质量流量计隔振系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种质量流量计隔振系统，包括U型测量管的上水平段、竖直段、下水平段、位于上水平段与竖直段之间的上圆弧段以及位于竖直段与下水平段之间的下圆弧段，在下圆弧段上设置有隔振块，隔振块在U型测量管轴心线所在的平面内与下圆弧段之间满焊，U型测量管具有惯性中心，所述隔振块与测量管下圆弧段满焊焊缝中的外焊接点到惯性中心的直线距离等于内焊接点到惯性中心的直线距离。通过该设置形式，可使最大应力中的剪应力与正应力之比接近1，而非某一应力形式为主，使得外焊接点与内焊接点应力均匀化，降低了焊接材料和工艺对测量管带来的影响，尤其适合在质量流量计的隔振系统中推广应用。
【专利说明】质量流量计隔振系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种质量流量计，具体涉及一种质量流量计隔振系统。
【背景技术】
[0002]油类汽车废气排放是城市空气污染的主要来源，大力推广以天然气代替汽油和柴油等作为汽车新燃料，是有效降低汽车尾气污染的重要方式。随着国家对清洁能源的重视和国人环保意识的加强，天然气作为最佳的替代能源正逐渐进入我们日常生活的各个方面，尤其在汽车行业中的应用最为广泛。质量流量计是CNG行业最重要贸易结算技术手段，开展高压气体流量计技术研究是我国应用清洁环保天然气汽车发展的必然趋势。
[0003]决定质量流量计性能好坏的一个重要标准，就是其隔振系统的设计是否合理。隔振系统的主要功能是分离测量管的振动频率，避免外部振动造成对测量管振动的影响。目前，市场上的质量流量计通常采用单隔振系统，即单个隔振块(如图1所示)。也有采用双隔振系统的质量流量计(如图2所示)，即采用两块质量、大小和形状都一样的隔振块构成隔振系统。
[0004]通过理论研究和实验发现，这两种隔振系统的应力分布情况有所区别。第一种隔振形式的应力区域主要集中在与测量管振动同向的轴线上，应力形式主要以正应力为主(如图3所示)。第二种隔振形式的应力区域主要集中在与测量管振动成90°的轴线上，应力形式主要以剪应力为主，且呈现不对称分布(如图4所示)。
[0005]实际上，这些隔振系统上的应力区域是测量管与隔振块焊接的部分，其强度由焊接材料和工艺决定。因此，不管是正应力，还是剪应力，只要在此焊接区域形成了应力过于集中的情况，则必然使焊接材料和工艺中的缺陷对测量管的振动产生影响。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可使隔振块应力均匀化的质量流量计隔振系统。
[0007]实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0008]质量流量计隔振系统，包括U型测量管的上水平段、竖直段、下水平段、位于上水平段与竖直段之间的上圆弧段以及位于竖直段与下水平段之间的下圆弧段，在下圆弧段上设置有隔振块，隔振块在U型测量管轴心线所在的平面内与下圆弧段之间满焊，U型测量管具有惯性中心，所述隔振块与测量管下圆弧段满焊焊缝中的外焊接点到惯性中心的直线距离等于内焊接点到惯性中心的直线距离。
[0009]进一步的技术方案是，所述竖直段的高度H=78mm，上圆弧段与下圆弧段的半径R=40mm,上水平段的长度L=50mm，隔振块与水平面之间所夹锐角α =38°。
[0010]本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0011]通过本实用新型的设置形式，可使应力集中情况得到了减轻，集中区域发生了转移，同时，还改变了应力的组成比例，最大应力中的剪应力与正应力之比接近1，而非某一应力形式为主，使得外焊接点与内焊接点应力均匀化，因此，降低了焊接材料和工艺对测量管带来的影响，可提高质量流量计对CNG气体质量流量的测量准确性，尤其适合在质量流量计的隔振系统中推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为现有技术中设置单隔振块的质量流量计示意图；
[0013]图2为现有技术中设置双隔振块的质量流量计不意图；
[0014]图3为现有技术中单隔振块质量流量计的应力分布示意图；
[0015]图4为现有技术中双隔振块质量流量计的应力分布示意图；
[0016]图5为本实用新型的结构示意图；
[0017]图6为本实用新型的应力分布示意图；
[0018]图7为本实用新型的计算原理图；
[0019]图8为本实用新型的计算原理图。
[0020]图中标记为:上水平段1、竖直段2、下水平段3、上圆弧段4、下圆弧段5、隔振块6、U型测量管轴心线7、外焊接点A、内焊接点B、惯性中心C。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明:
[0022]实施例
[0023]如图5所示，本实用新型的质量流量计隔振系统，包括U型测量管的上水平段1、竖直段2、下水平段3、位于上水平段I与竖直段2之间的上圆弧段4以及位于竖直段2与下水平段3之间的下圆弧段5，在下圆弧段5上设置有隔振块6，隔振块6在U型测量管轴心线7所在的平面内与下圆弧段5之间满焊，U型测量管具有惯性中心C，所述隔振块与测量管下圆弧段满焊焊缝中的外焊接点A到惯性中心C的直线距离等于内焊接点B到惯性中心C的直线距离。通过该设置形式，可使应力集中情况得到了减轻，集中区域发生了转移，同时，还改变了应力的组成比例，最大应力中的剪应力与正应力之比接近1，而非某一应力形式为主，使得外焊接点A与内焊接点B应力均匀化(如图6所示)，因此，降低了焊接材料和工艺对测量管带来的影响，可提高质量流量计对CNG气体质量流量的测量准确性。
[0024]U型测量管尺寸如图7所示，其中，隔振块6与水平方向成角度a。
[0025]为简化运算，我们以实心管代替空心测量管。测量管截面积为A，密度为P。
[0026]将上水平段I取微元长度Λ L，竖直段2取微元长度Λ h，上圆弧段4取微元角度为Λ Θ，下圆弧段5取微元角度Λ ψ。
[0027]在工作状态下，U型测量管将以角速度ω绕00’轴(过外焊接点A与内焊接点B之间的中点)做微幅摆动。
[0028]此时，U型测量管对隔振块6的总惯性矩为:
[0029]J=J1+J2+J3+J4
[0030]Jl—顶端长度为L的上水平段I对00’轴的惯性矩
[0031]J2——上部半径为R的上圆弧段4对00’轴的惯性矩
[0032]J3——高度为H的竖直段2对00’轴的惯性矩[0033]J4——下部半径为R的下圆弧段5中角度为α的圆弧段对00’轴的惯性矩
[0034]
【权利要求】
1.质量流量计隔振系统，包括U型测量管的上水平段(I)、竖直段(2)、下水平段(3)、位于上水平段(I)与竖直段(2)之间的上圆弧段(4)以及位于竖直段(2)与下水平段(3)之间的下圆弧段(5)，在下圆弧段(5)上设置有隔振块(6)，其特征在于:隔振块(6)在U型测量管轴心线(7)所在的平面内与下圆弧段(5)之间满焊，U型测量管具有惯性中心(C)，所述隔振块与测量管下圆弧段满焊焊缝中的外焊接点(A)到惯性中心(C)的直线距离等于内焊接点(B)到惯性中心(C)的直线距离。
2.根据权利要求1所述的质量流量计隔振系统，其特征在于:所述竖直段(2)的高度H=78mm，上圆弧段(4)与下圆弧段(5)的半径R=40mm，上水平段(I)的长度L=50mm，隔振块(6)与水平面之间所夹锐角α=38°。
【文档编号】G01F15/00GK203551017SQ201320778051
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】罗凡, 于振水, 杨杰斌 申请人:四川中测流量科技有限公司