振动型测量变换器制造技术

技术编号:5498573 阅读:217 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
测量变换器,包括:在操作期间至少间歇地振动的测量管(10),其用于引导介质,其中测量管(10)通过在入口侧通入的入口管件(11)以及在出口侧通入的出口管件(12)与管道相通;逆振荡器(20),其在入口侧固定至测量管以形成第一联接区(11#)并且在出口侧固定至测量管(10)以形成第二联接区(12#);至少部分支持在逆振荡器(20)上的传感器布置(50),用于检测至少测量管(10)的振荡;至少部分支持在逆振荡器(20)上的激励机构(40),用于至少驱动测量管(10);固定至入口管件(11)和出口管件(12)的变换器壳体(30);和连接线,特别是用于激励机构和/或传感器布置的连接线,其中至少一条连接线至少分段地沿逆振荡器走线并且至少逐点地支持在该逆振荡器以及变换器壳体上。连接线至少关于利用测量管和逆振荡器形成的内部件的惯性主轴(T1,T2,T3)基本对称地走线,特别是关于逆振荡器的至少一条惯性主轴(T1,T2,T3)镜像对称,由此能够保证在变换器中均匀的尽可能对称的阻尼力分布。

【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振动型测量变换器,特别是适用于克里奥利质量 流量计的振动型测量变换器。
技术介绍
为了确定参数(例如管道中流动的介质的质量流量、密度、粘度 等,该介质例如是液体和/或气体),经常使用在线测量仪表,特别是 克里奥利质量流量计,其利用振动型测量变换器和与其连接的控制及 分析电子器件在流动介质中感生出力(例如,克里奥利力)并从这些 力产生合适地代表至少一个参数的测量信号。这种具有振动型测量变 换器的在线测量仪表早已为人所知并且在工业应用中得以使用。于是,例如在EP-A 317 340、 US-A 53 98 554、 US-A 54 76 013、 US-A55 31126、US-A 56 91 485、US隱A 57 05 754、US-A 57 96 012、US-A 59 45 609、US-A 59 79 246、 US-A 60 06 609、 US-B 63 97 685、 US-B 66 91 583、US-B 68 40 109、 WO陽A 99 51 946、 WO-A 99 40 394或WO-A 00 14 485中描述了克里奥利质量流量计,它们各自具有振动型测量变换器。每一所公开的测量变换器都包括单独的一条直的测量管,其引导介质并在操作中振动,该测量管通过入口侧通入的入口管件和出口侧通入的出口管件而与管道相通;以及激励机构,其利用至少一个作用于测量管的电子机械的特别是电动的振荡激励器,在操作中激励测量管在 管平面中弯曲振荡;和传感器布置,其具有特别是电动的振荡传感器,用于至少逐点地检测测量管入口侧及出口侧的振荡,并且用于产生由 质量流量影响的电子传感器信号。另外,每一所公开的测量变换器具 有变换器壳体,其中装入测量管连同与其联接的逆振荡器并且装入提 供的激励机构和传感器布置,变换器壳体特别是直接固定至入口管件 和出口管件。除了为了检测测量管的振动而提供的振荡传感器之外,正如在EP-A 831 306、US-B 70 40 179、US-A 57 36 653、US-A 53 81 697 或WO-A 01/02 816中建议的,测量变换器还可以具有其他传感器,它 们设置在内部件上并且特别是用于检测可能的辅助测量变量,例如温 度、加速度、应力、张力等等。正如已知的,当被激励为按照第一本征振荡形式(所谓的驱动模 式或期望模式)的弯曲振荡时,直的测量管在流经测量管的介质中引 起克里奥利力。这些力反过来导致在激励的弯曲振荡之上叠加更高阶 和/或更低阶的第二本征振荡形式(所谓的克里奥利模式)的共面弯曲 振荡,从而在测量管的入口及出口侧检测的振荡还具有依赖于质量流 量的可测相位差。通常这种特别是用于克里奥利质量流量计的测量变 换器的测量管在驱动模式中被激励为第一本征振荡形式的瞬时谐振频 率,特别是振幅被控制为恒定。由于这个谐振频率特别地还依赖于介 质的瞬时密度,所以利用市场上常见的克里奥利质量流量计除了直接 测量流动介质的质量流量之外还至少直接测量流动介质的密度。直的测量管的一个优点在于例如,在基本上任何安装位置,特 别是在在线执行清洁之后,测量管可以被高度确定无残余物地清空。 另外,例如与Q形或螺旋形弯曲的测量管相比,这种测量管可以更简 单且成本低廉地制造。以上述方式振动的直的测量管的另一优点在于, 与弯曲的测量管相比,在经由测量管的测量操作期间,在所连接的管 道中基本不会引起扭转振荡。另一方面,上述测量变换器的一个显著 问题在于,由于振荡的单独测量管的交变的横向偏转,会引起相等频 率振荡的横向力作用于管道;并且这些横向力目前只能利用非常高的 技术努力而很有限地得到补偿。为了改进测量变换器的动态平衡,特别是为了减少由振动的单独 测量管而产生的在入口侧及出口侧作用于管道的横向力,EP-A 317 340、US-A 53 98 554、US-A 55 31 126、US-A 56 91 485、US-A 57 96 012、 US-A 59 79 246、 US-A 60 06 609、 US-B 63 97 685、 US-B 66 91 583、US-B 68 40 109或WO-A 00 14 485中公开的测量变换器各自包括至少 一个一件式或多部分构成的逆振荡器,其在入口侧固定至测量管以形 成第一联接区并在出口侧固定至测量管以形成第二联接区。这种束状 的特别是管状的或者作为与测量管对齐的钟摆体而实现的逆振荡器在 操作期间与各测量管异相地特别是反相地振荡,从而能够最小化或者 完全抑制由测量管和逆振荡器引起的侧面的横向力和/或横向脉冲对于 管道的影响。在市场上常见的具有单独一条测量管以及与其联接的逆振荡器的 测量变换器的情况中,激励机构的振荡激励器包括至少一个线圈, 其通常固定至逆振荡器并且至少间歇地由电流流经且至少间歇地由磁 场贯穿;和铁心,其固定至测量管并且与至少一个线圈交互作用。在 大多数所述类型的测量变换器的情况中,传感器布置的振荡传感器是 以与前述振荡激励器相同的原理构造的。相应地,这种传感器布置的振荡传感器往往各自包括至少一个线圈,其通常固定至逆振荡器并且电流及磁场至少间歇地流经其中;和铁心,其固定至测量管并且与 至少一个线圈交互作用。每一前述线圈还通过至少一对电子连接线与 在线测量仪表的上述操作及分析电子器件相连。连接线通常在最短路 径上从线圈经由逆振荡器引导至变换器壳体。上述类型的具有单独一条测量管和逆振荡器的测量变换器已经被 证明特别是在待测介质具有基本恒定的密度或者仅仅非常微量改变的 密度的情况中是有效的,也就是适用于以下场合一一由测量管产生的 横向力和由逆振荡器产生的反向力而得到的作用于所附接的管道的净 力最初可以被可靠地设置为零。相反,在介质密度在较宽范围波动的 情况,特别是不同介质顺次流过的情况,特别是US-A 55 31 126或US-A 59 69 265中公开的测量变换器与不具有逆振荡器的测量变换器具有基 本相同的缺点,因为上述的净力也依赖于介质的密度并因而可能明显 不为零。换言之,在操作期间,由于依赖于密度的不平衡以及与此相关联的横向力,至少由测量管和逆振荡器形成的测量变换器内部件全面偏离期望的静态静止位置。例如在US-A 52 87 754、 US-A 57 05 754、 US誦A 57 96 010或US-B69 48 379中介绍了用于减少依赖于密度的横向力的一种可能性。在这 些测量变换器中,在振动的单一测量管的零件上产生的更多中频或高 频振荡横向力被利用与测量管相比非常重的逆振荡器以及如果需要还 利用测量管与管道的较软的联接(利用机械低通滤波器)而保持远离 管道。这种测量变换器的一大缺点是,达到足够鲁棒的衰减所需的逆 振荡器质量与测量管的标称直径相比增加过大。另一方面,当使用这 种厚重逆振荡器时,必须保证测量变换器的最小本征频率(随着质量 增加而降低)仍然远离所附加的管道的同样非常低的本征频率。例如 在US-A 59 79 246、 US-B 63 97 685、 US國B 66 91 583、 US-B 68 40 109、 WO-A 99 40 394或WO-A 00 14 485给出用于减少依赖于密度的横向力 本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于管道中流动的介质的振动型测量变换器,该测量变换器包括: -测量管(10),其在操作期间至少间歇地振动并且用于引导介质,其中测量管(10)通过在入口侧通入的入口管件(11)以及在出口侧通入的出口管件(12)与管道相通; -逆振 荡器(20),其在入口侧固定至测量管以形成第一联接区(11#)并且在出口侧固定至测量管(10)以形成第二联接区(12#); -传感器布置(50),其至少部分支持在逆振荡器(20)上,以检测至少测量管(10)的振荡; -激励机构( 40),其至少部分支持在逆振荡器(20)上,用于至少驱动测量管(10); -变换器壳体(30),其固定至入口管件(11)和出口管件(12);和 -连接线,特别是用于激励机构和/或传感器布置的连接线,其中至少一条连接线至少分段地沿 逆振荡器走线并且至少逐点地支持在该逆振荡器以及变换器壳体上; -其中连接线至少关于利用测量管和逆振荡器形成的内部件的惯性主轴(T1,T2,T3)基本对称地走线,特别是关于逆振荡器的至少一条惯性主轴(T1,T2,T3)镜像对称。

【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:迈克尔富克斯莱昂哈德普罗布斯特阿尔弗雷德里德迈克尔维斯曼
申请(专利权)人:恩德斯豪斯流量技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

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