專利名稱：一種科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種科氏質(zhì)量流量計(jì)用的振動(dòng)管，屬于流量測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
科氏質(zhì)量流量計(jì)其振動(dòng)管有直管和彎管兩大類(lèi)，而每一類(lèi)中又分單管和雙管兩種型式，單管型以直管為多，雙管型以彎管為多?，F(xiàn)有技術(shù)中彎管類(lèi)有U形，T形，Ω形，環(huán)形，箭頭形，C形，雨滴形等形式。U形和C形振動(dòng)管形狀較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)容易但靈敏度較低，T形和箭頭形靈敏度較高，但形狀復(fù)雜生產(chǎn)難度大。中國(guó)專利96213252.7和98249891.8中分別公開(kāi)的T型和箭頭型振動(dòng)管，就存在有形狀復(fù)雜生產(chǎn)難度大等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于制作一種靈敏度高，穩(wěn)定性好，工藝簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)，造價(jià)低的新型振動(dòng)管輪廓外形。
本實(shí)用新型是通過(guò)下面的途徑實(shí)現(xiàn)的一種科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，包含單管式、雙管式和雙管串連式結(jié)構(gòu)，該振動(dòng)管是由剛性管體彎曲成左右對(duì)稱而下大于上的非對(duì)稱四邊形輪廓外形組成，且該四邊形輪廓外形的下端留有開(kāi)口。該四邊形輪廓外形是由三段彎曲段構(gòu)成一個(gè)上頂點(diǎn)及兩個(gè)水平方向頂點(diǎn)，并由四段直管段配合組成一無(wú)縫管路。
本實(shí)用新型由于其下部固定處較窄，上部較寬而且又有一定高度，因此科氏力對(duì)頭部檢測(cè)部分的擺動(dòng)增幅較大，其與三角形、T形、箭頭形振管類(lèi)似具有較高的靈敏度，高于U形，C形等其他一些形式振動(dòng)管；由于其激振器的安裝比三角形和T形高出，穩(wěn)定性高于三角形和T形等其他一些形式振動(dòng)管。由于彎曲較少，其制造工藝比T形(四彎曲段五直管段)、箭頭形(五彎曲段四直管段)和Ω形等簡(jiǎn)單，工序少，成品率高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管構(gòu)成質(zhì)量流量計(jì)的示意圖具體實(shí)施例一種科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，包含單管式、雙管式和雙管串連式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，振動(dòng)管(1)制作成左右對(duì)稱而上下不對(duì)稱、且下部頂點(diǎn)到水平對(duì)角線(3)的距離大于上部頂點(diǎn)(5)到水平對(duì)角線(3)的距離的四邊形輪廓外形(2)。振動(dòng)管四邊形輪廓外形(2)的水平方向頂點(diǎn)(6)和(7)之間的寬度與上頂點(diǎn)(5)到開(kāi)口(4)處的高度之比為0.5～2。四邊形輪廓外形(2)的上頂點(diǎn)(5)高出水平頂點(diǎn)間連線1～10個(gè)振動(dòng)管(1)的直徑。振動(dòng)管(1)的壁厚為0.2～0.01振動(dòng)管直徑。上頂點(diǎn)(5)及水平方向頂點(diǎn)(7)和頂點(diǎn)(6)處的彎曲半徑為2～5個(gè)振動(dòng)管直徑不能起皺。振動(dòng)管的輪廓外形尺寸主要與四方面有關(guān)，它們分別是材料類(lèi)型和壁厚，加工能力，流量大小，變送器支持的范圍。一般流量大振動(dòng)管直徑就大，四邊形振動(dòng)管輪廓外形尺寸(2)相應(yīng)也大，相應(yīng)振動(dòng)頻率較低。例如以316L不銹鋼材料為例，若振動(dòng)管(1)直徑選28毫米、壁厚2毫米，則推薦振動(dòng)管輪廓外形(2)尺寸為水平方向頂點(diǎn)(6)和(7)之間的寬度為390毫米，下部開(kāi)口寬度122毫米，上頂點(diǎn)(5)至開(kāi)口(4)處的高度為340毫米，頂點(diǎn)彎曲段(5)中點(diǎn)距平頂?shù)母叨?0毫米弧度自然過(guò)渡，左右頂點(diǎn)彎曲段半徑75毫米。四邊形振動(dòng)管外形尺寸選取原則寬高比為0.5～2，頂彎曲段中點(diǎn)高出平頂時(shí)1～10個(gè)振動(dòng)管(1)的直徑，振動(dòng)管(1)壁厚為0.2～0.01振動(dòng)管直徑，彎曲段一般選彎曲半徑為2～5個(gè)振動(dòng)管直徑不能起皺。針對(duì)不同介質(zhì)和不同應(yīng)用環(huán)境酌情加減。振動(dòng)管(1)的材料可是不銹鋼、鈦合金鋼或其他具有較高品質(zhì)因數(shù)的彈性材料。
如圖2所示，振動(dòng)管式科氏質(zhì)量流量計(jì)由傳感器和變送器兩部分組成，振動(dòng)管式傳感器由振動(dòng)管組件、支架體14、法蘭體15、接線盒16、端子17等組成。振動(dòng)管上彎曲段頂點(diǎn)(5)安裝有激振器(8)，激振器為電磁方式。在水平方向頂點(diǎn)(7)和(6)彎曲段擺幅最大位置處安裝有檢測(cè)器(9)和(10)，檢測(cè)器可為電磁方式或光電方式。振動(dòng)管(1)的下部末端對(duì)稱安裝有隔離裝置(12)和(13)，并裝有溫度傳感器(11)。整個(gè)四邊形振動(dòng)管構(gòu)件焊接在支架體流道端口上并密封在不銹金屬殼體內(nèi)，殼體內(nèi)充填惰性氣體。
上述振動(dòng)管式質(zhì)量流量計(jì)傳感器中，激振器、左右檢測(cè)器和溫度傳感器的引線順管壁粘貼而下至支架體，經(jīng)密封處理引接到接線盒中接線端子板(17)上，用專用電纜(18)把四邊形振管式傳感器和質(zhì)量流量變送器(19)相連，構(gòu)成四邊形振動(dòng)管式質(zhì)量流量計(jì)。
通電工作后，當(dāng)傳感器內(nèi)介質(zhì)不流動(dòng)時(shí)，傳感器檢測(cè)信號(hào)經(jīng)變送器放大處理推動(dòng)激振器，激振振幅增長(zhǎng)后引起檢測(cè)信號(hào)增強(qiáng)再傳給變送器，變送器放大處理推動(dòng)激振器，從而構(gòu)成閉環(huán)，由于增益控制作用很快使振動(dòng)管在諧振頻率上做等幅振動(dòng)。當(dāng)介質(zhì)流動(dòng)時(shí)由于科氏力的推動(dòng)，在振動(dòng)的同時(shí)疊加一個(gè)與振動(dòng)同頻的左右擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度角(Δθ)的大小與科氏力Fc的大小成正比，有Fc∝Δθ。由于Δθ＝ωΔt，即左右檢測(cè)器的相位差為Δt，即有Fc∝Δt。因?yàn)檎駝?dòng)管確定后其通徑不變，所以有解算公式Qm＝K*E*Δt。
式中Qm為質(zhì)量流量，K為流量系數(shù)，E為修正系數(shù)。
流量系數(shù)K在標(biāo)定時(shí)給出。
E主要是由溫度變化引起的四邊形振動(dòng)管彈性模量修正系數(shù)，用振動(dòng)管外壁上貼的溫度傳感器11感知溫度變化，在變送器中對(duì)此進(jìn)行校正，以便得到流體的準(zhǔn)確質(zhì)量流量。
由于傳感器的流管為振動(dòng)方式，管中介質(zhì)密度的變化將引起四邊形振動(dòng)管振動(dòng)頻率f的變化，由于振動(dòng)周期T＝1/f，即有密度ρ＝f(T)。所以變送器可對(duì)傳感器四邊形振動(dòng)管流過(guò)的介質(zhì)進(jìn)行密度解算。
本實(shí)用新型所采用的四邊形輪廓外形振動(dòng)管，不僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，包含單管式、雙管式和雙管串連式結(jié)構(gòu)，其特征在于上述振動(dòng)管是由剛性管體彎曲成左右對(duì)稱而下大于上的非對(duì)稱四邊形輪廓外形(2)構(gòu)成，且該四邊形輪廓的下端留有開(kāi)口(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于所述四邊形輪廓外形(2)是由三段彎曲段構(gòu)成上頂點(diǎn)(5)及水平方向頂點(diǎn)(6)和(7)，并由四段直管段配合組成一無(wú)縫管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于振動(dòng)管四邊形輪廓外形(2)的水平方向頂點(diǎn)(6)和(7)之間的寬度與上頂點(diǎn)(5)到開(kāi)口(4)處的高度之比為0.5～2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于四邊形輪廓外形(2)的上頂點(diǎn)(5)高出水平方向頂點(diǎn)間連線1～10個(gè)振動(dòng)管(1)的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于振動(dòng)管(1)的壁厚為0.2～0.01振動(dòng)管直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于四邊形輪廓外形(2)的上頂點(diǎn)(5)、左頂點(diǎn)(7)及右頂點(diǎn)(6)處的彎曲半徑為2～5個(gè)振動(dòng)管直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于四邊形輪廓外形(2)的上頂點(diǎn)(5)處安裝有激振器(8)，在四邊形輪廓外形(2)的左右頂點(diǎn)(7)和(6)彎曲段安裝有檢測(cè)器(9)和(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科氏質(zhì)量流量計(jì)用振動(dòng)管，其特征在于振動(dòng)管(1)的末段對(duì)稱安裝有隔離裝置(12)和(13)，并裝有溫度傳感器(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種科氏質(zhì)量流量計(jì)用的振動(dòng)管，包括單管式、雙管式和雙管串連式結(jié)構(gòu)，該振動(dòng)管是由剛性管體彎曲成左右對(duì)稱而下大于上的非對(duì)稱四邊形輪廓外形組成，且該四邊形輪廓外形的下端留有開(kāi)口。該四邊形輪廓外形是由三段彎曲段構(gòu)成一個(gè)上頂點(diǎn)及兩個(gè)水平方向頂點(diǎn)，并由四段直管段配合組成一無(wú)縫管路。本實(shí)用新型具有靈敏度高，穩(wěn)定性好，工藝簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)，造價(jià)低的新型振動(dòng)管輪廓外形。
文檔編號(hào)G01F1/76GK2729652SQ200420092978
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者歐歌 申請(qǐng)人:歐歌