KR20230044001A

KR20230044001A - 진동 유체 계량기를 위한 변환기

Info

Publication number: KR20230044001A
Application number: KR1020237007437A
Authority: KR
Inventors: 마크 루피엔스키; 제프리 닐슨
Original assignee: 마이크로 모우션, 인코포레이티드
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2023-03-31
Also published as: MX2023000522A; WO2022031328A1; AU2021321201A1; CN116097064A; US20230304843A1; CA3187863A1; AU2021321201B2; JP7550959B2; JP2023536901A; BR112023000869A2; EP4193129A1

Abstract

계량기 전자장치(20)를 가지는 진동계를 위한 변환기 조립체(300)가 제공된다. 변환기 조립체(300)는 키퍼 플레이트(402)을 포함하는 키퍼 부분(401)을 포함한다. 자석 부분(301)은 코일 보빈(305) 및 코일 보빈(305) 주위에 권선되는 코일(309)을 포함한다. 자석(313)은 코일 보빈(305)에 커플링된다. 키퍼 플레이트(402)는 코일 보빈(305)과 접촉하는 것이 방지된다.

Description

진동 유체 계량기를 위한 변환기

후술하는 실시예들은 진동계(vibrating meter)들, 및, 더 구체적으로는, 진동 유체 계량기를 위한 변환기에 관한 것이다.

예를 들어, 진동 밀도계(vibrating densitometer)들 및 코리올리 유량계(Coriolis flow meter)들과 같은 진동계들은 일반적으로 공지되어 있고 그리고 도관 내의 재료들에 대한 질량 유동 및 다른 정보를 측정하는 데 사용된다. 재료는 유동 또는 정지 상태일 수 있다. 예시적인 코리올리 유량계들은 J.E. Smith 등의 미국 특허 제4,109,524호, 미국 특허 제4,491,025호, 및 Re. 31,450 모두에서 개시된다. 이러한 유량계들은 직선 또는 곡선 구성의 하나 이상의 도관들을 갖는다. 코리올리 질량 유량계의 각각의 도관 구성은 한 세트의 자연 진동 모드들을 가지며, 이 자연 진동 모드들은 간단한 굽힘, 비틀림 또는 커플링된 유형일 수 있다. 각각의 도관은 바람직한 모드로 진동하도록 구동될 수 있다.

재료는 유량계의 입구 측 상의 연결된 파이프라인으로부터 유량계로 유동하고, 도관(들)을 통해 지향되고, 그리고 유량계의 출구 측을 통해 유량계를 빠져나간다. 진동하는 재료 충전 시스템의 자연 진동 모드들은 도관들 및 도관 내에서 유동하는 재료의 조합된 질량에 의해 부분적으로 규정된다.

유량계를 통한 유동이 존재하지 않을 때, 도관(들)에 가해지는 구동력은, 도관(들)을 따른 모든 지점들이 동일한 위상 또는 작은 “0 오프셋”으로 진동하는 것을 유발시키며, 이는 0에서 측정되는 시간 지연이다. 흐름 재료가 유량계를 통해 유동하기 시작함에 따라, 코리올리 힘들은 도관(들)을 따른 각각의 지점이 상이한 상을 가지는 것을 유발시킨다. 예를 들어, 유량계의 유입 단부에서의 위상은 중앙집중식 구동기 포지션에서 위상에 뒤처지는 반면, 유출부에서의 위상은 중앙집중식 구동기 포지션에서 단계를 앞선다. 도관(들) 상의 픽업 센서들은 도관(들)의 모션을 나타내는 사인곡선 신호들을 생성한다. 픽-오프 센서들로부터 출력된 신호들은 픽-오프 센서들 사이의 시간 지연을 결정하도록 처리된다. 2개 또는 그 초과의 픽-오프 센서들 사이의 시간 지연은 도관(들)을 통해 유동하는 재료의 질량 유량에 비례한다.

구동기에 연결되는 미터 전자장치는 구동기를 작동시키기 위해 구동 신호를 생성하고, 픽오프 센서들로부터 수신된 신호들로부터 재료의 질량 유량 및 다른 특성들을 결정한다. 구동기는 많은 주지된 배열체들 중 하나를 포함할 수 있으며; 자석 및 대향하는 구동 코일은 진동계 산업에서 큰 성공을 수용하고 있다. 적합한 구동 코일 및 자석 배열체들의 예들은 미국 특허 제7,287,438호뿐만 아니라 미국 특허 제7,628,083호에 제공되며, 이 미국 특허 제7,628,083호는 둘 모두 처음으로 Micro Motion, Inc.에 양도되고 그리고 본원에 인용에 의해 포함된다. 교류 전류는 요망되는 유동 튜브 진폭 및 주파수로 도관(들)을 진동시키기 위해 구동 코일로 통과된다. 픽오프 센서들을 자석으로서 제공하고 그리고 드라이버 배열체와 매우 유사한 코일 배열체를 제공하는 것이 또한 당업계에 공지되어 있다. 그러나, 운전자가 전류를 수신하는 동안(이는 모션), 픽-오프 센서들은 전압을 유도하기 위해 드라이버에 의해 제공되는 모션을 사용할 수 있다. 전압은 도관 변위에 비례한다. 픽오프 센서들에 의해 측정되는 시간 지연의 크기는 매우 작으며; 종종 나노초로 측정된다. 따라서, 변환기 출력이 매우 정확할 필요가 있다.

도 1은 센서 조립체(10) 및 미터 전자장치(meter electronics)(20)를 포함하는 코리올리 유량계의 형태의 종래 기술의 진동계(5)의 일 예를 예시한다. 계량기 전자장치(20)는 센서 조립체(10)와 전기 연통하여 유동 재료의 특성, 예컨대, 예를 들어, 밀도, 질량 유량, 체적 유량, 총 질량 유량, 온도 및 다른 정보를 측정한다.

센서 조립체(10)는 한 쌍의 플랜지들(101 및 101'), 매니폴드들(102 및 102'), 및 도관들(103A 및 103B)을 포함한다. 매니폴드들(102, 102')은 도관들(103A, 103B)의 대향하는 단부들에 부착된다. 종래 기술 코리올리 유량계의 플랜지들(101 및 101')은 스페이서(106)의 대향 단부들에 부착된다. 스페이서(106)는 도관들(103A 및 103B)에서 원치 않는 진동들을 방지하기 위해 매니폴드들(102, 102') 사이의 간격을 유지한다. 도관들(103A 및 103B)은 본질적으로 평행한 유형으로 매니폴드들로부터 바깥쪽으로 연장한다. 센서 조립체(10)가 유동 재료를 운반하는 파이프라인 시스템(도시되지 않음) 내로 삽입될 때, 재료는 플랜지(101)를 통해 센서 조립체(10)로 진입하고, 재료의 총량이 도관들(103A)에 진입하도록 지향되는 입구 매니폴드(102)를 통과하고, 도 103b는 도관들(103A 및 103B)을 통해 그리고 다시 아웃렛 매니폴드(102')로 유동하며, 여기서 아웃렛 매니폴드는 플랜지(101')를 통해 센서 조립체(10)를 빠져나간다.

종래 기술의 센서 조립체(10)는 드라이버(104)를 포함한다. 드라이버(104)는, 예를 들어, 드라이버(104)가 구동 모드에서 도관들(103A, 103B)을 진동시킬 수 있는 포지션에서 도관들(103A 및 103B)에 부착된다. 더 구체적으로는, 구동기(104)는 도관(103A)에 부착되는 제1 구동기 구성요소(104A) 및 도관(103B)에 부착되는 제2 구동기 구성요소(104B)를 포함한다. 구동기(104)는 도관(103A)에 장착되는 코일 및 도관(103B)에 장착되는 대향 자석과 같은 많은 주지된 배열체들 중 하나를 포함할 수 있다.

종래 기술 코리올리 유량계의 본 예에서, 구동 모드는 제1 위상 차이(out of phase) 굽힘 모드이며, 그리고 도관들(103A, 103B)은, 균형 잡힌 시스템을 제공하기 위해 유입 매니폴드(102) 및 유출 매니폴드(102')에 선택되고 적절하게 장착된다. 그리고 실질적으로 동일한 질량 분포, 관성 모멘트들, 및 굽힘 축들(WW 및 W'-W')에 대한 탄성 계수를 각각 갖는다. 구동 모드가 제1 위상 차이 굽힘 모드인 본 예에서, 도관들(103A 및 103B)은 이들의 각각의 굽힘 축들(WW 및 W'-W')을 중심으로 반대 방향들로 드라이버(104)에 의해 구동된다. 교류 전류의 형태의 구동 신호는 예컨대, 경로(110)를 통해, 계량기 전자장치(20)에 의해 제공될 수 있고, 그리고 코일을 통과하여, 양자 모두의 도관들(103A, 103B)이 진동하게 할 수 있다. 당업자는, 다른 구동 모드들이 종래 기술의 코리올리 유량계에 의해 사용될 수 있는 것을 이해할 것이다.

도시되는 센서 조립체(10)는 도관들(103A, 103B)에 부착되는 한 쌍의 픽-오프들(pick-offs)(105, 105')을 포함한다. 더 구체적으로는, 제1 픽오프 구성요소들(105A 및 105'A)은 제1 도관(103A) 상에 위치되며, 그리고 제2 픽오프 구성요소들(105B 및 105'B)은 제2 도관(103B) 상에 위치된다. 묘사된 예에서, 픽-오프들(105, 105')은 도관들(103A, 103B)의 속도 및 포지션을 나타내는 픽-오프 신호들을 생성하는 전자기 검출기들, 예를 들어, 픽-오프 자석들 및 픽-오프 코일들일 수 있다. 예를 들어, 픽오프들(105, 105')은 경로들(111, 111')을 통해 미터 전자장치(20)에 픽-오프 신호들을 공급할 수 있다. 당업자는, 도관들(103A, 103B)의 움직임이 일반적으로 유동 재료의 특정 특성들, 예를 들어, 도관들(103A, 103B)의 질량 유량 및 밀도에 비례한다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 도관들(103A, 103B)의 움직임은 또한, 픽오프들(105, 105')에서 측정될 수 있는 제로-유동 지연 또는 오프셋을 포함한다. 제로-플로우 오프셋은 계측(instrumentation)에서의 비-비례적 감쇄(non-proportional 감쇄), 잔여 가요성 응답, 전자기 크로스토크, 또는 위상 지연과 같은 다수의 인자들에 의해 유발될 수 있다.

종래 기술의 센서 조립체들(103, 104, 및 105)은 자기 회로에서 에어 갭(air gap)을 최소화하고 그리고 자석과 코일 필드들 사이의 커플링을 최대화하기 위해 코일의 축 상에 정렬된다. 일반적으로, 키퍼 조립체는 제1 도관에 장착되는 반면, 코일 조립체는 제2 도관에 장착된다(배열은 단일 도관 계기들에 대해 상이함). 키퍼 및 코일은 구성요소들 사이의 간극을 최대화하기 위해 신중하게 장착되어야한다.

불행하게도, 코일 및 키퍼 조립체들은 특정 조건들 하에서 접촉할 수 있으며, 그 결과 유량계가 손상되고 그리고 가능성 있게 작동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제조 변동은 축방향 오정렬을 초래할 수 있다. 다른 환경에서, 정합 도관보다 더 큰 정도로 하나의 도관을 통해 이동하는 유체의 슬러그(slug)는 자석/코일/키퍼 접촉이 발생하고 조립체에 대한 손상이 초래되도록, 튜브들 사이의 관성력들 및 상대적인 측방향 움직임을 유발시킬 수 있다. 또 다른 예에서, 온도 차이들은 코일과 키퍼 조립체 접촉을 초래할 수 있다. 정합 도관을 통해 유동하는 것보다 상당히 더 빠른 시점에서 하나의 도관을 통해 유동하는 고온 유체는 코일/키퍼 간극 제한들이 초과되어 접촉이 이루어지는 정도까지 불균일한 도관 팽창을 초래할 수 있다.

따라서, 이해될 수 있는 바와 같이, 전통적인 변환기 조립체는, 정상적인 계기 작동 동안 잠재적으로 직면하게 되는 다수의 상황들 하에서, 오정렬로 인한 손상을 겪는 경향이 있을 수 있다. 오정렬 및 그에 따른 손상이 없는 변환기 조립체 센서가 당 분야에서 필요하다. 아래에서 설명되는 실시예들은 이러한 그리고 다른 문제들을 극복하며, 그리고 당 분야에서의 진보가 달성된다.

계량기 전자장치(meter electronics)를 가지는 진동 계기를 위한 변환기 조립체가 제공된다. 변환기 조립체는 키퍼 플레이트(kiper plate)를 포함하는 키퍼 부분을 포함한다. 변환기 조립체는 코일 보빈, 코일 보빈 주위에 권선된 코일, 코일 보빈에 커플링되는 자석을 포함하는 자석 부분을 포함하며, 그리고 키퍼 플레이트은 코일 보빈에 접촉하는 것이 방지된다.

하나 이상의 유동 도관들을 갖는 센서 조립체를 포함하는 진동계를 형성하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 키퍼 플레이트을 포함하는 키퍼 부분을 형성하는 단계 및 키퍼 부분을 진동계의 제1 구성요소에 커플링하는 단계를 포함한다. 코일 보빈을 포함하는 자석 부분이 형성되며, 자석 부분은 진동계의 제2 구성요소에 커플링된다. 코일은 코일 보빈 주위에 권선된다. 자석이 코일 보빈에 커플링된다. 키퍼 플레이트는 자석에 근접하게 배치되며, 그리고 코일은 계량기 전자장치(meter electronics)에 전기적으로 커플링된다.

일 양태에 따라, 계기 전자 장치를 가지는 진동 계기를 위한 변환기 조립체는 키퍼 플레이트(kiper plate)를 포함하는 키퍼 부분을 포함한다. 변환기 조립체는 코일 보빈, 코일 보빈 주위에 권선된 코일, 코일 보빈에 커플링되는 자석을 포함하는 자석 부분을 포함하며, 그리고 키퍼 플레이트은 코일 보빈에 접촉하는 것이 방지된다.

바람직하게는, 플럭스 링(flux ring)은 코일 보빈의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치된다.

바람직하게는, 플럭스 링(flux ring)은 코일의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치된다.

바람직하게는, 자석은 자극 피스(pole piece)로 코일 보빈에 커플링된다.

바람직하게는, 자석은 영구 자석이다.

바람직하게는, 코일 보빈, 코일 및 자석은 서로에 대해 제자리에 고정된다.

바람직하게는, 계량기 전자장치는 키퍼 플레이트의 움직임을 유도하는 진동 전류를 코일에 제공한다.

바람직하게는, 키퍼 부분 및 자석 부분은 진동계의 제1 및 제2 부분들에 각각 커플링되며, 여기서 진동계의 제1 및 제2 부분들 중 적어도 하나는 유동 도관을 포함한다.

일 양태에 따라, 하나 이상의 유동 도관들을 갖는 센서 조립체를 포함하는 진동계를 형성하기 위한 방법은 키퍼 플레이트을 포함하는 키퍼 부분을 형성하는 단계 및 키퍼 부분을 진동계의 제1 구성요소에 커플링시키는 단계를 포함한다. 코일 보빈을 포함하는 자석 부분이 형성되며, 자석 부분은 진동계의 제2 구성요소에 커플링된다. 코일은 코일 보빈 주위에 권선된다. 자석이 코일 보빈에 커플링된다. 키퍼 플레이트는 자석에 근접하게 배치되며, 그리고 코일은 계량기 전자장치(meter electronics)에 전기적으로 커플링된다.

바람직하게는, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 적어도 하나의 유동 도관을 포함한다.

바람직하게는, 본 방법은 플럭스 링으로 코일 보빈의 적어도 일부분을 한정하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 본 방법은 폴 피스(pole piece)로 자석을 코일에 커플링시키는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 본 방법은 코일 보빈, 코일 및 자석을 서로에 대해 제자리에 고정하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 본 방법은 키퍼 플레이트의 움직임을 유도하는 진동 전류를 코일에 제공하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 본 방법은 코일로부터 진동 전류를 수신하는 단계를 포함하며, 여기서 진동 전류는 키퍼 플레이트의 움직임에 의해 유도된다.

도 1은 종래 기술의 유체 계량기를 도시한다.
도 2는 종래 기술의 변환기 조립체의 단면도를 도시한다.
도 3은 실시예에 따른 변환기 조립체의 자석 부분을 도시한다.
도 4는 실시예에 따른 변환기 조립체의 키퍼 부분을 도시한다.
도 5는 실시예에 따른 변환기 조립체의 단면도를 도시한다.

도 3 내지 도 5 및 하기의 설명은 변환기의 실시예들의 최상 모드를 만들고 사용하는 방법을 당업자에게 교시하기 위한 특정 예들을 묘사한다. 본 발명의 원리들의 교시를 목적으로, 일부 종래의 양태들이 단순화되거나 생략되어 있다. 당업자는 본 설명의 범주 내에 속하는 이들 예들로부터의 변형들을 이해할 것이다. 당업자는 후술하는 특징들이 유체 계량기의 다수의 변경예들을 형성하기 위해 다양한 방식들로 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그 결과, 하기 설명된 실시예들은, 하기 설명된 특정 예시들로 제한되는 것이 아니라 청구항들 및 이들의 등가물들에 의해서만 제한된다.

도 2는 종래 기술의 변환기 조립체(200)의 단면도를 도시한다. 변환기 조립체(200)는 제1 및 제2 유동 도관들(103A, 103B)에 커플링될 수 있다. 종래 기술의 변환기 조립체(200)는 코일 부분(204A) 및 자석 부분(204B)을 포함한다. 자석 부분(204B)은 자석(211)을 포함한다. 자석(211)은, 자기장을 지향시키는 것을 도울 수 있는 자석 키퍼(213) 내에 위치결정될 수 있다. 자석 부분(204B)은 또한 폴 피스(pole piece)(215)를 포함할 수 있다. 자석 부분(204B)은 종래 기술의 센서 구성요소들의 통상적인 자석 부분을 포함한다. 자석 부분(204B)은 장착 브라켓(명확화를 위해 도시되지 않음)으로 제2 유동 도관(103B)에 커플링될 수 있다. 장착 브라켓은 주지된 기술들, 예컨대 용접, 브레이징, 접합 등에 따라 유동 도관(103B)에 커플링될 수 있다.

코일 부분(204A)은 장착 브라켓(명확화를 위해 도시되지 않음)으로 제1 유동 도관(103A)에 커플링될 수 있다. 장착 브라켓은 주지된 기술들, 예컨대 용접, 브레이징, 접합 등에 따라 유동 도관(103A)에 커플링될 수 있다.

코일 부분(204A)은 또한 코일 보빈(coil bobbin)(220)을 포함한다. 코일 보빈(220)은 자석(211)의 적어도 일부를 수용하기 위한 자석 수용 부분(220')을 포함할 수 있다. 코일 보빈(220)은 코일(222)을 포함한다. 코일 보빈(220)은 체결 디바이스로 장착 브라켓(210) 상에 유지될 수 있다.

도 3은 실시예에 따른, 변환기 조립체(300)(도 5에서 단면으로서 도시됨)의 자석 부분(301)을 도시한다. 브라켓(303)은 코일 보빈(305)에 부착된다. 브라켓(303)은 용접/브레이징에 의해, 또는 당 분야에서 공지된 다른 방법들에 의해 기계적인 패스너, 접착제로 코일 보빈(305)에 커플링될 수 있다. 코일 보빈(305)을 브라켓(303)에 커플링시키는 데 사용되는 특정 방법은 본 실시예의 범주를 결코 제한하지 않아야 한다. 실시예에서, 브라켓(303) 및 코일 보빈(305)은 재료의 동일한 피스로 형성된다. 브라켓(303) 및 코일 보빈(305)의 형성은 기계가공 작동들, 주조/몰딩 작동들, 3D 인쇄 또는 유사한 적층 가공 방법들을 통해 이루어질 수 있다.

코일 보빈(305)은 플라스틱, 세라믹, 중합체 또는 그렇지 않으면 비자성일 수 있다. 실시예에서, 코일 보빈(305)은 철 재료들로 만들어질 수 있다. 플럭스 링(flux ring)(307)은 코일 보빈(305)의 일부분에 외접할 수 있다. 플럭스 링(307)은 또한, 코일 보빈(305) 주위에 권선된 코일(309)(도 5 참조)의 일부분 또는 모두에 외접할 수 있다. 플럭스 링(307)은 탄소강 또는 다른 뮤 금속으로 형성될 수 있고, 그리고 시스템에서 개별 와이어들과 연관된 전기장들을 격리시키는 것을 돕는다. 폴 피스(311)는 코일 보빈(305)의 내경에 커플링되고 그리고 코일 보빈(305)과 함께 이동하며, 따라서 자기 회로의 일부를 형성한다. 자석(313)은 폴 피스(311)에 커플링되고, 그리고 자기 회로의 일부를 형성하기 위해 폴 피스/보빈(311, 305)과 함께 이동한다.

폴의 축방향 포지션은 코일 대 폴 커플링을 최대화하도록 최적화되며, 그리고 보빈 허브 두께는 코일 대 폴 커플링을 최대화하도록 최소화된다. 이들 최적화들을 달성하기 위한 정확한 치수들은, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 조립체의 크기, 보빈의 크기, 코일 권선들의 수, 자석의 강도, 변환기의 스로우(throw) 등에 따라 상이하다.

도 4 및 도 5는 변환기 조립체(300)의 키퍼 부분(401)(도 5에 도시됨)을 도시한다. 키퍼 플레이트(402)는 브라켓(403)에 커플링된다. 브라켓(403)은 용접/브레이징에 의해, 또는 당 분야에서 공지된 다른 방법들에 의해 기계적인 패스너, 접착제에 의해 키퍼 플레이트(402)에 커플링될 수 있다. 키퍼 플레이트(402)를 브라켓(403)에 커플링시키는 데 사용되는 특정 방법은 본 실시예의 범주를 결코 제한하지 않아야 한다.

따라서, 제안된 변환기 조립체(300)의 사실상 모든 구성요소들이 단일의 측면/브래킷 상에 배열되기 때문에, 이는 종래 기술의 변환기들로부터 크게 벗어남이라는 것이 이해될 것이다. 다시 말해, 코일/코일 보빈(309, 305)과 자기식으로 상호작용하는 자석(313) 및 폴 피스(311)가 동일한 브라켓(303) 상에 위치될 뿐만 아니라, 서로에 대해 제자리에 고정된다.

실시예에서, 비록 전자석이 고려되지만, 자석(313)은 영구 자석이다. 제안된 본 발명의 자석은 인접한 구성요소들을 통해 자기 회로를 생성할 것이고 그리고 키퍼 플레이트(402)를 끌어당길 것이다. 코일(309)을 통한 진동 전류는 키퍼 플레이트(402)이 진동하는 것을 유발시키는 키퍼 플레이트(402) 상의 힘을 증가/감소시킬 것이다. 변환기 조립체(300)는, 변환기 조립체가 드라이버 및 픽오프 센서 둘 모두로서 사용될 수 있도록 구성된다. 변환기 회로들은 종래 기술과 동일한 방식으로 기계적으로 작동하지만, 자석/키퍼 플레이트 갭에 비례하는 전압을 출력할 것이다. 따라서, 본 발명은 기존의 구동 회로 및 픽오프 회로들과 같이 거동할 것이지만, 코일/키퍼 위치결정 문제들 및 측방향 움직임의 오정렬(misalignment) 및 소스들에 관한 위에서 언급된 문제들을 제거할 것이다.

변환기 조립체(300)는 일반적으로 이중 유동 도관 센서 조립체에 커플링된다. 다른 실시예들에서, 부분들(303, 403)은 예를 들어 고정 구성요소 또는 더미 튜브, 또는 밸런스 바, 또는 케이스 구성요소에 커플링될 수 있다. 이것은 조합된 변환기 조립체(300)가 단일 유동 도관 센서 조립체에서 활용되는 상황들의 경우일 수 있다.

명확화를 위해 도시되지 않았지만, 계량기 전자장치(20)는 도 1에서 도시되는 와이어(110)와 유사한 와이어 리드(wirelead)와 통신할 수 있다는 것이 이해되어야한다. 따라서, 계량기 전자장치(20)와 전기 통신할 때, 변환기 조립체(300)에는 자석 부분(301)과 키퍼 부분(401) 사이에 움직임을 생성하기 위해 구동 신호가 제공될 수 있다. 마찬가지로, 변환기 조립체(300)는 도 1에서 도시되는 와이어 리드들(wire leads)(111, 111') 중 하나와 유사한 와이어 리드를 사용하여 계량기 전자장치(20)와 통신할 수 있다. 따라서, 계량기 전자장치와 전기 통신할 때, 변환기 조립체(300)는 자석 부분(301)과 키퍼 부분(401) 사이의 움직임을 감지할 수 있다.

도 1에서 도시되는 것과 같은 진동계는 변환기 조립체(300)를 포함할 수 있다. 진동계는 코리올리 유량계 또는 일부 다른 진동계를 포함할 수 있다. 진동계는 유동하거나 정지할 수 있는 유체를 수용할 수 있다. 유체는 가스, 액체, 현탁된 미립자들을 갖는 가스, 현탁된 미립자들을 갖는 액체, 다중상(multiphase) 유체, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

상기 실시예들의 상세한 설명들은, 본 설명의 범주 내에 있는, 본 발명자들에 의해 고려된 모든 실시예들의 철저한 설명들은 아니다. 사실상, 당업자들은, 상기 설명된 실시예들의 소정의 요소들이 추가의 실시예들을 형성하기 위해서 다양하게 조합 또는 제거될 수 있으며, 이러한 추가의 실시예들이 본 설명의 범주 및 교시들 내에 속해 있는 것을 인식할 것이다. 전술한 실시예들이 본 설명의 범주 및 교시들 내에서 부가의 실시예들을 생성하기 위해 전체적으로 또는 부분적으로 조합될 수 있는 것이 또한 당업자에게 명백할 것이다.

따라서, 특정 실시예들이 예시적인 목적들을 위해 본원에 설명되지만, 당업자가 인식할 것인 바와 같이, 다양한 동등한 수정예들이 본 설명의 범주 내에서 가능하다. 본원에 제공된 교시는 전술되고 그리고 첨부 도면들에서 도시되는 실시예들뿐만 아니라, 다른 유체 계량기들에 적용될 수 있다. 이에 따라, 실시예들의 범주는 다음의 청구항들로부터 결정되어야한다.

Claims

계량기 전자장치(20)를 가지는 진동계를 위한, 변환기 조립체(300)로서, 상기 변환기 조립체는,
키퍼 플레이트(kiper plate)(402)을 포함하는 키퍼 부분(kiper portion)(401);
자석 부분(301)을 포함하며, 상기 자석 부분은,
코일 보빈(coil bobbin)(305);
상기 코일 보빈(305)에 권선되는 코일(coil)(309); 및
상기 코일 보빈(305)에 커플링되는 자석(313)을 포함하며, 그리고
상기 키퍼 플레이트(402)는, 상기 코일 보빈(305)과 접촉하는 것이 방지되는,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 코일 보빈(305)의 적어도 일부분을 외접하도록 배치되는 플럭스 링(flux ring)(307)을 포함하는,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 코일(309)의 적어도 일부분을 외접하도록 배치되는 플럭스 링(307)을 포함하는,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 자석(313)은 폴 피스(pole piece)(311)로 상기 코일 보빈(305)에 커플링되는,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 자석(313)은 영구 자석인,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 코일 보빈(305), 상기 코일(309), 및 상기 자석(313)은 서로에 대해 제자리에 고정되는,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 계량기 전자장치(20)는 상기 키퍼 플레이트(402)의 모션(motion)을 유도하는 진동 전류(oscillating current)를 상기 코일(309)에 제공하는,
변환기 조립체(300).
제1 항에 있어서,
상기 키퍼 부분(401) 및 상기 자석 부분(301)은 상기 진동계의 제1 및 제2 부분들에 각각 커플링되며, 상기 진동계의 제1 및 제2 부분들 중 적어도 하나는 유동 도관(103A, 103B)을 포함하는,
변환기 조립체(300).
하나 이상의 유동 도관들을 갖는 센서 조립체를 포함하는, 진동계를 형성하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
키퍼 플레이트를 포함하는 키퍼 부분을 형성하는 단계;
상기 키퍼 부분을 상기 진동계의 제1 구성요소에 커플링시키는 단계;
코일 보빈을 포함하는 자석 부분을 형성하는 단계;
상기 자석 부분을 상기 진동계의 제2 구성요소에 커플링시키는 단계;
상기 코일 보빈 주위에 코일을 권선하는 단계;
자석을 상기 코일 보빈에 커플링시키는 단계;
상기 키퍼 플레이트판을 상기 자석에 근접하게 배치하는 단계; 및
상기 코일을 계량기 전자장치에 전기적으로 커플링시키는 단계를 포함하는,
진동계를 형성하기 위한 방법.
제9 항에 있어서,
상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소는 적어도 하나의 유동 도관을 포함하는,
진동계를 형성하기 위한 방법.
제9 항에 있어서,
플럭스 링으로 상기 코일 보빈의 적어도 일부분을 외접하는 단계를 더 포함하는,
진동계를 형성하기 위한 방법.
제9 항에 있어서,
폴 피스로 상기 자석을 상기 코일에 커플링시키는 단계를 더 포함하는,
진동계를 형성하기 위한 방법.
제9 항에 있어서,
상기 코일 보빈, 상기 코일 및 상기 자석을 서로에 대해 제자리에 고정시키는 단계를 더 포함하는,
진동계를 형성하기 위한 방법.
제9 항에 있어서,
상기 키퍼 플레이트의 모션을 유도하는 진동 전류를 상기 코일에 제공하는 단계를 더 포함하는,
진동계를 형성하기 위한 방법.
제9 항에 있어서,
상기 코일로부터 진동 전류를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 진동 전류는 상기 키퍼 플레이트의 모션에 의해 유도되는,
진동계를 형성하기 위한 방법.