[实用新型]振动管及使用该振动管的质量流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种振动管及使用该振动管的科里奥利质量流量计。

背景技术

科里奥利质量流量计是一种直接精密地测量流体流量的仪表。典型的U型科里奥利质量流量计结构主体采用两根并排的U形管，让两根管在其共振频率下同频反相振动，即它们会同时靠拢或同时张开。如果在振动管同步振动的同时，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则振动管将强迫流体与之一起振动。流体为了反抗这种强迫振动，会给振动管一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种被叫做科里奥利效应的作用下，振动管将产生扭转变形，入口段管与出口段管在振动的时间先后会有差异，这叫做相位时间差。这种差异与流过振动管的流体质量流量的大小成正比。如果能检测出这种时间差异的大小，则可将质量流量的大小确定。科里奥利质量流量计就是依据上述原理制成。

现有的科里奥利质量流量计存在以下不足：在用同一个科里奥利质量流量计对不同密度的介质进行检测时，会出现计量误差不一致的情况，且误差值大于标定值。也就是介质的密度对科里奥利质量流量计的检测结果影响较大，我们称之为密度效应。

在专利CN101014836A中，密度效应产生的原因主要是：由于科里奥利质量流量计检测的是振动管上下游部分在科氏力作用下产生的扭转变形，而这种扭转变形同时也可以由振动管的某种振动模态产生，所以，实际检测的扭转变形幅度是在驱动频率下的科氏力扭转变形与扭转振动响应变形的合成函数。如果这两个频率接近，则扭转幅度就大。因此，为了保证检测精度，就应尽可能减小振动管产生扭转振动的可能。然而，当被测介质密度改变时，振动管的驱动频率和扭转频率变化并不一致，则可能改变扭转变形的幅度，影响检测精度。从本质上讲，这个理论是建立在被测介质未流动的前提下，所以，密度变化对检测精度的影响体现在零点上，我们可以称之为静态密度效应。该专利提出一种解决办法，即在振动管两侧设置两个Y向配重块，这两个Y向配重块的尺寸和位置设置成使得该驱动器加上这两个Y向配重块的组合质量中心基本上位于流管中心线所在的X-Y平面上。该技术方案强调的是Y方向的距离，也就是配重块的设置高度。上述X-Y平面是振动管的一个纵截面。

上述专利中的质量流量计存在以下不足：1、配重块设置后要确保组合质量中心基本上位于流管中心线所在的X-Y平面上，这点在实际操作上困难较大，需要的装配精度非常高。2、从实际应用来看，在检测介质的密度发生变化情况下，上述质量流量计的检测结果还是会受到较大影响。这是由于密度效应还和瞬时质量流量有关，也就是被测介质在流动过程中发生密度变化时，也会影响检测精度。理论分析如下：当被测介质流动时，其产生的科氏力将使振动管发生扭转，而此扭转变形又使得被测介质在振动管顶段内形成速度梯度，产生一个绕顶段中点的转矩，此转矩对扭转变形形成反馈，从而影响检测精度。被测介质质量流量越大，扭转变形越明显，密度变化时的影响就越大。因为这种密度效应是在被测介质流动的情况下产生的，所以，我们称之为动态密度效应。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种振动管，在科里奥利质量流量计上使用该振动管后，在用不同密度的介质对同一个科里奥利质量流量计进行检测时计量误差较小。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：振动管，包括顶段以及对称设置在顶段两端的支撑段，顶段的外壁上设置有2个重量相同的配重块，所述2个配重块分别位于顶段的垂直平分面的两侧，2个配重块的重心距离顶段的垂直平分面的垂直距离相等。

进一步的是：所述2个配重块设置在顶段的同侧。

进一步的是：顶段为直线形状。

进一步的是：所述顶段的外壁包括顶部、侧部和底部，所述2个配重块设置在顶段外壁的侧部。

进一步的是：所述配重块为棱柱体形状。