用于振动式流体计量器的换能器制造技术

提供了一种用于具有计量器电子设备(20)的振动式计量器的换能器组件(300)。换能器组件(300)包括保持器部分(401)，保持器部分包括保持器板(402)。磁体部分(301)包括线圈线轴(305)以及围绕线圈线轴(305)卷绕的线圈(309)。磁体(313)与线圈线轴(305)联接。保持器板(402)被防止与线圈线轴(305)接触。板(402)被防止与线圈线轴(305)接触。板(402)被防止与线圈线轴(305)接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于振动式流体计量器的换能器


[0001]下面描述的实施方式涉及振动式计量器，并且更具体地涉及用于振动式流体计量器的换能器。

技术介绍

[0002]振动式计量器、比方说例如振动式密度计和科里奥利流量计是通常已知的，并且用于对导管内的材料的质量流量和其他信息进行测量。材料可以是流动的或静止的。在全部归于J.E.Smith等人的美国专利4,109,524、美国专利4,491,025以及Re.31,450中公开了典型的科里奥利流量计。这些流量计包括具有直的或弯曲构型的一个或更多个导管。科里奥利质量流量计中的每个导管构型具有一组自然振动模式，所述一组自然振动模式可以是简单的弯曲、扭转或耦合类型。每个导管可以被驱动成以优选的模式进行摆动。
[0003]材料从流量计的入口侧上的连接管道流动到流量计中、被引导通过导管、并且通过流量计的出口侧离开流量计。振动的材料填充系统的自然振动模式部分地由导管和在导管内流动的材料的组合质量来限定。
[0004]当没有流量通过流量计时，施加至导管的驱动力导致沿着导管的所有点以相同的相位或小的“零偏移”进行摆动，“零偏移”是在零流动时测量的时间延迟。当材料开始流动通过流量计时，科里奥利力导致沿着导管的每个点均具有不同的相位。例如，流量计的入口端部处的相位滞后于集中式驱动器位置处的相位，而出口处的相位领先于集中式驱动器位置的相位。导管上的检出传感器产生代表导管运动的正弦信号。从检出传感器输出的信号被处理以确定检出传感器之间的时间延迟。两个或更多个检出传感器之间的时间延迟与流动通过导管的材料的质量流率成正比。
[0005]连接至驱动器的计量器电子设备生成用于操作驱动器的驱动信号，并且根据从检出传感器接收到的信号来确定材料的质量流率和其他性质。驱动器可以包括许多众所周知的装置中的一种；然而，磁体和相对的驱动线圈在振动式计量器行业中已经取得了巨大成功。在美国专利7,287,438以及美国专利7,628,083中提供了合适的驱动线圈和磁体布置结构的示例，这两项专利在表面上均被转让给Micro Motion公司，并且在此通过参引并入。交流电被传递至驱动线圈，以用于使导管以期望的流量管幅度和频率振动。在本领域中还已知的是，将检出传感器提供为与驱动器布置结构非常相似的磁体与线圈布置结构。然而，当驱动器接收到诱发运动的电流时，检出传感器可以使用由驱动器提供的运动以感应出电压。该电压与导管位移成比例。由检出传感器测量的时间延迟的大小是非常小的；通常以纳秒为单位来测量。因此，必须使换能器的输出非常精准。
[0006]图1图示了呈科里奥利流量计形式的现有技术的振动式计量器5的示例，该振动式计量器5包括传感器组件10和计量器电子设备20。该计量器电子设备20与传感器组件10电通信，以测量流动材料的特性，比方说例如密度、质量流率、体积流率、总质量流量、温度以及其他信息。
[0007]传感器组件10包括成对的凸缘101和101
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、歧管102和102
’
、以及导管103A和103B。
歧管102、102
’
附接至导管103A、103B的相反端部。现有技术科里奥利流量计的凸缘101和101
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附接至间隔件106的相反端部。间隔件106保持了歧管102、102
’
之间的间距，以防止导管103A和103B中出现不期望的振动。导管103A和103B以大致平行的方式从歧管向外延伸。当传感器组件10插入到运送流动材料的管道系统(未示出)中时，材料通过凸缘101进入传感器组件10、穿过入口歧管102——材料的总量在该入口歧管102处被引导成进入导管103A和103B、流动穿过导管103A和103B并返回进入出口歧管102
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中，材料在出口歧管102
’
处通过凸缘101
’
离开传感器组件10。
[0008]现有技术传感器组件10包括驱动器104。例如，驱动器104在下述位置处附接至导管103A和103B：在所述位置处，驱动器104可以使导管103A、103B以驱动模式振动。更特别地，驱动器104包括附接至导管103A的第一驱动器部件104A和附接至导管103B的第二驱动器部件104B。驱动器104可以包括许多众所周知的布置结构中的一个布置结构，比如安装至导管103A的线圈以及安装至导管103B的相反的磁体。
[0009]在现有技术科里奥利流量计的当前示例中，驱动模式是第一异相弯曲模式，并且导管103A、103B被选择并恰当地安装至入口歧管102和出口歧管102
’
，以便提供下述平衡系统：该平衡系统具有大致相同的质量分布、惯性矩以及分别围绕弯曲轴线W
‑
W和W
’‑
W
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的弹性模量。在本示例中，在驱动模式是第一异相弯曲模式的情况下，导管103A和103B由驱动器104围绕它们各自的弯曲轴线W
‑
W和W
’‑
W
’
在相反的方向上驱动。呈交流电形式的驱动信号可以由计量器电子设备20提供，比方说例如经由路径110提供、并且穿过线圈，以使两个导管103A、103B摆动。本领域的普通技术人员将理解的是，现有技术科里奥利流量计可以使用其他驱动模式。
[0010]所示出的传感器组件10包括附接至导管103A、103B的一对检出器105、105
’
。更特别地，第一检出器部件105A和105
’
A位于第一导管103A上，并且第二检出器部件105B和105
’
B位于第二导管103B上。在所描述的示例中，检出器105、105
’
可以是电磁检测器，例如产生表示导管103A、103B的速度和位置的检出器信号的检出器磁体和检出器线圈。例如，检出器105、105
’
可以将检出器信号经由路径111、111
’
提供至计量器电子设备20。本领域普通技术人员将理解的是，导管103A、103B的运动通常与流动材料的某些特性、例如流动穿过导管103A、103B的材料的质量流率和密度成比例。然而，导管103A、103B的运动也包括能够在检出器105、105
’
处测量的零流量延迟或偏移。零流量偏移可以由许多因素造成，比如非比例阻尼、残余柔性响应、电磁串扰或仪器中的相位延迟。
[0011]现有技术的传感器组件103、104和105在线圈的轴线上对准，以使磁路中的气隙最小化，并使磁体与线圈场之间的耦合最大化。通常，保持器组件安装至第一导管，而线圈组件安装至第二导管(对于单导管仪表来说，布置结构是不同的)。保持器和线圈必须仔细安装，以使部件之间的间隙最大化。
[0012]不幸的是，线圈和保持器组件在特定条件下能够发生接触，其结果是流量计被损坏并且可能不起作用。例如，制造偏差可能导致轴向不对准。在另一种情况下，穿过一个导管行进至超过配套导管的程度的一段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于具有计量器电子设备(20)的振动式计量器的换能器组件(300)，所述换能器组件(300)包括：保持器部分(401)，所述保持器部分(401)包括保持器板(402)；磁体部分(301)，所述磁体部分(301)包括：线圈线轴(305)；线圈(309)，所述线圈(309)围绕所述线圈线轴(305)卷绕；磁体(313)，所述磁体(313)联接至所述线圈线轴(305)；并且其中，所述保持器板(402)被防止与所述线圈线轴(305)接触。2.根据权利要求1所述的换能器组件(300)，包括通量环(307)，所述通量环(307)设置成包围所述线圈线轴(305)的至少一部分。3.根据权利要求1所述的换能器组件(300)，包括通量环(307)，所述通量环(307)设置成包围所述线圈(309)的至少一部分。4.根据权利要求1所述的换能器组件(300)，其中，所述磁体(313)利用极片(311)联接至所述线圈线轴(305)。5.根据权利要求1所述的换能器组件(300)，其中，所述磁体(313)是永久磁体。6.根据权利要求1所述的换能器组件(300)，其中，所述线圈线轴(305)、所述线圈(309)和所述磁体(313)相对于彼此固定就位。7.根据权利要求1所述的换能器组件(300)，其中，所述计量器电子设备(20)向所述线圈(309)提供振荡电流，所述振荡电流诱发所述保持器板(402)的运动。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克，
申请(专利权)人：高准有限公司，
类型：发明
国别省市：