[发明专利]用于振动密度计的经改进卷轴本体

说明书

提供一种适于在振动密度计中使用的卷轴本体。所述卷轴本体包括芯和从所述芯向远侧延伸的多个脊。至少一个通道由所述多个脊限定，其中所述卷轴本体的悬臂模式位于所述振动密度计的振动管部分的预定自然频率范围外。

技术领域

本发明涉及一种振动密度计，并且更具体地，涉及一种振动密度计的卷轴本体。

背景技术

密度计通常在本领域中已知并且可以用于测量流体的密度。流体可以包括液体、气体、具有悬浮颗粒和/或夹带气体的液体或者其组合。

振动密度计可以包括振动构件，诸如暴露至受测试流体的筒体。振动密度计的一个实例包括悬臂式安装的筒形导管，其中入口端联接到现有管道或其它结构，并且其中出口端自由振动。导管可以振动，并且可以测量共振频率。如在本领域中通常已知的，受测试流体的密度可以通过在存在流体的情况下测量导管的共振频率来确定。根据众所周知的原理，导管的共振频率将与接触导管的流体的密度成反比变化。

图1示出现有技术的密度计。现有技术的密度计包括至少部分定位在壳体内的筒形振动构件。该壳体或振动构件可以包括用于以不漏流体方式将密度计可操作地联接到管道或类似流体输送装置的凸缘或其它构件。在所示实例中，振动构件在入口端处悬臂安装到壳体。相对端自由振动。振动构件包括允许流体进入密度计并且在壳体与振动构件之间流动的多个流体孔口。因此，流体接触振动构件的内部和外部表面。这在受测试流体包括气体时特别有用，因为更大表面积暴露至气体。在其它实例中，孔口可以设置在壳体中，并且可能不需要振动构件孔口。

振动构件可以以自然（即，共振）频率或接近自然（即，共振）频率振动。如所述，通过在存在流体的情况下测量该构件的共振频率，可以确定流体的密度。

驱动器和振动传感器在筒体的内部或外部定位在卷轴本体上。驱动器接收来自仪表电子设备的驱动信号，并且以共振频率或接近共振频率使振动构件振动。振动传感器检测振动构件的振动并将振动信息发送到仪表电子设备以进行处理。仪表电子设备确定振动构件/测试流体的共振频率并根据测量到的共振频率产生密度测量结果。

为获得准确密度测量结果，共振频率必须非常稳定。令人遗憾的是，振动密度计通常响应于传感器在一定气体压力范围内操作而经历一系列v形下降。这示出在图2的曲线图中。具有筒体的卷轴本体具有可以在密度计的正常操作期间激发的悬臂模式，但是激发此悬臂模式的频率在不同卷轴本体之间不一致。气体密度筒体的关键设计标准是振动模式形状的分离，以使其可以容易且准确辨别。然而，应注意，卷轴本体悬臂模式可能不可预测地出现在1100-1700 Hz之间，其在典型振动密度计的预期测量范围的范围内，因此影响测量精度。假设频率变化是由于与卷轴本体周围的灌封（potting）材料的不一致性，因为灌封工艺不精确并且容易形成空隙。图3示出现有技术的卷轴本体中的灌封空隙。

因此，现有技术的振动密度计可以产生并入不可预测的卷轴本体悬臂模式的共振频率值，从而将误差引入到密度测量结果中。

因此，需要从振动构件的自然频率范围去除卷轴本体悬臂模式。需要展现增加或减小的自然频率、但是仍维持与密度计形状因数相容的小占用面积的卷轴本体。还需要较不容易形成灌封空隙的卷轴本体。本发明解决这些和其它需求，并且实现本领域中的进步。

发明内容

提供一种适于在振动密度计中使用的卷轴本体。该卷轴本体包括芯、从芯向远侧延伸的多个脊和由这多个脊限定的至少一个通道。

提供一种形成振动密度计的方法。该方法包括：提供具有预定自然频率范围的振动管部分；以及形成具有包括一频率范围的悬臂模式的卷轴本体，该频率范围在所述振动管部分的所述预定自然频率范围外。

方面

在本发明的一个方面中，用于在振动密度计中使用的振动构件包括适于在振动密度计中使用的卷轴本体。该卷轴本体包括芯和从芯向远侧延伸的多个脊，其中至少一个通道由这多个脊限定。