按科氏原理工作的流动介质质量流量计，它至少有一根直的流过流动介质的测量管，至少一个激振器和一个测定振动的传感器，至少一个用来安装上述各元件的支承管，以及至少一个测定测量管温度的温度传感器，以便根据测量管温度修正测量值。测量管与支承管连接处的轴向距离表示测量管的振动长度。其特征为：设置了一个测定测量管振荡长度变化的长度改变传感器，以便根据振荡长度和应力修正测量值。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按科里奥利原理工作的流动介质质量流量计，它至少有一根直的流过流动介质的测量管，至少一个作用在测量管上的激振器，至少一个测定科里奥利力和/或科里奥利(简称科氏)力引起的科氏振动的测量值传感器，至少一个用来安装测量管、激振器和测量值传感器的支承管，以及至少一个测定测量管温度的温度传感器，以便根据测量管的温度修正测量值，测量管和支承管以沿轴向不能相对移动的方式互相连接，测量管与支承管连接处的轴向距离表示测量管的振动长度。已知有不同结构形式的按科氏原理工作的流动介质质量流量计，在实际工作中得到越来越广泛的采用(参见DE-OS2629833，2822087，2833037，2938498，3007361，3329544，3443234，3503841，3505166，3526297，3632800，3707777，3916285，4016907，4124295，2124296和4129181，EP-OS0083144，0109218，0119638，0196150，0210308，0212782，0235274，0239679，0243468，0244692，0261435，0271605，0275367和0282552以及US-PS4491009，4628744和4666421)。在按科氏原理工作的流量计有两种完全不同的形式，一种的测量管基本上是直的，另一种的测量管是环状的。此外，此所述类型的流量计或只有一根测量管，或具有两根测量管。在具有两根测量管的结构形式中，流动方式可以是串联的或是并联的。直线形测量管(一根或两根)的流量计，结构形式比较简单，制造成本因而较低。而且，测量管的内表面可得到良好的加工，例如通过抛光。此外，流动的压力损失小。按科氏原理工作的直线形测量管质量流量计存在的缺点是;因温度引起的长度变化和应力以及从外部作用的力和力矩，都将导致测量误差和机械损伤，亦即产生应力裂纹。专业人员已经注意到在按科氏原理工作的流量计中由于温度改变而造成的测量误差。首先已经认识到，E模量与温度有关这一特性，将影响测量管的振动频率和弹性，并进而影响测量值;由此而采取的措施是设置测定测量管温度的温度传感器，以便根据测量管的温度来修正测量数据(见文献“测试自动化”一章，1987，301-305页，W.Steffen和博士W.Stumm的论文“采用科氏法的流量直接测量”)。此外，本文开始所述类型的流量计，由于采用以下措施已经在相当大的程度上考虑了测量值与温度的关系，即设置一个测定支承管温度的温度传感器，以便根据支承管温度修正测量值(见DE-OS3632800和EP-OS 0261435)。由两个温度传感器产生的信号输入修正电路，此修正电路应能消除温度对测量数据的影响。具体而言，规定修正电路将测量值乘以一个修正系数K＝K0+K1T1+K2T2+K3T21+K4T22+K5T1T2，式中T1是测量管温度，T2是支承管温度，K0、K1、K2、K3、K4和K5均为常系数，对于结构形式确定的流量计，它们是一定的。实践已经证明可以忽略高次项，所以只要将未加修正的测量值乘以修正系数K＝K0+K1T1+K2T2，便可得到有足够精度的温度补偿。在前面所介绍的现有流量计中，虽然对于可认为是造成测量误差的外因，即测量管和支承管的温度进行了修正，但并未涉及由这些外因所引起的内部原因。最后，已知一种按科氏原理工作的流量计，这是一种本专利技术作为出发点的流量计，它有一根介质流动的直的测量管，一个作用在测量管上的激振器，两个测定科氏力引起的科氏振动的测量值传感器，以及一根用于安装测量管、激振器和测量值传感器的支承管，然而没有设置测定测量管温度的温度传感器。在此流量计中对此采取了别的方式，即尽管测量值在相当大程度上是与温度有关的，但温度的改变却并不造成大的测量误差(见DE-OS4124295)。在此种流量计中，支承管设计为所谓的补偿圆柱，通过它或与它连接在一起，补偿了温度的变化以及从外部作用的力和力矩，或至少在相当大的程度上消除了它们的影响。由测量管和设计作为补偿圆柱组成的组合部件，对于温度变化以及从外部作用的力和力矩可以说是“免疫”的。为了实现这种对温度及外部作用力和力矩的“免疫”，在此流量计中还采取了补充措施。第一个这种类型的补充措施是，在支承管内的测量管有预拉应力。于是，随着温度的增加，预拉应力逐渐减小。第二个使之有“免疫”能力的补充措施是，测量管和支承管采用膨胀系数相同或几乎相同的材料，尤其是使用膨胀系数较小的材料。有关此已知质量流量计的其它详情，在DE-OS4124295的公开文件中有明确的说明。由前面所详细说明的现有技术出发，本专利技术的目的是进一步改进本文开始所述类型的质量流量计，以便采用简单的方法，使测量值与温度变化和外部作用力基本无关。按本专利技术达到上述目的的流量计首先和基本的特征为，设置了一个测定测量管振荡长度变化的长度变化量传感器，以便根据振荡长度和应力来修正测量值。按本专利技术的流量计一方面考虑到测量管温度的变化，另一方面考虑测量管长度的变化以及测量管振荡长度的变化(这些变化均影响测量值)，以便修正测量值。因此，由于测量管和支承管的温度改变引起的测量误差，以及外部作用力引起的测量误差，都得以消除。在所述类型的流量计中，来自测量值传感器的信号，通过计算电路后所得出的测量值，主要取决于测量管的振动频率。测量管的振动频率则又取决于测量管与温度有关的相氏模量E、有效的振荡长度、测量管名义的振荡长度以及测量管的轴向应力状态;测量管的振动频率只是间接地与支承管的温度和从外部作用于支承管上的力有关，亦就是说，它们将只是改变测量管的振荡长度和/或轴向应力状态。如同在现有技术中那样，本专利技术的流量计首先通过设置一个测取测量管温度的温度传感器，以便根据温度来修正测量值，从而可以考虑到与温度有关的相氏模量E的变化对测量管振动频率的影响，并可在实际上完全消除由此而造成的测量误差。除了获得测量管温度的温度传感器以外，本专利技术还加设一个测定测量管振荡长度的长度变化传感器，因此可以考虑到影响测量管振动频率的测量管振荡长度的改变和轴向应力状态，并可以消除由此而引起的测量误差，而且，特别重要的是，既消除了由于测量管和/或支承管温度化引起的，也消除了由于从外部作用于测量管和/或支承管上的力引起的测量误差。由长度变化传感器给出的长度改变信号，直接反映测量管振荡长度的变化，而与引起变化的原因无关，同时间接反映了轴向应力的变化，而也与引起此变化的原因无关。根据测量管振荡长度的变化，也可以确定测量管轴向应力的变化，由此得出，测量管轴向应力状态的改变与测量管振荡长度的改变呈线性关系。本专利技术所设测定测量管振荡长度变化的长度变化传感器，还给出了这样的可能性，即在确定测量值时，实际上完全消除了测量管振荡长度和轴向应力状态的变化以及由此引起的测量误差。在本专利技术流量计中所采取的措施，考虑了所有改变测量管振动频率的影响因素，并因而可以在实际上完全消除由此而引起的测量误差。还可以对本专利技术的流量计在细节上作出多种设计和进一步改进，这尤其是有关长度变化传感器的实施方面。现结合附图对本专利技术最佳实施例作一介绍。附图包括附图说明图1本专利技术流量计第一种实施例的纵剖面;图2本专利技术流量本文档来自技高网...
【技术保护点】
按科氏原理工作的流动介质质量流量计，它至少有一根直的流过流动介质的测量管，至少一个作用在测量管上的激振器，至少一个测定科氏力和／或科氏力引起的科氏振动的测量值传感器，至少一个用来安装测量管、激振器和测量值传感器的支承管，以及至少一个测定测量管温度的温度传感器，以便根据测量管温度修正测量值，测量管和支承管以沿轴向不能相对移动的方式互相连接，测量管与支承管连接处的轴向距离表示测量管的振动长度，其特征为：设置了一个测定测量管（１）振荡长度变化的长度改变传感器（１４），以便根据振荡长度和应力修正测量值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R范德波尔，
申请(专利权)人：克洛纳测量技术公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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