流量计制造技术

本发明专利技术公开一种科氏型流量计，其包括以流体管能够被振动的方式支撑一对流体管的支撑底座和固定在所述支撑底座上的框架。所述框架由安装部分、加强部分以及固定部分一体地形成，所述安装部分布置在所述一对流体管之间，并且所述安装部分的厚度不与所述一对流体管干涉；所述加强部分布置在所述安装部分的外周上并且提高所述安装部分的刚度；所述固定部分被固定到所述支撑底座上。所述加强部分具有外壁部分，所述外壁部分至少向所述安装部分的厚度方向的一侧凸出，所述加强部分基本上连续地包围所述流体管的外周。在所述安装部分中形成有穿透部分，所述穿透部分用于布置与安装在所述流体管上的各磁性物质对应的线圈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及科氏型质量流量计，该质量流量计通过强迫管振荡 来产生与通过管的流体的质量流量成比例地作用的力，即所谓科氏 力，并且通过检测管的上游侧和下游侧的振动的相位差来确定质量流
技术介绍
科氏型流量计利用振荡器强迫流过待测流体的流体管振荡，检 测随流体的质量流量而变化的、在流路的上游侧和下游侧产生的振动 的相位差，并从相位差确定质量流量。这里，在描述本专利技术的技术问题之前，先描述科氏型质量流量 计的结构、原理等。例如，在图11中，大致U形的流体管1形成待测量的测量流体 100的流路。测量流体100从流体管1的一端引入，穿过弯曲部分和直管部分，以便从另一端排出。大致U形的流体管1的两端都固定在支撑部分101上。从结构 力学的角度看，支撑部分101用作支撑流体管1的支撑件，使得流体 管1的两端都是相对于由下述振荡器2的振荡产生的振动而言的固定 端，即，该结构类似于流体管1以悬臂状态支撑的结构。结果，如图 13A的模型图所示，流体管1围绕如下轴线翘曲，该轴线的两端插入 在支撑部分101中，目卩，该轴线位于由振荡产生的振动的固定端处或 者固定端附近。在图11中，振荡器2布置在流体管1的中间部分处。振荡器2 由固定在流体管1上的永磁体21和固定在底座102上的电磁驱动线 圈22构成。永磁体21 (磁性物质)插入到电磁驱动线圈22中，并 且当振荡电路34使交变电流通过电磁驱动线圈22时，流体管l振荡。另一方面，流体管1分别设置有第一检测器2A和第二检测器2B。 即，第一检测器2A和第二检测器2B沿着流体管1的流路布置在上游 侧和下游侧，并且相互隔开。图11的每个检测器2A、 2B都是由已知 的电磁传感器构成的，并且当由永磁元件(磁性物质)构成的检测元 件23在线圈24内往复运动时检测振动的速度，所述振动的速度是流 体管1在竖直方向上的振动状态之一。在图12中，与第一检测器2A检测到的振动速度相关的信号通 过一个检测电路33以便被传递到微机3的计算器32和传递到振荡电 路34。振荡电路34向构成振荡器2的电磁驱动线圈22提供电流， 该电流根据与第一检测器2A检测到的振动速度相关的信号的幅值和 正/负方向来确定，从而可施加正反馈。此时，以流体管l的特定固 有频率施加正反馈，该特定固有频率是难以克服振荡使振动衰减的频 率，以便产生振荡状态，由此该基频固有频率下的振动可以保持在恒 定的水平。这里，通过调整第一检测器2A的布置、正反馈的正/负方 向等，可以将流体管1的振动保持在从流体管1的多个固有频率中选 择的较高阶次的特定频率。当设置成以基频固有频率振荡时，振荡使流体管l振动，同时 按照图13A中的单点划线Ll、实线L0、双点划线L2的顺序上下翘曲。另一方面，由于振荡和测量流体100的流动(图ll)，称为科 氏力的力作用在流体管1上，由此如图13B所示，流体管1上下翘曲， 同时扭转。科氏力的幅值与流过流体管1的流体的质量、流体的速度、振 荡的角速度成比例，并且科氏力的方向和流体的运动方向(速度矢量) 与流体管1振荡的角速度的矢量积的方向重合。在流体管1的入口侧 和出口侧，流体的流动方向是相反的。因此，科氏力在流体管l中产 生扭转的扭矩。该扭矩按照与振荡频率相同的频率变化，并且扭矩的 幅值与流体的质量流量具有预定的关系。在图13A中由振荡导致的流体管1的翘曲和在图13B中由科氏 力产生的流体管1的扭转叠加在一起。图12的微机3的计算器32 根据扭转的幅值的相位，即根据各位置的振动的速度信号的相位差来计算流过流体管1的流路的测量流体100的质量，其中所述速度信号构成由检测器2A、 2B和检测电路33、 33检测的各振动的信息。顺便提及，传统上己知一种流量计，其中设置了一对流体管l， 并且所述一对流体管1布置成镜像对称以便彼此面对(参见美国专利 U. S.P. 4， 756， 198的首页，日本专利申请公开No. 11-337383的图7， 以及日本专利申请公开No. 2003-207380的图1)。在例如美国专利U. S.P. 4, 756，198公开的流量计中，线圈布置 在一对流体管之间，磁性物质芯布置在每个流体管中并且布置成理想 的镜像对称形式。与线圈设置在一个流体管中并且磁性物质芯设置在 另一个流体管中的流量计相比，可以预期，在美国专利U.S.P. 4， 756， 198公开的流量计中，通过振荡使一对流体管产生的振动将是 理想的声音或振动，从而更大程度地实现镜像对称。但是，由于线圈设置在使一对流体管容易振动的位置，所以线 圈设置在与固定有一对流体管的底座间隔开一定距离的位置。结果， 线圈被支撑在悬臂状态。支撑在悬臂状态的线圈不仅容易因受到外部 干扰振动而产生振动，而且还由于制造误差等而接收流体管的反作用 力，由此在线圈中产生的振动会导致精度下降。为减小在线圈中产生 的振动，考虑增大尺寸以提高悬臂支撑部分的刚度；但是，这会不可 避免地增大流量计的尺寸和质量，由此抵消了提供一对流体管所带来 的优点。因此，本专利技术的主要目的是在具有理想镜像对称构造的科氏 型流量计中，防止测量精度下降，并且减小流量计的尺寸。顺便提及，当一对流体管相互靠近时，这两个流体管会经历共 振，它们的振动状态很可能彼此相同，从而会提高测量精度。但是， 当一对流体管相互靠近时，将磁性物质固定到流体管上的装配工作难 以进行。因此，本专利技术的另一个目的是能够进行或者更易于进行尺寸减 小的流量计的装配工作
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供了一种流量计，该流量计包括 一对流体管，其形成允许测量流体从中流过的流路，所述一对流体管 具有彼此大致相同的形状和彼此大致相同的尺寸，并且布置成基本上 镜像对称和相互平行；振荡器，其用于使所述流体管振荡，并且包括 线圈和磁性物质；多个检测器，其用于检测所述流体管的振动状态， 所述多个检测器布置成沿着所述流体管的流路彼此间隔开，并且包括 线圈和磁性物质；计算器，其基于由所述多个检测器检测到的各个振 动来计算通过所述流体管的流路的测量流体的质量流量。所述流量计 还包括支撑底座，每个所述流体管的端部安装在所述支撑底座上， 并且所述支撑底座以所述流体管能够被振动的方式支撑每个所述流 体管；以及框架，其固定在所述支撑底座上，其中，所述框架由安装 部分、加强部分以及固定部分一体地形成，所述安装部分布置在所述 一对流体管之间，并且所述安装部分的厚度不与所述一对流体管干 涉；所述加强部分布置在所述安装部分的外周上并且提高所述安装部 分的刚度；所述固定部分被固定到所述支撑底座上，所述加强部分具 有外壁部分，所述外壁部分至少向所述安装部分的厚度方向的一侧凸 出，所述加强部分基本上连续地包围所述流体管的外周，在所述安装 部分中形成有穿透部分，所述穿透部分用于布置与安装在所述流体管 上的各磁性物质对应的线圈。根据本专利技术，在振荡器和检测器的线圈布置在一对流体管之间 的流量计中，在安装部分中形成有用于以穿过状态布置线圈的穿透部 分，从而可使安装部分的厚度减小，并同时使一对流体管相互靠近。 因此， 一对流体管之间的距离将更小，从而减小了流量计的尺寸。由于提供了加强部分以包围流体管的外壁，其中所述加强部分 用于提高安装部分的刚度，从而使安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量计，包括：　一对流体管，其形成允许测量流体从中流过的流路，所述一对流体管具有彼此大致相同的形状和彼此大致相同的尺寸，并且布置成基本上镜像对称和相互平行；　振荡器，其用于使所述流体管振荡，并且包括线圈和磁性物质；　多 个检测器，其用于检测所述流体管的振动状态，所述多个检测器布置成沿着所述流体管的流路彼此间隔开，并且包括线圈和磁性物质；　计算器，其基于由所述多个检测器检测到的各个振动来计算通过所述流体管的流路的测量流体的质量流量，　所述流量计还 包括：　支撑底座，每个所述流体管的端部安装在所述支撑底座上，并且所述支撑底座以所述流体管能够被振动的方式支撑每个所述流体管；以及　框架，其固定在所述支撑底座上，　其中，所述框架由如下安装部分、加强部分以及固定部分一体地形成 ，所述安装部分布置在所述一对流体管之间，并且所述安装部分的厚度不与所述一对流体管干涉；所述加强部分布置在所述安装部分的外周上并且提高所述安装部分的刚度；所述固定部分被固定到所述支撑底座上，　所述加强部分具有外壁部分，所述外壁部分至少向 所述安装部分的厚度方向的一侧凸出，所述加强部分基本上连续地包围所述流体管的外周，以及　在所述安装部分中形成有穿透部分，所述穿透部分用于布置与安装在所述流体管上的各磁性物质对应的线圈。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水敦史，槙纳一博，
申请(专利权)人：株式会社其恩斯，
类型：发明
国别省市：JP[日本]