本申请涉及科氏流量传感器和质量流量计。科氏质量流量传感器包括：感测组件，该感测组件包括用于引导待测流体的测量管；外壳部件，所述测量管安置于该外壳部件中；接口组件，该接口组件具有与所述外壳部件相接的壳体，并且设有流体进口接头和流体出口接头，用以将流体导入或者导出所述测量管；所述接口组件设有连通至外壳部件内部的抽真空接头，所述外壳部件内部构成密封的真空腔，所述测量管容纳于该真空腔之中。本发明专利技术的科氏流量传感器和质量流量计特别适用于超低温介质行业，可提高流量测量的可靠性、稳定性和准确性。稳定性和准确性。稳定性和准确性。
【技术实现步骤摘要】
科氏质量流量传感器和质量流量计
[0001]本专利技术涉及流量测量领域，具体而言，涉及一种科氏质量流量传感器和一种质量流量计，尤其是适用于超低温介质行业的科氏质量流量传感器和质量流量计。
技术介绍
[0002]科里奥利质量流量计是基于科里奥利力效应来测量流过测量管的流体的质量流量的仪表。因其测量准确度高、可测量流体范围广、环境适用性强等优点得到了广泛地应用。
[0003]目前，科里奥利质量流量计在超低温介质行业里的使用需求越来越大，例如在液氮、LNG(液化天然气)等行业。科里奥利质量流量计通常由传感器和变送器两个部分组成。现有质量流量计传感器普遍采用在测量管与外壳之间填充惰性气体起到保温隔热以及减缓其内的电子元器件腐蚀等作用。当质量流量计传感器长期在低温环境下使用时，热传导现象明显，传感器表面容易结冰，导致自身的振动会发生不确定性改变。再者，较长的测量管管线也会加剧热传导现象，从而影响测温的实时性和降低温度补偿的准确性。另外，传感器内部的电子元器件及其接头部分也会因为微量的浮冰干扰电子信号的准确性和可靠性，这些都会降低流量计的测量精度和使用寿命，影响其计量性能。
技术实现思路
[0004]因此，本专利技术的目的是，提出一种科氏质量流量传感器和一种相应的质量流量计，以至少部分克服现有技术中存在的缺陷，特别是可适用于超低温介质行业，例如，用以实现液氮、LNG等的流量计量。
[0005]本专利技术提供一种科氏质量流量传感器，包括：感测组件，该感测组件包括用于引导待测流体的测量管；外壳部件，所述测量管安置于该外壳部件中；接口组件，该接口组件具有与所述外壳部件相接的壳体，并且设有流体进口接头和流体出口接头，用以将流体导入或者导出所述测量管；所述接口组件设有连通至外壳部件内部的抽真空接头，所述外壳部件内部构成密封的真空腔，所述测量管容纳于该真空腔之中。
[0006]科氏质量流量传感器的工作原理是基于科里奥利效应，测量管作为该传感器的敏感元件，在执行测量时待测流体从其内流过。按照本专利技术提出的技术方案，所述测量管被容纳于真空腔之中，也就是说，在测量管外围形成一种“真空包裹套”，由此，至少为测量管提供了隔热防护措施，同时也为测量管和设于外壳部件内的其他电子元器件提供了有效的防腐蚀保护措施，这一点对于超低温介质(如液氮、LNG等)行业使用的传感器来说尤为重要。采用真空腔设计，除了能够可靠地实现上述防护/隔离功能之外，其经济性、便利性以及环境友好性更是现有技术(例如采用惰性气体的设计方案)所无法比拟的。
[0007]根据本专利技术的一种实施例，所述真空腔的绝对压力小于5Pa，在所述测量管外围形成相应的真空隔热层。
[0008]进一步地，所述抽真空接头包括固定于接口组件壳体中的接头螺帽和与该接头螺
帽螺纹连接的阀体。
[0009]根据本专利技术的一种实施例，所述接头螺帽构造有锥形安装座，并在该锥形安装座处与所述阀体形成锥面密封。
[0010]在此，根据本专利技术，抽真空接头(接头螺帽和阀体)的材料可以为不锈钢，真空泵通过抽真空辅助工装与抽真空接头连接，启动真空泵，达到密闭空间中的绝对压力小于5Pa的真空状态时，旋紧真空接头的阀体，实现锥面密封，然后封口，形成高真空的腔体，由此可以大幅减少内外部的热传导，降低结冰的程度，保证在流过超低温介质时传感器敏感元件亦即测量管振动的稳定性，提高测量的可靠性和准确性。
[0011]进一步地，所述测量管呈类U形构造，包括两个直管段和一个居间连通所述两个直管段的弯管段。
[0012]有利的是，所述弯管段呈圆弧形延伸，该圆弧具有大于180度的圆心角。优选地，该圆弧具有192度的圆心角。
[0013]进一步地，所述感测组件还包括在所述类U形内侧设置于所述弯管段居中位置的激振元件和设置于所述弯管段两端位置的检测元件。
[0014]有利的是，所述测量管的内表面和/或外表面构造为BA面。测量管可采用不锈钢材料制成，所谓BA面的不锈钢，具有表面不会氧化，且表面反射性很高的特性，在外壳与测量管的内外表面使用BA面，可以减少热传导和能量交换。
[0015]有利的是，所述外壳部件呈圆柱形套筒构造。这种设计总体上结构紧凑、外形美观，可实现更合理的空间布局。
[0016]进一步地，所述外壳部件的内表面和/或外表面构造为BA面。由此，同样可达到如上所述的减少热传导和能量交换的效果。
[0017]进一步地，所述外壳部件的内表面和/或外表面设有高反光涂料层。
[0018]根据本专利技术的一种实施例，所述流体进口接头和流体出口接头分别形成有连接法兰。
[0019]根据本专利技术的一种实施例，所述接口组件还设有用于连接变送器的变送器接头。
[0020]按照本专利技术，还提出一种质量流量计，包括传感器和变送器，所述传感器构造为前述的科氏质量流量传感器。
[0021]有益的是，所述传感器和变送器通过设于所述接口组件处的变送器接头相接，该变送器接头可以构造为长度至少为150mm的管接头。具有较长管接头的设计能够避免产生冷凝水汽等影响变送器电子回路的可靠性工作。可见，变送连接机构的作用是为了给传感机构和外置变送器提供安全的工作距离，除了本实施例的变送器接头，还可以由其他可以提供安全工作距离的方式实现该目的。
[0022]值得一提的是，本专利技术的科氏质量流量传感器是在传统的科氏质量流量传感器上，提出适宜的改造，使其测量更加准确。本专利技术及其优选实施例的有益效果至少包括：
[0023](1)按照本专利技术的一种设计，在容纳测量管(和其他电子元器件)的密闭空间中形成绝对压力小于5Pa的真空状态，由此可以大幅减少内外部的热传导，降低结冰的程度，保证在流过超低温介质时测量管振动的稳定性，提高测量的可靠性和准确性；
[0024](2)按照本专利技术的一种设计，采用类U形测量管，使得传感装置的空间位置减小一半，管线长度减小一半，大幅减少热传导面积，测温跟随性会更好，温度补偿会更准确，进一
步提高流量测量的精度；另外，该结构还保持了较好的振动特性，同等条件下，比U型结构的小流量信号要强很多，便于变送器信号检测和解算，提高了流量测量的可靠性、稳定性、准确性；
[0025](3)按照本专利技术的一种设计，测量管和外壳之间的腔体为高真空状态，加之测量管管线较短且测量管表面、外壳表面均为高反射的BA面，可以有效地降低热传导和结冰程度，保证了测量管振动的稳定性；
[0026](4)按照本专利技术的一种设计，加高了变送器接头，避免变送器电子连接件在低温下失效，保证回路信号的可靠性；传感器装置的结构紧凑，外形美观，利于配套管线、仪表等的安装布局。
[0027]根据本专利技术第一方面提供的科氏流量传感器的特征和优点同样适用于本专利技术第二方面的质量流量计。使用本专利技术的科氏流量传感器和质量流量计，特别是可以极大地提高产品在超低温介质行业使用时的寿命、经济性和易维护性，拓宽了产品的使用场合，为客户提供更好的现场解决方案。
附图说明
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种科氏质量流量传感器，包括：感测组件，该感测组件包括用于引导待测流体的测量管(4)；外壳部件(1)，所述测量管(4)安置于该外壳部件中；接口组件(2)，该接口组件具有与所述外壳部件相接的壳体，并且设有流体进口接头和流体出口接头，用以将流体导入或者导出所述测量管；其特征在于，所述接口组件(2)设有连通至外壳部件(1)内部的抽真空接头(5)，所述外壳部件内部构成密封的真空腔，所述测量管(4)容纳于该真空腔之中。2.根据权利要求1所述的科氏质量流量传感器，其特征在于，所述真空腔的绝对压力小于5Pa，在所述测量管(4)外围形成相应的真空隔热层。3.根据权利要求1所述的科氏质量流量传感器，其特征在于，所述抽真空接头(5)包括固定于接口组件(2)壳体中的接头螺帽(8)和与该接头螺帽(8)螺纹连接的阀体(7)。4.根据权利要求3所述的科氏质量流量传感器，其特征在于，所述接头螺帽(8)构造有锥形安装座，并在该锥形安装座处与所述阀体(7)形成锥面密封。5.根据权利要求1至4之任一项所述的科氏质量流量传感器，其特征在于，所述测量管(4)呈类U形构造，包括两个直管段和一个居间连通所述两个直管段的弯管段。6.根据权利要求5所述的科氏质量流量传感器，其特征在于，所述弯管段呈圆弧形延伸，该圆弧具有大于180度的圆心角。7.根据权利要求5所述的科...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝正宏，王徐坚，李俊毅，汤俐敏，
申请(专利权)人：上海洛丁森工业自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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