KR20170131620A - 진동 유량계에서 브레이즈 조인트 응력을 감소시키기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
진동 유량계에서 브레이즈 조인트 응력을 감소시키기 위한 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
유량계 브레이즈 조인트 응력을 감소시키기 위한 방법이 제공된다. 방법은 유동 튜브(20) 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부(300, 302)를 생성하기 위하여 유동 튜브(20)를 굴곡시키는 단계를 포함한다. 방법은 유동 튜브(20)를 적어도 하나의 앵커 블록(30a, 30b)과 정렬하는 단계를 포함한다. 부가적으로, 유동 튜브(20)는 다른 단계에서 적어도 하나의 앵커 블록(30a, 30b)에 브레이징되고, 그 후 유동 튜브(20) 및 적어도 하나의 앵커 블록(30a, 30b)은 브레이징 후 미리 결정된 정도로 냉각 및 수축하도록 허용된다. 방법은 부가적으로, 유동 튜브(20)가 적어도 하나의 앵커 블록(30a, 30b)에 부착된 후 적어도 하나의 앵커 블록(30a, 30b)을 지지 블록(100)에 부착하는 단계 및 분기관(90, 92)을 유동 튜브(20)의 각각의 단부에 부착하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 유량계들, 및 보다 구체적으로 유량계 엘리먼트들의 브레이징(brazing)과 연관된 가열 및 냉각 사이클에서 내재하는 응력을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
진동 센서들, 이를테면 예컨대, 진동 덴시토미터(densitometer)들 및 코리올리 유량계들은 일반적으로 알려졌고, 그리고 유량계의 도관을 통하여 유동하는 재료들에 대한 질량 유량 및 다른 정보를 측정하기 위하여 사용된다. 예시적인 코리올리 유량계들은 모두가 J.E. Smith 등에 대한 U.S. 특허 제 4,109,524호, U.S. 특허 제 4,491,025호, 및 Re. 31,450에 개시된다. 이들 유량계들은 직선 또는 만곡된 구성의 하나 또는 그 초과의 도관들을 가진다. 코리올리 질량 유량계에서 각각의 도관 구성은 예컨대, 간단한 휨, 비틀림, 또는 커플링된 타입을 가질 수 있는 고유 진동 모드들의 세트를 가진다. 각각의 도관은 바람직한 모드에서 진동하도록 구동될 수 있다.
재료는 유량계의 입구 측 상에 연결된 파이프라인으로부터 유량계로 유동하고, 도관(들)을 통하여 지향되고, 그리고 유량계의 출구 측을 통해 유량계를 떠난다. 진동 시스템의 고유 진동 모드들은 도관들과 도관들 내에서 유동하는 재료의 결합된 질량에 의해 부분적으로 규정된다.
유량계를 통하여 어떠한 유동도 없을 때, 도관(들)에 인가되는 구동력은 도관(들)을 따른 모든 포인트들이 동일한 위상 또는 작은 "제로 오프셋"(제로 오프셋은 유동이 없을 때 측정된 시간 지연임)으로 진동하게 한다. 재료가 유량계를 통하여 유동하기 시작함에 따라, 코리올리 힘(Coriolis force)들은 도관(들)을 따르는 각각의 포인트가 상이한 위상을 가지게 한다. 예컨대, 유량계의 입구 단부에서의 위상은 중앙 드라이버 포지션에서의 위상에 뒤처지는 반면, 출구에서의 위상은 중앙 드라이버 포지션에서의 위상을 앞선다. 도관(들) 상의 픽오프(pickoff)들은 도관(들)의 모션(motion)을 대표하는 사인파 신호들을 생성한다. 픽오프들로부터 출력되는 신호들은 픽오프들 간의 시간 지연을 결정하기 위하여 프로세싱된다. 2 또는 그 초과의 픽오프들 간의 시간 지연은 도관(들)을 통하여 유동하는 재료의 질량 유량에 비례한다.
유동 튜브를 통한 재료 유동은 진동하는 유동 튜브의 입구 단부와 출구 단부 간에 약 몇 도의 약간의 위상 차이만을 생성한다. 시간 차이 측정 측면에서 표현될 때, 재료 유동에 의해 유도되는 위상 차이는 약 수십 마이크로초로부터 아래로 나노초까지이다. 통상적으로, 상업적 유량 측정은 0.1% 미만의 에러를 가져야 한다. 그러므로, 코리올리 유량계는 이들 약간의 위상 차이들을 정확하게 측정하도록 고유하게 설계되어야 한다.
파이프라인을 통하여 유동하는 재료들의 최소 유량들을 측정하는 것은 특히 문제이다. 그러나, 또한 파이프라인을 통하여 유동하는 유량의 상대적으로 작은 레이트(rate)들을 측정하기 위하여 단일 루프, 직렬 경로 유동 튜브를 사용하는 것이 알려져 있다. 작은 유량들을 측정하는 유량계는 튜브들 및 분기관들을 포함하여 비교적 작은 컴포넌트들로 형성되어야 한다. 이들 비교적 작은 컴포넌트들은 어려운 용접 또는 브레이징 프로세스들(그러나 이에 제한되지 않음)을 포함하여 제조 프로세스에 다양한 난제들을 제시한다. 첫째, 얇은-벽 튜빙(tubing)을 용접하는 것은 어렵다. 둘째, 유량계의 위생적인 애플리케이션들이 유동 튜브의 벽들에 재료의 접착을 촉진하지 않는 연속적이고, 매끄러운 유동 튜브 표면을 요구하지만, 용접들 및 조인트(joint)들은 일반적으로 그런 애플리케이션들에 필요한 매끄러운 표면을 제공하지 못한다.
작은 유량들에 적절한 연속적인 튜브 표면을 이용하기 위하여, 듀얼(dual) 루프, 단일 튜브 센서가 이용될 수 있고, 유동 튜브는 유량계 내의 유동 튜브를 지지하는 앵커(anchor) 블록에 브레이징된다. 조립 프로세스의 부분으로서, 유동 튜브는 앵커 블록에 브레이징됨으로써 완전히 구속된다. 바람직하지 않게, 유동 튜브 및 앵커 블록이 냉각될 때, 이들은 상이한 레이트들로 냉각되고, 이는 튜브-대-앵커 브레이즈 조인트(braze joint)들에 큰 응력들을 유발하고, 이 응력들은 브레이즈 조인트들에 크랙들을 유도할 수 있다. 듀얼 튜브 센서들에서, 유동 튜브들의 세트는 브레이징 온도 사이클의 일부로서 자유롭게 팽창 및 수축할 수 있고, 이에 의해 브레이즈 조인트에서 발생되는 잔류 응력을 감소시킨다.
그러므로, 가열로부터의 팽창/수축 사이클들을 수용할 수 있는 다중-루프, 단일 유동 튜브 센서에 앵커 블록들의 브레이징을 허용하기 위한 장치 및 방법이 기술분야에서 필요하다. 본 발명은 이 문제 및 다른 문제를 극복하고, 그리고 기술분야에서의 진보가 달성된다.
유량계를 형성하는 방법이 일 실시예에 따라 제공된다. 실시예는: 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하기 위하여 유동 튜브를 굴곡시키는 단계; 유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록과 정렬하는 단계; 유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징하는 단계; 브레이징 후 유통 튜브 및 적어도 하나의 앵커 블록을 냉각 및 수축하는 것을 허용하는 단계; 유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징한 후 적어도 하나의 앵커 블록을 지지 블록에 부착하는 단계; 및 분기관을 유동 튜브의 각각의 단부에 부착하는 단계를 포함한다.
유량계를 형성하는 방법이 일 실시예에 따라 제공된다. 실시예는: 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 굴곡시키는 단계; 유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록과 정렬하는 단계; 유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징하는 단계; 유동 튜브의 제 1 단부를 제 1 분기관에 그리고 유동 튜브의 제 2 단부를 제 2 분기관에 부착하는 단계 ― 제 1 분기관 및 제 2 분기관은 각각 지지 블록의 일부를 포함함 ―; 제 1 분기관의 지지 블록의 일부를 제 2 분기관의 지지 블록의 일부에 부착하는 단계; 및 적어도 하나의 앵커 블록을 제 1 분기관의 지지 블록의 일부 및 제 2 분기관의 지지 블록의 일부 중 적어도 하나에 부착하는 단계를 포함한다.
유량계용 센서 조립체가 일 실시예에 따라 제공된다. 실시예는: 크로스오버(crossover) 섹션에 의해 연결된 제 1 루프 및 제 2 루프를 포함하도록 구성된 유동 튜브 ― 유동 튜브는 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 포함함 ―; 크로스오버 섹션에 근접한 유동 튜브에 각각 부착가능한 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록; 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록 중 적어도 하나에 부착가능한 적어도 하나의 튜브 지지부; 각각 유동 튜브의 입구 및 출구에 부착가능한 제 1 분기관 및 제 2 분기관; 제 1 앵커 블록, 제 2 앵커 블록, 제 1 분기관, 및 제 2 분기관에 부착가능한 지지 블록을 포함하고; 그리고 유동 튜브, 제 1 앵커 블록, 제 2 앵커 블록, 제 1 분기관 및 제 2 분기관은, 지지 블록에 부착되지 않을 때 가열 및 냉각 사이클로 인한 미리결정된 정도의 움직임을 허용하도록 구성된다.
일 양상에 따라, 유량계를 형성하는 방법이 제공된다. 양상은 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계;
유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록과 정렬하는 단계;
유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징하는 단계;
브레이징 후 유동 튜브 및 적어도 하나의 앵커 블록을 냉각 및 수축하는 것을 허용하는 단계;
유동 튜브가 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징된 후 적어도 하나의 앵커 블록을 지지 블록에 부착하는 단계; 및
분기관을 유동 튜브의 각각의 단부에 부착하는 단계를 포함한다.
일 양상에 따라, 유량계를 형성하는 방법이 제공된다. 양상은 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계;
유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록과 정렬하는 단계;
유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징하는 단계;
유동 튜브의 제 1 단부를 제 1 분기관에 그리고 유동 튜브의 제 2 단부를 제 2 분기관에 부착하는 단계 ― 제 1 분기관 및 제 2 분기관 각각은 지지 블록의 일부를 포함함 ―;
제 1 분기관의 지지 블록의 일부를 제 2 분기관의 지지 블록의 일부에 부착하는 단계; 및
적어도 하나의 앵커 블록을 제 1 분기관의 지지 블록의 일부 및 제 2 분기관의 지지 블록의 일부 중 적어도 하나에 부착하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 방법은 지지부 블록 중 적어도 하나 및 제 1 및 제 2 분기관들 중 적어도 하나를 유량계 케이스에 부착하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 적어도 하나의 앵커 블록을 지지 블록에 부착하는 단계는, 브레이징 후 유동 튜브 및 적어도 하나의 앵커 블록이 미리결정된 정도로 냉각 및 수축하는 것을 허용하는 단계 후 적어도 하나의 앵커 블록의 적어도 일부를 지지 블록에 용접하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 용접은 적어도 하나의 앵커 블록 및 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 보스(boss)를 앵커 블록 및 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 메이팅 애퍼처(mating aperture)와 플러그 용접하는 것을 포함한다.
바람직하게, 보스는 단지 단일 배향으로만 메이팅 애퍼처로 삽입가능하다.
바람직하게, 방법은 유동 튜브의 적어도 일부와 접촉하는 튜브 지지부를 적어도 하나의 앵커 블록 및 튜브 지지부 중 적어도 하나에 부착하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 유동 튜브는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고; 바람직하게 방법은:
단지 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 튜브 지지부 내에 형성하는 단계; 및
유동 튜브 상의 제 1 입구 굴곡부가 제 1 유동 튜브 루프와 동일 평면이도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계; 및
유동 튜브 상의 제 2 입구 굴곡부가 제 2 유동 튜브 루프와 동일 평면이도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 유동 튜브는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고; 바람직하게 방법은:
단지 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 튜브 지지부 내에 형성하는 단계; 및
유동 튜브의 크로스오버 섹션이 출구 굴곡부 근처에 자신의 제 1 부분을 포함하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계 ― 제 1 부분은 제 1 유동 튜브 루프와 동일 평면임 ―; 및
유동 튜브의 크로스오버 섹션이 입구 굴곡부 근처에 자신의 제 2 부분을 포함하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계를 포함하고, 제 2 부분은 제 2 유동 튜브 루프와 동일 평면이다.
바람직하게, 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계는:
제 1 정점을 규정하기 위하여 분기관과 적어도 하나의 앵커 블록 간에 위치된 유동 튜브의 일부를 굴곡시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 제 1 정점의 높이는 유동 튜브의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치이다.
바람직하게, 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계는:
제 2 정점을 규정하기 위하여 적어도 하나의 앵커 블록의 제 1 앵커 블록과 적어도 하나의 앵커 블록의 제 2 앵커 블록 간에 위치된 유동 튜브의 일부를 굴곡시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 제 2 정점의 높이는 유동 튜브의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치이다.
바람직하게, 분기관을 유동 튜브의 각각의 단부에 부착하는 단계는 분기관을 유동 튜브의 각각의 단부에 대해 용접 및 브레이징 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 분기관을 지지 블록의 각각의 단부에 부착하는 단계는 분기관 및 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 보스를 적어도 하나의 앵커 블록 및 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 메이팅 애퍼처와 용접하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 보스는 단지 단일 배향으로만 메이팅 애퍼처로 완전히 삽입가능하다.
바람직하게, 제 1 분기관의 지지 블록의 일부를 제 2 분기관의 지지 블록의 일부에 부착하는 단계는 제 1 분기관의 지지 블록의 일부를 제 2 분기관의 지지 블록의 일부에 용접하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 방법은 유동 튜브의 크로스오버 섹션에서 오프셋 굴곡부를 굴곡시키는 단계를 포함한다.
바람직하게, 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 튜브 지지부 내에 형성하는 단계는, 유동 튜브의 내측(intrados)이 0.0025 인치 내지 0.0035 인치인 유동 튜브와 유동 지지부 간의 갭을 규정하기 위하여 최외부 에지들에서만 맞물리고 그리고 유동 튜브의 외측(extrados)이 튜브 지지부의 각각의 최외부 에지 근처에 갭을 규정하기 위하여 채널의 중심에 근접하여 튜브 지지부와 접촉하는 채널을 형성하는 단계를 포함한다.
일 양상에 따라, 유량계용 센서 조립체가 제공된다. 유량계는:
크로스오버 섹션에 의해 연결된 제 1 루프 및 제 2 루프를 포함하도록 구성된 유동 튜브 ― 유동 튜브는 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 포함함 ―;
크로스오버 섹션에 근접한 유동 튜브에 각각 부착가능한 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록;
제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록 중 적어도 하나의 앵커 블록에 부착가능한 적어도 하나의 튜브 지지부;
각각 유동 튜브의 입구 및 출구에 부착가능한 제 1 분기관 및 제 2 분기관;
제 1 앵커 블록, 제 2 앵커 블록, 제 1 분기관, 및 제 2 분기관에 부착가능한 지지 블록을 포함하고; 그리고
유동 튜브, 제 1 앵커 블록, 제 2 앵커 블록, 제 1 분기관 및 제 2 분기관은 지지 블록에 부착되지 않을 때 가열 및 냉각 사이클들로 인한 미리결정된 정도의 움직임을 허용하도록 구성된다.
바람직하게, 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록은 유동 튜브에 브레이징되고; 그리고 제 1 분기관 및 제 2 분기관은 유동 튜브에 대해 용접 및 브레이징 중 적어도 하나가 이루어진다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록 각각에 의해 규정되고; 그리고 지지 블록에 의해 규정된 적어도 하나의 애퍼처는 적어도 하나의 보스와 맞물리는 크기 및 치수를 가진다.
바람직하게, 적어도 하나의 애퍼처는 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록 각각에 의해 규정되고; 그리고 지지 블록에 의해 규정된 적어도 하나의 보스는 적어도 하나의 애퍼처와 맞물리는 크기 및 치수를 가진다.
바람직하게, 제 1 분기관은 제 1 지지 블록 부분을 포함하고 제 2 분기관은 제 2 지지 블록 부분을 포함하고, 제 1 및 제 2 지지 블록 부분들은 지지 블록을 형성하기 위하여 서로 부착가능하다.
바람직하게, 제 1 및 제 2 지지 블록 부분들은 서로 용접된다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 제 1 앵커 블록 및 제 2 앵커 블록 각각에 의해 규정되고; 그리고 지지 블록에 의해 규정된 적어도 하나의 메이팅 애퍼처는 적어도 하나의 보스와 맞물리는 크기 및 치수를 가지며, 적어도 하나의 보스의 크기 및 치수는 적어도 하나의 애퍼처에 맞추어진다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 단지 단일 배향으로만 적어도 하나의 애퍼처로 완전히 삽입가능하다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 세장형 둥근 형상을 포함한다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 제 1 분기관 및 제 2 분기관 각각에 의해 규정되고; 그리고 지지 블록에 의해 규정된 적어도 하나의 메이팅 애퍼처는 적어도 하나의 보스와 맞물리는 크기 및 치수를 가지며, 적어도 하나의 보스의 크기 및 치수는 적어도 하나의 애퍼처에 맞추어진다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 단지 단일 배향으로만 적어도 하나의 애퍼처로 완전히 삽입가능하다.
바람직하게, 적어도 하나의 보스는 세장형 둥근 형상을 포함한다.
바람직하게, 유동 튜브는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고, 여기서 유동 튜브 상의 입구 굴곡부는 제 1 유동 튜브 루프와 동일 평면이고 유동 튜브 상의 출구 굴곡부는 제 2 유동 튜브 루프와 동일 평면이고, 센서 조립체는 단지 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 튜브 지지부 내에 포함하고, 그리고 유동 튜브는 튜브 지지부의 채널에 맞물리는 크기 및 치수이다.
바람직하게, 유동 튜브는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고, 여기서 크로스오버 섹션은 출구 굴곡부에 근접한 제 1 부분을 포함하고, 제 1 부분은 제 1 유동 튜브 루프와 동일 평면이고, 크로스오버 섹션은 입구 굴곡부에 근접한 제 2 부분을 포함하고, 제 2 부분은 제 2 유동 튜브 루프와 동일 평면이고; 그리고 센서 조립체는 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 튜브 지지부 내에 포함한다.
바람직하게, 열 팽창 굴곡부는 제 1 정점을 규정하기 위하여 제 1 분기관 및 제 2 분기관 중 하나와 근접한 앵커 블록 간에 위치된 유동 튜브의 일부 상에 위치된다.
바람직하게, 제 1 정점의 높이는 유동 튜브의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치이다.
바람직하게, 열 팽창 굴곡부는 제 2 정점을 규정하기 위하여 제 1 앵커 블록과 제 2 앵커 블록 간에 위치된 유동 튜브의 일부 상에 위치된다.
바람직하게, 제 2 정점의 높이는 유동 튜브의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치이다.
바람직하게, 유량계는 유동 튜브의 크로스오버 섹션에서 오프셋 굴곡부를 포함한다.
바람직하게, 튜브 지지부의 채널은, 유동 튜브의 내측이 0.0025 내지 0.0035 인치인 유동 튜브와 튜브 지지부 간의 갭을 규정하기 위하여 최외부 에지들에서만 튜브 지지부와 맞물리고 그리고 유동 튜브의 외측이 최외부 에지들에서 갭을 규정하기 위하여 최외부 에지들 간의 튜브 지지부와 맞물리는 채널을 포함한다.
도 1은 종래 기술 유량계 센서 조립체를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 유동 튜브의 등각도를 도시한다.
도 3은 도 2의 유동 튜브의 평면도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 센서 조립체의 측면도를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 지지부 없는 센서 조립체의 측면도를 도시한다.
도 6은 도 4의 센서 조립체의 저면 등각도를 도시한다.
도 7은 튜브 지지부들을 가지는 도 4 및 도 6의 센서 조립체의 평면 등각도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 센서 조립체의 측면도를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 센서 조립체의 일부를 제작하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 센서 조립체의 저면 등각도를 도시한다.
도 11은 도 10의 센서 조립체의 대안적인 도면을 도시한다.
도 12는 열 팽창 굴곡부들을 가지는 센서 조립체의 일 실시예의 부분도를 도시한다.
도 13은 유동 튜브의 실시예를 도시한다.
도 14는 유동 튜브의 다른 실시예를 도시한다.
도 15는 유동 튜브의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 16은 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널이 내부에 형성된 지지부의 실시예를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 유동 튜브의 등각도를 도시한다.
도 3은 도 2의 유동 튜브의 평면도를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 센서 조립체의 측면도를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 지지부 없는 센서 조립체의 측면도를 도시한다.
도 6은 도 4의 센서 조립체의 저면 등각도를 도시한다.
도 7은 튜브 지지부들을 가지는 도 4 및 도 6의 센서 조립체의 평면 등각도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 센서 조립체의 측면도를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 센서 조립체의 일부를 제작하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 센서 조립체의 저면 등각도를 도시한다.
도 11은 도 10의 센서 조립체의 대안적인 도면을 도시한다.
도 12는 열 팽창 굴곡부들을 가지는 센서 조립체의 일 실시예의 부분도를 도시한다.
도 13은 유동 튜브의 실시예를 도시한다.
도 14는 유동 튜브의 다른 실시예를 도시한다.
도 15는 유동 튜브의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 16은 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널이 내부에 형성된 지지부의 실시예를 도시한다.
도 1-도 16 및 다음 설명은 본 발명의 최선 모드를 만들고 사용하는 방법을 당업자들에게 교시하기 위한 특정 예들을 묘사한다. 발명 원리들을 교시하는 목적을 위하여, 일부 종래의 양상들은 단순화되거나 생략되었다. 당업자들은 본 발명의 범위 내에 속하는 이들 예들로부터의 변형들을 인식할 것이다. 당업자들은, 아래에서 설명된 특징들이 본 발명의 다수의 변형들을 형성하기 위하여 다양한 방식들로 결합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 결과로서, 본 발명은 아래에서 설명된 특정 예들로 제한되는 것이 아니라, 청구항들 및 이들의 등가물들에 의해서만 제한된다.
도 1은 유동 튜브(20), 앵커(30) 및 하우징(40)을 포함하는 종래 기술 유량계 센서 조립체(10)를 예시한다. 유동 튜브(20)는 유동 튜브(20)의 크로스-오버 섹션(22)에 가까운 위치에 있는 앵커(30)에 고정되게 부착된다. 유동 튜브 루프들(24, 26)은 각각 앵커(30)의 한 측 상에서 앵커(30)로부터 연장된다. 크로스-오버 섹션(22)은 유동 튜브 루프들(24, 26)로부터 앵커(30)의 반대 측 상에서 앵커(30)로부터 연장된다. 루프들(24, 26)을 앵커(30)에 부착하기 위한 하나의 방식은 루프들(24, 26)을 앵커(30)에 브레이징하는 것이다. 그 다음으로 앵커(30)는 하우징(40)에 용접될 수 있다.
유동 튜브(20)의 입구(50)는 바람직하게 위치(61)에 근접한 원주 용접(orbital weld)으로 어댑터(60)에 연결된다. 유동 튜브(20)의 출구(52)는 바람직하게 위치(63)에 근접한 원주 용접으로 어댑터(62)에 연결된다. 브레이징, 기계적 패스닝(fastening), 접착제들 등 같은 용접 외에 다른 연결들은 고려된다. 입구(50) 및 출구(52)가 유량계의 진동하는, 동적 부분의 일부가 아니기 때문에, 입구(50) 및 출구(52)는 임의의 구성으로 배열될 수 있다. 예컨대, 입구(50) 및 출구(52)는 도 1에 예시된 배향으로 배열될 수 있다. 반대로, 입구(50) 및 출구(52)는 도시된 배향에 수직(또는 그들간의 임의의 각도)이도록 배열될 수 있다.
드라이버(70)는 루프들(24 및 26)을 서로 반대 방향으로 진동시키기 위하여 유동 튜브 루프들(24 및 26)의 중앙 지역에 장착된다. 좌측 픽오프(72) 및 우측 픽오프(74)는 유동 튜브 루프들(24 및 26)의 최상부 섹션들의 각각의 모서리들에 장착된다. 픽오프들(72, 74)은 진동들 동안 유동 튜브 루프들(24, 26)의 상대적 속도를 감지한다. 브레이스(brace) 바아들(80, 82)은 유동 튜브(20)의 루프들(24, 26) 간에 고정되게 부착된다.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 유동 튜브(20)를 예시한다. 유동 튜브(20)의 입구(50)는 프로세스 라인(도시되지 않음)에 부착되고 프로세스 라인으로부터 유동 재료를 수용한다. 출구(52)는 유동 재료를 프로세스 라인으로 리턴하기 위하여 프로세스 라인에 부착된다. 유동 튜브(20)는 2개의 루프들(24 및 26)을 가진다. 크로스오버 섹션(22)은 하나의 연속적인 유동 튜브(20)를 형성하기 위하여 루프들(24 및 26)을 조인한다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는 튜빙의 단일 부분으로 구성되고, 그리고 원하는 형상 및 구성으로 휘어진다. 예시된 바와 같이, 유동 튜브(20)는 입구 굴곡부(27) 및 출구 굴곡부(29)를 가진다. 입구(50) 및 출구(52)는 프로세스 라인(도시되지 않음)과 평면이고 어느 하나의 평면(F1 또는 F2)과 동일한 평면이 아니다. (도 2의 평면도에 대한 도 3을 참조하여), 입구 굴곡부(27)는 입구(50)를 섹션(21)에 조인하고, 섹션(21)은 루프(26)와 연결되도록 평면(F1)과 교차한다. 출구 굴곡부(29)는 출구(52)를 섹션(23)에 조인하고, 섹션(23)은 루프(24)와 연결되도록 평면(F2)과 교차한다. 입구 및 출구 굴곡부들(27, 29)은 센서 조립체(10)가 프로세스 라인에 부착되게 하고 2개의 루프들(24, 26)은 프로세스 라인과 평면이 아닌 채로 있다. 이 실시예에서, 입구(50) 및 출구(52)는 평면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 센서 조립체(10)를 예시한다. 유동 튜브(20)는 입구 분기관(90) 및 출구 분기관(92)에 부착된다. 분기관들(90, 92)은 유동 튜브(20)를 통하여 서로 유체 연통한다. 일 실시예에서, 제 1 앵커 블록(30a)은 입구 굴곡부(27) 근접에 배치되고 유동 튜브(20)에 부착된다. 제 2 앵커 블록(30b)은 출구 굴곡부(29) 근접에 배치되고(도 2 참조), 유동 튜브(20)에 부착된다. 지지 블록(100)은, 분기관들(90, 92) 및 앵커 블록들(30a, 30b)이 부착될 수 있는 베이스를 제공한다. 센서 조립체(10)를 6개의 메인 별개의 부분들(유동 튜브(20), 지지 블록(100), 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 입구 분기관(90), 및 출구 분기관(92))로 분할함으로써, 조립 프로세스 동안, 이들 부분들은 브레이징 프로세스의 가열/냉각 사이클 동안 "플로팅(float)"하도록 허용되고, 이는 유동 튜브(20), 분기관들(90, 92) 및 앵커 블록들(30a, 30b)의 상이한 팽창/수축 레이트들을 수용한다. 도면들이 2개의 앵커 블록들(30a, 30b)을 묘사하지만, 2개보다 많은 앵커 블록들과 마찬가지로, 하나의 앵커 블록이 또한 고려되는 것이 주목되어야 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 조립 프로세스 동안 브레이징 노에 배치된 센서 조립체의 부분들을 예시한다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는 브레이징을 통하여 앵커 블록(30a, 30b)에 부착된다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는 브레이징을 통하여 분기관들(90, 92)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는 용접을 통하여 분기관들(90, 92)에 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는 브레이징 및 용접을 통하여 분기관들(90, 92)에 부착될 수 있다. 화살표들(A1 및 A2)은 브레이징 프로세스의 가열/냉각 사이클로 인해 발생하는 팽창/수축의 일반적인 방향을 예시한다. 지지 블록(100)이 존재하지만, 앵커 블록들(30a, 30b), 분기관들(90, 92) 및 유동 튜브(20)는 팽창/수축 사이클 동안 플로팅이 방지될 것이다. 이것은 유동 튜브를 적소에 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)에 효과적으로 로킹(lock)하여, 상이한 냉각 레이트들에 의해 유도되는 응력들을 유발한다. 그러나, 지지 블록(100)의 부재 시, 앵커 블록들(30a, 30b), 분기관들(90, 92) 및 유동 튜브(20)는 조립체가 적소에 로킹되지 않기 때문에 필요한 범위의 자유도로 팽창 및 수축할 수 있고, 따라서 브레이즈 조인트들에 대한 잔류 응력들은 크랙되는 브레이즈 조인트들의 결과적인 감소에 따라 감소된다.
부가적으로 도 6을 참조하면, 조립체가 브레이징되고 충분히 냉각되게 허용되면, 유동 튜브(20), 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 입구 분기관(90) 및 출구 분기관(92)은 지지 블록(100)에 부착된다. 일 실시예에서, 보스들(102)은 컴포넌트들, 이를테면 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 입구 분기관(90), 및 출구 분기관(92) 상에 존재한다. 보스들(102)은 지지 블록(100)에 존재하는 대응하는 애퍼처들(104)에 끼워진다. 일 실시예에서, 보스들(102)은 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 입구 분기관(90), 및 출구 분기관(92)을 정확히 미리결정된 위치들에서 지지 블록(100) 내에 위치시킨다. 일 실시예에서, 애퍼처들(104)은 미리결정된 자유도의 움직임을 허용하는 슬롯들을 포함한다. 일 실시예에서, 보스들(102)은 지지 블록(100)에 플러그 용접되지만, 기계적 패스너(fastener)들, 접착제들 등으로 제한되지 않는 다른 부착 수단들이 또한 고려된다. 앵커 블록들(30a, 30b)을 지지 블록(100)에 부착하는 것은 조립체의 축방향 로딩을 감소시킬 수 있다. 보스들이 지지 블록(100) 상에 제공되고, 그리고 애퍼처들이 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 입구 분기관(90), 및/또는 출구 분기관(92) 상에 제공되는 것이 또한 고려된다. 지지 블록(100) 및/또는 입구 분기관(90) 및 출구 분기관(92)은 유량계 케이스에 부착될 수 있다.
도 7은 튜브 지지부들(106)을 포함하는 실시예를 예시한다. 튜브 지지부들(106)은 지지 블록(100) 및 앵커 블록들(30a, 30b) 중 적어도 하나에 부착된다. 일 실시예에서, 단일 튜브 지지부(106)에는 각각의 앵커 블록(30a, 30b)이 제공된다. 다른 실시예에서, 적어도 2개의 튜브 지지부들(106)에는 각각의 앵커 블록(30a, 30b)이 제공된다. 튜브 지지부들(106)은 지지 블록(100) 및/또는 앵커 블록들(30a, 30b) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 기계적으로 패스닝될 수 있다. 다른 패스닝 수단, 이를테면 용접, 브레이징 및/또는 접착제들이 또한 고려된다. 튜브 지지부들(106)은 유동 튜브(20)를 브레이징하는 것을 돕고, 따라서 유동 튜브(20)에 부가적인 지지 및 강도를 제공하고, 이는 전체적으로 조립체의 축방향 로딩을 감소시킬 수 있고, 그리고 또한 센서 조립체(10) 외부의 진동들로부터 유동 튜브(20) 및 관련된 컴포넌트들을 격리시키는 것을 돕는다.
도 8은, 각각의 앵커 블록(30a, 30b)이 지지 블록 부분(100a, 100b)에 각각 미리-부착되는 다른 실시예를 개시한다. 다수의 피처(feature)들, 이를테면 유동 튜브(20)는 예컨대 명확성을 위하여 도면에서 생략된다. 각각의 앵커 블록(30a, 30b)을 지지 블록 부분(100a, 100b)과 결합함으로써, 이것은, 앵커 블록(30a)이 지지 블록 부분(100a)에 이미 부착된 채로 브레이징 오븐에 배치되기 때문에, 조립체의 컴포넌트들의 수를 감소시킨다. 마찬가지로, 앵커 블록(30b)은 지지 블록 부분(100b)에 이미 부착된 채로 브레이징 오븐에 배치된다. 앵커 블록들(30a, 30b)은 용접, 브레이징, 기계적 패스너들, 접착제들 등을 통하여 지지 블록 부분들(100a, 100b)에 부착될 수 있거나, 또는 대안적으로 이를테면, 예컨대 기계가공 또는 다른 구성 프로세스를 통하여 동일한 재료 피스로 형성될 수 있다. 이 실시예에서, 센서 조립체(10)를 5개의 메인 별개의 부분들(유동 튜브(20), 제 1 앵커 블록/지지 블록(30a/100a), 제 2 앵커 블록/지지 블록(30b/100b), 입구 분기관(90), 및 출구 분기관(92))로 분할함으로써, 조립 프로세스 동안, 이들 부분들은 브레이징 프로세스의 가열/냉각 사이클 동안 독립적으로 "플로팅"하도록 허용되고, 이는 유동 튜브(20), 분기관들(90, 92) 및 앵커 블록들(30a, 30b)의 상이한 팽창/수축 레이트들을 수용한다. 조립체가 냉각된 후, 지지 블록들(100a, 100b)은 용접, 브레이징, 기계적 패스너들, 접착제들 등에 의해 서로 연결될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 센서 조립체(10)의 일부를 제작하기 위한 단계들을 예시하는 흐름도를 묘사한다. 조립 프로세스는 단계(200)에서 시작된다. 단계(200) 동안, 센서 조립체(10)의 컴포넌트들은 원하는 정렬/배향으로 배치된다. 특히, 브레이징될 센서 조립체(10)의 이들 부분들은, 이를테면 유동 튜브(20)를 앵커 블록들(30a, 30b)과 정렬되어 및/또는 유동 튜브(20)를 분기관들(90, 92)과 정렬되어 원하는 포지션에 배치된다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는, 입구(50) 및 출구(52)가 서로 일직선을 이루고 그리고 유량계가 부착될 파이프라인과 일직선을 이루도록 정렬된다. 그러므로, 단계(200) 동안, 유동 튜브는 적절히 휘어질 수 있다. 일 실시예에서, 픽스처(fixture) 또는 지그(jig)는 조립체를 원하는 배향으로 유지하기 위하여 사용된다.
단계(202)에서, 유동 튜브(20)는 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)에 브레이징된다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)에 필요한 부착들은 이 단계 동안 이루어진다. 이것은 유동 튜브(20)에 대한 임의의 브레이스 바아 브래킷들(80, 82), 픽오프 센서 부착들 및 드라이버 부착들을 포함한다. 브레이징될 부분들은 일 실시예에 따라, 브레이징 전에 세척되고 및/또는 마모될 수 있다. 또한 조인트들을 브레이징하기 위하여 플럭스가 적용되어, 가열 프로세스 동안 산화물들이 형성되는 것을 방지하지만, 필러(filler) 금속에 통합되는 플럭스가 또한 고려된다. 필러 금속은 유동 튜브(20)와, 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92) 간에 브레이징된 조인트들을 형성하기 위하여 적용된다. 필러 금속은 크림, 페이스트, 분말, 리본, 막대, 와이어, 및 미리형성된 형상들(이를테면, 유동 튜브(20) 또는 앵커 블록들(30a, 30b), 또는 분기관들(90, 92)에 따르는 심(shim)들(예컨대 제한 없이))로서 형성된 적어도 하나의 브레이즈 합금을 포함한다. 일 실시예에서, 필러 금속은 알루미늄, 베릴륨, 비스무스, 붕소, 황동, 카드뮴, 탄소, 크롬, 코발트, 구리, 금-은, 철, 납, 망간, 몰리브덴, 니켈, 팔라듐, 인, 실리콘, 은, 주석, 티타늄, 아연 및 지르코늄 중 적어도 하나를 포함하지만, 기술분야에서 알려진 임의의 필러 금속이 고려된다. 브레이징이 발생하는 환경은 공기, 암모니아, 아르곤, 이산화탄소, 일산화탄소, 헬륨, 수소, 무기 증기들, 질소, 비활성 가스들, 및 당업계에 알려진 임의의 다른 가스/퍼밍(fuming)을 포함할 수 있다. 브레이징은 진공 하에서, 압력하에서, 또는 주위 압력에서 달성될 수 있다. 브레이징 프로세스는 예컨대 제한없이, 직접적인 화염 또는 간접적인 가열원, 이를테면 노(furnace)를 통해 달성될 수 있다. 대안적으로, 유동 튜브에 필요한 부착들을 완성하기 위하여 다수의 용접 동작들을 수행할 수 있다. 이런 단계의 결과는 비교적 완전한 센서 조립체가다.
단계(204)는 브레이징 후 발생하는 유동 튜브(20), 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)의 냉각을 반영한다. 이들 부분들은 냉각하도록 허용되고, 이는 수축을 유발한다. 유동 튜브(20), 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)이 어느 정도 "플로팅"하도록 허용되기 때문에, 이것은 유동 튜브(20), 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)의 상이한 팽창/수축 레이트들을 수용하여, 관련된 응력들을 감소시킨다. 일단 충분히 냉각되면, 유동 튜브(20), 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)은 단계(206)에 표시된 바와 같이, 지지 블록(100)에 부착된다. 각각의 앵커 블록(30a, 30b)이 각각 지지 블록 부분(100a, 100b)에 미리-부착되는 실시예들에서, 단계(206)는 대신 지지 블록 부분들(100a, 100b)을 함께 부착하는 단계를 포함하는 것이 주목되어야 한다. 센서 조립체(10)에 대한 임의의 필요한 내부 와이어링은 또한 단계(206) 동안 또는 후에 완성될 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 4-도 6에 예시된 보스들(102) 및 메이팅 애퍼처들(104)의 대안적인 실시예를 예시한다. 이 실시예에서, 보스들(102a 및 102b)은 서로 크기 및/또는 치수가 상이하다. 예시된 실시예에서, 102b는 세장형 원 형상이지만, 102a는 둥글다. 메이팅 애퍼처들(104a 및 104b)은 보스들(102a, 102b)을 수용하기 위한 크기 및 치수를 가진다. 보스들(102a, 102b)을 상이한 크기들 및/또는 치수들로 만듦으로써, 앵커 블록들(30a, 30b)은 단지 미리 결정된 배향으로 지지 블록(100)으로 삽입될 수 있어서, 조립 에러들이 덜 발생한다. 2개의 보스들(102a, 102b)의 사용은 단지 예이고, 그리고 비대칭 형상을 가지는 하나의 보스가 동일한 임무를 달성할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 유사하게, 3개 또는 그 초과의 보스들이 또한 제공될 수 있다. 3개 또는 그 초과의 보스들이 제공되는 경우에, 모든 보스들은 동일하거나 유사한 크기 및 치수를 가질 수 있지만, 보스들의 배향은 조립 동안 지지 블록(100)과의 단지 단일의, 올바른, 메이팅 배향만을 허용하도록 구성될 수 있다. 둥글거나 세장형 둥근 형상 이외에, 다른 형상들이 또한 고려된다. 정사각형, 직사각형, 다각형, 다면체, 만곡형, 또는 기술분야에서 알려진 임의의 다른 형상들은 고려된다.
앵커 블록들(30a, 30b)과 마찬가지로, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같은 분기관들(90, 92)은 또한 보스(102c)를 가질 수 있고, 보스(102c)는 분기관이 단지 단일의, 올바른 배향으로만 애퍼처(104c)와 맞물리게 한다. 메이팅 애퍼처(104c)는 보스(102c)를 수용하기 위한 크기 및 치수를 가진다. 위의 예들에서처럼 다수의 보스들이 동일한 임무를 달성할 수 있기 때문에, 단일 보스(102c)의 사용이 단지 예인 것이 주목되어야 한다. 다수의 보스들이 제공되는 경우에, 모든 보스들은 동일하거나 유사한 크기 및 치수를 가질 수 있지만, 보스들의 배향은 조립 동안 지지 블록(100)과의 단지, 단일의, 올바른, 메이팅 배향만을 허용하도록 구성될 수 있다. 이 모양이 예로서 제공되기 때문에, 예시된 세장형 둥근 보스(104c) 외에, 다른 형상들은 또한 고려된다. 정사각형, 원형, 직사각형, 다각형, 다면체, 만곡형, 또는 기술분야에서 알려진 임의의 다른 형상들은 또한 고려된다.
관련된 실시예에서, 보스들(102a-c)은 도 11에 예시된 바와 같이, 지지 블록(100)의 저면 부분과 거의 동일 평면이도록 지지 블록(100) 내의 애퍼처들(104a-c)을 통하여 돌출한다. 이것은 보스들(102a-c)이 지지 블록(100)에 용접되게 하는데 적합한 간격들을 제공한다. 일 실시예에서, 간격들은, 지지 블록(100)에 보스들(102a-c)의 자발적인 용접이 가능하도록 한다. 앵커 블록들(30a, 30b) 및/또는 분기관들(90, 92)이 대안적으로 애퍼처들(104a-c)을 포함할 수 있고, 지지 블록(100)이 보스들(102a-c)을 포함하는 것이 주목되어야 한다.
도 12를 참조하면, 다른 실시예가 예시된다. 예시 목적들을 위하여, 도 12가 단지 센서 조립체(10)의 일 측의 부분도이지만, 설명된 실시예들이 쉽게 자명할 바와 같이, 이 예시에서 보이지 않는 조립체(10)의 부분들에 적용될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 유동 튜브(20)는, 특히, 제한 없이, 지지 컴포넌트들, 이를테면 예컨대 지지 블록(100), 앵커 블록(30a) 및 분기관(90)의 재료 질량 및 두께에 비교할 때, 상대적으로 얇은-벽 재료로 구성된다. 주어진 온도의 프로세스 유체가 센서 조립체(10)로 도입될 때, 상이한 컴포넌트 질량들로 인해, 유동 튜브(20)의 온도는 지지 컴포넌트들보다 더 큰 레이트로 변화할 것이고, 따라서 센서 조립체(10)에 열적 응력들이 도입된다. 예컨대, 제한 없이, 400°F의 온도의 프로세스 유체가 70°F의 온도를 가지는 센서 조립체(10)로 도입되면, 유동 튜브(20)가 25,000 psi 초과의 열적 응력들을 경험할 것이 추정된다. 파이핑에 대한 ASME(American Society of Mechanical Engineers) 표준 B31.3 요건들은 단지 19,300 psi의 최대 유동 튜브(20) 응력을 표시하고, 따라서 그런 온도 차이들은, 최대 안전 동작 응력이 초과되는 조건들을 유발할 수 있다. 일 실시예에서, 유동 튜브(20)는 대부분 직선 섹션들을 가지는 유사하게 형상화된 유동 튜브(20)에 비해 유도된 열적 응력들을 감소시키는 일련의 굴곡부들을 포함한다.
분기관(90)과 앵커 블록(30a) 간에 유동 튜브(20)에 굴곡부를 배치하는 것은 유동 튜브(20)의 열 팽창에 의해 유도된 응력을 완화시키는 것을 돕는다. 일 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(300)는 는 위치 "B"에 근접하여 위치된다. 이것은 단지 예이고, 그리고 열 팽창 굴곡부(300)는 분기관(90)과 앵커 블록(30a) 간의 다른 포인트들에 위치될 수 있다. 앵커 블록(30a)보다 분기관(90)에 더 가까운 것으로 예시되지만, 일 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(300)는 앵커 블록(30a)에 더 가깝다. 또 다른 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(300)는 분기관(90)과 앵커 블록(30a)으로부터 거의 등거리이다. 다시 말하면, 이것이 센서 조립체(10)의 일 측만을 예시하는 예이고, 그리고 분기관(92)과 앵커 블록(30b) 간의 유동 튜브(20)의 일부가 또한 열 팽창 굴곡부들(300)을 포함할 수 있다는 것이 쉽게 자명해야 한다. 열 팽창 굴곡부(300)의 정점의 높이는 바람직하게 유동 튜브(20)의 이웃하는 휘지 않은 부분보다 0.01 인치 내지 1 인치 더 높다. 일 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(300)는 높이가 거의 0.14 인치 높이다. 다른 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(300)는 거의 0.05 인치이다. 부가적으로, 열 팽창 굴곡부(300)는 지지 블록(100)으로부터 멀어지게 지향하지만, 또한 지지 블록을 향할 수 있거나, 또는 그 사이의 임의의 평면상에 놓이는 정점을 가지는 것으로 예시된다.
다른 예에서, 앵커 블록들(30a 및 30b) 간에 하나 또는 그 초과의 열 팽창 굴곡부들이 있을 수 있다. 일 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(302)는 위치 "F"에 근접하여 위치된다. 크로스오버 섹션(22) 상에서 이런 열 팽창 굴곡부(302)는 앵커 블록들(30a 및 30b) 간의 거의 중간 포인트에 단지 단일 열 팽창 굴곡부(302)일 수 있거나 또는 각각 하나의 앵커 블록(30b 또는 30a)보다 다른 앵커 블록(30a 또는 30b)에 더 근접할 수 있다(도 12에는 단지 앵커 블록(30a)만이 보여짐). 열 팽창 굴곡부(302)의 정점의 높이는 바람직하게 유동 튜브(20)의 이웃하는 휘지 않은 부분보다 0.01 인치 내지 1 인치 더 높다. 일 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(302)는 거의 0.14 인치이다. 다른 실시예에서, 열 팽창 굴곡부(302)는 거의 0.01 내지 0.02 인치이다. 다른 실시예에서, 크로스오버 섹션(22) 상에 하나보다 많은 열 팽창 굴곡부(302)가 있을 수 있다.
도 13 및 도 14는, 오프셋 굴곡부((400)(도 13), 402(도 14))가 크로스오버 섹션(22)에 위치되는 유동 튜브(20)의 실시예들을 예시한다. 이들 실시예들에서, 오프셋 굴곡부(400, 402)는, 위에서 논의된 바와 같이, 열적 응력들이 유동 튜브(20)에 의해 최소화되도록, 팽창 버퍼로서 작용한다. 도 13에 예시된 오프셋 굴곡부(400)는 2개의 굴곡부들(400a, 400b) 간에 직선 부분(400c)을 가지는 2개의 굴곡부들(400a, 400b)을 가진다. 관련된 실시예에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 크로스오버 섹션(22)은 도 3과 유사하지만, 열적 응력들을 최소화하는 더 예리한 굴곡부들을 가지는 오프셋 굴곡부(402)를 포함한다. 간단한 굴곡부가 예시되지만, 루프, 웨이브(wave), 지그-재그, 또는 유사한 형상이 또한 크로스오버 섹션(22)을 위해 고려된다. 그런 구조들은 열적 팽창을 수용하기 위하여 크로스오버 섹션(22)에 일부 가요부(flex)를 제공하고, 따라서 유동 튜브(20)와 어느 하나의 앵커 블록(30a, 30b) 간의 브레이즈 조인트들이 열 팽창에 의해 유발되는 이와 다른 유해한 힘들을 받는 것을 완충시킨다.
도 4-도 8에 예시된 앵커들(30a, 30b) 및 튜브 지지부들(106)은 동시에 반원이고 방사상으로 스위핑하는 유동 튜브(20)를 수용하는 내부의 절단부들을 활용한다. 이것은 어렵고 값비싼 기계가공 동작이지만, 유동 튜브(20)의 복합 굴곡부들을 수용하기 위하여 필요하다. 이제 도 15를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 각각 평면들(F1 및 F2)에 있는 유동 튜브의 섹션들(21 및 23)에 더하여 도 14의 크로스오버 섹션(22)의 오프셋 굴곡부(402)를 통합함으로써, 앵커들(30a, 30b) 및 튜브 지지부들(106)의 절단부들이 사실상 복합물일 필요가 없다는 것이 명확할 것이다. 도 16은 단일 평면의 경로(S1)를 따라 스윕하는, 내부에 형성된 채널(107)을 예시하는 지지부(106)의 실시예를 도시한다. 이 채널(107)은 직선이거나 반경형일 수 있다. 이것은 상이한 평면들에서 발생하는 동시에 반원이고 방사상으로 스위핑하는 경로들에 의해 요구되는 것보다 훨씬 더 간단한 제조 동작이다. 튜브 지지부들(106) 중 하나의 단일-평면 스윕 채널(107)은 크로스오버 섹션(22)에서의 오프셋 굴곡부(402)를 수용한다. 이런 단일-평면 스윕 채널(107)은 앵커들(30a, 30b)에서 미러링(mirror)될 수 있어서, 유동 튜브(20)는 지지부(106)와 앵커들(30a, 30b) 간에 샌드위치될 수 있다. 부가적으로, 유동 튜브의 섹션들(21 및 23)을 평면들(F1 및 F2)에 유지시킴으로써, 위에서 주목된 바와 같이, 지지부(106) 및 앵커들(30a, 30b)의 동일한 스타일 단일 평면 스윕 채널(107)은 또한 단지 크로스오버 섹션(22)만이 아닌 유동 튜브(20)의 섹션들(21 및 23)을 수용하는 지지부(106)에서 사용된다.
제조를 단순화하고 비용들을 감소시키는 것 외에, 이 실시예는 증가된 브레이즈 조인트 강도로 인해 더 큰 열적 응력을 견딜 수 있는 더 강건한 센서 조립체(10)를 생성한다. 이상적인 브레이즈 필러 금속 두께는 거의 0.003 인치이다. 도 4-도 8에 예시된 바와 같이, 또한 동시에 반원이고 방사상으로 스위핑하는 채널들을 가지는 튜브 지지부들(106)과 메이팅 앵커들(30a, 30b) 간에 샌드위치된 동시에 반원이고 방사상으로 스위핑하는 굴곡부들을 가지는 유동 튜브(20)는, 유동 튜브(20)가 배치된 채널의 일 측 또는 다른 측으로 바이어싱되는 경향이 있다. 예컨대, 브레이즈 조인트의 일 측이 어떠한 갭도 가지지 않지만, 조인트의 다른 측이 브레이즈 필러 재료로 채워진 0.006 인치 갭을 가지는 지역들이 있을 수 있다. 따라서, 이상적인 0.003 인치 갭 크기를 달성하는 것은 항상 가능하지 않다. 경로(S1)를 따라 단일 평면 스위핑 채널들(107)은 일 실시예에서, 유동 튜브(20)의 내측이 스위칭 채널(107)의 최외부 에지들(E1 및 E2)에서만 지지부(106) 및 앵커들(30a, 30b)의 몸체들과 접촉하도록 구성된다. 이것은 0.0025 내지 0.0035 인치인 갭(G1)을 규정한다. 일 실시예에서, 갭(G1)은 거의 0.003 인치이다. 동일한 실시예에서, 유동 튜브(20)의 외측은 채널(107)의 위치(G1)에서 앵커들(30a 및 30b) 및 지지부(106)의 몸체들에 접촉하여 E1 및 E2에 0.0025 내지 0.0035 인치의 갭들을 생성한다. 단지 지지부(106)만이 예시되지만, 채널(107)에 대한 동일한 배향, 절단부들, 스윕들, 갭들, 피트먼트(fitment) 등이 앵커들(30a, 30b)에 적용되는 것이 이해되어야 한다. 또한, 90°브래킷이 예시되지만, 도 7에 도시된 것과 같은 "계단형" 블록이 또한 도 16에 도시된 것과 유사한 방식으로 경로를 따라 단일 평면 스위핑 채널(107)을 수용할 수 있다.
위에서 설명된, 본 발명은 코리올리 유량계 같은 진동 유량계의 유량계 엘리먼트들의 브레이징과 연관된 가열 및 냉각 사이클들에서 내재하는 응력을 감소시키기 위한 다양한 장치들 및 방법들을 제공한다. 비록 위에서 설명된 다양한 실시예들이 유량계들, 구체적으로 코리올리 유량계들에 관한 것이지만, 본 발명이 코리올리 유량계들로 제한되는 것이 아니라, 오히려 본원에 설명된 방법들이 코리올리 유량계들의 측정 능력들 중 일부가 결여된 다른 타입들의 유량계들, 또는 다른 진동 센서들과 함께 활용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
위 실시예들의 상세한 설명들은 본 발명의 범위 내에 있도록 본 발명자들에 의해 고려된 모든 실시예들의 설명들을 총망라하지 않는다. 실제로, 당업자들은, 위에-설명된 실시예들의 특정 엘리먼트들이 추가 실시예들을 생성하기 위하여 다양하게 결합되거나 제거될 수 있고, 그런 추가 실시예들이 본 발명의 범위 및 교시들 내에 속한다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예들 및 예들이 예시 목적들을 위하여 본원에 설명되었지만, 당업자들이 인식할 바와 같이, 다양한 등가 수정들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 본원에 제공된 교시들은 위에 설명되고 첨부 도면들에 도시된 실시예들만이 아닌 다른 진동 센서들들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음 청구항들로부터 결정되어야 한다.
Claims (39)
- 유량계를 형성하는 방법으로서,
유동 튜브(flow tube) 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부(bend)를 생성하도록 상기 유동 튜브를 굴곡시키는 단계;
유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록(anchor block)과 정렬하는 단계;
상기 유동 튜브를 상기 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징(brazing)하는 단계;
브레이징 후 상기 유동 튜브 및 상기 적어도 하나의 앵커 블록을 냉각 및 수축하는 것을 허용하는 단계;
상기 유동 튜브가 상기 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징된 후 상기 적어도 하나의 앵커 블록을 지지 블록에 부착하는 단계; 및
분기관(manifold)을 상기 유동 튜브의 각각의 단부에 부착하는 단계
를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 유량계를 형성하는 방법으로서,
유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 상기 유동 튜브를 굴곡시키는 단계;
유동 튜브를 적어도 하나의 앵커 블록과 정렬하는 단계;
상기 유동 튜브를 상기 적어도 하나의 앵커 블록에 브레이징하는 단계;
상기 유동 튜브의 제 1 단부를 제 1 분기관에 그리고 상기 유동 튜브의 제 2 단부를 제 2 분기관에 부착하는 단계 ― 상기 제 1 분기관 및 상기 제 2 분기관 각각은 지지 블록의 일부를 포함함 ―;
상기 제 1 분기관의 상기 지지 블록의 일부를 상기 제 2 분기관의 상기 지지 블록의 일부에 부착하는 단계; 및
적어도 하나의 앵커 블록을 상기 제 1 분기관의 지지 블록의 일부 및 상기 제 2 분기관의 지지 블록의 일부 중 적어도 하나에 부착하는 단계
를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 지지부 블록 중 적어도 하나 그리고 상기 제 1 분기관 및 상기 제 2 분기관 중 적어도 하나를 유량계 케이스에 부착하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 앵커 블록을 지지 블록에 부착하는 단계는, 브레이징 후 상기 유동 튜브 및 상기 적어도 하나의 앵커 블록이 미리결정된 정도로 냉각 및 수축하는 것을 허용하는 단계 후 상기 적어도 하나의 앵커 블록의 적어도 일부를 상기 지지 블록에 용접하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 용접하는 단계는, 상기 적어도 하나의 앵커 블록 및 상기 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 보스(boss)를 상기 앵커 블록 및 상기 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 메이팅 애퍼처(mating aperture)와 플러그 용접하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 보스는 단지 단일 배향으로만 상기 메이팅 애퍼처로 삽입가능한,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유동 튜브의 적어도 일부와 접촉하는 튜브 지지부를 상기 적어도 하나의 앵커 블록 및 상기 지지 블록 중 적어도 하나에 부착하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 유동 튜브는 단일-튜브, 듀얼(dual) 루프 유동 튜브를 포함하고;
상기 방법은:
단지 단일 평면의 경로를 따라 스윕(sweep)하는 채널을 상기 튜브 지지부 내에 형성하는 단계; 및
상기 유동 튜브 상의 제 1 입구 굴곡부가 제 1 유동 튜브 루프와 동일 평면(coplanar)이도록 상기 유동 튜브를 굴곡시키는 단계; 및
상기 유동 튜브 상의 제 2 입구 굴곡부가 제 2 유동 튜브 루프와 동일 평면이도록 상기 유동 튜브를 굴곡시키는 단계
를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 유동 튜브는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고;
상기 방법은:
단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 상기 튜브 지지부 내에 형성하는 단계; 및
상기 유동 튜브의 크로스오버(crossover) 섹션이 출구 굴곡부 근처에 자신의 제 1 부분을 포함하도록 상기 유동 튜브를 굴곡시키는 단계 ― 상기 제 1 부분은 제 1 유동 튜브 루프와 동일 평면임 ―; 및
상기 유동 튜브의 크로스오버 섹션이 입구 굴곡부 근처에 자신의 제 2 부분을 포함하도록 상기 유동 튜브를 굴곡시키는 단계
를 포함하고,
상기 제 2 부분은 제 2 유동 튜브 루프와 동일 평면인,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계는:
제 1 정점(apex)을 규정하기 위하여 상기 분기관과 상기 적어도 하나의 앵커 블록 간에 위치된 상기 유동 튜브의 일부를 굴곡시키는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 정점의 높이는 상기 유동 튜브의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치인,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유동 튜브 상에 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부를 생성하도록 유동 튜브를 굴곡시키는 단계는:
제 2 정점을 규정하기 위하여 상기 적어도 하나의 앵커 블록 중 제 1 앵커 블록과 상기 적어도 하나의 앵커 블록 중 제 2 앵커 블록 간에 위치된 상기 유동 튜브의 일부를 굴곡시키는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 정점의 높이는 상기 유동 튜브의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치인,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
분기관을 상기 유동 튜브의 각각의 단부에 부착하는 단계는, 상기 분기관을 상기 유동 튜브의 각각의 단부에 용접 및 브레이징하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 분기관을 상기 지지 블록의 각각의 단부에 부착하는 단계는, 상기 분기관 및 상기 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 보스를 상기 적어도 하나의 앵커 블록 및 상기 지지 블록 중 하나에 의해 규정된 메이팅 애퍼처와 용접하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 보스는 단지 단일 배향으로만 상기 메이팅 애퍼처로 완전히 삽입가능한,
유량계를 형성하는 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 분기관의 상기 지지 블록의 일부를 상기 제 2 분기관의 상기 지지 블록의 일부에 부착하는 단계는, 상기 제 1 분기관의 상기 지지 블록의 일부를 상기 제 2 분기관의 상기 지지 블록의 일부에 용접하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유동 튜브의 크로스오버 섹션에서 오프셋(offset) 굴곡부를 굴곡시키는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 제 9 항에 있어서,
단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널을 상기 튜브 지지부 내에 형성하는 단계는, 상기 유동 튜브의 내측(intrados)이 0.0025 인치 내지 0.0035 인치인, 상기 유동 튜브와 상기 튜브 지지부 간의 갭을 규정하기 위하여 상기 유동 튜브 상의 최외부 에지들에서만 맞물리고 그리고 상기 유동 튜브의 외측(extrados)이 상기 튜브 지지부의 각각의 최외부 에지 근처에 갭을 규정하기 위하여 상기 채널의 중심에 근접하여 상기 튜브 지지부와 접촉하는 채널을 형성하는 단계를 포함하는,
유량계를 형성하는 방법. - 유량계용 센서 조립체(10)로서,
크로스오버 섹션(22)에 의해 연결되는 제 1 루프(24) 및 제 2 루프(26)를 포함하도록 구성된 유동 튜브(20) ― 상기 유동 튜브(20)는 적어도 하나의 열 팽창 굴곡부(300, 302)를 포함함 ―;
상기 크로스오버 섹션(22)에 근접한 상기 유동 튜브(20)에 각각 부착가능한 제 1 앵커 블록(30a) 및 제 2 앵커 블록(30b);
상기 제 1 앵커 블록(30a) 및 상기 제 2 앵커 블록(30b) 중 적어도 하나에 부착가능한 적어도 하나의 튜브 지지부(106);
각각, 상기 유동 튜브(20)의 입구(50) 및 출구(52)에 부착가능한 제 1 분기관(90) 및 제 2 분기관(92); 및
상기 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 제 1 분기관(90) 및 제 2 분기관(92)에 부착가능한 지지 블록(100)
을 포함하고,
상기 유동 튜브(20), 제 1 앵커 블록(30a), 제 2 앵커 블록(30b), 제 1 분기관(90), 및 제 2 분기관(92)은 상기 지지 블록(100)에 부착되지 않을 때 가열 및 냉각 사이클들로 인한 미리 결정된 정도의 움직임을 허용하도록 구성되는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 앵커 블록(30a) 및 상기 제 2 앵커 블록(30b)은 상기 유동 튜브(20)에 브레이징되고; 그리고
상기 제 1 분기관(90) 및 상기 제 2 분기관(92)은 상기 유동 튜브(20)에 용접 및 브레이징 중 적어도 하나가 수행되는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 앵커 블록(30a) 및 상기 제 2 앵커 블록(30b) 각각에 의해 규정된 적어도 하나의 보스(102); 및
상기 적어도 하나의 보스(102)와 맞물릴 크기 및 치수를 가지는, 상기 지지 블록(100)에 의해 규정된 적어도 하나의 애퍼처(aperture)(104)
를 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 앵커 블록(30a) 및 상기 제 2 앵커 블록(30b) 각각에 의해 규정된 적어도 하나의 애퍼처(104); 및
상기 적어도 하나의 애퍼처(104)와 맞물릴 크기 및 치수를 가지는, 상기 지지 블록(100)에 의해 규정된 적어도 하나의 보스(102)
를 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 분기관(90)은 제 1 지지 블록 부분(100a)을 포함하고 상기 제 2 분기관(92)은 제 2 지지 블록 부분(100b)을 포함하며, 상기 제 1 지지 블록 부분 및 상기 제 2 지지 블록 부분(100a, 100b)은 지지 블록(100)을 형성하기 위하여 서로 부착가능한,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 24 항에 있어서,
상기 제 1 지지 블록 부분 및 상기 제 2 지지 블록 부분(100a, 100b)은 서로 용접되는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 앵커 블록(30a) 및 상기 제 2 앵커 블록(30b) 각각에 의해 규정된 적어도 하나의 보스(102a, 102b); 및
상기 적어도 하나의 보스(102a, 102b)와 맞물릴 크기 및 치수를 가지는, 상기 지지 블록(100)에 의해 규정된 적어도 하나의 메이팅 애퍼처(104a, 104b)
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 보스(102a, 102b)의 크기 및 치수는 상기 적어도 하나의 애퍼처(104a, 104b)에 맞추어지는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 26 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보스(102a, 102b)는 단지 단일 배향으로만 상기 적어도 하나의 애퍼처(104a, 104b)로 완전히 삽입가능한,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 26 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보스(102a, 102b)는 세장형 둥근 형상을 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 분기관(90) 및 상기 제 2 분기관(92) 각각에 의해 규정된 적어도 하나의 보스(102c); 및
상기 적어도 하나의 보스(102c)와 맞물릴 크기 및 치수를 가지는, 상기 지지 블록(100)에 의해 규정된 적어도 하나의 메이팅 애퍼처(104c)
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 보스(102c)의 크기 및 치수는 상기 적어도 하나의 애퍼처(104c)에 맞추어지는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 29 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보스(102c)는 단지 단일 배향으로만 상기 적어도 하나의 애퍼처(104c)로 완전히 삽입가능한,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 29 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보스(102c)는 세장형 둥근 형상을 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 유동 튜브(20)는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고, 상기 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브 상의 입구 굴곡부(27)는 제 1 유동 튜브 루프(26)와 동일 평면이고 상기 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브 상의 출구 굴곡부(29)는 제 2 유동 튜브 루프(24)와 동일 평면이고, 그리고
상기 센서 조립체(10)는 단지 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널(107)을 상기 튜브 지지부(106)에 포함하고, 그리고 상기 유동 튜브(20)는 상기 튜브 지지부(106)의 상기 채널(107)과 맞물릴 크기 및 치수인,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 유동 튜브(20)는 단일-튜브, 듀얼 루프 유동 튜브를 포함하고, 상기 크로스오버 섹션(22)은 출구 굴곡부(29)에 근접한 제 1 부분을 포함하고, 상기 제 1 부분은 제 1 유동 튜브 루프(26)와 동일 평면이고, 그리고 상기 크로스오버 섹션(22)은 입구 굴곡부(27)에 근접한 제 2 부분을 포함하고, 상기 제 2 부분은 제 2 유동 튜브 루프(24)와 동일 평면이고; 그리고
상기 센서 조립체(10)는 단지 단일 평면의 경로를 따라 스윕하는 채널(107)을 상기 튜브 지지부(106)에 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 열 팽창 굴곡부(300)는 제 1 정점을 규정하기 위하여 상기 제 1 분기관(90) 및 상기 제 2 분기관(92) 중 하나와 근접한 앵커 블록(30a, 30b) 간에 위치된 상기 유동 튜브(20)의 일부 상에 위치되는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 34 항에 있어서,
상기 제 1 정점의 높이는 상기 유동 튜브(20)의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치인,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 열 팽창 굴곡부(302)는 제 2 정점을 규정하기 위하여 상기 제 1 앵커 블록(30a)과 상기 제 2 앵커 블록(30b) 간에 위치된 상기 유동 튜브(20)의 일부 상에 위치되는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 36 항에 있어서,
상기 제 2 정점의 높이는 상기 유동 튜브(20)의 근접한 비굴곡 부분으로부터 0.01 인치 내지 1 인치인,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 20 항에 있어서,
상기 유동 튜브(20)의 크로스오버 섹션(22)에 오프셋 굴곡부(402)를 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10). - 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
상기 튜브 지지부(106)의 채널(107)은, 상기 유동 튜브(20)의 내측이 0.0025 인치 내지 0.0035 인치인 상기 유동 튜브(20)와 상기 튜브 지지부(106) 간의 갭(G1)을 규정하기 위하여 최외부 에지들(E1, E2)에서만 상기 튜브 지지부(106)와 맞물리고 그리고 상기 유동 튜브(20)의 외측이 상기 최외부 에지들(E1, E2)에 갭을 규정하기 위하여 상기 최외부 에지들(E1, E2) 간의 상기 튜브 지지부(106)와 맞물리는 채널(107)을 포함하는,
유량계용 센서 조립체(10).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US2015/022364 WO2016153494A1 (en) | 2015-03-25 | 2015-03-25 | Apparatus and method for reducing braze joint stress in a vibrating flowmeter |
Publications (2)
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