专利名称：用于将壳体联接在振动流量计上的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及振动流量计，且更具体地涉及用于将壳体联接在振动流量计上的方法和装置。
背景技术：
振动流量计(例如密度计和科里奥利流量计)用于测量流动物质的特征，例如密度、质量流率、体积流率、累计质量流量、温度和其它信息。振动流量计包括一个或多个导管，导管可具有各种形状，例如笔直、U形或不规则构造。一个或多个导管具有一组固有振动模式，包括例如单纯弯曲、扭转、辐射状和组合模式。通过至少一个驱动器，使一个或多个导管在这些模式之一以某一共振频率振动，以确定流动物质的特征。一个或多个仪表电子装置发送驱动器信号给该至少一个驱动器，其中驱动器典型地为磁体/线圈组合，磁体典型地附接在导管上，而线圈附接在安装结构或另一导管上。驱动器信号使得驱动器将一个或多个导管在驱动器模式下以驱动器频率振动。 例如，驱动器信号可为发送到线圈的周期性电流。至少一个拾取装置检测导管的运动，并生成代表振动导管的运动的正弦拾取信号。拾取装置典型地为磁体/线圈组合，磁体典型地附接在一个导管上，而线圈附接在安装结构或另一导管上。拾取信号被发送给一个或多个电子装置；根据已知原理，在需要时，拾取信号可被一个或多个电子装置用于确定流动物质的特征或调整驱动器信号。典型地，振动流量计设有彼此相反振动的两个振动导管，以便建立固有平衡系统。 结果，各导管的振动彼此抵消，防止振动或扭矩力传至任何连接结构。同样，当使用两个振动导管时，安装结构的振动在流量计处抵消，因为拾取装置通常仅测量流管之间的相对运动，且外部诱导的振动将使两管同等地振动。然而，在某些应用中不希望有双导管，例如因为压降或堵塞的问题。在这种情况下，可能希望是单导管系统。然而，希望的单导管系统可能为具有内在不平衡问题的单导管系统。尝试解决该问题涉及到使用平衡结构，例如假管或平衡杆，和涉及到利用平衡结构的运动来平衡系统。 然而，因为管的整体质量，包括管内流体，随着管内流体的密度改变而改变，在消除不平衡问题上，这些技术自身具有局限性。图1描绘了根据现有技术的单导管类型振动流量计。如图所示，流量计包括包围平衡杆102的壳体106。平衡杆102为圆柱形且包围导管101。导管101具有作用部109 和非作用部110、110，，其通过平衡杆102的连接环103，104限定。非作用部110，110，延伸超出壳体106的端元件107，108至法兰(未示出)。导管101具有连接壳体端部107处开口的输入端111和连接壳体端部108处开口的输出端112。操作时，通过驱动器D，使导管101和平衡杆102相位相反地振动。随着物质流动， 在该例子中导管101的振动产生导管101中的科里奥利响应，该科里奥利响应通过拾取装置传感器LPO，RPO检测。拾取装置传感器之间的相位偏移代表关于流动物质的信息。速度传感器的信号输出经由导线122、1M被施加给仪表电子装置电路125，仪表电子装置电路125处理信号以获得关于流动物质的期望信息，例如质量流率，密度，粘性等。需要振动流量计在包括不同密度、温度和粘性的物质的宽范围的操作条件内提供精确信息。为达成此目的，希望流量计在一定条件范围内稳定地操作。为实现该稳定性， 希望流量计振动与导管作用部和平衡系统隔离，因为除了用于确定流动物质的流体特征的科里奥利加速度之外，振动系统之外的振动(由流量计的振动或诸如泵的另一源的振动产生)将在流动物质上施加额外的加速度。外部振动还改变限定导管的作用长度的节点(不经历运动的区域)的位置。该效应难以补偿，且取决于未知参数，诸如仪表所连接的结构的刚性。因此，不理想的振动损害流量计提供关于流动物质的精确输出信息的能力。试图解决因流体密度改变引起的不平衡问题的现有技术涉及调整导管的振动幅度相对于平衡结构的振动幅度的比率。在平衡结构时，被平衡的是动量。动量为质量和速度的乘积，而速度与振动幅度成比例。因此，改变振动幅度比率将改变仪表平衡。例如，如果导管(包括其内流体)的质量和平衡结构的质量最初相等，且然后导管的质量加倍(例如因导管内流体密度增加造成的结果)，那么将导管的幅度降低一半将恢复导管/平衡系统的平衡。实际上，可通过仪表电子装置控制平衡结构和导管的组合幅度。因此，导管幅度可降低至较小程度，而平衡结构幅度可增加至某种程度，直到以上举例中平衡幅度相对于导管幅度的比率为2:1。现有技术中使用的调整幅度比率的传统方法通过非常柔软的(弹簧刚度)安装结构来隔离振动结构。该构思基于在空间中隔开的振动结构始终是平衡的。例如，如果弹簧联结空间中的两个相等的质量块，使得当设定振动相位彼此抵消，那么质量块以相等幅度振动，且弹簧在两质量块正中具有不运动的节点。如果一个质量块增加且质量块再次被设定振动，那么增加的质量块的振动幅度将自动降低，且另一质量块的振动幅度将自动增加以保持动量平衡。然而，其结果是，弹簧上节点的新位置将重新定位成更靠近较大的质量块。 振动流量计的振动结构与之相似，节点重新定位是一个问题。利用自平衡单管仪表的现有技术流量计设计类似于调整叉，其中一个叉尖为流管的作用部分，另一叉尖为平衡结构，而柄部为将作用结构联结在壳体上的流管的非作用部分。在该构造中，增加调整叉的一个叉尖的质量会降低其幅度和增加另一个的幅度。原先位于两个叉尖和柄部的联结点的节点重新定位成向质量增加的叉尖移动。结果，柄部和低质量的叉尖振动。如果振动的柄部被刚性地夹持，那么振动频率会上升，而如果被宽松地夹持，那么频率会下降。这是流量计所具有的一个问题。对于图1的流量计，振动系统包括相位相反地振动的平衡杆102和作用导管部 109。平衡杆102的端部和导管101通过连接环103，104联接。非作用管部110，110，无支撑地从连接环103，104延伸至壳体端部107，108。这些非作用管部对应调整叉的柄部。它们是必需的，且它们不被支撑，因为它们是使得幅度随密度而改变的柔软安装结构。然而， 当流体的密度改变时，它们像调整叉柄部一样振动。这是不理想的，因为该振动可能造成壳体103和法兰106的振动。因为壳体103和法兰106的振动幅度取决于流量计所安装到的结构的硬度，可能在流量测量值中产生未知振幅的误差。在传统方法中调整幅度比率在现有技术的仪表中具有另一缺陷，S卩，其导致沿着振动结构的轴线的不运动节点的重新定位。节点之间的区域限定导管的作用长度。作用长度影响测量敏感度。如果节点向外朝壳体端部重新定位，那么作用长度会增加。原先非作用管部分将作为振动的一部分而弯曲，且弯曲运动将赋予流体科里奥利加速度。额外的科里奥利加速度将增加或降低流量计的敏感度。因为仪表附接于管线的刚性影响额外科里奥利加速度的量，因此无法补偿节点的重新定位。节点的该重新定位将进一步损害测量精度。然而，存在一种形式的节点重新定位不会改变仪表敏感度。如果流管的非作用部被限制为绕它们的轴线旋转，那么节点能够在轴线上上下移动而不改变流体的科里奥利加速度。这是因为所谓非作用管部必须弯曲以便建立流体的科里奥利加速度。没有管弯曲意味着尽管节点重新定位但敏感度没有改变。然而，直到现在，该原理未被用于科里奥利流量计。因此，本领域需要一种系统，其能够将流管联接在其壳体上，使得管自由绕其轴线旋转， 但基本上防止改变作用管长度。本发明克服该问题和其它问题，并实现本领域的进步。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种振动流量计。振动流量计包括流导管。流导管包括第一端部和第二端部。振动流量计还包括围绕流导管的至少一部分的壳体。振动流量计包括第一壳体连接件。第一壳体连接件包括联接于流导管的第一端部的第一部分。第一壳体连接件还包括从第一部分径向地延伸且联接于壳体的一个或多个可变形部件，以便第一端部能够绕导管轴线旋转。根据本发明的实施例，提供了一种用于振动流量计的壳体连接件。壳体连接件包括适于联接于流导管的至少一部分的第一部分。壳体连接件还包括一个或多个可变形部件。可变形部件从第一部分径向地延伸且适于联接于壳体。根据本发明的实施例，提供了一种用于平衡振动流量计的方法。流量计包括具有第一端部和第二端部的流导管；和围绕流导管的至少一部分的壳体。所述方法包括以下步骤将第一壳体连接件的第一部分联接在流导管的第一端部上。所述方法还包括以下步骤 将从第一壳体连接件的第一部分延伸的一个或多个可变形部件联接在壳体上，以便第一端部能够绕导管轴线旋转。根据本发明的一方面，振动流量计包括 流导管，包括第一端部和第二端部；
壳体，围绕流导管的至少一部分； 第一壳体连接件，包括 第一部分，联接于流导管的第一端部；和
一个或多个可变形部件，从第一部分径向地延伸且联接于壳体，以便第一端部能够绕导管轴线旋转。优选的是，振动流量计进一步包括 第二壳体连接件，包括
第一部分，联接于流导管的第二端部；和
一个或多个可变形部件，从第一部分径向地延伸且联接于壳体，以便第二端部能够绕导管轴线旋转。优选的是，振动流量计进一步包括
基座，联接于导管和从动部件，基座在维持基本上静止、基本上与导管同相运动或基本上与从动部件同相运动之间切换，以便平衡导管和从动部件的运动。
优选的是，振动流量计进一步包括
一对连接器，将基座联接在导管的端部上；和
一对法兰，联接于导管，其中第一壳体连接件和第二壳体连接件在法兰和连接器之间支撑导管。优选的是，一个或多个可变形部件适于限制流导管在平行于可变形部件的平面的方向和平行于流导管旋转轴线的方向上运动，但允许流导管绕旋转轴线旋转。优选的是，一个或多个可变形部件彼此分开角度α，其中角度α小于180°。优选的是，第一部分包括适于容纳流导管的端部的至少一部分的中心毂。根据本发明的又一方面，用于振动流量计的壳体连接件包括 第一部分，适于联接于流导管的至少一部分；和
一个或多个可变形部件，从第一部分径向地延伸且适于联接于壳体。优选的是，一个或多个可变形部件彼此分开角度α，其中角度α小于180°。优选的是，一个或多个可变形部件的可变形部件构造成抵抗在可变形部件的平面上的运动并且在垂直于所述平面的方向上的运动时部分地变形。优选的是，第一部分包括适于容纳流导管的端部的至少一部分的中心毂。根据本发明的又一方面，用于平衡振动流量计的方法，所述振动流量计包括具有第一端部和第二端部的流导管；和围绕流导管的至少一部分的壳体，所述方法包括以下步骤
将第一壳体连接件的第一部分联接在流导管的第一端部上；和将从第一壳体连接件的第一部分延伸的一个或多个可变形部件联接在壳体上，以便第一端部能够绕导管轴线旋转。优选的是，所述方法进一步包括以下步骤
将第二壳体连接件的第一部分联接在流导管的第二端部上；和将从第二壳体连接件的第一部分延伸的一个或多个可变形部件联接在壳体上，以便第二端部能够绕导管轴线旋转。优选的是，所述方法进一步包括以下步骤
将基座联接在导管和从动部件上，基座在维持基本上静止、基本上与导管同相运动或基本上与从动部件同相运动之间切换，以便平衡导管和从动部件的运动。优选的是，所述方法进一步包括以下步骤
利用一对连接器将基座联接在第一端部和第二端部上；和
将一对法兰联接在导管上，以便第一壳体连接件和第二壳体连接件在法兰和连接器之间支撑导管。优选的是，所述方法进一步包括以下步骤
利用第一壳体连接件限制流导管在平行于可变形部件的平面的方向和平行于流导管的旋转轴线的方向上运动，但允许流导管绕旋转轴线旋转。优选的是，一个或多个可变形部件彼此分开角度α，其中角度α小于180°。优选的是，第一部分包括适于容纳流导管的端部的至少一部分的中心毂。
图1显示了现有技术的单管流量计。图2显示了根据本发明的实施例的流量计的局部截面视图。图3显示了根据本发明的实施例的壳体连接件的放大视图。图4显示了根据本发明的另一实施例的壳体连接件的放大视图。
具体实施例方式图2-4和随后描述说明了具体实施例，以教导本领域普通技术人员如何制作和使用本发明的最佳模式。出于教导创造性原理的目的，一些常规的方面被简化或省略。本领域普通技术人员将理解，这些举例的变型将落入本发明的范围。本领域普通技术人员将理解，以下描述的特征能够以各种方式组合而形成本发明的多种变型。结果，本发明不局限于以下描述的具体举例，而仅由权利要求书和它们的等价物限定。图2显示了根据本发明的实施例的流量计205的局部截面视图。所示振动流量计 205的形式为科里奥利流量计，包括传感器组件206和平衡结构208。一个或多个仪表电子装置207经由导线110，111，111’连接到传感器组件206以测量流动物质的特征，例如密度， 质量流率，体积流率，累计质量流量，温度和其它信息。仪表电子装置207能够经由导线沈发送信息给使用者或其它处理器。传感器组件206包括限定用于容纳流动物质的流路的导管210。导管210可以是弯的，如图所示，或可设置成任何其它形状，例如笔直构造或不规则构造。当传感器组件206 被插入携带流动物质的管线系统时，物质通过入口法兰(未示出)进入传感器组件206，然后流过导管210，在导管210中测量流动物质的特征。随后，流动物质离开导管210并通过出口法兰(未示出)。本领域普通技术人员将理解，导管210能够借助各种适当装置连接到法兰上，例如图1所示的法兰106。在本实施例中，导管210设有端部211，212，该端部211， 212大体从连接器270，271延伸且最外端连接到法兰。本例的传感器组件206包括至少一个驱动器220。驱动器220包括连接于平衡结构208的从动部件250的第一部分和连接于导管210的第二部分。第一部分和第二部分可对应于例如驱动线圈和驱动磁体。在本实施例中，优选的是，驱动器220相位相反地驱动从动部件250和导管210。如图3所示，优选的是，从动部件250和导管210绕弯曲轴线X被驱动，弯曲轴线X部分地由连接器270，271限定。根据本发明的实施例，弯曲轴线X对应于入口-出口导管轴线。从动部件250从基座260开始弯曲，且由此不具有静止弯曲轴线。驱动器220可包括多种熟知配置中的一种，包括例如但不限于压电元件或电磁线圈/磁体配置。如图2所示，传感器组件206包括至少一个拾取装置，且在显示的本实施例中设有一对拾取装置230，231。根据本实施例的一个方面，拾取装置230，231测量导管210的运动。在本实施例中，拾取装置230，231包括位于各自拾取装置臂观0，281上的第一部分和位于导管210上的第二部分。拾取装置可包括多种熟知配置中的一种，包括例如但不限于压电元件，电容元件或电磁线圈/磁体配置。因此，与驱动器220类似，拾取装置的第一部分可包括拾取线圈，而拾取装置的第二部分可包括拾取磁体。本领域普通技术人员将理解， 导管210的运动与流动物质的特定特征相关，例如通过导管210的流动物质的质量流率或密度。
本领域普通技术人员将理解，一个或多个仪表电子装置207从拾取装置230，231 接收拾取信号，并向驱动器220提供驱动信号。一个或多个电子装置207能够测量流动物质的特征，例如密度，质量流率，体积流率，累计质量流量，温度和其它信息。一个或多个电子装置207还可接收来自例如一个或多个温度传感器(未示出)和一个或多个压力传感器 (未示出)的一个或多个其它信号，并利用该信息测量流动物质的特征。本领域普通技术人员将理解，传感器的数量和类型将取决于具体测量特征。如图2所示，传感器组件206还可包括壳体300。壳体300可设置成围绕和保护流导管210的至少一部分。传感器组件206还可包括壳体连接件四0，四0’，壳体连接件四0， 290'可设置成将壳体300联接在流导管205上。显示的壳体连接件四0，四0’包括联接于导管210的第一部分四5，四5，和联接于壳体300的第二部分四6，四6，。如图所示，优选的是，壳体连接件四0，四0’是支撑位于法兰和连接器270，271之间的导管210的仅有结构。 应当理解，尽管壳体连接件四0，四0，显示为与流量计205关联，但是壳体连接件四0，四0， 可实施于缺少图2所示的平衡结构208的现有技术的流量计中。例如，壳体连接件四0，四0’ 可实施于图1所示的现有技术流量计100中。根据本实施例的一个方面，优选的是，壳体连接件四0，四0’构造成为振动系统提供支撑，振动系统在轴向和横向运动中呈刚性，而在扭转运动中呈柔性。结果，根据本发明的实施例，壳体连接件四0，四0’能够基本上保持作用流导管的长度。这可通过在壳体连接件四0，290'上设置可变形部件四2，292', 293, 293', 294, 294'实现，这些可变形部件例如相对于导管210的端部211，212的轴线径向地延伸。尽管在所示实施例中设置了三个可变形部件四2，292', 293, 293', 294, 294'，但应当理解的是，可利用任何数量的可变形部件，可变形部件的具体数量不应当限制本发明的范围。可变形部件四2，292', 293, 293', 294, 294' 可以任何方式联接于导管210，包括例如第一部分四5，295',其中第一部分四5，295'可包括如本实施例所示联接于导管210的中心毂四5，四5’。根据本发明的实施例，中心毂四5， 四5’可适于容纳流导管210的至少一部分。更具体地，中心毂四5，四5’可适于容纳流导管 210 的端部 211,2120壳体连接件四0，四0’的刚性平移和柔软扭转联接提供至少两个功能。首先，通过将端部211，212限制为扭转运动，壳体连接件四0，四0’将节点约束在端部轴线上。尽管节点可在端部轴线上重新定位，但是管端部的运动被壳体连接件约束成绕它们的轴线旋转。壳体连接件由此限制与节点重新定位相关的测量误差。其次，通过允许端部211，212 自由旋转，以非常柔软的方式扭转地支撑振动结构。柔软扭转安装使得导管210和平衡结构208的幅度比率能够随流体密度而改变，并使本发明具有自平衡特征。这两个特征的组合操作为保持作用流导管长度，而与流体密度改变无关。以下将更详细地解释壳体连接件 290,290'的操作。图3显示了根据本发明的实施例的联接于流管210和壳体300的壳体连接件四0 的放大视图。尽管以下讨论限制于壳体连接件四0，但应当理解，壳体连接件四0’以相同原理操作，并因此省略壳体连接件四0’的操作的独立讨论。流量计205的一些构件在图3中被移除以简化图形。例如，连接器270和平衡结构208在图3中未示出。应当理解，在操作中，导管210的端部211可从壳体300和壳体连接件290相较图示情形延伸出更远。尽管图形被简化，但应当理解，操作中典型地包括图2示出但图3和图4未示出的构件。而且，图3和图4仅显示导管210和壳体300的联接于壳体连接件四0的一部分。应当理解，壳体300操作中可基本上围绕整个振动流管210，如图2所示。如图所示，壳体连接件290将流管210且更具体地流管210的端部211联接在壳体300上。有利的是，壳体连接件四0 利用一个或多个可变形部件四2，293, 294使流管210相对于壳体300保持在期望位置。根据本发明的实施例，壳体连接件四0的第一部分295适于容纳流导管210的至少一部分。更具体地，第一部分295适于容纳流导管210的端部211的至少一部分。第一部分295可以各种方式联接于端部211，包括但不局限于铜焊，接合，焊接，胶粘，机械紧固件等。在所示实施例中，第一部分四5包括中心毂四5;然而，应当理解，可构思出其它构造。 例如，在其它实施例中，可变形部件四2，293, 294能够以包括第一部分四5的可变形部件 292，293，294的端部直接联接于端部211。在第一部分295包括中心毂四5的实施例中，中心毂295可包括适于容纳端部211的至少一部分的开口 341。在图3所示实施例中，各可变形部件四2，293, 294与相邻可变形部件四2，293, 294 分开角度a。应当理解，角度α可包括如图2所示的约90°，或可包括如图3和图4所示的非90°的一些角度。所选择的具体角度α还可取决于具体壳体连接件四0中设置的可变形部件的数量。因此，应当理解，分开可变形部件四2，四3，四4的具体角度α不应当限制本发明的范围。然而，还应当理解，如果角度α为约180°且壳体连接件290仅包括一个或两个可变形部件，那么可变形部件限制平移运动的能力可能大幅降低。这是因为在仅具有两个相对的可变形部件的情况下，旋转将不是垂直于两个可变形部件的平面的运动的唯一类型。而是，流导管210可能移动较大量，这将不利地允许端部弯曲，并损害流量计的精度。可变形部件的朝向在确定是否平移运动将影响测量方面是重要的。例如，在图2所示实施例中，如果可变形部件293被移除，那么端部211在竖直方向上将自由移动，因为可变形部件四2，四4的平面基本上平行。因此，管端部211，212可在竖直平面上弯曲，并向流体施加额外科里奥利力。然而，该垂直运动可能不影响仪表的测量，因为拾取装置传感器230， 231在该方向上不测量运动。相反，如果图2所示壳体连接件290旋转约90°且可变形部件293被移除，那么平行的可变形部件四2，294可能允许管端部211，212在水平平面上弯曲。因为拾取装置传感器230，231在该方向上测量运动，所以管端部211，212的水平平移可能因产生额外科里奥利力而影响仪表精度。然而，由于设置有第三可变形部件四3，所以能够基本上消除该水平运动。相反，在图3和图4所示构造中，可变形部件四2，294分开角度小于180°，可移除第三可变形部件四3，且壳体连接件290将保持其功能。根据本发明的实施例，通过联接于流导管210的中心毂295和从中心毂295延伸并联接于壳体300的可变形部件四2，293, 294,流导管210能够相对于壳体300被牢固地保持在适当位置。这是因为单个可变形部件能够基本上防止导管210的端部211平行于可变形部件的平面运动。这是因为这种运动将需要拉伸或压缩可变形部件。例如，在图3中可变形部件293基本上是竖直的，为了说明目的，所示的平面340延伸至端部211。可变形部件293能够基本上防止端部211在如图3所示竖直方向上运动，因为向下运动将需要压缩可变形部件四3，而向上运动将需要拉伸可变形部件四3。典型地，施加于流导管210的端部211，212的力不够大，以致不能克服可变形部件的强度而拉伸或压缩可变形部件。应当理解，以上描述的具体方向对应图3所示方向，因此，“上”和“下”朝向的适用将取决于流量计安装后的具体朝向。
此外，可变形部件四2，292', 293, 293', 294,四4，能够基本上防止端部211，212在端部211，212的轴向上运动。该方向上的运动将需要克服可变形部件四2，292', 293, 293', 294,294'和壳体300之间或导管210和中心毂295,295'之间或中心毂295,295'和可变形部件292，292，，293，293，，294，294，之间的联接力。在一些实施例中，可变形部件四2， 292’，293，293’，294，294’通过摩擦保持；然而，在其它实施例中，壳体连接件四0，四0，可利用额外方法联接，例如铜焊，接合，焊接，胶粘，机械连接器等。因此，在这些实施例中，为了使导管210在端部211，212的轴向即平行于轴线X且还平行于可变形部件四2，292', 293, 293', 294, 294'的平面上移动，将需要力能够克服将壳体连接件四0，四0，联接在端部 211，212和壳体300上的力。通常，流量计205所受的振动力不足以克服这些联接力。通过设置与第一可变形部件分开一定角度的多于一个的可变形部件，附加可变形部件能够同样地基本上防止导管210平行于附加可变形部件的平面运动。因此，基本上防止导管210平行于可变形部件四2，292', 293, 293', 294, 294'的平面运动。而且，可变形部件四2，四2，，293，293，，四4，四4，能够基本上防止导管210在导管210的轴向上运动。然而，允许导管210垂直于可变形部件自由移动，S卩，绕导管轴线X旋转。由于可变形部件四2， 292’，293，293’，294，294’的弹性，这是可能的。这进一步显示在图4中。图4显示了根据本发明的实施例的壳体连接件290的放大视图。在所示实施例中， 流导管210的端部211已经沿逆时针方向旋转。出于清晰目的，旋转量被极大地放大。因为中心毂联接于端部211，中心毂也已经旋转。该旋转可能是因为例如流体密度改变。因为可变形部件四2，293, 294联接于两中心毂295和壳体300，可变形部件四2，293, 294因中心毂四5的旋转而部分地变形。根据本发明的实施例，可变形部件四2，四3，294可由例如金属薄板形成。这可沿可变形部件的平面提供足够强度，且具有足够柔性允许流导管210的端部211旋转。应当理解，可变形部件四2，四3，294可由其它材料形成，例如某些聚合物。 本领域普通技术人员将容易想到其它适当的材料，因此本文提供的具体举例绝非限制本发明的范围。应当理解，可变形部件四2，292', 293, 293', 294, 294'能够形成是弹性的，使得当端部211，212和第一部分中心毂四5，四5，回到其原始位置时可变形部件四2，292', 293, 293，，294，294，回到它们的原始形状。该弹性变形允许可变形部件292，292，，293，293，， 294,294'允许中心毂四5，四5，和流导管210在任一方向上旋转。可变形部件四2，四3，四4的变形具有很多优点。其中一个优点是，流导管210的端部211可由于例如流体密度改变而旋转。根据本发明的实施例，流量计205可构造成使得节点位于流导管210和平衡结构208的联结处，且流体密度约为1 g/cm3。如果相较于原始平衡情形更稠密的流体流过流导管210，那么导管的振动幅度将降低，而平衡结构208 的振动幅度将增加。尽管流体密度改变，但振动幅度的这些改变允许流量计205维持平衡。 在该情况下，端部211，212将随平衡结构208旋转，且节点将沿端部211，212的轴线向外移动。在现有技术的流量计中，因为允许端部弯曲，所以该节点重新定位导致测量误差。然而，在本发明中，节点重新定位不会造成测量误差，因为端部211，212的运动局限于单纯的旋转运动。根据本发明的实施例，该节点运动将不影响作用流导管长度，因为导管210绕其轴线的单纯旋转不会生成科里奥利力。相反，如果流体密度下降，那么流导管的振动幅度将增加，而平衡结构的振动幅度将降低而再次恢复仪表平衡。在该情况下，端部211，212将随流导管210旋转而不是随平衡结构208旋转。
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因此，能够理解，壳体连接件四0，四0’能够将流导管210的端部211，212的运动限制为绕轴线X旋转。通过由壳体连接件四0，四0’提供的柔性旋转安装条件而提供该运动的限制。为实现流导管210和平衡结构208通过自平衡调整它们的幅度比率，它们应当悬置在非常柔软的安装件中。现有技术的柔软安装件未像本发明那样将运动限制为旋转运动。因此，节点重新定位将影响仪表性能。根据本发明，流导管210和平衡结构208的作用部分被设计成使得振动结构在基本上所有平移方向上平衡，其中流体密度为约1 g/cm3。 当流体密度改变时，平移力小，且容易通过壳体300的质量借助可变形部件四2，四2’，293， 293’，四4，四4’抑制运动。因密度改变造成的其它显著运动为端部211，212的旋转。端部 211，212还联接在法兰(未示出)上。由此，端部211，212包括从流导管210的作用部分延伸至法兰面的长扭转弹簧。该弹簧的长度允许振动结构的充分柔软的安装结构基本上自平衡。其长度还允许相对小的扭矩从振动导管210被传递到法兰上。以上实施例的详细描述并非在本发明的范围内由发明人构思的所有实施例的穷尽描述。诚然，本领域普通技术人员将意识到，以上描述的实施例的某些元件可以各种方式组合或被删除而形成更多实施例，且这些更多的实施例将落入本发明的范围和教导。本领域普通技术人员清楚的是，以上描述实施例可整体或部分地组合而形成在本发明范围和教导内的另外的实施例。因此，尽管本文出于说明性目的，对本发明的具体实施例和举例进行了描述，但相关技术领域普通技术人员将意识到，在本发明的范围内可能存在各种等价变型。本文提供的教导启示能够应用于其它振动流量计，而不仅限于以上描述和附图显示的实施例。因此， 本发明的范围应当根据权利要求书确定。
权利要求
1.一种振动流量计(205)，包括流导管010)，包括第一端部011)和第二端部012)；壳体(300)，围绕所述流导管OlO)的至少一部分；第一壳体连接件090)，包括第一部分095)，联接于所述流导管OlO)的第一端部011)；和一个或多个可变形部件092，293，294)，从所述第一部分( 径向地延伸并联接于所述壳体(300)，以便所述第一端部011)能够绕导管轴线(X)旋转。
2.根据权利要求1所述的振动流量计O05)，其特征在于，进一步包括第二壳体连接件(四0’)，包括第一部分(四5’)，联接于所述流导管OlO)的第二端部012)；和一个或多个可变形部件(四2’，293’，四4’)，从所述第一部分(四5’ )径向地延伸并联接于所述壳体(300)，以便所述第二端部012)能够绕所述导管轴线(X)旋转。
3.根据权利要求2所述的振动流量计005)，其特征在于，进一步包括基座060)，联接于所述导管(210)和从动部件050)，所述基座(沈0)在维持基本上静止、基本上与所述导管同相运动或基本上与所述从动部件O50)同相运动之间切换，以便平衡所述导管(210)和所述从动部件O50)的运动。
4.根据权利要求3所述的振动流量计005)，其特征在于，进一步包括一对连接器070，271)，将所述基座(沈0)联接于所述导管OlO)的端部011，212)；禾口一对法兰(106)，联接于所述导管010)，其中所述第一和第二壳体连接件090，290，) 在所述法兰(106)和所述连接器070，271)之间支撑所述导管010)。
5.根据权利要求1所述的振动流量计005)，其特征在于，所述一个或多个可变形部件 (292,293,294)适于限制所述流导管(210)在平行于所述可变形部件092，293，294)的平面的方向和平行于所述流导管OlO)的旋转轴线(X)的方向上的运动，但允许所述流导管 (210)绕所述旋转轴线(X)旋转。
6.根据权利要求1所述的振动流量计005)，其特征在于，所述一个或多个可变形部件 (292,293,294)彼此分开角度α，其中所述角度α小于180°。
7.根据权利要求1所述的振动流量计005)，其特征在于，所述第一部分( 包括适于容纳所述流导管O10)的端部Oil)的至少一部分的中心毂。
8.一种用于振动流量计O05)的壳体连接件090)，包括第一部分095)，适于联接到流导管的至少一部分；和一个或多个可变形部件092，293，294)，从所述第一部分( 径向地延伸，且适于联接到壳体(300)。
9.根据权利要求8所述的壳体连接件090)，其特征在于，所述一个或多个可变形部件 (292,293,294)彼此分开角度α，其中所述角度α小于180°。
10.根据权利要求8所述的壳体连接件090)，其特征在于，所述一个或多个可变形部件的可变形部件构造成抵抗在所述可变形部件的平面上的运动且在垂直于所述平面的方向的运动时部分地变形。
11.根据权利要求8所述的壳体连接件090)，其特征在于，所述第一部分( 包括适于容纳所述流导管O10)的端部Oil)的至少一部分的中心毂。
12.一种用于平衡振动流量计的方法，所述振动流量计包括具有第一端部和第二端部的流导管以及围绕所述流导管的至少一部分的壳体，所述方法包括以下步骤将第一壳体连接件的第一部分联接在所述流导管的第一端部上；和将从所述第一壳体连接件的第一部分延伸的一个或多个可变形部件联接在所述壳体上，以便所述第一端部能够绕导管轴线旋转。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤 将第二壳体连接件的第一部分联接在所述流导管的第二端部上；和将从所述第二壳体连接件的第一部分延伸的一个或多个可变形部件联接在所述壳体上，以便所述第二端部能够绕所述导管轴线旋转。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤将基座联接到所述导管和从动部件，所述基座在维持基本上静止、基本上与所述导管同相运动或基本上与所述从动部件同相运动之间切换，以便平衡所述导管和所述从动部件的运动。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤 利用一对连接器将所述基座联接到所述第一端部和第二端部；和将一对法兰联接在所述导管上，以便所述第一壳体连接件和第二壳体连接件在所述法兰和所述连接器之间支撑所述导管。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤利用所述第一壳体连接件限制所述流导管在平行于所述可变形部件的平面的方向和平行于所述流导管的旋转轴线的方向上的运动，但允许所述流导管绕所述旋转轴线旋转。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述一个或多个可变形部件彼此分开角度α，其中所述角度α小于180°。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一部分包括适于容纳所述流导管的端部的至少一部分的中心毂。
全文摘要
提供了一种振动流量计(205)。振动流量计(205)包括第一端部(211)和第二端部(212)的流导管(210)。振动流量计(205)进一步包括围绕流导管(210)的至少一部分的壳体(300)。振动流量计(205)还包括第一壳体连接件(290)。第一壳体连接件(290)包括联接于流导管(210)的第一端部(211)的第一部分(295)和从第一部分(295)径向地延伸且联接于壳体(300)的一个或多个可变形部件(292，293，294)，以便第一端部(211)能够绕导管轴线(X)旋转。
文档编号G01F1/84GK102460084SQ200980159809
公开日2012年5月16日 申请日期2009年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者B. 范克莱弗 C. 申请人:微动公司