RU2573716C2 - Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа - Google Patents

Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа Download PDF

Info

Publication number
RU2573716C2
RU2573716C2 RU2014108593/28A RU2014108593A RU2573716C2 RU 2573716 C2 RU2573716 C2 RU 2573716C2 RU 2014108593/28 A RU2014108593/28 A RU 2014108593/28A RU 2014108593 A RU2014108593 A RU 2014108593A RU 2573716 C2 RU2573716 C2 RU 2573716C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
tube
transducer
drive
support element
Prior art date
Application number
RU2014108593/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014108593A (ru
Inventor
Грегори Трит ЛАНЕМ
Кристофер А. ВЕРБАХ
Original Assignee
Майкро Моушн, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Майкро Моушн, Инк. filed Critical Майкро Моушн, Инк.
Priority to RU2014108593/28A priority Critical patent/RU2573716C2/ru
Publication of RU2014108593A publication Critical patent/RU2014108593A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2573716C2 publication Critical patent/RU2573716C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8472—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • G01F1/8418—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments motion or vibration balancing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/494—Fluidic or fluid actuated device making

Abstract

Изобретение обеспечивает вибрационный датчик (310) в сборе. Вибрационный датчик (310) в сборе включает в себя трубку (103А), привод (104) и, по меньшей мере, один первый измерительный преобразователь (105). Привод (104) включает в себя первый компонент (104а) привода и второй компонент (104b) привода. Вибрационный датчик (310) в сборе также включает в себя первый опорный элемент (250). Первый компонент (105а) измерительного преобразователя соединен трубкой (103А), а второй компонент (105b) измерительного преобразователя соединен с первым опорным элементом (250). Вибрационный датчик (310) в сборе также включает в себя второй опорный элемент (350). Первый компонент (104а) привода соединен с трубкой (103А), а второй компонент (104b) привода соединен со вторым опорным элементом (350).Уравновешивающий элемент (360) соединен с трубкой (103А), при этом второй опорный элемент (350) соединен с уравновешивающим элементом (360). Технический результат - устранение нежелательных вибраций, передаваемых на опорный элемент, которые могут вызвать вибрации или перемещение компонента измерительного преобразователя, расположенного на опорном элементе. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к вибрационному датчику в сборе. Более конкретно, настоящее изобретение относится к вибрационному датчику в сборе, содержащему привод, отделенный от измерительного преобразователя.
Уровень техники
Вибрационные датчики расхода, такие как, например, плотномеры и кориолисовые расходомеры, используются для измерения характеристики текучих сред, такой как, например, плотность, массовый расход, объемный расход, суммарный массовый поток, температура и другая информация. Вибрационные датчики расхода могут содержать одну или более трубок, которые могут иметь самые разные формы, такие как, например, прямолинейные, U-образные или нестандартные конфигурации.
Одна или более трубок имеют ряд мод собственных колебаний, включающих, например, простые изгибные, крутильные, радиальные и связанные моды. По меньшей мере, один привод вызывает колебания одной или более трубок на резонансной частоте в одной или более этих возбуждающих мод с целью определения характеристики текучей среды. Одна или более измерительная электроника передает синусоидальный сигнал возбуждения в, по меньшей мере, один привод, который обычно представляет собой комбинацию магнит-катушка, причем магнит обычно прикрепляют к трубке, а катушку прикрепляют к опорному элементу или к другой трубке. Сигнал возбуждения побуждает привод приводить в колебание одну или более трубок на частоте возбуждения в возбуждающей моде. Например, сигнал возбуждения может представлять собой переменный электрический ток, передаваемый в катушку.
По меньшей мере, один измерительный преобразователь регистрирует перемещение трубки (трубок) и формирует синусоидальный сигнал измерительного преобразователя, характеризующий перемещение вибрирующей трубки (трубок). Измерительный преобразователь обычно представляет собой комбинацию магнит-катушка, причем магнит обычно прикрепляют к одной трубке, а катушку прикрепляют к опорному элементу или к другой трубке. Однако необходимо отметить, что существуют другие конструкции измерительных преобразователей, таких как, например, оптические, емкостные, пьезоэлектрические и др. Сигнал измерительного преобразователя передается в одну или более измерительную электронику; и в соответствии с известными принципами сигнал измерительного преобразователя может быть использован одной или более измерительной электроникой для определения характеристики текучей среды или для регулирования сигнала возбуждения при необходимости.
Вибрационные устройства расхода обычно содержат две вибрирующие трубки, которые колеблются в противофазе, чтобы создать по существу уравновешенную систему. Таким образом, колебания от каждой трубки уравновешивают друг друга таким образом, что предотвращается передача нежелательных колебаний от одной трубки к другой трубке. Однако существуют некоторые применения, в которых двойные трубки нежелательны, например, из-за проблем с перепадами давления или закупоркой. В таких случаях может быть предпочтительна система с одной трубкой.
Нарушение равновесия возникает в системах с одной трубкой из-за того, что измерительные преобразователи измеряют перемещение посредством определения относительного положения между первым компонентом измерительного преобразователя, расположенным на опорном элементе, и вторым компонентом измерительного преобразователя, расположенным на трубке. Следовательно, нежелательные колебания, которые проходят в опорный элемент, могут вызывать колебания и нежелательное перемещение компонента измерительных преобразователей, расположенного на опорном элементе. Это, в свою очередь, может влиять на регистрируемое относительное положение компонентов измерительного преобразователя и генерировать неточные сигналы измерительного преобразователя. Кроме того, в некоторых системах опорный элемент выполнен с возможностью колебания в противофазе относительно расходомерной трубки. Это обычно имеет место в тех системах, в которых компонент как привода, так и измерительного преобразователя расположены на едином опорном элементе. В результате этого компонент измерительного преобразователя, расположенный на опорном элементе, будет испытывать перемещение, которое не связано с расходом текучей среды, протекающей через трубку. Данное дополнительное перемещение может влиять на чувствительность измерителя.
Настоящее изобретение решает эти и другие проблемы и обеспечивает усовершенствование в данной области техники.
Сущность изобретения
В соответствии с вариантом осуществления изобретения предложен вибрационный датчик в сборе. Вибрационный датчик в сборе содержит трубку, привод и, по меньшей мере, один первый измерительный преобразователь. Привод содержит первый компонент привода и второй компонент привода. Первый измерительный преобразователь содержит первый компонент измерительного преобразователя и второй компонент измерительного преобразователя. Вибрационный датчик в сборе включает в себя также первый опорный элемент. Первый компонент измерительного преобразователя соединен с трубкой, а второй компонент измерительного преобразователя соединен с первым опорным элементом. Вибрационный датчик в сборе включает в себя также второй опорный элемент. Первый компонент привода соединен с трубкой, а второй компонент привода соединен со вторым опорным элементом.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предложен способ формирования расходомера. Расходомер содержит расходомерную трубку, привод с первым компонентом привода и вторым компонентом привода и первый измерительный преобразователь с первым компонентом измерительного преобразователя и вторым компонентом измерительного преобразователя. Способ содержит этап размещения первого опорного элемента рядом с расходомерной трубкой. Способ дополнительно содержит этапы соединения первого компонента измерительного преобразователя с расходомерной трубкой и соединения второго компонента измерительного преобразователя с первым опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя. Способ дополнительно содержит этапы размещения второго опорного элемента рядом с расходомерной трубкой, соединения первого компонента привода с расходомерной трубкой и соединения второго компонента привода со вторым опорным элементом рядом с первым компонентом привода.
Аспекты
В соответствии с одним аспектом изобретения вибрационный датчик в сборе содержит:
трубку;
привод, включающий в себя первый компонент привода и второй компонент привода;
первый измерительный преобразователь, включающий в себя первый компонент измерительного преобразователя и второй компонент измерительного преобразователя;
первый опорный элемент, причем первый компонент измерительного преобразователя соединен с трубкой, а второй компонент измерительного преобразователя соединен с первым опорным элементом; и
второй опорный элемент, причем первый компонент привода соединен с трубкой, а второй компонент привода соединен со вторым опорным элементом.
Предпочтительно вибрационный датчик в сборе дополнительно содержит уравновешивающий элемент, соединенный с трубкой, причем второй опорный элемент соединен с уравновешивающим элементом.
Предпочтительно второй опорный элемент соединен с уравновешивающим элементом так, чтобы общий центр массы второго опорного элемента и уравновешивающего элемента был расположен на оси изгиба расходомерной трубки.
Предпочтительно вибрационный датчик в сборе дополнительно содержит второй измерительный преобразователь, включающий в себя первый компонент измерительного преобразователя, соединенный с трубкой, и второй компонент измерительного преобразователя, соединенный с первым опорным элементом.
Предпочтительно вибрационный датчик в сборе дополнительно содержит второй измерительный преобразователь, включающий в себя первый компонент измерительного преобразователя, соединенный с трубкой, и второй компонент измерительного преобразователя, соединенный с третьим опорным элементом.
В соответствии с другим аспектом изобретения способ формирования расходомера, включающего в себя расходомерную трубку, привод с первым компонентом привода и вторым компонентом привода, и первый измерительный преобразователь с первым компонентом измерительного преобразователя и вторым компонентом измерительного преобразователя, содержит этапы:
размещения первого опорного элемента рядом с расходомерной трубкой;
соединения первого компонента измерительного преобразователя с расходомерной трубкой;
соединения второго компонента измерительного преобразователя с первым опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя;
размещения второго опорного элемента рядом с расходомерной трубкой;
соединения первого компонента привода с расходомерной трубкой; и
соединения второго компонента привода со вторым опорным элементом рядом с первым компонентом привода.
Предпочтительно способ дополнительно содержит этап соединения уравновешивающего элемента с расходомерной трубкой и соединения второго опорного элемента с уравновешивающим элементом.
Предпочтительно способ дополнительно содержит этап соединения второго опорного элемента с уравновешивающим элементом так, что общий центр массы второго опорного элемента и уравновешивающего элемента расположен на оси изгиба расходомерной трубки.
Предпочтительно способ дополнительно содержит этапы соединения первого компонента измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с расходомерной трубкой и соединения второго компонента измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с первым опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя.
Предпочтительно способ дополнительно содержит этапы соединения первого компонента измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с расходомерной трубкой и соединения второго компонента измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с третьим опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает вибрационный расходомер с двумя трубками в соответствии с известным уровнем техники.
Фиг.2 изображает датчик в сборе с двумя трубками в соответствии с известным уровнем техники.
Фиг.3 изображает датчик в сборе с двумя трубками в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фиг.4 изображает датчик в сборе с двумя трубками в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
Фиг.5 изображает датчик в сборе с двумя трубками в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
На фиг.1-5 и в приведенном ниже описании представлены конкретные примеры, чтобы объяснить специалистам в данной области техники, как осуществить и использовать предпочтительный вариант изобретения. В целях объяснения принципов настоящего изобретения некоторые обычные аспекты были упрощены или опущены. Для специалистов в данной области техники будут очевидны другие варианты помимо данных примеров, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что описанные ниже признаки могут быть использованы в различных сочетаниях, для того чтобы получить множество вариантов осуществления изобретения. Таким образом, изобретение не ограничено конкретными примерами, описанными ниже, а ограничено только формулой изобретения и ее эквивалентами.
На фиг.1 показан пример вибрационного датчика 5 в сборе в соответствии с известным уровнем техники в виде кориолисового расходомера, содержащего расходомер 10 и одну или более измерительную электронику 20. Одна или более измерительная электроника 20 соединены с расходомером 10 для измерения характеристики текучей среды, такой как, например, плотность, массовый расход, объемный расход, суммарный массовый расход, температура и другая информация.
Расходомер 10 включает в себя пару фланцев 101 и 101′, манифольды 102 и 102′ и трубки 103А и 103В. Манифольды 102, 102′ прикреплены к противоположным концам трубок 103А, 103В. Фланцы 101 и 101′ в соответствии с данным примером прикреплены к манифольдам 102 и 102′. Манифольды 102 и 102′ в соответствии с данным примером прикреплены к противоположным концам распорки 106. В данном примере распорка 106 обеспечивает промежуток между манифольдами 102 и 102′, чтобы предотвратить нежелательные колебания в трубках 103А и 103В. Трубки проходят в сторону от манифольд по существу параллельно. Когда расходомер 10 вставлен в трубопроводную систему (не показанную), которая перемещает текучую среду, данная среда входит в расходомер 10 через фланец 101, проходит через впускной манифольд 102, откуда общее количество среды направляется в трубки 103А и 103В, проходит по трубкам 103А и 103В и обратно в выпускной манифольд 102′, откуда она выходит из расходомера 10 через фланец 101′.
Расходомер 10 включает в себя привод 104. Привод 104 прикреплен к трубкам 103А, 103В в таком положении, в котором он способен вызывать колебания трубок 103А, 103В в возбуждающей моде. Более конкретно, привод 104 включает в себя первый компонент привода (не показанный), прикрепленный к трубке 103А, и второй компонент привода (не показанный), прикрепленный к трубке 103В. Привод 104 может представлять собой одно из многих известных устройств, таких как магнит, прикрепленный к трубке 103А, и противодействующая катушка, прикрепленная к трубке 103В.
В данном примере возбуждающая мода представляет собой первую несинфазную изгибную моду, при этом трубки 103А и 103В предпочтительно выбирают и надлежащим образом прикрепляют к впускному манифольду 102 и выпускному манифольду 102′ так, чтобы обеспечить уравновешенную систему с по существу одинаковым распределением массы, моментами инерции и модулями упругости относительно осей W-W и W′-W′ изгиба соответственно. В данном примере, в котором возбуждающая мода представляет собой первую несинфазную изгибную моду, трубки 103А и 103В приводятся в движение посредством привода 104 в противоположных направлениях относительно соответствующих им осей W и W′ изгиба. Сигнал возбуждения в виде переменного тока может быть обеспечен посредством одной или более измерительной электроники 20, например, через магистраль 110, и пропущен через катушку, чтобы вызвать колебания обеих трубок 103А, 103В. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что могут быть использованы другие возбуждающие моды в пределах объема настоящего изобретения.
Показанный расходомер 10 включает в себя пару измерительных преобразователей 105, 105′, которые прикреплены к трубкам 103А, 103В. Более конкретно, первый компонент измерительного преобразователя (не показанный) расположен на трубке 103А, а второй компонент измерительного преобразователя (не показанный) расположен на трубке 103В. В показанном варианте осуществления измерительные преобразователи 105, 105′ расположены на противоположных концах трубок 103А, 103В. Измерительные преобразователи 105, 105′ могут представлять собой электромагнитные датчики, например, измерительные магниты и измерительные катушки, которые создают сигналы измерительных преобразователей, которые характеризуют скорость и положение трубок 103А, 103В. Например, измерительные преобразователи 105, 105′ могут передавать сигналы измерительных преобразователей в одну или более измерительную электронику 20 через магистрали 111, 111′. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что перемещение трубок 103А, 103В пропорционально некоторым характеристикам текучей среды, например массовому расходу и плотности среды, протекающей по трубкам 103А, 103В.
В примере, показанном на фиг.1, одна или более измерительная электроника 20 принимает сигналы измерительных преобразователей из измерительных преобразователей 105, 105′. Магистраль 26 предусматривает средства ввода-вывода, которые позволяют одной или более измерительной электронике 20 взаимодействовать с оператором или другой системой обработки данных. Одна или более измерительная электроника 20 измеряет характеристику текучей среды, такую как, например, плотность, массовый расход, объемный расход, суммарный массовый расход, температура и другая информация. Более конкретно, одна или более измерительная электроника 20 принимают один или более сигналов, например, от измерительных преобразователей 105, 105′ и одного или более датчиков температуры (непоказанных), и используют данную информацию для оценки характеристики текучей среды, например такой как плотность, массовый расход, объемный расход, суммарный массовый расход, температура и другая информация.
Технологии, посредством которых вибрационные измерительные устройства, такие как, например, кориолисовые расходомеры или плотномеры, измеряют характеристику текучей среды, хорошо известны, поэтому подробное описание не приведено для краткости данного описания.
На фиг.2 показан другой пример датчика 210 в сборе в соответствии с известным уровнем техники. Датчик 210 в сборе подобен датчику 10 в сборе, показанному на фиг.1, за исключением того, что датчик 210 в сборе включает в себя одну трубку 103А и опорный элемент 250, на котором закреплены компонент привода 104 и измерительные преобразователи 105, 105′. Как показано, первый компонент 104а привода и первые компоненты 105а, 105а′ измерительного преобразователя расположены на трубке 103А. Показано также, что второй компонент 104b привода и вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя расположены на опорном элементе 250. Первые компоненты 104а, 105а, 105′ могут представлять собой магнит, а вторые компоненты 104b, 105b, 105b′ могут представлять собой катушку. В качестве альтернативы, первые компоненты 104а, 105а, 105′ могут представлять собой катушку, а вторые компоненты 104b, 105b, 105b′ могут представлять собой магнит. Как показано, опорный элемент 250 может представлять собой опорную пластину. В качестве альтернативы опорный элемент может представлять собой полую трубку (не показанную) или любую другую конструкцию, независимо от формы.
В примере, показанном на фиг.2, поскольку вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя расположены на одном и том же опорном элементе 250, что и второй компонент 104b привода, вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя будут вибрировать, когда привод 104 вызывает колебания трубки 103А, опорного элемента 250 и второго компонента 104b привода. В данном примере первый и второй компоненты 104а, 104b привода 104 сдвигают трубку 103А и опорный элемент 250 друг от друга так, что они совершают колебания в противофазе.
Поскольку вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя расположены на опорном элементе 250, любое движение, сообщаемое опорному элементу 250, может приводить в движение вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя. Это, в свою очередь, может оказывать влияние на точность сигналов измерительных преобразователей. Более конкретно, поскольку измерительные преобразователи 105, 105′ измеряют перемещение трубки 103А, движение, сообщаемое вторым компонентам 105b, 105b′ измерительного преобразователя, может влиять на точность измеряемого перемещения трубки 103А.
На фиг.3 показан вибрационный датчик 310 в сборе в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано, датчик 310 в сборе подобен датчику 210 в сборе, показанному на фиг.2, за исключением того, что датчик 310 в сборе включает в себя вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя, которые соединены с первым опорным элементом 250, и второй компонент 104b привода, соединенный со вторым опорным элементом 350, который является отдельным от первого опорного элемента 250. Первый и второй опорные элементы 250, 350 могут быть расположены рядом с расходомерной трубкой 103А. Датчик 310 в сборе также включает в себя первые компоненты 105а, 105а′ измерительного преобразователя и первый компонент 104а привода, расположенные на трубке 103А, наподобие конструкции, показанной на фиг.2. Необходимо понимать, что при использовании вибрационный датчик 310 в сборе может также включать в себя корпус (не показанный), который по существу окружает элементы, показанные на фиг.3.
Как показано на фиг.3, вторые компоненты 105а, 105а′ измерительного преобразователя могут быть расположены на первом опорном элементе 250, а второй компонент 104а привода может быть расположен на втором опорном элементе 350. Первый и второй опорные элементы 250, 350 могут быть разделены с возможностью предотвращения или по существу уменьшения перемещения второго опорного элемента 350 или сообщения движения от второго компонента 104b привода первому опорному элементу 250 или вторым компонентам 105b, 105b′ измерительного преобразователя. В соответствии с вариантом осуществления второй опорный элемент 350 может быть по существу независимым как от первого опорного элемента 250, так и от трубки 103А. Например, второй опорный элемент 350 может быть соединен с корпусом (не показанным) датчика в сборе или каким-либо другим внешним элементом.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения второй опорный элемент 350 может быть соединен с уравновешивающим элементом 360. Уравновешивающий элемент 360 может быть соединен с трубкой 103А посредством множества соединительных скоб 361-364. Множество соединительных скоб 361-364 могут помочь определить ось W-W изгиба вибрирующей трубки 103А, как это в общем известно в данной области техники. Уравновешивающий элемент 360 может быть выполнен с возможностью колебания в противофазе с трубкой 103А. Таким образом, уравновешивающий элемент 360 может быть выполнен с возможностью компенсации колебаний расходомерной трубки 103А. В соответствии с вариантом осуществления изобретения уравновешивающий элемент 360 может иметь центр массы CMb, который расположен ниже оси W-W изгиба расходомерной трубки. В соответствии с вариантом осуществления изобретения второй опорный элемент 350 может иметь центр массы CMR. В соответствии с вариантом осуществления изобретения уравновешивающий элемент 360 может быть выполнен и расположен так, что уравновешивающий элемент 360 и второй опорный элемент 350 содержат общий центр массы CMC, расположенный рядом с осью W-W изгиба расходомерной трубки. Предпочтительно второй опорный элемент 350, уравновешивающий элемент 360 и трубка 103А могут представлять собой уравновешенную систему без сообщения внешних колебаний вторым компонентам 105b, 105b′ измерительного преобразователя. Хотя уравновешивающий элемент 360 показан в виде уравновешивающего стержня, необходимо понимать, что уравновешивающий элемент 360 может представлять собой любую конфигурацию, включая, например, полую трубу с прямолинейной или изогнутой конфигурацией. Таким образом, уравновешивающий элемент 360 не ограничен конкретной показанной конфигурацией.
На фиг.4 показан датчик 310 в сборе с приводом 104, приводимым в действие в соответствии с вариантом осуществления изобретения. При помощи привода 104, обеспечивающего колебания трубки 103А, движение сообщается трубке 103А, первым компонентам 105а, 105а′ измерительного преобразователя, первому приводу 104а, второму приводу 104b и второму опорному элементу 350, на котором расположен второй элемент 104b привода 104. Поскольку вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя и первый опорный элемент 250, на котором закреплены вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя, являются отдельными от первого компонента 104а привода и второго опорного элемента 350, ни движение привода 104, ни движение второго опорного элемента 350 не сообщают значительного движения первому опорному элементу 250 или вторым компонентам 105b, 105b′ измерительного преобразователя. Кроме того, поскольку первый опорный элемент 250 и вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя структурно изолированы от трубки 103А, в соответствии с вариантом осуществления изобретения может быть значительно уменьшено перемещение трубки 103А или связанных с ним компонентов 104а, 105а, 105а′, сообщаемое первому опорному элементу 250 или вторым компонентам 105b, 105b ′измерительного преобразователя. Следовательно, сигналы измерительных преобразователей, генерируемые измерительными преобразователями 105, 105′, могут более точно отражать перемещение трубки 103А так, что перемещение вторых компонентов 105b, 105b′ измерительного преобразователя не оказывает на него влияния.
Как показано на фиг.3 и 4, первый и второй опорные элементы 250, 350 могут быть выполнены в виде опорной пластины; однако в пределах объема настоящего изобретения опорные элементы 250, 350 могут представлять собой любую конструкцию, на которой вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя и второй компонент 104b привода могут быть закреплены с возможностью отделения вторых компонентов 105b, 105b′ измерительного преобразователя от второго компонента 104b привода. В качестве примера, но не ограничения любой один или оба опорных элемента 250, 350 могут представлять собой полую трубу или другую конструкцию независимо от формы.
Хотя в варианте осуществления, показанном на фиг.3 и 4, предусмотрен первый опорный элемент 250, на котором расположены вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя, для специалистов в данной области техники будет понятно, что в пределах объема настоящего изобретения можно разместить вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя на отдельных опорных элементах, например на первом опорном элементе 250 и третьем опорном элементе 550 (см. фиг.5), которые по существу изолированы от второго опорного элемента 350 и трубки 103А.
На фиг.5 показан вибрационный датчик 310 в сборе в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Вариант осуществления, показанный на фиг.5, подобен вариантам осуществления, показанным на фиг.3 и 4, за исключением того, что второй компонент 105b′ измерительного преобразователя соединен с третьим опорным элементом 550. Третий опорный элемент 550 может быть выполнен отдельным от первого опорного элемента 250 и второго опорного элемента 350. Кроме того, как показано на фиг.5, второй опорный элемент 350 не соединен с уравновешивающим элементом 360, как в показанных выше вариантах осуществления. Вернее, второй опорный элемент 350 может быть соединен с корпусом (непоказанным) вибрационного датчика в сборе или каким-либо другим внешним элементом. Таким образом, необходимо понимать, что второй опорный элемент 350 необязательно выполнен с возможностью компенсации вибраций, испытываемых расходомерной трубкой 103А, а вернее, выполнен с возможностью разделения конструкции, на которой закреплены второй компонент 104b привода и вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя.
Как описано выше, настоящее изобретение обеспечивает вибрационный датчик 310 в сборе, который соединяет второй компонент 104b привода со вторыми компонентами 105b, 105b′ измерительного преобразователя с возможностью разделения опорных элементов 250, 350. Предпочтительно возбуждающая сила, которая воздействует на второй опорный элемент 350, когда привод 104 отходит в сторону от второго опорного элемента 350 при приведении в движение расходомерной трубки 103А, не воздействует на первый опорный элемент 250 или данное воздействие, по меньшей мере, значительно уменьшено. Предпочтительно относительное перемещение измерительных преобразователей 105, 105′ по существу ограничено перемещением расходомерной трубки 103А. Данное разделение способно значительно уменьшить погрешности, которые могут возникать в сигналах измерительных преобразователей вследствие колебаний, вызываемых первым опорным элементом, приводимым в движение приводом 104.
При формировании вибрационного датчика 310 в сборе первый и второй опорные элементы 250, 350 могут быть расположены рядом с расходомерной трубкой 103А. В одном варианте осуществления опорные элементы 250, 350 расположены на одной стороне расходомерной трубки 103А. Однако в других вариантах осуществления опорные элементы 250, 350 могут быть расположены на противоположных сторонах расходомерной трубки 103А. При размещении опорных элементов 250, 350 первый компонент привода 104а может быть соединен с расходомерной трубкой 103А, а второй компонент привода 104b может быть соединен со вторым опорным элементом 350. Аналогично, первые компоненты 105, 105′ измерительного преобразователя могут быть соединены с трубкой 103А, а вторые компоненты 105b, 105b′ измерительного преобразователя могут быть соединены с первым опорным элементом 250. В одном варианте осуществления второй компонент 105b′ измерительного преобразователя может быть соединен с третьим опорным элементом 550, как описано выше. Необходимо понимать, что конкретный порядок, с которым сформирован вибрационный датчик 310 в сборе, неважен для целей настоящего изобретения и, следовательно, не ограничивает объем настоящего изобретения.
Для специалистов в данной области техники будет понятно, что в пределах объема настоящего изобретения можно использовать принципы, описанные в данном документе, в сочетании с любым типом вибрационного расходомера, включая, например, плотномеры, независимо от количества возбуждающих генераторов, количества измерительных преобразователей, рабочей моды вибрации или определяемой характеристики текучей среды. В данном описании показаны конкретные примеры, чтобы объяснить специалистам в данной области техники, как создать и использовать предпочтительный вариант осуществления изобретения. В целях объяснения принципов настоящего изобретения некоторые обычные аспекты были упрощены или опущены. Для специалистов в данной области техники будут очевидны другие варианты, помимо данных примеров, которые находятся в пределах объема настоящего изобретения.
Подробные описания упомянутых вариантов осуществления не являются исчерпывающими описаниями всех возможных вариантов осуществления, предлагаемых авторами изобретения, которые находятся в пределах объема изобретения. Для специалистов в данной области техники будет понятно, что некоторые элементы вышеописанных вариантов осуществления могут быть по-разному объединены или исключены, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления, и такие дополнительные варианты осуществления находятся в пределах объема и сущности настоящего изобретения. Для специалистов в данной области техники будет также понятно, что вышеописанные варианты осуществления могут быть объединены целиком или частями, чтобы создавать дополнительные варианты осуществления в пределах объема и сущности настоящего изобретения.
Таким образом, хотя для пояснения в данном документе описаны конкретные варианты осуществления и примеры изобретения, различные эквивалентные модификации возможны в пределах объема изобретения, которые очевидны для специалистов в данной области техники. Идеи, описанные в данном документе, могут быть применены к другим расходомерам, а не только к вариантам осуществления, описанным выше и показанным в прилагаемых чертежах. Таким образом, объем изобретения определяется приведенной ниже формулой изобретения.

Claims (8)

1. Вибрационный датчик (310) в сборе, содержащий:
трубку (103А);
привод (104), включающий в себя первый компонент (104а) привода и второй компонент (104b) привода;
первый измерительный преобразователь (105), включающий в себя первый компонент (105а) измерительного преобразователя и второй компонент (105b) измерительного преобразователя;
первый опорный элемент (250), причем первый компонент (105а) измерительного преобразователя соединен с трубкой (103А), а второй компонент (105b) измерительного преобразователя соединен с первым опорным элементом (250);
второй опорный элемент (350), причем первый компонент (104а) привода соединен с трубкой (103А), а второй компонент (104b) привода соединен со вторым опорным элементом (350), и
уравновешивающий элемент (360), соединенный с трубкой (103А), при этом второй опорный элемент (350) соединен с уравновешивающим элементом (360).
2. Вибрационный датчик (310) в сборе по п. 1, содержащий уравновешивающий элемент (360), соединенный с трубкой (103А), при этом второй опорный элемент (350) соединен с уравновешивающим элементом (360) так, что общий центр массы (СМC) второго опорного элемента (350) и уравновешивающего элемента (360) расположен на оси (W-W) изгиба расходомерной трубки (103А).
3. Вибрационный датчик (310) в сборе по п. 1, дополнительно содержащий второй измерительный преобразователь (105′), включающий в себя первый компонент (105а′) измерительного преобразователя, соединенный с трубкой (103А), и второй компонент (105b′) измерительного преобразователя, соединенный с первым опорным элементом (250).
4. Вибрационный датчик (310) в сборе по п. 1, дополнительно содержащий второй измерительный преобразователь (105′),
включающий в себя первый компонент (105а′) измерительного преобразователя, соединенный с трубкой (103А), и второй компонент (105b′) измерительного преобразователя, соединенный с третьим опорным элементом (550).
5. Способ формирования расходомера, включающего в себя расходомерную трубку, привод с первым компонентом привода и вторым компонентом привода, и первый измерительный преобразователь с первым компонентом измерительного преобразователя и вторым компонентом измерительного преобразователя, содержащий этапы, на которых:
размещают первый опорный элемент рядом с расходомерной трубкой;
соединяют первый компонент измерительного преобразователя с расходомерной трубкой;
соединяют второй компонент измерительного преобразователя с первым опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя;
размещают второй опорный элемент рядом с расходомерной трубкой;
соединяют первый компонент привода с расходомерной трубкой;
соединяют второй компонент привода со вторым опорным элементом рядом с первым компонентом привода, и
соединяют уравновешивающий элемент с расходомерной трубкой и соединяют второй опорный элемент с уравновешивающим элементом.
6. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этапы, на которых соединяют уравновешивающий элемент с расходомерной трубкой и соединяют второй опорный элемент с уравновешивающим элементом так, что общий центр массы второго опорного элемента и уравновешивающего элемента расположен на оси изгиба расходомерной трубки.
7. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этапы, на которых соединяют первый компонент измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с расходомерной трубкой и соединяют второй компонент измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с первым опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя.
8. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этапы, на которых соединяют первый компонент измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с расходомерной трубкой и соединяют второй компонент измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя с третьим опорным элементом рядом с первым компонентом измерительного преобразователя второго измерительного преобразователя.
RU2014108593/28A 2009-06-30 2014-03-05 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа RU2573716C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108593/28A RU2573716C2 (ru) 2009-06-30 2014-03-05 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2009/049263 WO2011008191A1 (en) 2009-06-30 2009-06-30 Method and apparatus for vibrationaly separating driver and pick-offs of a vibrating-type flow sensor assembly
USPCT/US2009/049263 2009-06-30
RU2014108593/28A RU2573716C2 (ru) 2009-06-30 2014-03-05 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012102893/28A Division RU2012102893A (ru) 2009-06-30 2009-06-30 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014108593A RU2014108593A (ru) 2015-09-10
RU2573716C2 true RU2573716C2 (ru) 2016-01-27

Family

ID=42732423

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012102893/28A RU2012102893A (ru) 2009-06-30 2009-06-30 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа
RU2014108593/28A RU2573716C2 (ru) 2009-06-30 2014-03-05 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012102893/28A RU2012102893A (ru) 2009-06-30 2009-06-30 Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8695437B2 (ru)
EP (2) EP2449348B1 (ru)
JP (1) JP5608742B2 (ru)
KR (1) KR101359295B1 (ru)
CN (1) CN102971609B (ru)
AR (1) AR077274A1 (ru)
AU (1) AU2009349706B2 (ru)
BR (1) BRPI0924909B1 (ru)
CA (2) CA2765501C (ru)
HK (1) HK1182167A1 (ru)
MX (1) MX2011013193A (ru)
RU (2) RU2012102893A (ru)
SG (1) SG176757A1 (ru)
WO (1) WO2011008191A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102439397B (zh) * 2009-05-11 2016-03-23 微动公司 包括平衡参考构件的流量计
DE102011086395A1 (de) * 2011-11-15 2013-05-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren zum Überwachen der Schwingungseigenschaften in einem Coriolis-Durchflussmessgerät
SG11201502038SA (en) * 2012-09-18 2015-05-28 Micro Motion Inc Vibrating sensor assembly with a one-piece conduit mount
BR112015015961B1 (pt) * 2013-01-10 2020-10-27 Micro Motion, Inc medidor vibratório tendo um ou mais tubos de fluxo, barra de isolamento, e método para um medidor vibratório
DE102015203183A1 (de) * 2015-02-23 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft Coriolis-Massendurchflussmessgerät
MX361077B (es) * 2015-03-25 2018-11-27 Micro Motion Inc Aparato y método para reducir la tensión de una articulación con soldeo duro en un medidor de flujo vibratorio.
US10794744B2 (en) * 2017-07-18 2020-10-06 Micro Motion, Inc. Flowmeter sensor with interchangeable flow path and related method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2001759A (en) * 1977-07-25 1979-02-07 Smith J Flow measurement
US20010035055A1 (en) * 2000-05-04 2001-11-01 Wolfgang Drahm Mass flow rate/density sensor with a single curved measuring tube
WO2007103024A3 (en) * 2006-03-01 2007-10-25 Eastman Chem Co Polycarboxylic acid production system employing cooled mother liquor from oxidative digestion as feed to impurity purge system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA82345B (en) 1981-02-17 1983-02-23 J Smith Method and apparatus for mass flow measurement
JPH0441297Y2 (ru) * 1985-12-13 1992-09-29
US5275061A (en) 1991-05-13 1994-01-04 Exac Corporation Coriolis mass flowmeter
DE19632500C2 (de) 1996-08-12 1999-10-28 Krohne Ag Basel Massendurchflußmeßgerät
JP3336927B2 (ja) 1997-09-30 2002-10-21 横河電機株式会社 コリオリ質量流量計
JP2003185482A (ja) 2001-12-17 2003-07-03 Yokogawa Electric Corp コリオリ質量流量計
US6598489B1 (en) * 2002-03-29 2003-07-29 Micro Motion, Inc. Balance bar having a reduced axial thermal stress resulting from high temperature manufacturing methods
JP3783959B2 (ja) * 2003-12-02 2006-06-07 株式会社オーバル コリオリ流量計
EP2440892B1 (en) * 2009-06-10 2019-11-20 Micro Motion, Inc. Vibrating flow meter comprising a case, case connect for a vibrating flow meter, and method for balancing a vibrating flow meter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2001759A (en) * 1977-07-25 1979-02-07 Smith J Flow measurement
US20010035055A1 (en) * 2000-05-04 2001-11-01 Wolfgang Drahm Mass flow rate/density sensor with a single curved measuring tube
WO2007103024A3 (en) * 2006-03-01 2007-10-25 Eastman Chem Co Polycarboxylic acid production system employing cooled mother liquor from oxidative digestion as feed to impurity purge system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2487468A2 (en) 2012-08-15
BRPI0924909A2 (pt) 2016-11-08
US8695437B2 (en) 2014-04-15
AR077274A1 (es) 2011-08-17
CA2895647C (en) 2016-08-30
SG176757A1 (en) 2012-01-30
US20120073385A1 (en) 2012-03-29
EP2449348B1 (en) 2020-07-29
CA2895647A1 (en) 2011-01-20
WO2011008191A1 (en) 2011-01-20
EP2487468A3 (en) 2013-01-16
BRPI0924909B1 (pt) 2019-10-29
CA2765501C (en) 2016-06-07
JP2012532321A (ja) 2012-12-13
HK1182167A1 (zh) 2013-11-22
KR101359295B1 (ko) 2014-02-10
EP2449348A1 (en) 2012-05-09
RU2014108593A (ru) 2015-09-10
JP5608742B2 (ja) 2014-10-15
EP2487468B1 (en) 2021-04-07
RU2012102893A (ru) 2013-08-10
AU2009349706B2 (en) 2013-08-22
CN102971609A (zh) 2013-03-13
KR20130087999A (ko) 2013-08-07
CN102971609B (zh) 2016-08-03
MX2011013193A (es) 2012-01-31
CA2765501A1 (en) 2011-01-20
AU2009349706A1 (en) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2573716C2 (ru) Способ и устройство для вибрационного разделения привода и измерительных преобразователей датчика расхода в сборе вибрационного типа
US8671778B2 (en) Coriolis flow meter with improved mode separation
JP5222995B2 (ja) 二重ドライバ振動式流量計
RU2569047C1 (ru) Совмещенный датчик для вибрационного расходомера
RU2487321C1 (ru) Расходомер, включающий в себя балансный элемент
AU2009346213B2 (en) A flow meter including a balanced reference member
AU2013203999B2 (en) A method and apparatus for separating a driver and a pick-off of a vibrating sensor assembly
AU2013200990B2 (en) A flow meter including a balanced reference member