[發(fā)明專利]振動管及使用該振動管的質(zhì)量流量計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310361856.7
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103398749A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 羅凡;楊杰斌;于振水;趙普俊
• 申請（專利權(quán)）人: 四川中測流量科技有限公司
• 主分類號: G01F1/84
• 分類號: G01F1/84
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞账?普通合伙) 51124
• 代理人: 李陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振動管及使用該振動管的科里奧利質(zhì)量流量計。

背景技術(shù)

科里奧利質(zhì)量流量計是一種直接精密地測量流體流量的儀表。典型的U型科里奧利質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管，讓兩根管在其共振頻率下同頻反相振動，即它們會同時靠攏或同時張開。如果在振動管同步振動的同時，將流體導入管內(nèi)，使之沿管內(nèi)向前流動，則振動管將強迫流體與之一起振動。流體為了反抗這種強迫振動，會給振動管一個與其流動方向垂直的反作用力，在這種被叫做科里奧利效應的作用下，振動管將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，入口段管與出口段管在振動的時間先后會有差異，這叫做相位時間差。這種差異與流過振動管的流體質(zhì)量流量的大小成正比。如果能檢測出這種時間差異的大小，則可將質(zhì)量流量的大小確定?？评飱W利質(zhì)量流量計就是依據(jù)上述原理制成。

現(xiàn)有的科里奧利質(zhì)量流量計存在以下不足：在用同一個科里奧利質(zhì)量流量計對不同密度的介質(zhì)進行檢測時，會出現(xiàn)計量誤差不一致的情況，且誤差值大于標定值。也就是介質(zhì)的密度對科里奧利質(zhì)量流量計的檢測結(jié)果影響較大，我們稱之為密度效應。

在專利CN101014836A中，密度效應產(chǎn)生的原因主要是：由于科里奧利質(zhì)量流量計檢測的是振動管上下游部分在科氏力作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形，而這種扭轉(zhuǎn)變形同時也可以由振動管的某種振動模態(tài)產(chǎn)生，所以，實際檢測的扭轉(zhuǎn)變形幅度是在驅(qū)動頻率下的科氏力扭轉(zhuǎn)變形與扭轉(zhuǎn)振動響應變形的合成函數(shù)。如果這兩個頻率接近，則扭轉(zhuǎn)幅度就大。因此，為了保證檢測精度，就應盡可能減小振動管產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動的可能。然而，當被測介質(zhì)密度改變時，振動管的驅(qū)動頻率和扭轉(zhuǎn)頻率變化并不一致，則可能改變扭轉(zhuǎn)變形的幅度，影響檢測精度。從本質(zhì)上講，這個理論是建立在被測介質(zhì)未流動的前提下，所以，密度變化對檢測精度的影響體現(xiàn)在零點上，我們可以稱之為靜態(tài)密度效應。該專利提出一種解決辦法，即在振動管兩側(cè)設置兩個Y向配重塊，這兩個Y向配重塊的尺寸和位置設置成使得該驅(qū)動器加上這兩個Y向配重塊的組合質(zhì)量中心基本上位于流管中心線所在的X-Y平面上。該技術(shù)方案強調(diào)的是Y方向的距離，也就是配重塊的設置高度。上述X-Y平面是振動管的一個縱截面。

上述專利中的質(zhì)量流量計存在以下不足：1、配重塊設置后要確保組合質(zhì)量中心基本上位于流管中心線所在的X-Y平面上，這點在實際操作上困難較大，需要的裝配精度非常高。2、從實際應用來看，在檢測介質(zhì)的密度發(fā)生變化情況下，上述質(zhì)量流量計的檢測結(jié)果還是會受到較大影響。這是由于密度效應還和瞬時質(zhì)量流量有關(guān)，也就是被測介質(zhì)在流動過程中發(fā)生密度變化時，也會影響檢測精度。理論分析如下：當被測介質(zhì)流動時，其產(chǎn)生的科氏力將使振動管發(fā)生扭轉(zhuǎn)，而此扭轉(zhuǎn)變形又使得被測介質(zhì)在振動管頂段內(nèi)形成速度梯度，產(chǎn)生一個繞頂段中點的轉(zhuǎn)矩，此轉(zhuǎn)矩對扭轉(zhuǎn)變形形成反饋，從而影響檢測精度。被測介質(zhì)質(zhì)量流量越大，扭轉(zhuǎn)變形越明顯，密度變化時的影響就越大。因為這種密度效應是在被測介質(zhì)流動的情況下產(chǎn)生的，所以，我們稱之為動態(tài)密度效應。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種振動管，在科里奧利質(zhì)量流量計上使用該振動管后，在用不同密度的介質(zhì)對同一個科里奧利質(zhì)量流量計進行檢測時計量誤差較小。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：振動管，包括頂段以及對稱設置在頂段兩端的支撐段，頂段的外壁上設置有2個重量相同的配重塊，所述2個配重塊分別位于頂段的垂直平分面的兩側(cè)，2個配重塊的重心距離頂段的垂直平分面的垂直距離相等。

進一步的是：所述2個配重塊設置在頂段的同側(cè)。

進一步的是：頂段為直線形狀。

進一步的是：所述頂段的外壁包括頂部、側(cè)部和底部，所述2個配重塊設置在頂段外壁的側(cè)部。

進一步的是：所述配重塊為棱柱體形狀。