[发明专利]小型科里奥利流量计

说明书

                     发明领域

本发明涉及科里奥利流量计。具体地，本发明涉及采用使流量管的整个长度振动的方法来降低科里奥利流量计的信号发送器的尺寸。更具体地，本发明涉及利用两组支撑板，第一对支撑板充分地分离振动的频率，第二组支撑板增强系统的零稳定性。

                      问题

利用科里奥利效应质量流量计测量通过一管路的物料流的质量流量和其它信息是众所周知的，如在1985年1月1日公布的授予J.E.Smith等人的美国专利4491025和1982年2月11日公布的授予J.E.Smith的Re31450中公开的。这些流量计具有一个或多个弯曲结构的流量管。科里奥利质量流量计中的每一个流量管都具有一组固有的振动模式，可以是一种简单的弯曲扭转的，或组合形式的。驱动每一个流量管以产生振动响应这些固定模式中的一个。充入系统中的振动物料的固有振动模式部分地由流量管和流量管内的物料的组合质量来限定。物料在流量计的入口侧从一相连接的管路流入流量计。而后物料通过单个流量管或多个流量管并从流量计排出至与其出口侧相连的管路中。

一驱动器向流量管施加一力以使流量管以一理想的模式振动。一般理想的振动模式是一第一异相弯曲模式。当没有物料流经流量计时，沿流量管的所有点都以相同的相位振动。当物料开始流动时，科里奥利加速作用使沿流量管的每一点相对于沿流量管的其它点具有不同的相位。在流量管的入口侧的相位滞后于驱动器，而在流量管的出口侧的相位超前于驱动器。传感器设置在流量管上以产生代表流量管运动的正弦曲线式的信号。两个传感器信号之间的相位差与流经单个流量管或多个流量管的物料流的质量流量成正比。而后连接到传感器上的电子部件利用该相位差和信号的频率物料的质量流量和其它性能。

科里奥利流量计优于其它质量流量测量装置的特点是该流量计在物料的计算质量流量中一般具有小于0.1％的误差。其它常用的质量流量测量装置如孔板型、透平型和涡流型流量计，流量测量中的误差一般为0.5％或更大。虽然科里奥利质量流量计与其它形式的质量流量装置相比具有更高的准确度，但是科里奥利流量计的制造成本也更高。流量计的使用者在价格和准确度之间更注重节省成本而选择更便宜的流量计。因此科里奥利流量计的制造商为了生产出能够与其它的质量流量测量装置相竞争的产品，必须使科里奥利流量计的制造成本降低并能够以实际质量流量的0.5％之内的准确度确定质量流量。

科里奥利流量计比其它的装置昂贵的一个原因是需要有降低施加到流量管上的不需要的振动的数量的部件。一个这样的部件是将流量管固定到一管路上的集流管。在一双管科里奥利流量计中，集流管还将从一管路接受的物料流分成两个单独的支流并将物料流导入各流量管中。为了降低由外部振动源如一连接到管路上的泵产生的振动，集流管必须具有足够的刚度以吸收这样的振动。最常见的集流管由铸造金属制成以便具有足够的重量。而且，在集流管之间有一保持入口和出口集流管之间的定位的定位架。该定位架也是由金属或其它的刚性材料制成，以防止外力使流量管产生振动。利用了大量的金属来制造这些外壳增加了流量计的制造成本。然而，不需要的振动的排除大大提高了流量计的准确度。

对科里奥利流量计领域的技术人员来讲遇到的第二个问题是流量计所具有的信号发送器尺寸太大以至于不能在某些场合下应用。在我们的描述中，信号发送器尺寸是指一流量管回路从一管路向外延伸的长度。在有的应用环境下，应用空间受到限制或者空间是相当宝贵的。具有一般的信号发送器尺寸的流量计不能适合这样的受到限制的应用环境。因此需要一种具有信号发送器尺寸缩小的科里奥利流量计，它可以在应用空间受到限制或空间是相当宝贵的情况下插入一管路中并且仍然能够提供在物料流的实际流量的0.5％之内的读数。

                    技术方案

本发明所提供的具有尺寸缩小的信号发送器的科里奥利流量计解决了上述的和其它的问题，并具有该领域的先进性。本发明的科里奥利流量计不具有通常的集流管和定位架。因此本发明的制造成本降低了。本发明的科里奥利流量计还具有一缩小了的信号发送器尺寸，使得该科里奥利流量计适用于空间是相当宝贵的而具有常规的信号发送器尺寸的常规的科里奥利流量计根本不能使用的应用场合。

为了排除常规的集流管并降低科里奥利流量计的信号发送器尺寸，每一流量管的整个长度必须振动。因此必须以下述方式设计流量计。该流量计具有一对彼此平行的流量管。