一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计

1.一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，包括两个法兰(1)、两个分流器(2)、数字式流量积算仪(3)、抗振壳体(4)、止振板(5)、两个U型测量管(6)、磁电信号检测线圈(7)和电磁振动线圈(8)，其特征在于，两个所述法兰(1)与两个分流器(2)固定连接，两个所述U型测量管(6)呈平行放置，且两个U型测量管(6)分别与两个分流器(2)连通设置，所述U型测量管(6)的进出口位置分别焊接有两层止振板(5)，其中一个所述U型测量管(6)的下部两侧分别安装有两个小型的磁电信号检测线圈(7)，且该U型测量管(6)的底部内侧安装有一个小型的电磁振动线圈(8)，另一个所述U型测量管(6)的下部两侧分别安装有与磁电信号检测线圈(7)对应设置的第一永磁铁，且该U型测量管(6)的底部内侧安装有与电磁振动线圈(8)对应设置的第二永磁铁，两个所述U型测量管(6)的外部焊接有抗振壳体(4)，所述分流器(2)的顶部安装有数字式流量积算仪(3)。
2.根据权利要求1所述的一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，其特征在于，所述U型测量管(6)内部设置有芯棒体(9)。
3.根据权利要求2所述的一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，其特征在于，所述芯棒体(9)采用万向芯棒材质构件。
4.根据权利要求1所述的一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，其特征在于，两个所述分流器(2)之间通过U形不锈钢板焊接固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，其特征在于，所述法兰(1)、分流器(2)、U型测量管(6)和止振板(5)每相邻两者之间均采用焊接的方式固定连接。

一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及质量流量计技术领域，具体是一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计。\n背景技术\n[0002] 科里奥利质量流量计(以下简称质量流量计)是一种计量精度高，使用寿命长，量程比宽，稳定性好的高端智能仪表，在石油、化工、医药、贸易结算等领域具有广泛的应用，目前市场中常见的质量流量计精度一般为0.2级，而高精度的0.1级流量计几乎都为进口产品，国内厂商由于没有掌握高精度质量流量计的制造技术，致使国外品牌对高精度质量流量计的市场形成了事实上的垄断。\n[0003] 现有技术的质量流量计在使用过程中，存在以下不足之处：流体静止时左右两路正弦波信号并不会完全重合，而是会有一个微小的左右波动，从而造成零点漂移，如图8c所示，零点漂移会对相位差的计算产生干扰，使计算误差变大，零点漂移无法消除，但可以通过一些方法使漂移量在控制在一个合理的范围内，以满足高精度流量计的使用要求，流体流动时管道产生的振动也会传导到U型测量管上，使相位差产生波动，过大的波动也会造成计算误差变大使流量计的精度无法满足要求，解决管道振动对流量计的影响也是流量计能满足高精度要求的一个必要条件。因此，本领域技术人员提供了一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，以解决上述背景技术中提出的问题。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的目的在于提供一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，以解决上述背景技术中提出的问题。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，包括两个法兰、两个分流器、数字式流量积算仪、抗振壳体、止振板、两个U型测量管、磁电信号检测线圈和电磁振动线圈，两个所述法兰与两个分流器固定连接，两个所述U型测量管呈平行放置，且两个U型测量管分别与两个分流器连通设置，所述U型测量管的进出口位置分别焊接有两层止振板，其中一个所述U型测量管的下部两侧分别安装有两个小型的磁电信号检测线圈，且该U型测量管的底部内侧安装有一个小型的电磁振动线圈，另一个所述U型测量管的下部两侧分别安装有与磁电信号检测线圈对应设置的第一永磁铁，且该U型测量管的底部内侧安装有与电磁振动线圈对应设置的第二永磁铁，两个所述U型测量管的外部焊接有抗振壳体，所述分流器的顶部安装有数字式流量积算仪。\n[0006] 作为本实用新型再进一步的方案：所述U型测量管内部设置有芯棒体。\n[0007] 作为本实用新型再进一步的方案：所述芯棒体采用万向芯棒材质构件。\n[0008] 作为本实用新型再进一步的方案：两个所述分流器之间通过U形不锈钢板焊接固定连接。\n[0009] 作为本实用新型再进一步的方案：所述法兰、分流器、U型测量管和止振板每相邻两者之间均采用焊接的方式固定连接。\n[0010] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：\n[0011] 1、通过在U型测量管弯曲时内部放置一个外径与管道内径相同的芯棒体，芯棒体可以跟着U型测量管自动弯曲角度，在弯曲的过程中，芯棒体可以阻止管道截面变为椭圆形，也可以减小管道避厚的变形，使成形后的U型测量管截面和壁厚的变化率在一个很小的范围内，满足高精度的使用要求，芯棒体还可以使成型后的U型测量管尺寸一致性更好，这样在振动时可以让两根U形管同步性能更好，零点的左右波动更小，可解决零点漂移的问题。\n[0012] 2、通过用抗振壳体将两根U型测量管完全包在内部，以过滤管道和外部环境中较大的振动同时保护U型测量管，其次，在U型测量管与分流器连接的一端焊接两层止振板将两根U型测量管固定，当管道中的振动传导到U型测量管上时，第一层止振板会使U型测量管的振动抵消一部分，第二层止振板使振动完全消除，从而顺利解决了振动干扰的问题，而对于流体对U型测量管冲击产生的振动，设计出一种双曲线流道的分流器，该分流器可以使流体在进入分流器后平稳地流到U型测量管中，使流体对U型测量管冲击造成的振动减小到一个不影响相位差计算的范围内，在使用了以上几种措施后，质量流量计可以成功达到0.1级的计量精度。\n附图说明\n[0013] 图1为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计的正视结构示意图；\n[0014] 图2为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计的侧视结构示意图；\n[0015] 图3为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计的正视剖面结构示意图；\n[0016] 图4为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计的侧视剖面结构示意图；\n[0017] 图5为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计中U型测量管处的局部剖面结构示意图\n[0018] 图6为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计中U型测量管加芯棒体前的剖面结构示意图；\n[0019] 图7为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计中U型测量管加芯棒体后的剖面的结构示意图；\n[0020] 图8为一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计的正弦波信号结构示意图。\n[0021] 图中：1、法兰；2、分流器；3、数字式流量积算仪；4、抗振壳体；5、止振板；6、U型测量管；7、磁电信号检测线圈；8、电磁振动线圈；9、芯棒体。\n具体实施方式\n[0022] 请参阅图1～8，本实用新型实施例中，一种高精度平行双U形管科里奥利质量流量计，包括两个法兰1、两个分流器2、数字式流量积算仪3、抗振壳体4、止振板5、两个U型测量管6、磁电信号检测线圈7和电磁振动线圈8，两个法兰1与两个分流器2固定连接，两个U型测量管6呈平行放置，且两个U型测量管6分别与两个分流器2连通设置，U型测量管6的进出口位置分别焊接有两层止振板5，其中一个U型测量管6的下部两侧分别安装有两个小型的磁电信号检测线圈7，且该U型测量管6的底部内侧安装有一个小型的电磁振动线圈8，另一个U型测量管6的下部两侧分别安装有与磁电信号检测线圈7对应设置的第一永磁铁，且该U型测量管6的底部内侧安装有与电磁振动线圈8对应设置的第二永磁铁，两个U型测量管6的外部焊接有抗振壳体4，分流器2的顶部安装有数字式流量积算仪3，当本装置通电后，数字式流量积算仪3会给其中一根U型测量管6上安装的电磁振动线圈8一个交变电流，电磁振动线圈8在交变电流的作用下产生交变磁场，推动另一根U型测量管6上的第二永磁铁产生往复周期振动，从而带动两根U型测量管6以固有频率振动，此时位于左右两侧的磁电信号检测线圈7就会检测到两路频率固定的周期性正弦波信号，理想状态下当管道内的流体静止时，U型测量管6的进出口处的运动是同步的，左右两路的正弦波信号重合，如图8a所示，此时即为流量计的零点，当管道内的流体流动时，由于进出口处的流体流动方向相反，在科式力的作用下，U型测量管6的进口和出口处的管道运动会出现交错，反应到正弦波信号中就是两路正弦波信号产生相位差，如图8b所示，相位差的大小和管道内的流体的质量流量成比例关系，通过测量相位差的大小再经过数字积算仪的运算就能得出管道内流体的质量流量；\n[0023] 对于零点漂移的解决，如图5所示，在U型测量管6弯曲时内部放置一个外径与管道内径相同的芯棒体9，芯棒体9可以跟着U型测量管6自动弯曲角度，在弯曲的过程中，芯棒体\n9可以阻止管道截面变为椭圆形，也可以减小管道避厚的变形，使成形后的U型测量管6截面和壁厚的变化率在一个很小的范围内，满足高精度的使用要求，如图5和图7所示，芯棒体9还可以使成型后的U型测量管6尺寸一致性更好，这样在振动时可以让两根U形管同步性能更好，零点的左右波动更小；\n[0024] 其次，对于振动问题的解决，对于流体管道产生的振动，我们使用了两种止振方式，一是用抗振壳体4将两根U型测量管6完全包在内部，以过滤管道和外部环境中较大的振动同时保护U型测量管6，如图1所示，二是在U型测量管6与分流器2连接的一端焊接两层止振板5将两根U型测量管6固定，如图3所示，当管道中的振动传导到U型测量管6上时，第一层止振板5会使U型测量管6的振动抵消一部分，第二层止振板5使振动完全消除，从而顺利解决了振动干扰的问题，而对于流体对U型测量管6冲击产生的振动，设计出一种双曲线流道的分流器2，该分流器2可以使流体在进入分流器2后平稳地流到U型测量管6中，使流体对U型测量管6冲击造成的振动减小到一个不影响相位差计算的范围内，在使用了以上几种措施后，质量流量计可以成功达到0.1级的计量精度；\n[0025] 在图5中：U型测量管6内部设置有芯棒体9，芯棒体9还可以使成型后的U型测量管6尺寸一致性更好，这样在振动时可以让两根U形管同步性能更好，零点的左右波动更小；\n[0026] 在图5中：芯棒体9采用万向芯棒材质构件，芯棒体9可以跟着U型测量管6自动弯曲角度，在弯曲的过程中，芯棒体9可以阻止管道截面变为椭圆形，也可以减小管道避厚的变形，使成形后的U型测量管6截面和壁厚的变化率在一个很小的范围内，满足高精度的使用要求；\n[0027] 在图2中：两个分流器2之间通过U形不锈钢板焊接固定连接，连接更牢靠；\n[0028] 在图1和图3中：法兰1、分流器2、U型测量管6和止振板5每相邻两者之间均采用焊接的方式固定连接，连接更牢靠。\n[0029] 本实用新型的工作原理是：当本装置通电后，数字式流量积算仪3会给其中一根U型测量管6上安装的电磁振动线圈8一个交变电流，电磁振动线圈8在交变电流的作用下产生交变磁场，推动另一根U型测量管6上的第二永磁铁产生往复周期振动，从而带动两根U型测量管6以固有频率振动，此时位于左右两侧的磁电信号检测线圈7就会检测到两路频率固定的周期性正弦波信号，理想状态下当管道内的流体静止时，U型测量管6的进出口处的运动是同步的，左右两路的正弦波信号重合，如图8a所示，此时即为流量计的零点，当管道内的流体流动时，由于进出口处的流体流动方向相反，在科式力的作用下，U型测量管6的进口和出口处的管道运动会出现交错，反应到正弦波信号中就是两路正弦波信号产生相位差，如图8b所示，相位差的大小和管道内的流体的质量流量成比例关系，通过测量相位差的大小再经过数字积算仪的运算就能得出管道内流体的质量流量；\n[0030] 其次，对于零点漂移的解决，如图5所示，在U型测量管6弯曲时内部放置一个外径与管道内径相同的芯棒体9，芯棒体9可以跟着U型测量管6自动弯曲角度，在弯曲的过程中，芯棒体9可以阻止管道截面变为椭圆形，也可以减小管道避厚的变形，使成形后的U型测量管6截面和壁厚的变化率在一个很小的范围内，满足高精度的使用要求，如图5和图7所示，芯棒体9还可以使成型后的U型测量管6尺寸一致性更好，这样在振动时可以让两根U形管同步性能更好，零点的左右波动更小；\n[0031] 其次，对于振动问题的解决，对于流体管道产生的振动，我们使用了两种止振方式，一是用抗振壳体4将两根U型测量管6完全包在内部，以过滤管道和外部环境中较大的振动同时保护U型测量管6，如图1所示，二是在U型测量管6与分流器2连接的一端焊接两层止振板5将两根U型测量管6固定，如图3所示，当管道中的振动传导到U型测量管6上时，第一层止振板5会使U型测量管6的振动抵消一部分，第二层止振板5使振动完全消除，从而顺利解决了振动干扰的问题，而对于流体对U型测量管6冲击产生的振动，设计出一种双曲线流道的分流器2，该分流器2可以使流体在进入分流器2后平稳地流到U型测量管6中，使流体对U型测量管6冲击造成的振动减小到一个不影响相位差计算的范围内，在使用了以上几种措施后，质量流量计可以成功达到0.1级的计量精度。\n[0032] 以上的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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