[0033] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)有殼體的振動(dòng)流動(dòng)裝置的透視圖。
[0034] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的殼體和管道沿圖3的線C截取的截面圖。
[0035] 圖5示出顯示了流體密度與引起至少一個(gè)管道中振動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式的頻率和引起殼 體中振動(dòng)模式的頻率之間關(guān)系的曲線圖。
[0036] 圖6不出現(xiàn)有技術(shù)的典型殼體。
[0037] 圖7示出顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流體密度與引起至少一個(gè)管道中驅(qū) 動(dòng)振動(dòng)模式的頻率和引起殼體中振動(dòng)模式的頻率之間的關(guān)系的曲線圖。
[0038] 圖8示出被附接在增加殼體剛度的加強(qiáng)部件上的殼體。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 圖1圖示出形式為科里奧利流量計(jì)的振動(dòng)流動(dòng)裝置5的實(shí)例，其包括傳感器組件 10、以及一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20。所述一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20經(jīng)由導(dǎo)線100被連接到傳感 器組件10上，以測(cè)量流動(dòng)物質(zhì)的特性，例如，諸如密度、質(zhì)量流率、體積流率、總質(zhì)量流量、 溫度和通路26上的其它信息。
[0040] 本例的傳感器組件10包括：一對(duì)凸緣101和101' ；歧管102和102' ；驅(qū)動(dòng)器104 ; 拾取器105-105'；以及管道1034和1038。歧管102、102'被固定到管道103六、1038的相對(duì) 端上。驅(qū)動(dòng)器104以及拾取器105和105'被連接到管道103A和103B上。驅(qū)動(dòng)器104在 驅(qū)動(dòng)器104能夠在驅(qū)動(dòng)模式下使管道103A、103B振動(dòng)的位置被固定到管道103A、103B上。 拾取器在相對(duì)端被固定到103A、103B上，以檢測(cè)管道103A、103B的運(yùn)動(dòng)。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人 員而言應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，不論管道數(shù)量、驅(qū)動(dòng)器數(shù)量、拾取器數(shù)量、振動(dòng)的操作模式或所 確定的流動(dòng)物質(zhì)的特性如何，使用本文所描述的原理來(lái)結(jié)合任何類型的振動(dòng)流動(dòng)裝置（包 括例如密度計(jì)）都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0041] 本例的凸緣101和101'被固定到歧管102和102'上。本例的歧管102和102' 被固定到墊圈106的相對(duì)端上。在本例中，墊圈106保持歧管102和102'之間的間距，以 防止管道103A和103B中不希望有的振動(dòng)。當(dāng)傳感器組件10被插入運(yùn)送流動(dòng)物質(zhì)的管線 系統(tǒng)（未示出）中時(shí)，物質(zhì)通過(guò)凸緣101進(jìn)入傳感器10,經(jīng)過(guò)其中引導(dǎo)材料總量進(jìn)入管道 103A和103B的進(jìn)口歧管102,流經(jīng)管道103A和103B并且流回到出口歧管102'中，其在這 里通過(guò)凸緣101'離開傳感器組件10。
[0042] 在本例中，驅(qū)動(dòng)模式可以是例如第一異相彎曲模式，并且可以選擇管道103A和 103B并且將其恰當(dāng)?shù)匕惭b到進(jìn)口歧管102和出口歧管102'上，以便分別具有基本相同的關(guān) 于彎曲軸線X和X'的質(zhì)量分布、慣性矩和彈性模量。如所示的，管道以基本上平行的方式 從歧管向外延伸。雖然管道103A、103B顯示出被設(shè)置具有大致U形，但將管道103A、103B 設(shè)有其它形狀，例如，諸如直線或不規(guī)則形狀，是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。此外，利用不同于異 相彎曲模式的模式作為驅(qū)動(dòng)模式是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
[0043] 在本例中，其中驅(qū)動(dòng)模式可以是第一異相彎曲模式，管道103A、103B可以關(guān)于它 們各自的彎曲軸線X和X'在相反的方向上被驅(qū)動(dòng)器104驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器104可包括許多公 知裝置之一，諸如安裝到管道103A上的磁體和安裝到管道103B上的反作用線圈（opposing coil)。使交流電通過(guò)反作用線圈以使管道103A、103B二者振蕩。經(jīng)由導(dǎo)線110通過(guò)一個(gè) 或多個(gè)電子設(shè)備20向驅(qū)動(dòng)器104施加合適的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。雖然在本例中，將驅(qū)動(dòng)模式描述為 彎曲模式，但利用其它驅(qū)動(dòng)模式是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
[0044] 在本例中，所述一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)并且經(jīng)由導(dǎo)線110將其傳 送到驅(qū)動(dòng)器104,該驅(qū)動(dòng)信號(hào)致使驅(qū)動(dòng)器104來(lái)使管道103A和103B振蕩。然而，為多個(gè)驅(qū) 動(dòng)器產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20處理來(lái)自拾取器 105、105'的左、右速率信號(hào)，以計(jì)算流動(dòng)物質(zhì)的特性，例如，諸如質(zhì)量流率。通路26提供輸 入和輸出設(shè)備，其允許一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20與操作員交互。無(wú)需一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20 的電路說(shuō)明來(lái)理解本發(fā)明，并且將其略去以使本說(shuō)明書簡(jiǎn)短。對(duì)圖1的描述僅被提供作為 一個(gè)可行的振動(dòng)流動(dòng)裝置的操作實(shí)例，而并非旨在限制本發(fā)明的教導(dǎo)。
[0045] 圖2和圖3圖不出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的殼體200。根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)方面，殼 體200包圍管道103A、103B、驅(qū)動(dòng)器104以及拾取器105、105'。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解 的是，殼體的壁210可以限定一個(gè)或多個(gè)開口（未示出），以例如，諸如經(jīng)由可以是RTD電線 的導(dǎo)線100、110、111、111'將至少一個(gè)拾取器（諸如拾取器105-105'）以及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng) 器（諸如驅(qū)動(dòng)器104)連接到一個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備20上。
[0046] 如所示的，殼體200設(shè)有第一端201和第二端202。在示例性的實(shí)施例中，第一端 201被固定到板303上，板303在振動(dòng)流動(dòng)裝置5的進(jìn)口側(cè)上被固定到歧管102上，并且第 二端202被固定到板304上，該板304被固定到歧管102'上。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到， 雖然描述了用于殼體200的一個(gè)可行的特別設(shè)計(jì)，但是能采用各種方法來(lái)封閉管道103A、 103B。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于將被固定到在振動(dòng)流動(dòng)裝置上不同與板303、 304或除其之外的位置上的殼體200是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。此外，雖然在所示實(shí)施例中 板303和板304是被整體設(shè)置在歧管102和102'上，但是也可以通過(guò)焊接或其它方法將板 303、304固定到歧管102和102'上。此外，雖然殼體200被顯示出具有大致U形，但將殼體 設(shè)成其它構(gòu)造（例如，諸如直線或不規(guī)則構(gòu)造）是在本發(fā)明的范圍內(nèi)的。
[0047] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4,振動(dòng)流動(dòng)裝置（諸如振動(dòng)流動(dòng)裝置5)的殼體（諸如殼體200)具有 多個(gè)振動(dòng)模式，例如，包括但不局限于關(guān)于軸線A的振動(dòng)側(cè)向模式和關(guān)于軸線B的振動(dòng)彎曲 模式。在所示示例性的實(shí)施例中，軸線B大致平行于管道103A和103B關(guān)于其振蕩的軸線 X和X'（在圖1中顯示出），并且軸線A大致正交于軸線X、X'和B。
[0048] 殼體200的每個(gè)振動(dòng)模式通過(guò)一定范圍的頻率產(chǎn)生。引起任何具體模式的具體頻 率受諸多因素影響，例如，諸如流體密度，環(huán)境因素如溫度，或可以位于殼體200周圍的絕 熱纏繞物。圖5顯示了在前述殼體中，特定殼體振動(dòng)模式在一定條件下在基本上等于引起 管道103A、103B中的驅(qū)動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率的頻率出現(xiàn)。如圖5還顯示出，殼體通常設(shè)有一 個(gè)或多個(gè)其它模式，其在比引起驅(qū)動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率大的頻率出現(xiàn)。在引起殼體中振動(dòng)模 式的頻率基本上等于引起驅(qū)動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率的情況下，難以產(chǎn)生對(duì)流動(dòng)物質(zhì)的特性的精 確測(cè)量。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本實(shí)施例的殼體200被構(gòu)造使得在引起殼體200中振動(dòng) 模式的頻率與引起管道103AU03B中驅(qū)動(dòng)振動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率之間存在頻率區(qū)間。根據(jù)本 實(shí)施例的另一方面，殼體200被構(gòu)造使得引起殼體200中振動(dòng)模式的頻率與引起管道103A、 103B中驅(qū)動(dòng)振動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率在相應(yīng)操作條件下不相同并且不交叉。根據(jù)本實(shí)施例的再 另一方面，殼體200被構(gòu)造使得引起殼體200中振動(dòng)模式的頻率超過(guò)引起管道103A、103B 中驅(qū)動(dòng)振動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率。
[0050] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6,典型殼體（諸如殼體300)具有大致環(huán)形的截面形狀；并且，在驅(qū)動(dòng) 模式為彎曲模式的情形中，殼體在彎曲模式的運(yùn)動(dòng)方向（即大致正交于諸如軸線B的軸線 的方向）上具有相對(duì)低的慣性矩。
[0051] 然而，在這種設(shè)計(jì)中，如圖5中所示，引起殼體彎曲模式的頻率可在特定條件下與 引起彎曲驅(qū)動(dòng)模式的驅(qū)動(dòng)頻率交叉。
[0052] 在殼體中產(chǎn)生振動(dòng)模式的頻率與殼體的慣性矩相關(guān)。更具體地，可基于以下方程 或以下等式的變型對(duì)振動(dòng)模式在其出現(xiàn)的頻率進(jìn)行建模。
[0053] 其中：
ff產(chǎn)生該模式的固有頻率 I=在該模式方向上的慣性矩 E=彈性模量 P =材料密度 A=橫梁截面積 I=模式數(shù)量λ i=特征值 雖然前面的等式對(duì)用于懸壁橫梁的固有頻率進(jìn)行建模，但是它對(duì)于顯示慣性矩與產(chǎn)生 振動(dòng)具體模式的固有頻率之間的關(guān)系是有用的。更具體地，前述等式教導(dǎo)：隨著慣性矩增 加，引起任何具體振動(dòng)模式的頻率增加。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以利用該原理使 得殼