[發明專利]密度和粘度傳感器

有效

• 申請號: 200680049967.2
• 申請日: 2006-12-27
• 公開（公告）號: CN101351696A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 弗朗索瓦·高德雷耶;阿爾弗雷·帕穆伊;艾里克·冬塞爾
• 申請（專利權）人: 普拉德研究及開發股份有限公司
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00;G01N11/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

1.一種用于測量流體(F)的密度和粘度的密度和粘度傳感器(1)， 所述傳感器(1)包括：

-布置成浸入在所述流體(F)中的諧振元件(3、3A、3B、3C、3D、 3E、3F、3G)；

-連接到所述諧振元件上的執行/檢測元件(4、4A、4B)；

-連接器(7)，用于連接到所述執行/檢測元件(4、4A、4B)；

-限定與流體(F)隔離的腔室(8A)的外殼(2)，所述外殼(2)包 括厚度減小的區域，所述厚度減小的區域限定將腔室(8A)與流體(F) 分開的隔膜(9)，所述隔膜具有與將要測量的流體接觸的區域，所述隔膜 (9)的厚度能夠傳遞所述執行/檢測元件(4、4A、4B)與所述諧振元件 (3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G)之間的機械振動；

-所述執行/檢測元件(4、4A、4B)位于所述腔室內從而與流體(F) 隔離開來，并且機械地連接到所述隔膜(9)上；

-布置成浸入在流體(F)中的所述諧振元件(3、3A、3B、3C、3D、 3E、3F、3G)通過機械連接元件(5)機械地連接到所述隔膜(9)上；

-其中所述諧振元件(3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G)具有限 定第一諧振模式和第二諧振模式的形狀，所述第一諧振模式和第二諧振模 式的特征為不同的諧振頻率(F₁、F₂)和不同品質因素(Q₁、Q₂)，所述第 一諧振模式用于移動一定體積的流體并對于流體的密度高度敏感，所述第 二模式用于剪切周圍流體并對于流體密度不敏感，以及

-所述諧振元件(3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G)包括明顯地 平行于接觸有待測量流體的傳感器外殼的區域的橫桿。

2.根據權利要求1中所述的密度和粘度傳感器，其中所述諧振元件 (3、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G)從所述諧振元件組中選擇，所述 諧振元件組包括：

-大體上直的第一橫桿(21)，所述第一橫桿(21)在一端連接到機 械連接元件(5)，并且在另一端包括球形塊(22)；

-包括懸置在一端的球形塊(34)的不對稱U形橫桿(31、32、33)；

-大體上直的第二橫桿(41)，所述第二橫桿(41)在其中心處連接 到連接元件(5)上，并且所述橫桿(41)在每一端包括球形塊(42、43)；

-第一直連接部件(51)，所述第一直連接部件(51)連接到連接元 件(5)上，并且在一端包括槳葉形橫桿(52)；

-第二直連接部件(61)，所述第二直連接部件(61)連接到連接元 件(5)上，并且在每一端包括第一槳葉形橫桿(62)和第二槳葉形橫桿 (63)；

-大體上直的第三橫桿(71)，所述第三橫桿(71)在一端連接到連 接元件(5)上，并且在另一端附近包括板(72)；或

-大體上直的第四橫桿(81)，所述第四橫桿(81)在一端連接到連接 元件(5)上，并且在另一端附近包括管部件(82)。

3.根據先前權利要求中任一項所述的密度和粘度傳感器，其中厚度 減小的區域形成腔室(8A、8B)，所述執行/檢測元件(4、4A、4B)固定 在所述腔室(8A、8B)內。

4.根據權利要求1或2所述的密度和粘度傳感器，其中所述執行/檢 測元件包括至少一個壓電元件(4、4A、4B)。

5.根據權利要求4所述的密度和粘度傳感器，其中一個壓電元件(4B) 包括第一和第二側，所述第一側通過連接線(6)連接到連接器(7)上， 所述第二側電連接到所述隔膜(9)上。

6.根據權利要求5所述的密度和粘度傳感器，其中通過旋入所述腔 室(8A、8B)內的擠壓組件(10、11、12)將壓電元件(4、4A、4B)推 壓在隔膜(9)上，所述擠壓組件包括用于連接到所述連接線(6)的孔。

7.根據權利要求6所述的密度和粘度傳感器，其中所述擠壓組件包 括插塞(10)、螺旋塞(11)和支撐件(12)。