시된 실시예에서 제공된다고 할지라도, 임의의 수의 변형가능 부재들이 활용될 수 있으며 특정 수의 변형가능 부재들이 본 발명의 범주를 제한하지 않아야한다는 것을 이해해야 한다. 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')은 예를 들어 도시된 실시예에서와 같이 유동관(210)에 커플링된 중심 허브(295, 295') 포함할 수 있는 제 1 부분(295, 295')을 포함하여, 임의의 방식으로, 유동관(210)에 커플링될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 중심 허브(295, 259')는 유동관(210)의 적어도 일부를 수용하도록 구성될 수 있다. 더 구체적으로, 중심 허브(295, 295')는 유동관(210)의 단부 부분들(211, 212)을 수용하도록 구성될 수 있다.
케이스 연결부들(290, 290')의 강성의 병진이동 및 유연 비틀림 커플링은 적어도 2 개의 기능들을 제공한다. 먼저, 비틀림 운동에 단부 부분들(211, 212)을 제한함으로써, 케이스 연결부들(290, 290')은 단부 부분 축선들에 노드들을 구속한다. 단부 부분 축선들 상에 노드들이 재배치될 수 있는 반면, 튜브 단부 부분들의 운동은 이들 축선들을 중심으로 회전하도록 케이스 연결부들에 의해 구속된다. 따라서 케이스 연결부들은 노드 재배치들과 관련된 측정 에러들을 제한한다. 둘째로, 단부 부분들(211, 212)에 회전 자유를 허용함으로써, 진동 구조물은 매우 유연한 방식으로 비틀림식으로 지지된다. 유연한 비틀림 장착은 유동관(210)과 밸런스 구조물(208)의 진폭비가 유체 밀도에 의해 변하는 것을 가능하게 하며 본 발명의 자체-밸런싱 특징을 가능하게 한다. 이들 2 개의 특징들의 결합은 유체 밀도에서 변화량들에 불구하고 활동 유동관 길이를 유지하도록 작동한다. 케이스 연결부들(290, 290')의 작동은 하기에서 더 상세하게 설명된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유동관(210) 및 케이스(300)에 커플링된 케이스 연결부(290)의 확대도를 도시한다. 하기의 설명이 케이스 연결부(290)에 국한될지라도, 케이스 연결부(290)가 동일한 원리들에 따라 작동하고 따라서 케이스 연결부(290)의 작동에 대한 별개의 설명이 생략된다는 것을 이해해야 한다. 유량계(205)의 구성요소들의 일부는 도면을 간단하게 하기 위해 도 3에서 제거되었다. 예를 들어, 커넥터(270) 및 밸런스 구조물(208)은 도 3에 도시되지 않았다. 작동에서, 유동관(210)의 단부 부분(211)이 상기 케이스(300) 및 케이스 연결부(290)로부터 도시된 것보다 더 멀리 외측으로 연장될 수 있음이 이해되어져야 한다. 도면을 간단화하였을지라도, 작동에서, 도 2에 도시되지만, 도 3 및 도 4에 미도시된 구성요소들이 전형적으로 포함될 수 있음이 이해되어져야 한다. 더욱이, 도 3 및 도 4는 케이스 연결부(290)에 커플링된 유동관(210) 및 케이스(300)의 일부를 도시한다. 작동에서 케이스(300)가 도 2에 도시된 바와 같이 전체 진동 유동관(210)을 실질적으로 둘러쌀 수 있음이 이해되어져야 한다. 보여질 수 있는 바와 같이, 케이스 연결부(290)는 유동관(210)을 커플링하며, 더욱 특히, 케이스(300)에 유동관(210) 단부 부분(211)을 커플링한다. 바람직하게, 케이스 연결부(290)는 하나 또는 그보다 많은 변형 부재들(292, 293, 294)를 사용하여 케이스(300)에 대해 목표된 위치에 유동관(210)을 유지한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 케이스 연결부(290)의 제 1 부분(295)은 유동관(210)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 더욱 특히, 제 1 부분(295)은 유동관(210)의 단부 부분(211)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된다. 제 1 부분(295)은 브레이징, 본딩, 용접, 접착제들, 기계적 패스너들, 등을 포함하여, 이에 국한되지 않고, 상이한 방식들로 단부 부분(211)에 커플링될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제 1 부분(295)은 중심 허브(295)를 포함한다; 그러나, 다른 구성들이 고려됨이 이해되어져야 한다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 변형 부재들(292, 293, 294)은 제 1 부분(295)을 포함하여 변형 부재들(292, 293, 294)의 단부에 의해 단부 부분(211)에 직접 커플링될 수 있다. 제 1 부분(295)이 중심 허브(295)을 포함하는 실시예들에서, 중심 허브(295)는 단부 부분(211)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 개구(341)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에서, 각 변형가능 부재(292, 293, 294)는 각도(α)만큼 다음 변형가능 부재(292, 293, 294)로부터 분리된다. 상기 각도는 도 2에 도시된 바와 같이 대략 90°를 포함할 수 있고, 또는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 90°이외의 소정의 각도를 포함할 수 있음이 이해되어져야 한다. 선택된 특정 각도는 특정 케이스 연결부(290)에 제공된 변형가능 부재들의 수에 또한 의존할 수 있다. 따라서, 변형가능 부재들(292, 293, 294)을 분리하는 특정 각도가 본 발명의 범주를 제한하지 않음이 이해되어져야 한다. 그러나, 상기 각도가 대략 180°이며 상기 케이스 연결부(290)가 1개 또는 2개의 변형가능 부재들만 단지 포함한다면, 변형가능 부재들이 병진이동의 움직임을 제한할 가능성은 실질적으로 감소될 수 있다는 것이 또한 이해되어져야 한다. 이것은 오직 2 개의 대향하는 변형가능 부재들에 의해, 회전이 양쪽의 변형가능 부재들의 평면에 수직하게 될 유일한 유형의 운동이 아니기 때문이다. 오히려, 유동관(210)은 실질적인 양을 운동할 수 있고, 이것은 바람직하지 않게 단부 부분들이 벤딩되어 유량계의 정확성에 영향을 주게 한다. 변형가능 부재들의 배향은 병진이동 운동이 측정치들에 영향을 줄 것인지를 결정하는데 있어 중요하다. 예를 들어, 도 2에 도시된 실시예에서, 변형가능 부재(293)가 제거된다면, 변형가능 부재들(292, 294)의 평면들이 실질적으로 평행하기 때문에 단부 부분(211)은 수직 방향으로 자유롭게 운동할 것이다. 따라서, 유동관 단부(211, 212)가 수직 평면으로 벤딩되어서 유체에 추가적 코리올리력을 가할 수 있다. 그러나, 이러한 수직 운동은 픽오프 센서들(230, 231)이 이 방향으로 운동을 측정하지 않기 때문에 유량계 측정치들에 영향을 미치지 않을 수 있다. 대조적으로, 도 2에 도시된 케이스 연결부(290)가 대략 90°만큼 회전되고 변형가능 부재(293)이 제거된다면, 이후 평행한 변형가능 부재들(292, 294)은 유동관 단부들(211, 212)이 수평 평면으로 벤딩되게 할 수 있을 것이다. 픽오프 센서들(230, 231)이 이 방향으로 운동을 특히 측정하기 때문에, 유동관 단부들(211, 212)의 수평 병진이동은 추가적 코리올리력들을 발생시킴으로써 계기 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 제 3 변형가능 부재(293)이 제공되면서, 이러한 수평 운동은 실질적으로 제거될 수 있다. 대조적으로, 변형가능 부재들(292, 294)이 180°보다 작은 각도만큼 분리된 도 3 및 도 4에 도시된 구성에 의해, 제 3 변형 부재(293)는 제거될 수 있어서 케이스 연결부(290)는 그 기능성을 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중심 허브(295)가 유동관(210)에 커플링되고 그리고 변형가능 부재들(292, 293, 294)이 상기 중심 허부(295)로부터 연장하여 케이스(300)에 커플링되면서, 유동관(210)은 케이스(300)에 대해 적소에 고정되게 홀딩될 수 있다. 이것은 유동관(210)의 단부 부분(211)이 변형 부재의 평면에 평행하게 움직이는 것을 단일의 변형가능 부재가 실질적으로 방지할 수 있기 때문이다. 이것은 이러한 움직임이 변형가능부재가 늘어나거나 압축되는 것을 요구하기 때문이다. 예를 들어, 설명을 위해 단부 부분(211)까지 연장하게 도시된 평면(340)에 의해 도3에서 실질적으로 수직인 변형가능 부재(293)를 취한다. 아래로의 운동이 변형 부재(293)가 압축되는 것을 필요로 하고 그리고 위로의 운동이 변형 부재(293)가 늘어나는 것을 필요로 하기 때문에 변형가능 부재(293)는 단부 부분(211)이 도 3에 도시된 수직 방향으로 운동하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 전형적으로, 유동관(210)의 단부 부분들(211, 212)에 가해진 힘들은 변형 부재들을 늘어나거나 압축할 변형가능 부재들의 강도를 극복할만큼 크지 않다. 전술된 특정 방향들이 도 3에 도시된 방향들에 상응하고 따라서, 위아래로의 배향들의 적용가능성이 일단 설치된 유량계의 특정 배향에 의존할 것이라는 것이 이해되어져야 한다.
덧붙여, 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')은 단부 부분들(211, 212)이 단부 부분들(211, 212)의 축선 방향으로 움직이는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 이러한 방향으로의 운동은 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')과 케이스(300) 사이 또는 유동관(210)과 중심 허브(295, 295') 사이 또는 중심 허브(295, 295')와 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')사이의 커플링 힘을 극복할 필요가 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')은 마찰에 의해 홀딩된다; 그러나, 다른 실시예들에서, 케이스 연결부들(290, 290')은 브레이징, 본딩, 용접, 접착제들, 기계적 커넥터들, 등 추가적 방법들을 사용하여 커플링될 수 있다. 따라서, 이들 실시예들에서, 유동관(210)이 단부 부분들(211, 212) 축선 방향으로 , 즉 축선(X)에 평행하게 그리고 또한 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')의 평면에 평행하게 운동하기 위하여, 단부 부분들(211, 212) 및 케이스(300)에 케이스 연결부들(290, 290')을 커플링하는 힘을 극복할 수 있는 힘이 요구된다. 대개, 유량계(205)에 의해 경험된 진동력들은 이들 커플링 힘들을 극복할만큼 크지 않다.
하나보다 큰 변형가능 부재가 제 1 변형가능 부재로부터 소정 각도로 제공되면서, 마찬가지로 추가적 변형가능 부재들이 유동관(210)이 추가적 변형가능 부재들의 평면에 평행하게 움직이는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 따라서, 유동관(210)은 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')의 평면에 평행하게 움직이는 것으로부터 실질적으로 방지된다. 더욱이, 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')은 유동관(210)이 유동관(210)의 축선 방향으로 움직이는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 그러나, 유동관(210)은 변형가능 부재에 수직으로 자유롭게 운동하도록, 즉 도관 축선(x)을 중심으로 회전하도록 남는다. 이것은 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')의 탄성으로 인해 가능하다. 이것은 또한 도 4에 도시된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 케이스 연결부의 확대도를 도시한다. 도시된 실시예에서, 유동관(210)의 단부 부분(211)은 시계 반대 방향으로 회전되었다. 명료함을 위해 회전량은 크게 과장되었다. 중심 허브가 단부 부분(211)에 커플링되기 때문에, 중심 허브가 또한 회전한다. 이러한 회전은 예를 들어 유체 밀도에서의 변화로 인한 것일 수 있다. 변형가능 부재들(292, 293, 294)이 중심 허브(295) 및 케이스(300) 모두에 커플링되기 때문에, 변형가능 부재들(292, 293, 294)은 중심 허브(295)의 회전으로 인해 부분적으로 변형되었다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 변형가능 부재들(292, 293, 294)은 예를 들어 얇은 금속 시트로 형성될 수 있다. 이것은 변형가능 부재의 평면을 따라 충분한 강도를 제공하지만 유동관(210)의 단부 부분(211)이 회전하도록 충분한 유연성을 제공할 수 있다. 변형가능 부재들(292, 293, 294)이 특정 폴리머들과 같은 다른 소재들로부터 형성될 수 있음이 이해되어져야 한다. 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다른 적절한 소재들을 쉽게 인식할 것이고, 따라서 제공된 특정 예시들은 어떠한 방식으로도 본 발명의 범주를 제한하지 않아야 한다. 단부 부분들(211, 212) 및 제 1 부분 중심 허브(295, 295')가 그들의 본래 위치로 회복할 때 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')이 그들의 본래 형상으로 회복하기 위해 탄성적이도록 형성될 수 있음이 이해되어져야 한다. 이러한 탄성적 변형은 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')이 중심 허브(295, 295') 및 이에 따라 유동관(210)의 회전을 한쪽 방향으로(in either direction) 허용하게 한다.
변형가능 부재들(292, 293, 294)의 변형은 다수의 장점들을 제공한다. 하나의 장점은 유동관(210)의 단부 부분(211)이 예를 들어 유체 밀도에서의 변화로 인해 회전할 수 있다는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유량계(205)는 노드가 대략 1 g/cm3 유체 밀도를 가지고 유동관(210)과 밸런스 구조물(208)의 접합부에 배치되도록 구성될 수 있다. 본래 밸런싱된 것보다 더 밀한 유체가 유동관(210)을 통해 유동한다면, 도관 진동 진폭은 감소될 것이고, 반면 밸런스 구조물(208)의 진동 진폭은 증가될 것이다. 진동 진폭에서의 이들 변화들은 유량계(205)가 유체 밀도에서의 변화에도 불구하고 밸런싱되게 유지될 것이다. 이러한 상황에서, 단부 부분들(211, 212)은 밸런스 구조물(208)과 함께 회전할 것이고 그리고 노드들이 단부 부분들(211, 212)의 축선을 따라 밖으로 운동할 것이다. 종래 기술의 유량계들에서, 이러한 노드 재배치는 단부 부분들이 벤딩하도록 허용되기 때문에 측정 에러들을 야기하였다. 그러나, 본 발명에서, 단부 부분들(211, 212)에서의 운동이 순수한 회전 운동으로 제한되기 때문에 노드 재배치는 측정 에러들을 발생시키지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 축을 중심으로 유동관(210)의 순수 회전이 코리올리력들을 발생시키지 않기 때문에 이러한 노드 움직임은 활동 유동관 길이에 영향을 주지 않을 것이다. 반대로, 유체 밀도가 강하된다면, 유동관 진동 진폭은 증가될 것이고 그리고 밸런스 구조물 진동 진폭은 감소되어서 다시 한번 계기 밸런스를 회복할 것이다. 이러한 상황에서, 단부 부분들(211, 212)은 밸런스 구조물(208)보다는 오히려 유동관(210)과 함께 대신 회전할 것이다.
따라서, 케이스 연결부들(290, 290')이 축선(X)을 중심으로 회전하도록 유동관(210)의 단부 부분들(211, 212)의 움직임을 제한할 수 있음이 이해되어야 한다. 이러한 운동의 제한은 케이스 연결부들(290, 209') 에 의해 제공된 유연한 회전 장착 조건들에 의해 제공된다. 유동관(210) 및 밸런스 구조물(208)은 그 진폭비를 자체-밸런싱으로 조절하기 위해, 매우 유연한 장착으로 서스팬딩되어야 한다. 종래 기술의 유연한 장착은 본 발명에서와 같은 회전 운동으로 운동을 제한하지 않는다. 따라서, 노드 재배치는 계기 성능에 영향을 줄 수 있다. 본 발명에 따라, 유동관(210) 및 밸런스 구조물(208)의 활동 부분은 진동 구조물이 대략 1 g/cm3 유체 밀도에 의해 실질적으로 모든 병진이동 방향들로 밸런싱되도록 설계된다. 유체 밀도가 변할 때, 병진이동 힘은 작고, 그리고 상기 움직임들은 변형가능 부재들(292, 292', 293, 293', 294, 294')을 통해 케이스(300)의 질량에 의해 쉽게 제거된다. 밀도를 가변시킴으로써 생성된 다른 현저한 움직임은 단부 부분들(211, 212)의 회전이다. 단부 부분들(211, 212)은 플랜지들(미도시)에 또한 커플링된다. 따라서, 단부 부분들(211, 212)은 유동관(210)의 활동 부분으로부터 플랜지 면으로 연장하는 긴 비틀림 스프링을 포함한다. 이러한 스프링의 길이는 진동 구조물이 본질적으로 자체-밸런싱하는 현저히 유연한 장착 구조물을 허용한다. 이러한 길이는 또한 상대적으로 작은 토오크가 진동 유동관(210)으로부터 플랜지들에 전달되도록 한다.
위의 실시예들의 상세한 설명은 발명의 범주 내에서 있도록 하기 위해 발명자에 의해 심사숙고된 모든 실시예들의 완전한 설명이 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 진동 유량계에 적용되고, 또한 위에 기술되고 첨부된 도면들에 도시된 실시예들에만 적용되지 않는다. 따라서, 발명의 범위는 다음과 같은 청구범위에서 결정하여야 한다.

Claims (18)

  1. 진동 유량계(205)로서,
    제 1 단부 부분(211) 및 제 2 단부 부분(212)을 포함하는 유동관(210);
    상기 유동관(210)의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스(300);
    제 1 케이스 연결부(290);를 포함하고,
    상기 제 1 케이스 연결부(290)가:
    상기 유동관(210)의 제 1 단부(211)에 커플링된 제 1 부분(295); 및
    상기 제 1 단부 부분(211)이 도관 축선(X)을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 부분(295)으로부터 방사형으로 연장되어 상기 케이스(300)에 커플링된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292, 293, 294);을 포함하는,
    진동 유량계(205).
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 케이스 연결부(290')를 더 포함하고,
    상기 제 2 케이스 연결부(290')가:
    상기 유동관(210)의 상기 제 2 단부 부분(211)에 커플링된 제 1 부분(295'); 및
    상기 제 2 단부 부분(212)이 도관 축선(X)을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 부분(295')으로부터 방사형으로 연장되어 상기 케이스(300)에 커플링된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292', 293', 294');을 포함하는,
    진동 유량계(205).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유동관(210) 및 구동 부재(250)에 커플링된 베이스(260)를 더 포함하고,
    상기 유동관(210) 및 상기 구동 부재(250)의 움직임을 밸런싱하기 위해 상기 베이스(260)가 실질적으로 고정되게 유지하는 것 또는 상기 도관과 실질적으로 동상으로 운동하는 것 또는 상기 구동 부재(250)와 실질적으로 동상으로 운동하는 것 사이에서 스위칭되는,
    진동 유량계(205).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유동관(210)의 단부 부분들(211, 212)에 상기 베이스(260)를 커플링하는 한 쌍의 커넥터들(270, 271); 및
    상기 유동관(210)에 커플링된 한 쌍의 플랜지들(106);을 더 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 케이스 연결부들(290, 290')이 상기 플랜지들(106)과 상기 커넥터들(270, 271) 사이에서 상기 유동관(210)을 지지하는,
    진동 유량계(205).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292, 293, 294)이
    상기 변형가능 부재들(292, 293, 294)의 평면에 평행한 방향으로 그리고 상기 유동관(210)의 회전 축선(X)에 평행한 방향으로 상기 유동관(210)의 움직임을 제한하지만, 상기 유동관(210)이 상기 회전 축선(X)을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록 구성된
    진동 유량계(205).
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292, 293, 294)이 서로로부터 각도(α)만큼 분리되고, 상기 각도(α)가 180°보다 작은
    진동 유량계(205).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부분(295)이 상기 유동관(210)의 단부 부분(211)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 중심 허브를 포함하는
    진동 유량계(205).
  8. 진동 유량계(205)용 케이스 연결부(290)로서,
    유동관의 적어도 일부에 커플링되도록 구성된 제 1 부분(295); 및
    상기 제 1 부분(295)으로부터 방사형으로 연장되며 케이스(300)에 커플링되도록 구성된 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292, 293, 294);을 포함하는
    진동 유량계용 케이스 연결부(290).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들(292, 293, 294)이 서로로부터 각도(α)만큼 분리되고, 상기 각도(α)가 180°보다 작은
    진동 유량계용 케이스 연결부(290).
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 부재들 중 하나의 변형가능 부재가 상기 변형가능 부재의 평면내 운동에 저항하고 그리고 상기 평면에 수직한 방향으로의 운동시에 부분적으로 변형하도록 구성된
    진동 유량계용 케이스 연결부(290).
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 부분(295)은 상기 유동관(210)의 단부 부분(211)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 중심 허브를 포함하는
    진동 유량계용 케이스 연결부(290).
  12. 진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법으로서,
    상기 진동 유량계는 제 1 단부 부분 및 제 2 단부 부분을 구비한 유동관; 및 상기 유동관의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스;를 포함하고,
    상기 방법이 :
    상기 유동관의 제 1 단부 부분에 제 1 케이스 연결부의 제 1 부분을 커플링하는 단계; 및
    상기 제1 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 1 케이스 연결부의 제 1 부분으로부터 연장되는 하나 또는 그보다 많은 변경가능 부재들을 상기 케이스로 커플링하는 단계;를 포함하는
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유동관의 제 2 단부 부분에 제 2 케이스 연결부의 제 1 부분을 커플링하는 단계; 및
    상기 제 2 단부 부분이 도관 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 제 2 케이스 연결부의 제 1 부분으로부터 연장되는 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들을 상기 케이스에 커플링하는 단계;를 더 포함하는
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 도관 및 구동 부재에 베이스를 커플링하는 단계를 더 포함하고,
    상기 도관 및 상기 구동 부재의 움직임을 밸런싱하기 위해 상기 베이스가 실질적으로 고정되게 유지하는 것 또는 상기 도관과 실질적으로 동상으로 운동하는 것 또는 상기 구동 부재와 실질적으로 동상으로 운동하는 것 사이에서 스위칭되는,
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    한 쌍의 커넥터들을 사용하여 상기 제 1 및 제 2 단부 부분에 상기 베이스를 커플링하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 케이스 연결부들이 상기 플랜지들과 상기 커넥터들 사이에서 상기 도관을 지지하도록 상기 도관에 한 쌍의 플랜지들을 커플링하는 단계;를 더 포함하는
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 변형가능 부재들의 평면에 평행한 방향으로 그리고 상기 유동관의 회전 축선에 평행한 방향으로 상기 유동관의 움직임을 제한하지만 상기 유동관이 상기 회전 축선을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록, 제 1 케이스 연결부를 사용하는 단계를 더 포함하는
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 변형가능 부재들이 서로로부터 각도(α)만큼 분리되고, 상기 각도(α)가 180°보다 작은
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 유동관의 단부 부분의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 중심 허브를 포함하는
    진동 유량계를 밸런싱하기 위한 방법.
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