科氏力质量流量计用箭头型振动管制造技术

本实用新型专利技术涉及流体的测量仪器，特别是科氏力质量流量计的振动管。旨在解决已有振动管的灵敏度不太高、抗外界振动干扰的能力不太强的问题。本振动管呈弯曲的箭头外轮廓形。其顶部为圆弧管段ＪＫ，该圆弧管段的两端分别依次连通有斜管段ＩＪ、圆弧管段ＨＩ、圆弧管段ＧＨ、直管段ＦＧ，和斜管段ＫＢ、圆弧管段ＢＣ、圆弧管段ＣＤ、直管段ＤＥ。其灵敏度可提高２０～３０％，抗外界振动干扰的能力强，量程范围较宽。适用于制作科氏力质量流量计。（*该技术在2008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】
本技术涉及流体的测量仪器，特别是科氏力质量流量计的振动管。科里奥利力(Coriolis Force简称科氏力)质量流量计，是利用流体流过振动管时产生的科氏力来测量流体的质量流量。这种流量计不受流体温度、压力、粘度、导电性等流体状态的影响，可对糊状、浆状以及多相紊流流体进行测量。科氏力质量计由质量流量传感器及其相联接的质量流量计变送器构成，质量流量传感器由振动管及安装在其上的力矩器、速度传感器、温度传感器构成。其中振动管有弯形管和直形管、单管和双管；在弯形管中，有呈U形的U型振动管、呈环形的环型振动管、呈Ω形的Ω型振动管、呈T形的T型振动管等等。其中，U型振动管虽然制造工艺简单，工作频带较宽，科氏力利用系数较高，但动态机械放大倍数小、几何放大倍数小。环型振动管虽然动态机械放大倍数高，但存在着多余的而不需要的横向振动。T型振动管的动态机械放大倍数较高、几何放大倍数较大，科氏力利用系数中下，工艺性一般。鉴于此，本技术的目的在于提供一种具有较高的灵敏度，抗外界振动干扰的能力强，科氏力利用系数较T型振动管高的科氏力质量流量计用箭头型振动管。本技术采用将振动管设计成弯曲的箭头外轮廓形状来实现其目的。本技术的科氏力质量流量计用箭头型振动管，包含两端能分别与入口汇管(6)和出口汇管(7)连通的振动管(1、2)，上述振动管呈弯曲的箭头外轮廓形。上述的振动管的顶部为圆弧管段(JK)，该圆弧管段的两端分别依次连通有斜管段(IJ)、圆弧管段(HI)、圆弧管段(GH)、直管段(FG)，和斜管段(KB)、圆弧管段(BC)、圆弧管段(CD)、直管段(DE)。上述的振动管的左右两半部相对于过圆弧管段(JK)的中点的中心线(mm)呈对称结构，上述的斜管段(IJ)与斜管段(KB)的夹角为α1，上述的圆弧管段(JK)的弧长为R1•α12,]]>上述的斜管段(IJ)、斜管段(KB)与过圆弧管段(HI)和圆弧管段(BC)的圆心(O′、O″)的水平线(MM)成α3角度，其长度为R2(1+simα3-cos2α3)sinα3•cosα3+b2cosα3-R1tgα14,]]>上述的圆弧管段(HI)、圆弧管段(BC)的弧长为[π2+(π2-α3)]R2=(π-α3)R2,]]>上述的圆弧管段(GH)、圆弧管段(CD)的弧长为πR22,]]>上述的直管段(FG)、直管段(DE)的长度为h，上述的α3与α3的关系为α3+α12=π2]]>。将两根振动管(1、2)呈相互平行地装设在基座(15)上，在两根振动管的中点(A)有力矩器(5)，在振动管的中心点(O)与水平线(MM)成α2角的引线(ON、OP)与斜管段(IJ)和斜管段(BK)的交点(O、P)，各有速度传感器(3、4)，两根振动管的根部有限动块(9)和温度传感器(10)，其直管段(FG)和直管段(DE)分别与基座的入口汇管(6)和出口汇管(7)连通。本技术振动管的箭头形结构，其中，上部两对称的斜管段(IJ、BK)，相对于T型振动管而言，它能提高科氏力的利用系数，其余各圆弧段则是为改变流体流向和减小流阻所需。经实验证实，这种形状的振动管能提高科氏力利用系数、动态放大倍数和几何放大倍数，因此具有对扭转振动测量的灵敏度较高，抗外界振动干扰的能力强，量程范围较宽的优点。与U型振动管相比，在固有频率相同时，其灵敏度可提高20～30％。本技术适用于制作科氏力质量流量计。下面，再用实施例及其附图对本技术作进一步地说明。附图的简要说明。附图说明图1是本技术的一种科氏力质量流量计用箭头型振动管的结构示意图。图2是用本箭头型振动管构成的质量流量传感器的结构示意图。图3是图2的mm剖视图。图4是用本箭头型振动管构成的箭头型振动管科氏力质量流量计的结构示意图。实施例1本技术的一种科氏力质量流量计用箭头型振动管，如附图所示。呈弯曲的箭头外轮廓形结构。上述的振动管的左右两半部相对于过圆弧管段JK的中点的中心线mm呈对称结构，顶部为圆弧管段JK，该圆弧管段的两端分别依次连通有斜管段IJ、圆弧管段HI、圆弧管段GH、直管段FG，和斜管段KB、圆弧管段BC、圆弧管段CD、直管段DE。在此实施例中，α1＝120°，α2=30°，α3＝30°，R1＝42毫米，R2＝30毫米，h＝60毫米，b＝40毫米。上述圆弧管段JK，其弧长为 式中，α1是斜管段IJ与斜管段KB的夹角。上述的斜管段IJ、斜管段KB，与过圆弧管段HI和圆弧管段BC的圆心O′、O″的水平线M M成α3角度，其长度为R2(1+simα3-cos2α3)sinα3•cosα3+b2cosα3-R1tgα14,]]>＝50.9毫米，上述的圆弧管段HI、圆弧管段BC的弧长为 上述的圆弧管段GH、圆弧管段CD的弧长为 上述的直管段FG、直管段DE的长度为h＝60毫米，上述的α1与α3的关系为α3+α12=π2]]>。将呈箭头形状的两根本振动管1和振动管2，呈相互平行固装在基座15上，并将两根振动管的根部的直管段FG和直管段DE分别与基座的入口汇管6和出口汇管7焊接连通。在振动管根部h′高处再与限动块9焊接在一起。在两根振动管的中点A焊接有支架11，在振动管的中心点O与水平线MM成α2＝30°角的引线ON和引线OP分别与斜管段IJ和斜管段BK的交点N点和P点各焊接有支架11。在A点的支架11上安装有力矩器5，在N、P点的支架11上，各安装有左部的速度传感器3和右部的速度传感器4，力矩器5是使两根箭头型振动管绕限动块9的基线nn进行自激的角振动，两个对称的速度传感器3、4是用来测量箭头型振动管绕中心线mm轴扭转振动的相位差。力矩器和两速度传感器为通常结构，都是由柱状永磁铁12和线圈13组成。上述的两根振动管1、2，两个速度传感器3、4，力矩器5等均被密封在一个充有惰性气体的不锈钢外壳(图中未表示)内。在振动管不动的根部，还安装有铂电阻式的温度传感器10，用来测量振动管内流体介质的温度。从而构成质量流量传感器14。将上述的质量流量传感器14用通常的方法和电缆16与通常的质量流量计变送器17相联接，构成箭头型振动管质量流量计。在对流体进行测量时，当被测量的流体流入入口汇管6后，被分成两路从两根振动管各自的直管段FG端口进入本振动管1、振动管2，依次流经圆弧管段GH、圆弧管段HI、斜管段IJ、圆弧管段JK、斜管段KB、圆弧管段BC、圆弧管段CD、直管段DC后，汇合由出口汇管7流出。在流体流经振动管的同时进行测量，当振动管绕nn轴振动的角度速度为a，本文档来自技高网...

【技术保护点】
科氏力质量流量计用箭头型振动管，包含两端能分别与入口汇管（６）和出口汇管（７）连通的振动管（１、２），其特征在于上述振动管呈弯曲的箭头外轮廓形。

【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：孙玉声，姚小兵，蔡进，杨富华，康锁亮，张光伟，任樱，
申请(专利权)人：中国测试技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]