RU2008147088A

RU2008147088A - Уравновешивающая конструкция для расходомера кориолиса с единственной криволинейной трубкой

Info

Publication number: RU2008147088A
Application number: RU2008147088/28A
Authority: RU
Inventors: КЛИВ Крейг Брэйнерд ВАН (US); КЛИВ Крейг Брэйнерд ВАН
Original assignee: Майкро Моушн, Инк. (Us); Майкро Моушн, Инк.
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2010-06-10
Also published as: RU2413183C2

Abstract

1. Расходомер Кориолиса, содержащий: ! единственную расходомерную трубку, содержащую: ! впускную секцию (312) и выпускную секцию (314), причем впускная секция (312) и выпускная секция (314) находятся на одной оси; ! первую изогнутую секцию (316), прикрепленную к впускной секции (312), и вторую изогнутую секцию (318), прикрепленную к выпускной секции (314); ! соединительную секцию (324), продолжающуюся между первой изогнутой секцией (316) и второй изогнутой секцией (318), причем центр соединительной секции (318) задает ось симметрии единственной расходомерной трубки и причем единственная расходомерная трубка является симметричной относительно оси симметрии, и причем единственная расходомерная трубка образована, по существу, в одной плоскости; ! крутильный элемент (430), имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец прикреплен к соединительной секции (324) единственной расходомерной трубки вблизи первой изогнутой секции (316) и второй конец прикреплен к соединительной секции (324) единственной расходомерной трубки вблизи второй изогнутой секции (318); ! уравновешивающий элемент (432), прикрепленный к крутильному элементу (430) и продолжающийся к центру соединительной секции единственной расходомерной трубки, и причем уравновешивающий элемент (432) является в основном перпендикулярным к крутильному элементу (430); ! по меньшей мере один кронштейн (438) привода, прикрепленный к уравновешивающему элементу (432), причем по меньшей мере один кронштейн (438) привода сконфигурирован для установки приводного устройства, причем приводное устройство сконфигурировано для приложения силы к единственной расходомерной трубке; ! крутильный элемент (430), имею�

Claims

1. Расходомер Кориолиса, содержащий:

единственную расходомерную трубку, содержащую:

впускную секцию (312) и выпускную секцию (314), причем впускная секция (312) и выпускная секция (314) находятся на одной оси;

первую изогнутую секцию (316), прикрепленную к впускной секции (312), и вторую изогнутую секцию (318), прикрепленную к выпускной секции (314);

соединительную секцию (324), продолжающуюся между первой изогнутой секцией (316) и второй изогнутой секцией (318), причем центр соединительной секции (318) задает ось симметрии единственной расходомерной трубки и причем единственная расходомерная трубка является симметричной относительно оси симметрии, и причем единственная расходомерная трубка образована, по существу, в одной плоскости;

крутильный элемент (430), имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец прикреплен к соединительной секции (324) единственной расходомерной трубки вблизи первой изогнутой секции (316) и второй конец прикреплен к соединительной секции (324) единственной расходомерной трубки вблизи второй изогнутой секции (318);

уравновешивающий элемент (432), прикрепленный к крутильному элементу (430) и продолжающийся к центру соединительной секции единственной расходомерной трубки, и причем уравновешивающий элемент (432) является в основном перпендикулярным к крутильному элементу (430);

по меньшей мере один кронштейн (438) привода, прикрепленный к уравновешивающему элементу (432), причем по меньшей мере один кронштейн (438) привода сконфигурирован для установки приводного устройства, причем приводное устройство сконфигурировано для приложения силы к единственной расходомерной трубке;

крутильный элемент (430), имеющий центральную секцию, и причем первый конец и второй конец крутильного элемента (430) сконфигурированы для вибрирования в фазе с единственной расходомерной трубкой и центральная секция сконфигурирована для вибрирования в противофазе относительно единственной расходомерной трубки, в результате чего вызывается деформация крутильного элемента при кручении вдоль оси крутильных колебаний.

2. Расходомер Кориолиса по п.1, дополнительно содержащий:

первый манифольд (154), соединенный с впускной секцией (312) единственной расходомерной трубки, и второй манифольд (152), соединенный с выпускной секцией (314) единственной расходомерной трубки;

разделитель (106) манифольдов, продолжающийся между первым и вторым манифольдами (152, 154), при этом разделитель (106) манифольдов имеет наружную поверхность, разделитель (106) манифольдов имеет первое отверстие сквозь наружную поверхность вблизи первого манифольда (154) и второе отверстие сквозь наружную поверхность вблизи второго манифольда (152), причем первый конец соединительной секции единственной расходомерной трубки вытянут через первое отверстие и второй конец соединительной секции единственной расходомерной трубки вытянут через второе отверстие;

гибкий элемент (542), совмещенный с осью крутильных колебаний и соединенный с наружной поверхностью разделителя манифольдов, и соединенный со второй поверхностью центральной секции крутильного элемента.

3. Расходомер Кориолиса по п.2, в котором разделитель (106) манифольдов окружает впускную секцию (312) и выпускную секцию (314) единственной расходомерной трубки и первую изогнутую секцию (316) и вторую изогнутую секцию (318) единственной расходомерной трубки.

4. Расходомер Кориолиса по п.2, в котором разделитель (106) манифольдов является по существу цилиндрическим.

5. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором ось крутильных колебаний находится в плоскости, заданной единственной расходомерной трубкой.

6. Расходомер Кориолиса по п.1, дополнительно содержащий:

опорный элемент (434) датчиков, прикрепленный к уравновешивающему элементу (432), где опорный элемент (434) датчиков является параллельным крутильному элементу (430) и продолжается между двумя сегментами соединительной секции (324) единственной расходомерной трубки по противоположным сторонам от оси симметрии единственной расходомерной трубки и где опорный элемент (434) датчиков сконфигурирован для поддержания первого сенсорного устройства на первом конце опорного элемента (434) датчиков и второго сенсорного устройства на втором конце опорного элемента датчиков.

7. Расходомер Кориолиса по п.1, дополнительно содержащий:

висячий элемент (540), прикрепленный к крутильному элементу (530), где висячий элемент (540) является перпендикулярным к крутильному элементу (530) и продолжается вниз от крутильного элемента (530), на расстояние от единственной расходомерной трубки, и совмещен с осью симметрии единственной расходомерной трубки, и где висячий элемент (540) сконфигурирован для исключения всякого остаточного движения в первом и втором манифольдах.

8. Расходомер Кориолиса по п.7, в котором висячий элемент (540) представляет собой плоскую пластину с, в основном, прямоугольной конфигурацией, с длинной осью прямоугольной конфигурации, перпендикулярной к крутильному элементу (530).

9. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором крутильный элемент (430) представляет собой, в основном, плоскую пластину, параллельную оси крутильных колебаний, и где первый конец крутильного элемента согнут так, что первый конец является перпендикулярным к соединительной секции единственной расходомерной трубки, где первый конец крутильного элемента соединен с соединительной секцией единственной расходомерной трубки и второй конец крутильного элемента согнут так, что второй конец является перпендикулярным к соединительной секции единственной расходомерной трубки, где второй конец крутильного элемента соединен с соединительной секцией единственной расходомерной трубки.

10. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором соединительная секция единственной расходомерной трубки дополнительно содержит:

первую прямолинейную секцию (320), прикрепленную к первой изогнутой секции (316), и вторую прямолинейную секцию (322), прикрепленную ко второй изогнутой секции (318) единственной расходомерной трубки;

криволинейную вершинную секцию, прикрепленную к первой прямолинейной секции и второй прямолинейной секции и продолжающуюся между ними.

11. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором уравновешивающий элемент (410) единственной расходомерной трубки представляет собой в основном плоскую пластину, имеющую трапецеидальную конфигурацию с широким концом трапецоида, прикрепленным к крутильному элементу (430) вдоль оси крутильных колебаний.

12. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором уравновешивающий элемент (410) сконфигурирован так, чтобы имелась высокая изгибная жесткость вдоль оси симметрии единственной расходомерной трубки.

13. Расходомер Кориолиса по п.1, в котором жесткость расходомерной трубки (308) и жесткость крутильного элемента (430) и уравновешивающего элемента (432) подогнаны так, что собственная частота несинфазной вибрации расходомерной трубки и крутильного элемента, и уравновешивающего элемента намного выше, чем синфазная собственная частота.

14. Способ уравновешивания расходомера Кориолиса, имеющего единственную криволинейную расходомерную трубку, содержащий этапы, на которых:

подвешивают единственную криволинейную расходомерную трубку (308) между двумя концами расходомера Кориолиса, где две изогнутые секции единственной криволинейной расходомерной трубки (308) являются неподдерживаемыми и где две изогнутые секции находятся по противоположным сторонам от оси симметрии единственной криволинейной расходомерной трубки;

прикрепляют два конца крутильного элемента (430) к единственной криволинейной расходомерной трубке (308) в двух точках, расположенных симметрично относительно оси симметрии единственной криволинейной расходомерной трубки (308) и ближе к оси симметрии, чем к двум изогнутым секциям единственной криволинейной расходомерной трубки;

создают силу между единственной криволинейной расходомерной трубкой (308) и уравновешивающей конструкцией так, чтобы уравновешивающая конструкция и единственная криволинейная расходомерная трубка (308) вибрировали на одной и той же частоте, но в противофазе, и где уравновешивающую конструкцию прикрепляют к центральной секции крутильного элемента (430), в результате чего центральная секция крутильного элемента (430) отклоняется при кручении вдоль крутильной оси поворота, синфазно с уравновешивающей конструкцией, и два конца крутильного элемента отклоняются при кручении вдоль крутильной оси поворота, синфазно с единственной криволинейной расходомерной трубкой (308).

15. Способ по п.14, в котором крутильный элемент (430) прикрепляют к разделителю (406) манифольдов вместе с гибким элементом (542) и где гибкий элемент (542) совмещают с крутильной осью поворота.

16. Способ по п.14, в котором висячий элемент (540) прикрепляют к крутильному элементу (430) напротив уравновешивающей конструкции и конфигурируют для исключения всякого остаточного движения в двух манифольдах.

17. Способ уравновешивания расходомера Кориолиса, имеющего единственную криволинейную расходомерную трубку, содержащий этапы, на которых:

создают вибрацию единственной криволинейной расходомерной трубки (308);

осуществляют протекание материала, имеющего первую плотность, по вибрирующей единственной криволинейной расходомерной трубке;

отклоняют при кручении крутильный элемент (430), где первый конец и второй конец крутильного элемента отклоняют синфазно с вибрацией единственной криволинейной расходомерной трубки (308) и где центральную секцию крутильного элемента (430) отклоняют при кручении в противофазе относительно вибрации единственной криволинейной расходомерной трубки (308), и где первую ось вибрации образуют на первом месте между первым концом и центральной секцией крутильного элемента и вторую ось вибрации образуют на втором месте между вторым концом и центральной секцией крутильного элемента.

18. Способ по п.17, в котором дополнительно:

осуществляют протекание материала, имеющего вторую плотность, по единственной криволинейной расходомерной трубке (308), где первая плотность является иной, чем вторая плотность, и где первую ось вибрации больше не образуют на первом месте и вторую ось вибрации больше не образуют на втором месте.

19. Способ изготовления расходомера Кориолиса, содержащий этапы, на которых:

создают единственную расходомерную трубку, при этом единственная расходомерная трубка содержит:

впускную секцию (312) и выпускную секцию (314), где впускная секция (312) и выпускная секция (314) находятся на одной оси;

соединительную секцию (324), продолжающуюся между первой изогнутой секцией (316) и второй изогнутой секцией (318), где центр соединительной секции (324) задает ось симметрии единственной расходомерной трубки и где единственная расходомерная трубка является симметричной относительно оси симметрии, и где единственная расходомерная трубка образована, по существу, в одной плоскости;

прикрепляют первый конец крутильного элемента (430) к соединительной секции единственной расходомерной трубки вблизи первой изогнутой секции (316) и прикрепляют второй конец крутильного элемента (430) к соединительной секции единственной расходомерной трубки вблизи второй изогнутой секции (318);

прикрепляют уравновешивающий элемент (432) к первой стороне крутильного элемента (430), где уравновешивающий элемент (432) продолжается к центру соединительной секции единственной расходомерной трубки и где уравновешивающий элемент (432) ориентируют в плоскости расходомерной трубки;

прикрепляют по меньшей мере один кронштейн (438) привода к уравновешивающему элементу (432), где по меньшей мере один кронштейн (438) привода конфигурируют для установки приводного устройства, где приводное устройство конфигурируют для приложения силы к единственной расходомерной трубке;

крутильный элемент (430), имеющий центральную секцию, и причем первый конец и второй конец крутильного элемента (430) конфигурируют для вибрирования синфазно с единственной расходомерной трубкой, и центральную секцию конфигурируют для вибрирования в противофазе относительно единственной расходомерной трубки, в результате чего вызывается деформация крутильного элемента при кручении вдоль оси крутильных колебаний.

20. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, дополнительно содержащий этапы, на которых:

соединяют первый манифольд (154) с впускной секцией (312) единственной расходомерной трубки и второй манифольд (152) с выпускной секцией (314) единственной расходомерной трубки;

прикрепляют разделитель (406) манифольдов между первым и вторым манифольдами (154, 152), при этом разделитель (406) манифольдов имеет наружную поверхность, разделитель манифольдов имеет первое отверстие сквозь наружную поверхность вблизи первого манифольда (154) и второе отверстие сквозь наружную поверхность вблизи второго манифольда (152), причем первый конец соединительной секции единственной расходомерной трубки вытянут через первое отверстие и второй конец соединительной секции единственной расходомерной трубки вытянут через второе отверстие;

прикрепляют гибкий элемент (542) к наружной поверхности разделителя (406) манифольдов и к крутильному элементу, причем крутильный элемент совмещают с осью крутильных колебаний.

21. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.20, где разделитель (406) манифольдов окружает впускную секцию (312) и выпускную секцию (314) единственной расходомерной трубки и первую изогнутую секцию (316) и вторую изогнутую секцию (318) единственной расходомерной трубки.

22. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.20, в котором разделитель (406) манифольдов является, по существу, цилиндрическим.

23. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором ось крутильных колебаний проходит между соединительной секцией единственной расходомерной трубки вблизи первой изогнутой секции и соединительной секцией единственной расходомерной трубки вблизи второй изогнутой секции на всем протяжении длины центральной секции крутильного элемента.

24. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором дополнительно:

прикрепляют опорный элемент (434) датчиков к уравновешивающему элементу (432), где опорный элемент (434) датчиков является параллельным крутильному элементу (430) и продолжается между двумя сегментами соединительной секции единственной расходомерной трубки по противоположным сторонам от оси симметрии единственной расходомерной трубки и, где опорный элемент датчиков конфигурируют для поддержания первого сенсорного устройства на первом конце опорного элемента датчиков и второго сенсорного устройства на втором конце опорного элемента датчиков.

25. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором дополнительно:

прикрепляют висячий элемент (540) к крутильному элементу (430), где висячий элемент (540) является перпендикулярным к крутильному элементу (430) и продолжается вниз от крутильного элемента (430) на расстояние от уравновешивающего элемента (432), и расположен в плоскости единственной расходомерной трубки, и где висячий элемент (540) конфигурируют для исключения всякого остаточного движения в первом и втором манифольдах.

26. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.24, в котором висячий элемент (540) представляет собой плоскую пластину с, в основном, прямоугольной конфигурацией, с длинной осью прямоугольной конфигурации, перпендикулярной к крутильному элементу.

27. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором крутильный элемент (430) представляет собой, в основном, плоскую пластину, параллельную оси крутильных колебаний, и где первый конец крутильного элемента (430) сгибают так, чтобы первый конец был перпендикулярным к соединительной секции единственной расходомерной трубки, где первый конец крутильного элемента (430) соединяют с соединительной секцией единственной расходомерной трубки и второй конец крутильного элемента (430) сгибают так, чтобы второй конец был перпендикулярным к соединительной секции единственной расходомерной трубки, где второй конец крутильного элемента (430) соединяют с соединительной секцией единственной расходомерной трубки.

28. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором соединительная секция единственной расходомерной трубки содержит:

29. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором уравновешивающий элемент (432) единственной расходомерной трубки представляет собой, в основном, плоскую пластину, имеющую трапецеидальную конфигурацию с широким концом трапецоида, прикрепленным к крутильному элементу (430) вдоль оси крутильных колебаний.

30. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором уравновешивающий элемент (430) конфигурируют так, чтобы имелась высокая изгибная жесткость вдоль оси симметрии единственной расходомерной трубки.

31. Способ изготовления расходомера Кориолиса по п.19, в котором жесткость расходомерной трубки и жесткость крутильного элемента (430) и уравновешивающего элемента (432) подгоняют так, чтобы собственная частота несинфазной вибрации трубки и крутильного элемента, и уравновешивающего элемента была намного выше, чем синфазная собственная частота.