RU2155939C2 - Coriolis flowmeter and method of measurement of flow rate with its use ( variants ) - Google Patents
Coriolis flowmeter and method of measurement of flow rate with its use ( variants ) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155939C2 RU2155939C2 RU97104652A RU97104652A RU2155939C2 RU 2155939 C2 RU2155939 C2 RU 2155939C2 RU 97104652 A RU97104652 A RU 97104652A RU 97104652 A RU97104652 A RU 97104652A RU 2155939 C2 RU2155939 C2 RU 2155939C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow tubes
- magnets
- coil
- flow
- coils
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение имеет отношение к созданию массового расходомера на эффекте Кориолиса, а более конкретно, касается создания массового расходомера на эффекте Кориолиса, который содержит имеющие лучшие параметры тензодатчик и средство возбуждения. The invention relates to a mass flow meter based on the Coriolis effect, and more particularly, to a mass flow meter based on the Coriolis effect, which contains a strain gauge and excitation means having better parameters.
Известно использование массовых расходомеров с использованием эффекта Кориолиса для измерения массового расхода и получения другой информации относительно характеристик материалов, протекающих по трубопроводу. В настоящее время известны такие расходомеры, например, в соответствии с патентом США N. 4491025 на имя Дж. Е. Смита и других, с приоритетом от 1 января 1985 г., и в соответствии с патентом США Re. 31, 450 на имя Дж. Е. Смита, с приоритетом от 11 февраля 1982 г., в которых имеется одна или несколько расходных трубок прямой или изогнутой конфигурации. Каждая конфигурация расходной трубки в массовом расходомере Кориолиса имеет набор собственных вибрационных мод, которые могут относиться к типу простого изгиба, кручения или к смешанному (связанному) типу. Каждый расходный трубопровод приводится в колебательное движение в резонансе на одной из этих собственных мод. Жидкость втекает в расходомер из смежного трубопровода на стороне впуска, направляется в расходную трубку или трубки, и вытекает из расходомера на выпускной стороне расходомера. Собственные вибрационные моды вибрирующей (колеблющейся), наполненной жидкостью системы определяются частично комбинированной массой расходных трубок и жидкостью внутри расходных трубок. It is known to use mass flow meters using the Coriolis effect to measure mass flow and obtain other information regarding the characteristics of materials flowing through a pipeline. Currently, such flowmeters are known, for example, in accordance with US patent N. 4491025 in the name of J. E. Smith and others, with priority dated January 1, 1985, and in accordance with US patent Re. 31, 450 in the name of J. E. Smith, with a priority dated February 11, 1982, in which there is one or more flow tubes of a straight or curved configuration. Each flow tube configuration in a Coriolis mass flowmeter has a set of its own vibrational modes, which can be of the type of simple bending, torsion, or a mixed (connected) type. Each flow line is driven into oscillation in resonance at one of these eigenmodes. The fluid flows into the flowmeter from an adjacent pipeline on the inlet side, flows into the flow tube or tubes, and flows out of the flowmeter on the outlet side of the flowmeter. The intrinsic vibrational modes of a vibrating (oscillating) fluid-filled system are determined in part by the combined mass of the flow tubes and the liquid inside the flow tubes.
Когда нет потока в расходной трубке, все точки вдоль расходной трубки колеблются в одинаковой фазе. Но как только начнет протекать поток, то ускорения Кориолиса приводят к появлению различных фаз для каждой точки вдоль расходной трубки. Фаза на стороне впуска расходной трубки имеет запаздывание относительно фазы возбуждения, в то время как фаза на стороне выпуска имеет опережение относительно фазы возбуждения. На корпусе расходной трубки могут быть помещены датчики для выработки синусоидальных сигналов, несущих информацию относительно движения расходной трубки. Разность фаз между двумя сигналами датчиков пропорциональна массовому расходу (скорости потока) жидкости, протекающей через расходную трубку. When there is no flow in the flow tube, all points along the flow tube oscillate in the same phase. But as soon as the flow begins, Coriolis accelerations lead to the appearance of different phases for each point along the flow tube. The phase on the inlet side of the flow tube is delayed relative to the excitation phase, while the phase on the outlet side has an advance relative to the excitation phase. Sensors can be placed on the flow tube body to generate sinusoidal signals that carry information regarding the movement of the flow tube. The phase difference between the two sensor signals is proportional to the mass flow (flow rate) of the fluid flowing through the flow tube.
В публикации WO 88/03642 раскрыт расходомер Кориолиса, который включает в себя ферромагнитный механизм возбуждения и ферромагнитные датчики скорости. Механизм возбуждения содержит катушку возбуждения; ферромагнитный якорь возбуждения, который закреплен на расходной трубке расходомера таким образом, что он частично располагается в поле, создаваемом катушкой возбуждения; магнит для создания определенной ориентации ферромагнитных доменов якоря возбуждения; и средства для подачи сигнала возбуждения на катушку возбуждения. Датчик скорости включает в себя катушку датчика; ферромагнитный якорь датчика, который закреплен на расходной трубке расходомера таким образом, что он частично располагается в поле, проходящем через катушку датчика; магнит для создания определенной ориентации ферромагнитных доменов якоря датчика, который расположен таким образом, что часть его магнитного поля (потока) проходит через катушку датчика; и средства обнаружения тока, наведенного (создаваемого) в катушке датчика за счет изменений положения якоря датчика. Механизм возбуждения приводит расходную трубку в колебания при воздействии на него переменного магнитного поля, создаваемого сигналом возбуждения. Так как боковая ветвь расходной трубки (трубопровода) колеблется под воздействием сигнала механизма возбуждения и сил Кориолиса, то эти колебания совершает и ферромагнитный якорь датчика. В результате изменяется магнитное поле, проходящее через катушку датчика и в ней наводится (возбуждается) сигнал, который позволяет произвести измерение скорости боковой ветви расходной трубки. WO 88/03642 discloses a Coriolis flowmeter that includes a ferromagnetic excitation mechanism and ferromagnetic speed sensors. The excitation mechanism comprises an excitation coil; a ferromagnetic excitation armature, which is fixed to the flow tube of the flowmeter in such a way that it is partially located in the field created by the excitation coil; a magnet for creating a specific orientation of the ferromagnetic domains of the excitation armature; and means for supplying an excitation signal to the excitation coil. The speed sensor includes a sensor coil; a ferromagnetic sensor armature, which is fixed to the flow tube of the flowmeter in such a way that it is partially located in the field passing through the sensor coil; a magnet to create a specific orientation of the ferromagnetic domains of the sensor armature, which is located in such a way that part of its magnetic field (flux) passes through the sensor coil; and means for detecting the current induced (generated) in the sensor coil by changing the position of the sensor armature. The excitation mechanism causes the flow tube to vibrate when exposed to an alternating magnetic field created by the excitation signal. Since the lateral branch of the flow tube (pipeline) oscillates under the influence of the signal of the excitation mechanism and the Coriolis forces, the ferromagnetic sensor armature also performs these oscillations. As a result, the magnetic field passing through the sensor coil changes and a signal is induced (excited) in it, which makes it possible to measure the speed of the side branch of the flow tube.
Соединительные провода к катушкам на движущейся трубке представляют проблему. Эту проблему решают обычно одним из двух путей. Для больших расходомеров изолированные провода привязывают к трубке, начиная от скрепляющих штанг, где амплитуда колебаний трубки близка к нулю, а дальше провода идут от трубки к катушкам. Недостатком этого метода является то, обвязка, клей и изоляция проводов обычно представляют собой материалы с высокой степенью демпфирования, причем это демпфирование непредсказуемым образом меняется как во времени, так и при изменении температуры. Изменение демпфирования трубок расходомера Кориолиса может приводить к появлению ложных измерительных сигналов. The connecting wires to the coils on the moving tube are a problem. This problem is usually solved in one of two ways. For large flowmeters, insulated wires are tied to the tube, starting from the fastening rods, where the amplitude of the tube oscillations is close to zero, and then the wires go from the tube to the coils. The disadvantage of this method is that the binding, glue and insulation of the wires are usually materials with a high degree of damping, and this damping changes in an unpredictable way both in time and with temperature. Changing the damping of the tubes of a Coriolis flowmeter can lead to false measurement signals.
Для небольших расходомеров демпфирование приводит к появлению недопустимо больших ошибок, что не позволяет использовать традиционные непрерывные провода, поэтому применяются тонкие гибкие проводники ("флексюры"), образующие связь от стационарных клемм к клеммам на движущихся катушках. Указанные флексюры имеют очень малое демпфирование, так как они не имеют внешней изоляции или обвязки. К несчастью эти флексюры имеют собственные определенные частоты колебаний, причем возбуждение на собственной частоте может приводить флексюры к быстрой поломке. Кроме того, их малые размеры и хрупкость затрудняют процесс изготовления. For small flow meters, damping leads to unacceptably large errors, which does not allow the use of traditional continuous wires, so thin flexible conductors ("flexures") are used, which form a connection from stationary terminals to terminals on moving coils. These flexures have very low damping, since they do not have external insulation or strapping. Unfortunately, these flexures have their own specific oscillation frequencies, and excitation at their own frequency can lead flexures to rapid breakdown. In addition, their small size and fragility complicate the manufacturing process.
Проблема подсоединения проводов к движущимся катушкам решена в настоящем изобретении в результате того, что в нем использован магнит на каждой трубке, а стационарные катушки установлены вблизи от обоих магнитов. Магниты ориентированы таким образом, что один и тот же полюс каждого магнита обращен к катушке и таким образом, что когда трубки перемещаются относительно друг друга (не совпадающее по фазе движение), то они пересекают катушку радиально и генерируют дополнительное напряжение в катушке. При такой геометрии, синфазное движение трубок приводит к тому, что один магнит пересекает катушку в направлении к ее центру, а другой магнит пересекает катушку в направлении от ее центра. Напряжения, генерируемые при таком движении, вычитаются и аннулируют друг друга. Эта новая геометрия позволяет также производить фильтрацию не совпадающих по фазе движений расходных трубок, аналогично известному ранее, но без проблем подсоединения проводов к движущейся катушке. The problem of connecting wires to moving coils is solved in the present invention as a result of the fact that it uses a magnet on each tube, and stationary coils are installed close to both magnets. The magnets are oriented in such a way that the same pole of each magnet is facing the coil and so that when the tubes move relative to each other (out-of-phase motion), they cross the coil radially and generate additional voltage in the coil. With this geometry, the in-phase movement of the tubes leads to the fact that one magnet crosses the coil in the direction towards its center, and the other magnet crosses the coil in the direction from its center. The stresses generated by this movement are subtracted and annul each other. This new geometry also allows the filtering of out-of-phase motions of the flow tubes, similar to the previously known, but without problems connecting wires to a moving coil.
Амплитуда синусоидального сигнала, генерируемого катушкой, спроектированной в соответствии с настоящим изобретением, пропорциональна напряженности магнитного поля, пересекающего катушку. Так как напряженность магнитного поля уменьшается при увеличении расстояния от магнита, то важно поддерживать это расстояние постоянным во времени, особенно если при обработке электронного сигнала используется измерительный (не нулевой) уровень напряжения для определения дельта t. Поддержание этого расстояния (зазора) постоянным является трудной для осуществления задачей при использовании прямого подхода к решению задачи путем закрепления магнитов на трубках, а катушек на корпусе расходомера, так как расходные трубки и корпус традиционно скреплены друг с другом на коллекторе расходомера, на значительном расстоянии от магнитов и катушек. В таком случае совсем незначительные погрешности изготовления перехода корпус - коллектор - трубка могут приводить к значительным изменениям зазора магнит - катушка. Этот зазор нелегко контролировать. Более того, при работе расходомера окружающими вибраторами могут возбуждаться моды колебаний, при которых трубки и корпус перемещаются в противоположном направлении друг относительно друга. Это может приводить к изменению зазора циклическим образом и неблагоприятно воздействовать на результаты измерения расхода. The amplitude of the sinusoidal signal generated by the coil designed in accordance with the present invention is proportional to the intensity of the magnetic field crossing the coil. Since the magnetic field strength decreases with increasing distance from the magnet, it is important to maintain this distance constant in time, especially if a measuring (non-zero) voltage level is used to process the electronic signal to determine the delta t. Maintaining this distance (gap) constant is difficult to carry out when using a direct approach to solving the problem by fixing magnets on the tubes and coils on the flowmeter body, since the flow tubes and the body are traditionally fastened to each other on the flowmeter manifold, at a considerable distance from magnets and coils. In this case, very small errors in the manufacture of the case – collector – tube transition can lead to significant changes in the magnet – coil gap. This gap is not easy to control. Moreover, during the operation of the flowmeter, the surrounding vibrators may be excited by vibration modes in which the tubes and the body move in the opposite direction with respect to each other. This can lead to a change in the gap in a cyclical manner and adversely affect the flow measurement results.
В соответствии с настоящим изобретением существуют четыре пути разрешения проблемы. В соответствии с первым решением катушка крепится не на корпусе, а точнее на расходных трубках при помощи пластинчатых пружин. Ориентация пружин позволяет трубкам перемещаться параллельно плоскости катушки, при поддержании постоянства зазора катушка - магнит. Катушка остается неподвижной, так как она закреплена между двумя идентичными пружинами, удаленные концы которых перемещаются в противоположных направлениях на одинаковое расстояние за счет расходных трубок, к которым они прикреплены. Синфазное движение расходных трубок или вибрация катушки в выходном сигнале отсутствуют, так как они компенсируются по напряжению. In accordance with the present invention, there are four ways to solve the problem. In accordance with the first solution, the coil is not mounted on the housing, but rather on the flow tubes using leaf springs. The orientation of the springs allows the tubes to move parallel to the plane of the coil, while maintaining a constant gap gap coil - magnet. The coil remains stationary, as it is fixed between two identical springs, the remote ends of which move in opposite directions at the same distance due to the flow tubes to which they are attached. There is no common-mode movement of the flow tubes or coil vibration in the output signal, since they are compensated for by voltage.
Второй путь решения проблемы изменения зазора катушка - магнит состоит в использовании двух катушек на один тензодатчик. Эти две катушки устанавливаются параллельно друг другу, закрепляются на корпусе расходомера и наматываются последовательно. Расходные трубки устанавливаются между двумя катушками, причем каждая трубка имеет два диаметрально противоположных магнита, которые закреплены на трубке таким образом, что каждый магнит стоит напротив своей катушки. Все четыре магнита (для двух катушек на каждой расходной трубке) имеют один и тот же полюс (северный или южный), обращенный к соответствующей катушке. В указанной геометрии с двумя катушками, в том случае, когда корпус перемещается по отношению к трубкам, зазор для одной катушки может стать меньше, но зазор для противоположной катушки будет больше на равную величину. Так как для небольших перемещений напряженность магнитного поля ориентировочно линейно изменяется при изменении расстояния, то увеличение напряжения, генерируемого со стороны малого зазора компенсируется уменьшением напряжения, генерируемого со стороны большого зазора. Таким образом, указанная геометрия является нечувствительной к изменениям зазора. The second way to solve the problem of changing the clearance of the coil - magnet is to use two coils on one load cell. These two coils are mounted parallel to each other, fixed on the body of the flowmeter and wound sequentially. Consumable tubes are installed between two coils, and each tube has two diametrically opposite magnets, which are mounted on the tube so that each magnet is opposite its coil. All four magnets (for two coils on each flow tube) have the same pole (north or south) facing the corresponding coil. In this geometry with two coils, in the case when the housing moves relative to the tubes, the gap for one coil may become smaller, but the gap for the opposite coil will be equal by an equal amount. Since for small displacements, the magnetic field strength changes approximately linearly with distance, the increase in the voltage generated from the small gap is compensated by the decrease in the voltage generated from the large gap. Thus, the indicated geometry is insensitive to changes in the gap.
Третий путь обеспечения нечувствительности закрепленной катушки к изменениям зазора состоит в таком размещении катушек относительно трубок, что для главных вибрационных мод между корпусом и трубками зазоры не изменяются. Первичной вибрационной модой между трубками и корпусом является та, при которой трубки и корпус колеблются в плоскости трубок. Трубки колеблются синфазно друг с другом, но со сдвигом по фазе относительно корпуса. Это именуется боковой модой корпуса. Имеется обычно только одна мода с достаточно низкой частотой, так что амплитуда колебаний значительна. Центр массы (тяжести) находится вблизи от коллекторов (патрубков). Расходные трубки и корпус колеблются в ротационной моде (моде вращения) относительно центра тяжести. За счет такой ориентации катушек, при которой их плоскости тангенциальны (идут по касательной) к сфере, центр которой совпадет с центром тяжести, можно обеспечить сохранение постоянства зазора несмотря на боковую моду корпуса. Только относительная скорость, которая является результирующей от этой моды, тангенциальна к сфере и находится в плоскости катушек. Тангенциальное движение корпус-трубка, перпендикулярное к расходным трубкам, является синфазным движением трубки, которое аннулируется. Тангенциальное движение, параллельное расходным трубкам, а именно, боковая мода корпуса, может создавать проблемы, если его амплитуда достаточно велика. Если сделать катушки прямоугольными, то колебания в этом направлении будут приводить к перемещению магнитов вверх и вниз по прямым ветвям катушек, без создания изменений в напряжении. The third way to ensure that the fixed coil is insensitive to changes in the gap is to arrange the coils relative to the tubes so that for the main vibration modes between the case and the tubes, the gaps do not change. The primary vibrational mode between the tubes and the body is one in which the tubes and the body oscillate in the plane of the tubes. The tubes oscillate in phase with each other, but with a phase shift relative to the housing. This is referred to as the side fashion of the case. Usually there is usually only one mode with a sufficiently low frequency, so that the amplitude of the oscillations is significant. The center of mass (gravity) is located close to the collectors (pipes). The supply tubes and the body oscillate in a rotational mode (rotation mode) with respect to the center of gravity. Due to the orientation of the coils, in which their planes are tangential (tangential) to the sphere whose center coincides with the center of gravity, it is possible to maintain a constant gap despite the lateral mode of the housing. Only the relative velocity that is resulting from this mode is tangential to the sphere and lies in the plane of the coils. The tangential movement of the body-tube perpendicular to the flow tubes is the in-phase movement of the tube, which is canceled. The tangential movement parallel to the flow tubes, namely, the side mode of the housing, can create problems if its amplitude is large enough. If you make the coils rectangular, then oscillations in this direction will lead to the movement of magnets up and down along the straight branches of the coils, without creating changes in voltage.
Наконец, сами катушки могут быть ориентированы таким образом, что зазоры как в левом, так и в правом тензодатчиках становятся больше или меньше синфазно друг с другом. Измерение фазы является не чувствительным к амплитуде, пока отношение амплитуд, генерируемых двумя тензодатчиками, остается постоянным. При "нормальном" построении тензодатчиков, когда оба тензодатчика расположены на внешней стороне изгиба расходной трубки, при воздействии боковой моды корпуса один зазор увеличивается, в то время как другой уменьшается. Однако, если один тензодатчик расположен на внешней стороне изгиба расходной трубки, а второй расположен на внутренней стороне изгиба, то тогда зазоры левого и правого тензодатчиков изменяются в фазе друг с другом и это не оказывает влияния на результаты измерения фазы. Finally, the coils themselves can be oriented so that the gaps in both the left and right strain gauges become more or less in phase with each other. The phase measurement is not sensitive to amplitude, as long as the ratio of the amplitudes generated by the two load cells remains constant. In the "normal" construction of load cells, when both load cells are located on the outside of the bend of the flow tube, when the side mode of the housing is exposed, one gap increases while the other decreases. However, if one load cell is located on the outside of the bend of the flow tube, and the second is located on the inside of the bend, then the gaps of the left and right load cells change in phase with each other and this does not affect the phase measurement results.
Для упрощения ранее было произведено обсуждение только катушек тензодатчиков. Приведенная выше логика применима также и к возбудителям, за тем исключением, что обычно отсутствуют требования к линейности или фазе сигнала возбуждения. Поэтому зазор магнит возбуждения - катушка важен только из соображений эффективности возбуждения. Так как возбудитель обычно расположен у вершины трубок, то плоскость катушки нормально (обычно) тангенциальна к сфере, центр которой находится в центре тяжести и не требуется никаких дополнительных усилий для поддержания зазора постоянным. For simplicity, only the load cell coils were discussed previously. The above logic also applies to pathogens, with the exception that there is usually no requirement for linearity or phase of the excitation signal. Therefore, the gap of the excitation magnet - coil is important only for reasons of excitation efficiency. Since the pathogen is usually located at the top of the tubes, the plane of the coil is normally (usually) tangential to the sphere whose center is in the center of gravity and no additional effort is required to keep the gap constant.
Из изложенного выше ясно, что настоящее изобретение позволяет решить проблему электрических соединений с катушками возбуждения и элементами датчиков, установленными на колеблющихся трубках расходомеров с использованием эффекта Кориолиса. Эта проблема межсоединений решается, например, установкой катушек физически на стационарном элементе, так что катушки магнитно взаимодействуют с соответствующими магнитами, физически установленными на колеблющихся расходных трубках. Альтернативно, катушки устанавливают стационарно путем физического их закрепления на колеблющихся расходных трубках при помощи пружинных средств, которые поддерживают катушки неподвижными по отношению к сдвинутым по фазе колебаниям расходных трубок. From the foregoing, it is clear that the present invention solves the problem of electrical connections with excitation coils and sensor elements mounted on oscillating tubes of flowmeters using the Coriolis effect. This interconnect problem is solved, for example, by installing the coils physically on a stationary element, so that the coils magnetically interact with the corresponding magnets physically mounted on the oscillating flow tubes. Alternatively, the coils are mounted stationary by physically securing them to the oscillating flow tubes using spring means that keep the coils stationary with respect to the phase-shifted vibrations of the flow tubes.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи. The foregoing and other features of the invention will be more apparent from the following detailed description given with reference to the accompanying drawings.
На фиг. 1 показан первый пример осуществления настоящего изобретения, в котором возбудитель и катушки датчиков подключены при помощи пластинчатых пружин к паре расходных трубок. In FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a driver and sensor coils are connected via leaf springs to a pair of flow tubes.
На фиг. 2 приведено поперечное сечение по линии 2-2 фиг. 1. In FIG. 2 shows a cross section along line 2-2 of FIG. 1.
На фиг. 3 показаны катушка и магниты, которые являются частью пружинного блока, который крепится к паре расходных трубок. In FIG. 3 shows a coil and magnets that are part of a spring unit that is attached to a pair of flow tubes.
На фиг. 4 изображена катушка, которая закреплена на раме расходомера с использованием эффекта Кориолиса. In FIG. 4 shows a coil that is fixed to the flowmeter frame using the Coriolis effect.
На фиг. 5 показано другое возможное построение в соответствии с настоящим изобретением, в котором магниты и взаимодействующие с ними катушки двух датчиков расположены на противоположных поверхностях пары расходных трубок. In FIG. 5 shows another possible construction in accordance with the present invention, in which the magnets and the coils of the two sensors interacting with them are located on opposite surfaces of a pair of flow tubes.
На фиг. 6 показан расходомер, который содержит катушки, выполненные в виде печатной схемы (на печатной плате), которые крепятся на фиксированном корпусе расходомера и имеют объединенные с ними магниты, расположенные как на верхнем, так и на нижнем участках пары расходных трубок. In FIG. 6 shows a flow meter that contains coils made in the form of a printed circuit (on a printed circuit board) that are mounted on a fixed body of the flow meter and have magnets combined with them located both on the upper and lower sections of the pair of flow tubes.
На фиг. 7 показано поперечное сечение по линии 7 - 7 фиг. 6. In FIG. 7 shows a cross section along line 7 - 7 of FIG. 6.
На фиг. 8 изображена плоская прямоугольная катушка. In FIG. 8 shows a flat rectangular coil.
На фиг. 9 показан блок флексюры, который содержит пару печатных катушек и схему соединения; это блок снабжен электрическим соединителем. In FIG. 9 shows a flexure unit that comprises a pair of printing coils and a connection diagram; this unit is equipped with an electrical connector.
На фиг. 10 показан электрический соединитель для флексюры фиг. 9, введенный в отверстие во внешней оболочке расходомера Кориолиса. In FIG. 10 shows the electrical connector for flexure of FIG. 9 inserted into an opening in the outer shell of a Coriolis flowmeter.
На фиг. 11 приведен другой альтернативный вариант, в котором катушки датчика установлены тангенциально (по касательной) к сфере, центр которой совпадает с центром тяжести расходомера. In FIG. 11 shows another alternative, in which the sensor coils are mounted tangentially (tangentially) to a sphere whose center coincides with the center of gravity of the flowmeter.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг. 1, на которой показан типичный расходомер 10 с использованием эффекта Кориолиса, который имеет две консольно установленные расходные трубки 12, 14, закрепленные в корпусе коллектора 30 таким образом, что они имеют главным образом идентичные жесткости пружины и моменты инерции относительно их соответствующих сдвинутых по фазе осей изгиба W-W и W-W'. Turning now to the consideration of FIG. 1, which shows a typical
Катушка возбуждения и магнит D установлены в средней области (посредине) между верхними участками 130 и 130' расходных трубок 12, 14 и приводят расходные трубки 12, 14 в колебания со сдвигом по фазе относительно осей W-W и W'-W'. Левый датчик L и правый датчик R установлены вблизи соответствующих концов верхних участков расходных трубок 12, 14 и предназначены для измерения относительного перемещения расходных трубок 12, 14. Это измерение может производиться либо путем измерения перемещения верхних концов расходных трубок 12, 14 при помощи измерения момента пересечения нуля их выходного сигнала, либо путем измерения скорости относительного перемещения расходных трубок. Расходные трубки 12, 14 имеют левые боковые ветви 131 и 131' и правые боковые ветви 134 и 134'. Боковые ветви сходятся друг к другу в направлении вниз и закреплены на поверхностях 120 и 120' элементов коллектора 121 и 121'. Скрепляющие штанги 140R и 140L припаяны к ветвям расходных трубок 12, 14 и служат для определения осей W-W и W'-W', относительно которых со сдвигом по фазе колеблются расходные трубки, когда возбудитель D запитывается по линии 156. Положение осей W-W и W'- W' определено расположением скрепляющих штанг 140R и 140L на боковых ветвях 131 и 131' и боковых ветвях 134 и 134'. The excitation coil and magnet D are installed in the middle region (in the middle) between the
Датчик температуры 22 установлен на боковой ветви 131 расходной трубки 14 и служит для измерения температуры расходной трубки и ориентировочной температуры материала, протекающего в ней. Эта информация о температуре используется для определения изменений жесткости пружины расходных трубок. Возбудитель D, датчики L и R и датчик температуры 22 подключены к измерительному блоку 24 линиями 156, 157, 158 и 159. Измерительный блок 24 может включать в себя микропроцессор, который обрабатывает сигналы, поступающие от датчиков L, R и датчика температуры 22, для определения скорости массового расхода материала, протекающего через расходомер 10, а также для определения других параметров, таких как плотность и температура материала. Измерительный блок 24 массового расходомера также подает сигнал возбуждения по линии 156 на возбудитель D для возбуждения колебаний трубок 12 и 14 со смещением по фазе относительно осей W-W и W'-W'. The temperature sensor 22 is installed on the
Корпус коллектора 30 образован отливками 150, 150'. Отливки 150, 150' могут быть подсоединены к питающему трубопроводу и выходному трубопроводу (не показаны) при помощи фланцев 103, 103'. Корпус коллектора 30 отклоняет поток материала из питающего трубопровода в расходные трубки 12, 14, а затем назад в выходной трубопровод. Когда фланцы коллектора 103, 103' подключены через входной конец 104 и выходной конец 104' к системе трубопроводов (не показана), в которой протекает подлежащий измерению обрабатываемый материал, то этот материал заходит в корпус коллектора 30 и элемент коллектора 110 через впускное отверстие (не показано) во фланце 103, которое соединено, при помощи канала с постепенно изменяющимся поперечным сечением в элементе отливки 150, с расходными трубками 12, 14. Материал разделяется и направляется элементом коллектора 121 в соответствующие левые ветви 131 и 131' расходных трубок 14 и 12. Затем материал протекает через верхние элементы трубок 130, 130' и далее через правые боковые ветви 134 и 134', а затем объединяется в единый поток внутри элемента коллектора 121'. После этого жидкость (или газ) направляется по каналу (не показан) в выходной отливке 150' к выходному элементу коллектора 110'. Выходной конец 104' подключен фланцем 103', имеющим отверстия под болты 102' и окно 101', с системой трубопроводов (не показана). The
Блок возбуждения D более подробно показан на фиг. 2, которая представляет собой поперечное сечение по линии 2-2 фиг. 1. Как это более четко показано на фиг. 2, блок возбуждения D включает в себя правую пружину 149, левую пружину 148, верхний брус 147 и катушку 142, закрепленную на брусе 147. Эти элементы образуют субблок, который установлен на дистальных (удаленных) концах пружин 148 и 149 на внешних поверхностях соответствующих расходных трубок 14 и 12. Магнит 166 закреплен в верхней части внешней поверхности расходной трубки 12, а магнит 165 закреплен в верхней части внешней поверхности расходной трубки 14. Магниты установлены таким образом, что их северные полюса обращены в одну и ту же сторону (то есть в сторону катушки). Нижняя плоскость катушки 142 имеет достаточную поверхность для восприятия магнитных полей обоих магнитов 165 и 166. При работе в качестве возбудителя элементы фиг. 2 при поступлении сигнала возбуждения переменного тока генерируют электромагнитное поле, которое заставляет магниты и расходные трубки, с которыми они связаны, совершать колебания со сдвигом по фазе относительно друг друга. При совершении таких колебаний расходные трубки, в которых протекает поток материала, перемещаются в направлении приближения друг к другу и удаления друг от друга, на резонансной частоте конструкции расходной трубки. Excitation unit D is shown in more detail in FIG. 2, which is a cross section taken along line 2-2 of FIG. 1. As shown more clearly in FIG. 2, the excitation unit D includes a
Показанные на фиг. 1 левый элемент датчика L и правый элемент датчика R аналогичны показанному на фиг. 2 элементу возбудителя D. Обмотка каждого элемента датчика при поступлении сигнала относительного перемещения расходных трубок и объединенных с ними магнитов вырабатывает выходной сигнал, отображающий движения расходных трубок. Выходные сигналы от катушек элементов датчика L и R по линиям 157 и 158 поступают в измерительный блок расходомера 24, в котором эти сигналы обрабатываются и вырабатывается выходная информация относительно материала, протекающего внутри расходных трубок 12 и 14. Shown in FIG. 1, the left sensor element L and the right sensor element R are similar to those shown in FIG. 2 to the element of the pathogen D. The winding of each sensor element upon receipt of a signal of relative movement of the flow tubes and the magnets combined with them produces an output signal that displays the movement of the flow tubes. The output signals from the coils of the sensor elements L and R via lines 157 and 158 are fed to the measuring unit of the flow meter 24, in which these signals are processed and output information is generated regarding the material flowing inside the
При работе в качестве датчиков магниты элементов L и R при поступлении сигналов, не совпадающих по фазе перемещений расходных трубок 12, 14, вырабатывают аддитивные сигналы, отображающие скорость расходных трубок относительно друг друга. Сигналы, вырабатываемые двумя магнитами каждого датчика для cинфазных колебаний, аннулируются и не создают результирующего выходного сигнала на проводах 157 или 158. When working as sensors, the magnets of the elements L and R, when signals are received that do not coincide in the phase of movement of the
На фиг. 3 показан альтернативный вариант объединения катушки 142 с парой магнитов 165 и 166 и с расходными трубками 12 и 14. В показанном на фиг. 2 варианте магниты 165 и 166 непосредственно закреплены на внешней поверхности расходных трубок 12 и 14. Это требует применения определенной технологической операции (пайка, сварка и др.) для закрепления магнитов на расходных трубках. Показанный на фиг. 3 вариант отличается от варианта фиг. 2 тем, что как катушка, так и магниты закреплены на отдельном пружинном субблоке, который включает в себя брус 147, а также пружинные элементы 301---304 и 306---309. Катушка 142 закреплена на брусе 147 аналогично показанному на фиг. 2. Магниты 165 и 166 закреплены соответственно на отогнутых под прямым углом участках 306 и 302 U -образных пружинных элементов 304 и 301. Пружинный элемент 301 имеет изогнутый на 180 концевой участок 308 и плоский участок 303, который на другом конце имеет изгиб на 90o, а также концевой участок 302. Магнит 166 закреплен на одной из сторон пружинного участка 302, в то время как другая поверхность пружинного участка 302 соединена при помощи сварки или пайки с расходной трубкой 12. Одна из поверхностей пружинного участка 303 также соединена с расходной трубкой 12. Пружинный элемент 304 аналогичен пружинному элементу 301.In FIG. 3 shows an alternative embodiment for combining
Показанный на фиг. 3 вариант выгодно отличается от варианта фиг. 2 тем, что он позволяет заранее изготавливать катушки и магниты в виде отдельных субблоков, а затем соединять их при помощи любого подходящего крепежного средства с расходными трубками 12 и 14. Пружинные элементы 301 и 304 выбраны таким образом, что они имеют желательную упругость и изгибаются так, что брус 147 и его кабель 156, идущий от катушки 142, являются главным образом стационарными и не имеют перемещения относительно не совпадающих по фазе колебаний расходных трубок 12 и 14. По этой причине проводники 156 не подвергаются воздействию вибраций и поэтому, в свою очередь, их жесткость, демпфирование и другие механические характеристики не оказывают отрицательного влияния на не совпадающие по фазе колебания расходных трубок 12 и 14. Shown in FIG. 3, the embodiment compares favorably with the embodiment of FIG. 2 in that it allows the coils and magnets to be prefabricated as separate subunits, and then connect them using any suitable fastening means to the
Как и в случае фиг. 2, показанные на фиг. 3 элементы включают в себя возбудитель D фиг. 1. Однако за исключением характеристик катушки 142 элементы возбудителя D идентичны или сопоставимы с элементами левого и правого датчиков L и R фиг. 1. Поэтому конструкция элементов датчика L и R идентична показанной на фиг. 2 и 3. Элементы 141, 144, 145 и 146 образуют датчик L. Элементы 151, 152, 168 и 169 образуют датчик R. As in the case of FIG. 2 shown in FIG. 3 elements include pathogen D of FIG. 1. However, with the exception of the characteristics of the
На фиг. 4 показан другой альтернативный вариант объединения не имеющей перемещения катушки 142 с магнитами 165, 166, закрепленными на совершающих колебания расходных трубках 12 и 14. Магниты 165 и 166 непосредственно закреплены на расходных трубках 12 и 14. Катушка 142 расположена таким образом, что ее плоскость находится в непосредственной близости, но с промежутком от концевых поверхностей магнитов 165 и 166, так что имеется определенный зазор между плоскостью катушки 142 и магнитами 165 и 166. Катушка 142 закреплена при помощи любого подходящего крепежного средства, такого как винт S, на кронштейне, содержащим элементы 402 - 406. Ветви 404 и 405 кронштейна закреплены на внутренней поверхности оболочки расходомера 401. Оболочка 401 закрывает блок расходных трубок 12 и 14 фиг. 1. In FIG. 4 shows another alternative embodiment for combining a
Преимуществом показанного на фиг. 4 варианта является меньшая сложность в сравнении с вариантами фиг. 2 и 3. Однако показанный на фиг. 4 вариант имеет связанные с его построением недостатки, заключающиеся в том, что кронштейн и катушка должны быть точно установлены относительно оболочки 401, после чего оболочка 401 должна быть точно установлена на блок расходомера, так чтобы зазоры между магнитами 165 и 166 и катушкой 142 были одинаковыми. Также необходимо, чтобы при работе расходомера и при воздействии окружающих температур расширение корпуса или оболочки 401 в результате изменений температуры воздействовало одинаково на размер зазоров между магнитами и катушкой 142. The advantage of FIG. 4 options is less complexity compared to the options of FIG. 2 and 3. However, shown in FIG. Option 4 has drawbacks associated with its construction, namely, that the bracket and coil must be precisely installed relative to the
Кроме того, может существовать потенциальная проблема в том случае, когда колебания корпуса относительно трубок создают циклически изменяющиеся зазоры. In addition, there may be a potential problem when oscillations of the housing relative to the tubes create cyclically varying gaps.
Показанный на фиг. 5 вариант идентичен во всех отношениях фиг. 1, с тем исключением, что правосторонний датчик R и объединенные с ним элементы, такие как катушка R и магнит 168 для расходной трубки 14 расположены на внутреннем участке расходной трубки, а не на ее внешнем участке, как в случае показанного на фиг. 1 датчика R и связанных с ним элементов. Shown in FIG. 5, the embodiment is identical in every respect to FIG. 1, with the exception that the right-hand sensor R and its associated elements, such as a coil R and a
Следует иметь в виду, что для случая фиг. 5 магниты и катушки левого элемента датчика L и магниты и катушки правого элемента датчика R установлены соответственно на внешней и внутренней поверхностях расходных трубок 12 и 14. Такое построение является предпочтительным для боковых синфазных колебаний или перемещений расходных трубок, так как если элементы датчика L и R движутся влево, так что зазор между их соответствующими катушками и магнитами возрастает, то они оба возрастают одновременно и на одну и ту же величину. Альтернативно, если элементы датчика L и R движутся вправо, то зазоры между катушками и магнитами каждого датчика одновременно уменьшаются. При таком построении исключается увеличение зазора одного датчика при возможном уменьшении зазора другого датчика. Если бы такое случилось, то относительные амплитуды выходных сигналов от каждого датчика не были бы равны друг другу и стало бы сложнее осуществление их обработки в измерительном блоке 24 расходомера. На фиг. 5 показан только вид спереди расходомера фиг. 1 и поэтому показаны только расходная трубка 14 и ее магниты 145, 155 и 158. Расходная трубка 12 на фиг. 5 не показана, однако следует иметь в виду, что она расположена непосредственно позади расходной трубки 14 и что на ней закреплены такие же магниты и другие элементы, что и показанные на фиг. 1. It should be borne in mind that for the case of FIG. 5, the magnets and coils of the left element of the sensor L and the magnets and coils of the right element of the sensor R are mounted respectively on the outer and inner surfaces of the
На фиг. 6, 7 и 8 совместно раскрыт альтернативный вариант построения настоящего изобретения, в котором каждая из пары печатных схем (PC) содержит три катушки, установленные сверху и снизу от верхней ветви пары расходных трубок, снабженных взаимодействующими с ними магнитами для осуществления функций возбудителя и датчика в показанном на фиг. 6 варианте настоящего изобретения. На фиг. 6 верхняя печатная плата PC обозначена как элемент 604. Печатная плата PC 604 расположена над расходными трубками 12 и 14. Нижняя печатная плата PC обозначена как элемент 608 и расположена под горизонтальными ветвями расходных трубок 12 и 14. Каждая печатная плата PC содержит вмонтированную в ее средний участок плоскую катушку, а также плоскую катушку, вмонтированную на каждом ее концевом участке. Средняя катушка печатной платы PC 604 обозначена позицией 602, а левая и правая концевые катушки - позициями 601 и 603. Хотя это и не видно на фиг. 6, следует иметь в виду, что нижняя печатная плата PC 608 также имеет три катушки, соответствующие катушкам печатной платы PC 604, причем три катушки печатной платы PC 608 установлены параллельно и непосредственно под соответствующими катушками платы 604. In FIG. 6, 7 and 8 jointly disclosed an alternative embodiment of the present invention, in which each of a pair of printed circuits (PC) contains three coils mounted above and below the upper branch of a pair of flow tubes equipped with magnets interacting with them to perform the functions of a pathogen and a sensor in shown in FIG. 6 embodiment of the present invention. In FIG. 6, the upper PC circuit board is designated as
На фиг. 6 показаны магниты 611,612 и 613, которые закреплены на нижнем участке расходной трубки 14 таким образом, что они взаимодействуют соответственно с левой концевой, средней и правой концевой катушками нижней печатной платы PC 608. Магниты 614, 616 и 617 закреплены на верхней поверхности расходной трубки 14 таким образом, что они взаимодействуют соответственно с катушками 601, 602 и 603 печатной платы 604. Печатные платы 604 и 608 закреплены кронштейнами, такими как кронштейны 606 и 607 для печатной платы 604, на корпусе (не показан) расходомера. In FIG. 6, magnets 611,612 and 613 are shown which are secured to the lower portion of the
На фиг. 7 приведено поперечное сечение по линии 7 - 7 фиг. 6, а также более подробно показаны элементы конструкции, объединенные с датчиком R. Эти элементы включают в себя катушку 603 на печатной плате PC 604 и соответствующую ей катушку 603А на печатной плате PC 608. Связанные с расходной трубкой 12 магниты на фиг. 6 не показаны. Однако эти магниты показаны на фиг. 7 позициями 713 и 717 для элемента датчика R. In FIG. 7 shows a cross section along line 7 - 7 of FIG. 6, and also in more detail structural elements combined with the sensor R. These elements include a
Следует иметь в виду, что вмонтированные в печатные платы 604 и 608 катушки являются скорее прямоугольными, чем круглыми. Эти катушки более подробно показаны на фиг. 8, где изображена катушка возбуждения 602 фиг. 10. Передний магнит 616 закреплен на верхней части расходной трубки 14. Противостоящий ему магнит 714 закреплен на расходной трубке 12. Другие катушки 601 и 603 печатной платы 604 и три соответствующие катушки печатной платы 608 также являются прямоугольными и идентичными показанной на фиг. 8 катушке 602. It should be borne in mind that the coils mounted on the printed
Следует иметь в виду, что упрощение блока датчика R может быть достигнуто за счет использования единственного магнита, заменяющего магниты 613 и 617, а также аналогичные магниты 713 и 717. Эти длинные единственные магниты могут быть закреплены скорее на внешней поверхности, а не на верхней и нижних частях расходных трубок 12 и 14. Работа таких магнитов идентична работе состоящего из двух частей блока, показанного на фиг. 7. Как правило, физическое расстояние между двумя расходными трубками определяет практические размеры катушки, в частности, ее ширину. Размещение магнитов по бокам трубок также способствует увеличению ширины печатной катушки, в результате чего снижается ее чувствительность к считыванию синфазных перемещений и колебаний. Относительное перемещение магнитов и длинных параллельных проводников печатной катушки в направлении оси трубки не приводит к возникновению напряжения и не влияет на напряжения, генерируемые трубками-вибраторами. It should be borne in mind that the simplification of the sensor unit R can be achieved by using a single magnet that replaces
Плоские прямоугольные катушки, встроенные в печатные платы PC, являются преимущественными потому, что они более дешевые и более стойкие к воздействию окружающей температуры, чем дискретные катушки, изготовленные из проволоки. Показанные на фиг. 8 катушки проще герметизировать, чем дискретные катушки. Кроме того, при их изготовлении и сборке не приходится иметь дело с тонкими проводами. Печатные катушки также имеют меньшие размеры и вес; кроме того, их преимуществом по сравнению с дискретными катушками является большая повторяемость процесса производства. Flat rectangular coils embedded in PC circuit boards are advantageous because they are cheaper and more resistant to ambient temperature than discrete coils made of wire. Shown in FIG. 8 coils are easier to seal than discrete coils. In addition, in their manufacture and assembly do not have to deal with thin wires. The printing reels also have smaller sizes and weights; in addition, their advantage over discrete coils is the high repeatability of the manufacturing process.
На фиг. 8 показаны магниты 616 и 714, которые объединены с катушкой 602. Эти магниты при работе перемещаются со сдвигом по фазе друг относительно друга в вертикальном направлении. Это соответствует действительности вне зависимости от того, отображает ли показанная на фиг. 8 структура возбудитель или датчик. По отношению к фиг. 8 следует иметь в виду, что перемещение магнитов побуждает магнитное поле, генерируемое магнитами, пересекать скорее прямые, чем изогнутые проводники. Это приводит к устранению гармоник, когда катушки и магниты работают в качестве датчиков, и улучшает линейность сигнала за счет снижений числа гармоник, которые имелись бы в выходном сигнале катушки датчика, если бы магнитные поля объединенных магнитов пересекали не прямые, а изогнутые проводники. In FIG. Figure 8 shows
Межсоединения между катушками фиг. 6 и 7 и связанными с ними электронными элементами на фиг. 6 и 7 не показаны. На фиг. 9 и 10, в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, соответствующие катушки печатных плат 604 и 608 включены последовательно для их взаимодействия. Кроме того, на фиг. 9 и 10 показано, как эти катушки могут быть подключены к измерительному блоку 24 расходомера. The interconnects between the coils of FIG. 6 and 7 and associated electronic elements in FIG. 6 and 7 are not shown. In FIG. 9 and 10, in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the corresponding coils of the printed
На фиг. 9 показаны печатные платы 604 и 608, в каждую из которых вмонтированы три катушки. Катушками печатной платы 604 являются катушки 601, 602 и 603. Соответствующие катушки печатной платы 608 имеют такое же обозначение с добавкой буквы А. Соответствующие катушки двух печатных плат включены последовательно. В частности, включены последовательно катушки возбуждения 602 и 602A и семейства катушек датчиков 601 и 603. Катушки двух печатных плат соединены друг с другом при помощи гибкой цепи 901, идущей между печатными платами 604 и 608. Гибкая цепь 901 в ее средней части 902 имеет печатный электрический соединитель с контактными штырьками 903. Эти штырьки могут входить в ответный соединитель, что позволяет подключать блок катушки печатной платы к источнику сигнала возбуждения и ко входу измерительного блока 24. In FIG. 9 shows
На фиг. 10 показано, каким образом печатные платы и контактные штырьки фиг. 9 могут быть соединены со структурой расходомера. На фиг. 10 внешняя оболочка 1001 расходомера показана только частично. Эта оболочка имеет отверстие, в которое входит электрический соединитель 1002 с его штырьками 1003. Оболочка 1001 закреплена на первых ветвях пары кронштейнов 1004 и 1005, а две печатные платы закреплены на вторых ветвях каждого кронштейна. Например, для кронштейна 1004 его левая ветвь соединена с оболочкой 1001 расходомера, а нижняя поверхность другой ветви соединена с печатной платой 604, содержащей катушку 602 возбудителя D. На фиг. 10 показано поперечное сечение фиг. 6. Эффективная плоскость катушки 602 печатной платы 604 параллельна верхним концевым поверхностям магнитов 916 и 616, которые, в свою очередь, закреплены на соответствующих расходных трубках 12 и 14. Зазоры между магнитами 916, 616 и катушкой 602 при работе поддерживаются неизменными. Это верно как по отношению к элементу возбуждения, так и по отношению к катушкам и связанным с ними магнитам элементов датчика. Магниты 912 и 612 закреплены на нижних поверхностях соответствующих расходных трубок 12 и 14 и взаимодействуют с плоскостью катушки 602A возбудителя фиг. 10. In FIG. 10 shows how the printed circuit boards and contact pins of FIG. 9 may be connected to a flowmeter structure. In FIG. 10, the outer shell 1001 of the flowmeter is shown only partially. This shell has an opening into which an
На фиг. 11 показан альтернативный вариант, в котором сведены к минимуму проблемы изменения размеров магнитного зазора в результате колебаний или относительного перемещения между магнитами, закрепленными на расходных трубках, и катушками датчиков, закрепленными на стационарных элементах расходомера. Показанный на фиг. 11 вариант структурно аналогичен фиг. 1 и включает в себя корпус коллектора 30 расходомера 10, на котором закреплена пара расходных трубок 14 и 12, причем на фиг. 11 можно видеть только расходную трубку 14. Левый датчик L и правый датчик R установлены соответственно на левом и правом концах главным образом прямого верхнего участка 130 расходной трубки. Магниты 1103 и 1104 вместе с аналогичными магнитами для трубки 12 (не показаны) закреплены на расходных трубках. Левая катушка 1101 и правая катушка 1102 закреплены при помощи кронштейнов 1420 и 1421 на стационарном элементе (не показан) расходомера. При работе расходомера расходные трубки и связанные с ними магниты могут совершать синфазные колебания по отношению к катушкам датчиков L и R, которые жестко закреплены на корпусе расходомера. Без принятия дополнительных мер эти колебания, которые возникают в результате воздействия окружающих условий, таких как вибрация системы, частью которой является расходомер, могут приводить к изменению расстояний (зазоров) между катушками и магнитами. Это изменение может влиять на амплитуду сигнала катушек L и R и, в свою очередь, усложнять и ухудшать функцию обработки сигнала. В показанном на фиг. 11 варианте сведены к минимуму последствия этого относительного перемещения магнитов и катушек за счет показанной на фиг. 11 установки датчиков L и R, при которой они тангенциальны к окружности 1120, центр которой СМ является сферическим центром динамической массы системы расходных трубок. В соответствии с показанным на фиг. 8 катушки 1101 и 1102 являются прямоугольными, поэтому относительное перемещение расходных трубок и их магнитов относительно катушек побуждает их перемещаться по радиусам 1121 и 1122 относительно сферического центра тяжести СМ. Это относительное движение не приводит к изменению размера зазора, а просто смещает магниты в боковом направлении относительно катушек. Это боковое смещение находится в фазе относительно пары магнитов датчиков на каждом конце верхнего участка 130 расходных трубок. При этом синфазном перемещении эффективно аннулируются сигналы, генерируемые каждым магнитом, так что каждая катушка не генерирует выходной сигнал в результате этого синфазного бокового перемещения. Структура фиг. 11 является сферической по своей природе, так что обсуждавшееся выше синфазное относительное перемещение расходных трубок не приводит к возникновению выходного сигнала в катушках L и R, вне зависимости от направления перемещения (то есть влево или вправо, внутрь или наружу) расходных трубок, как это показано на фиг. 11. In FIG. 11 shows an alternative embodiment in which the problems of changing the size of the magnetic gap due to oscillations or relative movement between the magnets mounted on the flow tubes and the sensor coils mounted on the stationary elements of the flowmeter are minimized. Shown in FIG. 11 is structurally similar to FIG. 1 and includes a
Преимущества варианта фиг. 11 ограничены структурой, в которой катушки 1101 и 1102 жестко закреплены на внешнем элементе. Преимущества варианта фиг. 11 не применимы для вариантов фиг. 2 и 3, в которых по самой природе построения предотвращено синфазное относительное перемещение магнитов и катушек. Advantages of the embodiment of FIG. 11 are limited to a structure in which coils 1101 and 1102 are rigidly attached to an external member. Advantages of the embodiment of FIG. 11 are not applicable to the variations of FIG. 2 and 3, in which, by the very nature of the construction, in-phase relative movement of magnets and coils is prevented.
Из изложенного выше можно видеть, что в соответствии с настоящим изобретением предложены средства установки датчика и катушек возбуждения расходомера Кориолиса не перемещаемым образом, так что катушки не движутся при колебаниях со сдвигом по фазе магнитов и расходных трубок, с которыми объединены катушки. Эта установка (монтаж) не перемещаемым образом катушек позволяет осуществить соединение катушек с измерительным электронным блоком при помощи проводников, характеристики которых не ухудшают параметры или точность выходной информации, получаемой в процессе работы расходомера Кориолиса. From the foregoing, it can be seen that in accordance with the present invention, means are provided for mounting the sensor and the excitation coils of the Coriolis flowmeter in a non-movable manner, so that the coils do not move in phase-shifted magnets and flow tubes with which the coils are combined. This installation (installation) of non-movable coils allows the coils to be connected to the measuring electronic unit using conductors whose characteristics do not impair the parameters or the accuracy of the output information obtained during the operation of the Coriolis flowmeter.
Несмотря на то, что был описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, совершенно ясно, что в него специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят однако за рамки приведенной далее формулы изобретения. Despite the fact that the preferred embodiment of the invention has been described, it is completely clear that it will be modified and supplemented by those skilled in the art that do not, however, go beyond the scope of the following claims.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104652A RU2155939C2 (en) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | Coriolis flowmeter and method of measurement of flow rate with its use ( variants ) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97104652A RU2155939C2 (en) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | Coriolis flowmeter and method of measurement of flow rate with its use ( variants ) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97104652A RU97104652A (en) | 1999-03-10 |
RU2155939C2 true RU2155939C2 (en) | 2000-09-10 |
Family
ID=20191179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97104652A RU2155939C2 (en) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | Coriolis flowmeter and method of measurement of flow rate with its use ( variants ) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2155939C2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492427C1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-10 | Александр Львович Дондошанский | Mass flowmeter |
WO2021008808A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coriolis measuring sensor and coriolis measuring device having a coriolis measuring sensor |
CN112513586A (en) * | 2018-08-08 | 2021-03-16 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Coil arrangement of an oscillation sensor or oscillation generator and measuring sensor or measuring instrument |
CN112567209A (en) * | 2018-08-16 | 2021-03-26 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Coil arrangement of an oscillation sensor of a measuring sensor, measuring sensor of a measuring device and measuring device |
CN113544472A (en) * | 2019-03-12 | 2021-10-22 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Field device for process measurement technology, measurement sensor and method for producing a coil arrangement |
US11971283B2 (en) | 2018-08-08 | 2024-04-30 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coil apparatus of an oscillation sensor or of an oscillation exciter, measuring transducer and measuring instrument |
-
1994
- 1994-08-29 RU RU97104652A patent/RU2155939C2/en active
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492427C1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-10 | Александр Львович Дондошанский | Mass flowmeter |
CN112513586A (en) * | 2018-08-08 | 2021-03-16 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Coil arrangement of an oscillation sensor or oscillation generator and measuring sensor or measuring instrument |
CN112513586B (en) * | 2018-08-08 | 2024-04-23 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Coil device for an oscillation sensor or exciter and measuring transducer or measuring instrument |
US11971283B2 (en) | 2018-08-08 | 2024-04-30 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coil apparatus of an oscillation sensor or of an oscillation exciter, measuring transducer and measuring instrument |
CN112567209A (en) * | 2018-08-16 | 2021-03-26 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Coil arrangement of an oscillation sensor of a measuring sensor, measuring sensor of a measuring device and measuring device |
US11953359B2 (en) | 2018-08-16 | 2024-04-09 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coil apparatus of an oscillation sensor of a measuring transducer, measuring transducer of a measuring device and measuring device |
CN113544472A (en) * | 2019-03-12 | 2021-10-22 | 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 | Field device for process measurement technology, measurement sensor and method for producing a coil arrangement |
WO2021008808A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | Endress+Hauser Flowtec Ag | Coriolis measuring sensor and coriolis measuring device having a coriolis measuring sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3242112B2 (en) | Fixed coil for Coriolis effect mass flowmeter | |
DK1381831T3 (en) | MEASUREMENT VALUE SENSOR on the vibration | |
US7464610B2 (en) | Coriolis flowmeter having a contactless excitation device | |
CA2710172C (en) | Measuring transducer of vibration-type | |
KR101231117B1 (en) | A vibrating flow device and method for fabricating a vibrating flow device | |
US7287438B2 (en) | Method and apparatus for force balancing of a Coriolis flow meter | |
JP3481592B2 (en) | High temperature drive source for Coriolis mass flowmeter | |
KR101744480B1 (en) | Collocated sensor for a vibrating fluid meter | |
KR20110005311A (en) | Dual tube coriolis flow meter with a central stationary plate serving as support for driver and pick-off components | |
KR20010030791A (en) | Combined pickoff and oscillatory driver for use in coriolis flowmeters and method of operating the same | |
RU2155939C2 (en) | Coriolis flowmeter and method of measurement of flow rate with its use ( variants ) | |
CN116324343A (en) | Vibration sensor with eccentric excitation | |
JP2023536901A (en) | Transducer for vibrating fluid meter | |
RU2806624C1 (en) | Transducer for vibrating flow meter | |
RU97104652A (en) | CORIOLIS FLOWMETER | |
JP2012026776A (en) | Coriolis-type mass flowmeter | |
JPH0477623A (en) | Mass flowmeter |