[发明专利]科里奥利式质量流量传感器

说明书

本发明涉及按科里奥利原理工作的质量流量传感器，它包括被测液体流经的作为振动体的一个直型计量管。

本申请人所有的美国专利4,793,191陈述了可通过法兰安装于给定直径的管道中的质量流量传感器，这种安装法是使得传感器与被计量的液体所流经的上述管道成一条线。

-具有一个输入管和一个输出管，

-这些管用来连接该质量流量传感器与管道，

-具有一个输入歧管和一个输出歧管，

-具有一个外部支撑管，

-其末端分别固定在输入管和输出管上，

-具有两个环状膜片，

-输入管和输出管通过这两膜片分别连接到输入歧管与输出歧管上，

-具有两个平行的相同内径和相同壁厚的直型计量管，每一计量管其两端分别固定在输入歧管与输出歧管中，以及

-具有激励计量管对抗共振的装置。

而且，本申请人所有的美国专利4,949,583陈述了具有单一直型计量管的质量流量传感器，该计量管被激励，在其横截面作蠕动振动。

具有两个直型计量管以弹簧方式作振动按上述原理工作的质量流量传感器在实践中证明是有效的。然而由于各种原因，例如由于该质量流量传感器对来自管道的振动的敏感性，或由于计量的结果与液压的相关性，而膜片不能做成任意柔软的，必须有一最小刚度，于是上述影响不能被完全抑制。

此外，由于液体中温度的变化造成质量流量传感器不均匀的温度分布，而在振动的直型计量管中和膜片中引起应力。如果这种应力达到膜片屈服点以上的数值，则会引起不可逆的塑性变型，这会引发振动系统特性的改变，于是就要对质量流量传感器进行重新校准。

如进一步的先有技术所显示，长时间以来专家们为解决这些问题而努力。例如，EP-A437919，描述了按科里奥利工作并形成剂量机构一部分的质量流量传感器。

-该传感器可以法兰安装在给定直径的被测流体流经的管道之中，

-具有弯曲的延伸在法兰之间的并由流体穿过的计量管，

-具有与计量管平行延伸而流体不通过的弯曲的仿真管，

-计量管和仿真管(dummy tube)夹持在一内部的支架上，

-具有一外部支架，以及

-其作用仅在于激励该计量管使之共振的装置。

在这一先有技术的质量流量传感器中，仿真管的作用是作为反共振器，从而得到了由计量管，反共振器和内部支架构成的已调谐内部振动系统。其尺寸是事先通过有限元方法计算好的。可是，由于振动系统的共振特性基本上与流体的类型及流体当时的温度和密度有关，因而显然对于每种流体要分别作计算，于是得到不同的结果，从而得到不同的尺寸。对于要计量许多不同类型的流体的通用质量流量传感器，EP-A437919实际是不适用的。

DE-A4143361描述了一种按科里奥利原理工作的质量流量传感器，

-该传感器可由法兰装在给定直径的管道之中而使得与被计量的流体流经的上述管道轴向共线，

-具有单一直型，或基本为直型的计量管延伸在法兰之间并由流体流过，

-具有一支撑管，其端头分别固定在法兰上，

-具有一补偿筒，其中计量管固定在支撑管内，并且补偿筒不与该支撑管接触，

-具有安置在计量管与补偿筒之间的用于激励计量管共振的装置，以及

-具有装在计量管上的质体以便影响其自然频率。

在这一先有技术的质量流量传感器中，计量管是这样安装在补偿筒之中的，使得在正常的流体温度之下是处于张力之中的。当温度上升时，该张力由于补偿筒与计量管的膨胀系数不同而降低，当温度进一步升高时，张力变为压力。因而温度上限与无预应张力的计量管比较是可增加的。

从上述对比文献的第一个即美国专利4,793,191出发，本发明的目的是要提供一种装有两个直型管的质量流量传感器，但其中歧管、从而膜片可不一同配置，并且其中在计量管上不必要补偿质体。但是尽可能没有振动从计量管传递到支架上。于是，基于应用膜片的美国专利4,793,191的质量流量传感器性能被保留，但这是以另一种方式实现的。

于是，本发明在于提供一种按科里奥利原理工作的质量流量传感器，

-该传感器可通过法兰装于待测流体所流经的给定直径的管道，从而可与该管道轴向共线。

-具有支撑管，其端头分别固定在法兰上，

-具有延伸于法兰之间并由流体穿过的直形计量管，

-在输入侧具有结盘，在输出侧具有结盘，

其特征在于，还包括：