專利名稱：雙重直管式科里奧利流量計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及平衡器用的備有外管的雙重直管式科里奧利流量計。
背景技術：
科里奧利流量計是一種在使支持著測定媒體流動的兩端的測定管振動時，利用作用于測定管上的科里奧利力的大小與測定媒體的質量流量成正比的關系，進行質量流量的測定的流量計。
用圖4說明現(xiàn)有的科里奧利流量計。該科里奧利流量計是雙重直管式的，它有兩端帶有連接法蘭2的呈中空圓筒狀的外框1，在外框1內，與該外框1共軸地配置著由流量管4和外管5構成的雙重直管。被測定流體在直管狀的流量管4中流動，在中空直管狀的外管5的中央部分安裝著平衡錘10。而且，該流量管4和外管5利用在其兩側作為剛體的連接塊12而被共軸地固定著。調整平衡錘10的重量，使將兩側的連接塊12作為支撐部分的流量管4的固有頻率和外管5的固有頻率相等。
另外，在流量管4和外管5的中央部分安裝著驅動裝置7，用來驅動流量管4和外管5互相反相共振，而且在驅動裝置7兩端的對稱位置設置著一對傳感器8，用來檢測由科里奧利力產生的流量管4的相位差。
這樣的雙重管式的科里奧利流量計的結構簡單、緊湊，能穩(wěn)定地檢測與由科里奧利力產生的相位差成比例的質量流量。
可是，這樣的雙重管式的科里奧利流量計在被測流體的溫度發(fā)生變化、流量管和外管之間存在很大的溫差的情況下，沿縱向產生應力，熱應力的發(fā)生導致彈簧常數(shù)變化，從而管道的固有頻率變化。因此，能量平衡被破壞，難以進行共振驅動。
另外，在科里奧利流量計中，在實際流量的真值和作為測量結果的測定值之間存在稱為儀表誤差的誤差，但該儀表誤差需要修正。雙重管式的科里奧利流量計一般是測量外管的某一點的溫度或應力，以此為根據(jù)進行修正是有效的，但如果外管的溫度分布不均勻，就不能正確地進行修正。如果用以往的由剛體構成的連接塊12連接，則整體沿縱向導熱不一樣，來自兩端的由局部的連接塊12進行的熱傳遞大，其結果，外管的溫度分布不均勻。
另外，振動支撐端一般通過釬焊連接，但如果支撐端和管的熱容量相差很大，則釬焊程序變得復雜，成為成本增加的原因。
本發(fā)明的目的就是要解決這樣的問題，通過用板狀構件連接流量管和外管，吸收管之間產生的應力，另外限制局部的熱傳導，謀求外管溫度的均勻化，而且，通過使薄板的厚度接近于管壁的厚度，提供一種釬焊簡單且良好的雙重直管式科里奧利流量計。
發(fā)明的公開本發(fā)明就是鑒于這種情況完成的，本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計由以下部分構成流過被測定流體的直管狀的流量管4；同心地配置在該流量管的外周側，起平衡器作用，兩端固定的中空筒狀的外管5；驅動裝置7；以及一對傳感器8。而且，利用驅動裝置7，使該流量管4振動，用一對傳感器8檢測由于該振動而在流量管的兩側與作用于該流量管4上的科里奧利力成比例的相位差，測定質量流量。本發(fā)明的這種雙重直管式科里奧利流量計的特征在于通過板狀構件，在外管5的兩端與流量管4進行固定，而且該板狀構件利用其彈性，吸收由流量管和外管的伸縮之差引起的熱應力。
這樣，本發(fā)明通過用板狀構件將流量管和外管連接起來，能吸收管之間發(fā)生的應力，因此，即使發(fā)生熱應力，彈簧常數(shù)不變，管的固有頻率也不變，能穩(wěn)定地維持共振驅動。另外，由于是板狀構件，其厚度較薄，能減少熱傳導，通過流量管和外管之間的空間沿縱向傳熱，以同樣的比例增大，所以能謀求外管溫度的均勻化。其結果，為了修正儀表誤差，在外管的一點測定的溫度就是正確的溫度，所以能正確地修正儀表的誤差。而且，由于板狀構件的厚度接近于管壁厚度，所以它們的熱容量大致相同，具有能簡單且良好地進行釬焊的效果。
另外，本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計的特征在于使上述板狀構件呈圓盤狀地置于同心配置的流量管4和外管5之間，與流量管4的外周側和外管5的內周側釬焊起來。這樣，由于使板狀構件呈圓盤狀，所以既能維持難以通過板狀構件進行熱傳導的較薄的厚度，又能具有足夠的機械強度、并能進行牢固的釬焊。
另外，本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計的特征在于將上述板狀構件對稱地延長到外管5的半徑方向的外側，作為板簧14，將其端部固定在外框1上。因此，結構簡單，能同時具有獲得穩(wěn)定的振動用的板簧14的功能。通過將連接板和板簧構成一體，能減少零件個數(shù)，降低成本，同時能使流量管和外管的支點同管組件的支撐點完全一致，能獲得穩(wěn)定的振動，結果能低成本地制作高性能的科里奧利流量計。
附圖的簡單說明

圖1表示應用本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計之一例。
圖2是將圖1中用A表示的圓圈內的流量管和外管的連接部分放大后的詳圖。
圖3表示應用本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計的另一例，將流量管和外管的連接部分局部地放大后的示意圖。
圖4表示現(xiàn)有技術的雙重直管式的科里奧利流量計。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，根據(jù)該實施形態(tài)，參照附圖詳細說明本發(fā)明。圖1表示應用本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計之一例。該雙重直管式科里奧利流量計有兩端帶連接法蘭2的呈中空圓筒狀的外框1，在外框1內與該外框1共軸地設有流過被測定流體的直管狀的、由例如不銹鋼、耐蝕高鎳合金、鈦合金等制成的流量管4。呈中空筒狀的外管5在其兩側通過板狀構件(連接板6)同心地固定在該流量管4的外側，以便除其長度方向的兩端部分外，構成同心雙重管，詳細情況如后文所述。而且，該位置成為振動支點。外管5由具有彈性的例如不銹鋼、耐蝕高鎳合金、鈦合金等制成，同時在其中央部分安裝著平衡錘10，作為全體來說具有平衡器的功能。
按照通常的方法使流量管4振動、以及檢測由于振動產生的科里奧利力引起的相位差。即，驅動裝置7被安裝在外管5上，使流量管4以其固有振動的一次方式振動。而且，流體流過時，以振動速率最大的中央部分為界進行彎曲，以便科里奧利力在流入側和流出側方向相反，使流量管彎曲。將它稱為二次方式分量，但流量管以根據(jù)驅動裝置施加的振動進行的一次方式的振動和根據(jù)科里奧利力進行的二次方式的振動相重疊的形式進行位移。一對傳感器8被設置在外管5上，且在驅動裝置7的兩側、位于二次方式分量為最大的位置，檢測由科里奧利力引起的流量管4的相位差，根據(jù)該相位差就能知道質量流量。
圖2(a)是將圖1中用A表示的圓圈內的成為流量管4和外管5的振動支點的連接部分放大后的詳圖。本發(fā)明在將流量管4和外管5連接起來時，使用以連接板6為例示出的板狀構件。作為該板狀構件，從后文所述的傳熱觀點來看，越薄越有利，但從支撐外管所需要的機械強度的觀點來看，另外為了牢固地進行釬焊，最好使兩個管的厚度相同。同樣，從機械強度及牢固地進行釬焊的觀點來看，連接板6最好呈圓盤狀位于流量管4和外管5之間。
另外，圖2(b)與(a)一樣，也是將成為流量管4和外管5的振動支點的連接部分放大后的詳圖。如圖所示，為了獲得穩(wěn)定的釬焊強度，連接板6與流量管4的連接部分可以壓彎。
該連接板6可以用例如不銹鋼、耐鹽酸鎳基合金、鈦合金等制成。如圖所示，通過將連接板6與流量管4的外周、而且與外管5的內周分別進行釬焊，流量管4和外管5在其兩端側通過連接板6被固定成一體，成為振動支點。
作為原材料，可以使用金、鎳、銀、釩等。另外，圖中雖然示出了外管5的內周和連接板6的外周釬焊的例，但也可以使連接板6的外周部分從側面與外管5的兩端的側面接觸進行釬焊。另外，也可以用焊接、粘接等適當?shù)墓潭ǚ椒?，代替釬焊進行固定。
本發(fā)明通過用板狀構件將流量管4和外管5連接起來，能吸收熱應力。假定流體溫度發(fā)生了變化，則內部有流體流過的流量管4的溫度立刻隨之而變化，另一方面，位于其外側的外管5的溫度響應產生滯后。即，在流量管4和外管5之間產生溫差，由該溫差引起流量管4和外管5的伸縮差，從而產生熱應力。如果采用本發(fā)明，則該熱應力利用上述連接板6的彈性而被吸收。因此，即使發(fā)生熱應力，彈簧常數(shù)不變，管的固有頻率也不變，能穩(wěn)定地維持共振驅動。
另外，本發(fā)明通過用連接板6進行連接，使得外管5的溫度分布均勻。如上所述，假定流體溫度發(fā)生了變化，則隨之而變化的流量管4的溫度(熱量)傳遞到外管5上時，通過同心的兩管之間的空間(這里存在的空氣及輻射)，而且通過連接板6的傳熱，進行上述傳遞。通過兩管之間的空間進行的傳熱情況沿其縱向相同，與此不同，通過連接板6進行的傳熱只從兩端進行，成為溫度分布不均勻的原因。本發(fā)明由于將連接板6制成板狀構件，而不是象現(xiàn)有技術那樣的剛體塊，所以通過成為不均勻的原因的連接板6進行的傳熱比通過兩管之間的空間同樣進行的傳熱少。因此，作為整體，外管5的溫度分布均勻，為了修正儀器誤差，在外管上的一點測定的溫度，就表示正確的溫度，所以能正確地修正儀器誤差。
圖3表示應用本發(fā)明的雙重直管式科里奧利流量計的另一例，將流量管和外管的連接部分局部地放大后示出。圖中，14是與連接板6呈一體形成的板簧。
迄今已知，在雙重直管式的情況下，通過用板簧14將振動支點支撐在外框1上，不易受支撐部分的特性變化的影響，能獲得穩(wěn)定的振動，但在該圖所示的例中，將連接板6對稱地延長到外管5的半徑方向的外側，在兩側構成板簧14。換句話說，將板簧14和連接板6構成一體，共用一塊板。通過這樣共用，能使結構簡單，能同時具有連接板6的功能、以及板簧14的功能，容易進行釬焊。如圖所示，在上下留出容易進行釬焊用的突出部分13，將左右部分切掉，將呈一體形成的連接板6及板簧14鑲在這里，進行釬焊。然后，再用釬焊等適當?shù)姆椒?，將板?4的另一端固定在外框1上。
另外，在圖示的例中，假設沿圖的上下方向進行振動驅動，對此將板簧14沿垂直橫斷方向延長，但板簧14的延長方向也可以沿與圖示的例上下垂直的方向，與振動驅動的方向相同，或者也可以沿半徑方向向四面八方延長。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，如果采用本發(fā)明，則在平衡器用的備有外管的雙重直管式的科里奧利流量計中，能吸收在流量管和外管之間發(fā)生的應力，還能限制局部的熱傳導，能謀求外管溫度的均勻化。
權利要求
1.一種雙重直管式科里奧利流量計，它由以下部分構成流過被測定流體的直管狀的流量管；同心地配置在該流量管的外周側，起平衡器作用，兩端固定的中空筒狀的外管；驅動裝置；以及一對傳感器，利用驅動裝置，使上升流量管振動，通過用一對傳感器檢測由于該振動而與作用于該流量管上的科里奧利力成比例的相位差，測定質量流量，該雙重直管式科里奧利流量計的特征在于通過板狀構件，在上述外管的兩端與流量管進行固定，而且該板狀構件利用其彈性，吸收由流量管和外管的伸縮之差引起的熱應力。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙重直管式科里奧利流量計，其特征在于使上述板狀構件呈圓盤狀地置于同心配置的流量管和外管之間，與流量管的外周側和外管的內周側固定起來。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的雙重直管式科里奧利流量計，其特征在于將上述板狀構件對稱地延長到外管的半徑方向的外側，作為板簧，將其端部固定在外框上。
全文摘要
一種雙重直管式科里奧利流量計,它由以下部分構成:流過被測定流體的直管狀的流量管4;起平衡器作用,兩端固定的中空筒狀的外管5;驅動裝置7;以及一對傳感器8,利用驅動裝置7,使流量管4振動,用一對傳感器8檢測與作用于流量管4上的科里奧利力成比例的相位差,測定質量流量。本發(fā)明在這樣的雙重直管式科里奧利流量計中,通過板狀構件(連接板6),在外管5的兩端進行與流量管4的固定,而且連接板6與管組合件支撐用板簧14構成一體。這樣,本發(fā)明通過用板狀構件將流量管和外管連接起來,吸收它們之間發(fā)生的應力,還能謀求外管溫度的均勻化,而且能顯著地降低制造成本。
文檔編號G01F1/84GK1251166SQ98803615
公開日2000年4月19日 申請日期1998年12月17日 優(yōu)先權日1998年1月23日
發(fā)明者五味信吾, 一瀨公宏, 二川修, 小林一英 申請人:株式會社橢圓