專利名稱：用于科里奧利流量計的平衡桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種科里奧利流量計，特別涉及一種用于科里奧利流量計的平衡桿。本發(fā)明還涉及一種用于制造單管式科里奧利流量計的平衡桿的方法。
技術(shù)問題科里奧利流量計的特征在于流管，當物質(zhì)流經(jīng)該流管時使該流管以其共振頻率振動。當沒有物質(zhì)流經(jīng)時，流管上的每一點以與流管上的其它點同相的方式振動。位于流管上不同點處的兩個傳感器(通常為速度傳感器)產(chǎn)生正弦信號，當沒有物質(zhì)流經(jīng)時，兩個傳感器所產(chǎn)生的正弦信號是同相的，而當物質(zhì)流經(jīng)時，兩個傳感器所產(chǎn)生的正弦信號具有一個相位差。這個相位差是由流經(jīng)振動流管的物質(zhì)所產(chǎn)生的科里奧利力形成的。在沿著流管長度方向上的任意兩個點之間的相位差的大小是與物質(zhì)流的質(zhì)量流速成比例的。科里奧利質(zhì)量流量計利用能夠確定這個相位差并產(chǎn)生一種表示質(zhì)量流速以及其它關(guān)于物質(zhì)流的信息的輸出信號的信號處理。
科里奧利流量計可具有單一的流管和一個相關(guān)的平衡桿或者具有多個流管。重要的是，科里奧利流量計的振動結(jié)構(gòu)包括一個動態(tài)平衡系統(tǒng)。在具有一對流管的科里奧利流量計中，流管之間是反相振動的以形成一個動態(tài)平衡系統(tǒng)。在單流管式流量計中，流管以與一個相關(guān)的平衡桿反相的方式振動以形成動態(tài)平衡系統(tǒng)。
科里奧利流量計中的振動系統(tǒng)是以包括裝有物質(zhì)的流管的振動元件的共振頻率工作的。這種要求對于雙流管式流量計是沒有問題的，這是因為兩個流管是相同的，它們都裝有流動的物質(zhì)，因此可具有相同的共振頻率。但是，對于單管式流量計，若要滿足這個要求是問題。流管以及周圍的平衡桿是具有不同物理特性和振動特性的不同結(jié)構(gòu)件。流管是一個圓筒形元件，它與平衡桿相比具有較小的直徑。在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計中，平衡桿是一個較大的同心的圓筒形管。對于長度相同的圓筒，隨著直徑增大，剛度比質(zhì)量增大得快。因此，平衡桿(在沒有增加質(zhì)量的情況下)的共振頻率高于裝有物質(zhì)的流管的共振頻率。由于希望使平衡桿和裝有物質(zhì)的流管具有相同的共振頻率，因此現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計采用一些方法，諸如在平衡桿中設(shè)置配重以使平衡桿的共振頻率被減小至流管的共振頻率。美國專利US5,691,485和US 5,796,012中披露了這樣的方案。盡管現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的這樣方案對于使平衡桿的共振頻率與流管的共振頻率相匹配是有效的，但是采用機械方法(諸如增加配重)會帶來結(jié)構(gòu)笨重以及成本增加的問題。另外，在需要測量的流體密度特別高或特別低的情況下，需要使用特殊的配重以維持一種平衡的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的單管式流量計具有的另一個問題是，其中所用的平衡桿是一種圓筒形元件，這會產(chǎn)生所不希望的接近于科里奧利偏轉(zhuǎn)信號頻率的頻率?？评飱W利信號具有等于流量計的第一彎曲模式的頻率(驅(qū)動頻率)。希望能夠利用有效信號處理使科里奧利偏轉(zhuǎn)信號具有大振幅并且可在頻率上將科里奧利偏轉(zhuǎn)信號與不需要的振動分離。這使信號處理電路能夠在沒有受到不需要的信號干擾情況下對科里奧利偏轉(zhuǎn)信號進行處理。由于圓筒是一種在所有振動平面中具有相同振動頻率的對稱結(jié)構(gòu)，因此圓筒形平衡桿的使用是一個問題。圓筒形平衡桿可能具有所不希望的在頻率上等于科里奧利偏轉(zhuǎn)信號的橫向振動(垂直于驅(qū)動平面)。
另一個問題是現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計使用諸如設(shè)置在圓筒形平衡桿上的配重的部件。配重可降低平衡桿的共振頻率，但是對于所需的振動頻率與不需要的振動頻率的分離卻沒有起到什么作用。配重的使用會提高成本并且是不希望的，而且會限制流量計的密度范圍。
現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的單管式流量計具有的另一個問題是，將傳感器和驅(qū)動器安裝在一個圓筒形平衡桿上。傳感器和驅(qū)動器是具有磁體和線圈的組合裝置，其中磁體安裝在流管上，而線圈安裝在平衡桿上。將線圈安裝到平衡桿上需要特殊的機械加工以使線圈能夠被固定在平衡桿上。由于難以在圓筒表面上進行安裝，因此在平衡桿上機械加工出平臺。需要鉆安裝孔并且在安裝孔中攻出安裝螺紋。所帶來的問題是，在機械加工出平臺后，對于保留足夠的螺紋可能沒有足夠的壁厚。最終，需要在平臺的中心處機械加工出一個大孔以使磁體能夠穿過平衡桿壁并且伸入到線圈中心中。這是一種耗時、麻煩且高成本的方法。接著必須使線圈安裝在圓筒形平衡桿的表面上。因此，每一個不同的流量計又需要不同的線圈。平臺的使用可使一種標準的線圈用于大多數(shù)科里奧利流量計上。
現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的使用一種圓筒形平衡桿直管的科里奧利流量計具有的另一個問題的是，一種單獨的元件(被稱為支撐桿)必須被固定在平衡桿的端部上。支撐桿是一種類似環(huán)形的元件，它具有一個垂直于平衡桿的縱向軸線的平面。每一個支撐桿的外周邊在平衡桿的每一個端部處被固定到平衡桿的內(nèi)壁上。每一個支撐桿具有一個用于接收流管的中心開口，流管穿過支撐桿并且終止于端部的法蘭中。支撐桿通常是被銅焊或焊接到平衡桿的外周邊上以及流管的內(nèi)周邊上。支撐桿提供了一個能夠使支撐桿和流管被連接成單一振動結(jié)構(gòu)的途徑。在支撐桿和其它部件之間的接合部分的整體性是很重要的。如果四個銅焊或焊接接合部分中的任何一個是不完善的或者出現(xiàn)裂縫，那么會降低流量計的工作性能和可靠性。還有一個問題是，在一個重要區(qū)域中存在四個接合部分。
因此可以看出，在單管式科里奧利流量計中使用一種圓筒形元件作為平衡桿產(chǎn)生下列問題，即，平衡桿共振頻率的降低、平衡桿橫向振動的減小、驅(qū)動器和傳感器線圈在平衡桿上的安裝以及需要一個單獨的支撐桿將平衡桿的端部和流管連接在一起。
解決方案本發(fā)明能夠解決上述和其它問題并且在本領(lǐng)域中作出一種改進，本發(fā)明涉及一種設(shè)備以及該設(shè)備的制造方法，所述設(shè)備包括一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的圓筒形平衡桿所產(chǎn)生的上述問題的平衡桿。本發(fā)明所涉及的平衡桿包括一種空心的細長元件，所述空心的細長元件具有一個軸向中心部分、設(shè)置在所述中心部分每一側(cè)的空隙以及在每一個端部上的圓筒形元件。平衡桿還包括在平衡桿長度方向上延伸的整體式側(cè)肋條。最好利用一種鑄造方法制造這種平衡桿，這種鑄造方法能夠提供帶有用于安裝驅(qū)動器和傳感器元件的孔的平表面。
在所述中心部分每一側(cè)設(shè)置空隙能夠降低平衡桿在驅(qū)動平面中振動的剛度。這將降低平衡桿的共振頻率以使平衡桿的共振頻率等于裝有物質(zhì)的流管的共振頻率。這種降低平衡桿共振頻率的方法對于在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計中使用配重的方法是一種改進。配重以相同的方式在所有的方向上降低振動頻率。但是通過設(shè)置空隙能夠選擇性地降低在一個平面中的驅(qū)動模式振動頻率。在本發(fā)明中，空隙設(shè)置在平衡桿中的在驅(qū)動模式下承受最大彎曲應力的區(qū)域中。這使平衡桿材料保留在中性軸附近的區(qū)域中并且能夠降低在驅(qū)動平面中的共振頻率。但是，不會大大地降低在橫向上的振動頻率。對于橫向振動，空隙使材料從中性軸區(qū)域中被去除并且使材料保留在彎曲應力最高的區(qū)域中。
空隙具有另一個優(yōu)點。從平衡桿軸向中心區(qū)域去除在驅(qū)動模式下的剛度使剩下的驅(qū)動模式剛度中的大部分存在于平衡桿的端部處和支撐桿中。剛度的這種定位有助于流量計在一個寬的流體密度范圍內(nèi)保持平衡。在一種平衡的流管流量計中，平衡桿以及支撐桿構(gòu)成了動態(tài)系統(tǒng)。流管以與平衡桿異相的方式振動。支撐桿中的一些部分與流管一起振動，而支撐桿中的其它部分與平衡桿一起振動。在每一個支撐桿中不進行振動的節(jié)面將這兩組分開。
當流體密度增大時，節(jié)面朝著流管的方向向內(nèi)移動。在移動中，節(jié)面將支撐桿的一個區(qū)域從節(jié)面的流管一側(cè)轉(zhuǎn)移到節(jié)面的平衡桿一側(cè)。這將該區(qū)域的質(zhì)量從流管(太重)轉(zhuǎn)移到平衡桿(太輕)，從而有助于使流量計保持平衡。被轉(zhuǎn)移的質(zhì)量也具有與質(zhì)量相關(guān)的剛度。但是，由于短彈簧的剛度高于長彈簧的剛度(其它一切是相等的)，因此剛度沿著另一個方向被轉(zhuǎn)移，即從平衡桿轉(zhuǎn)移到流管。這也有助于通過提高已被稠密流體降低的流管共振頻率來使流量計保持平衡。剛度轉(zhuǎn)移還能夠降低平衡桿共振驅(qū)動頻率，使其更接近流管驅(qū)動頻率。如果能夠使這兩個共振頻率之間保持相等，那么流管和平衡桿將調(diào)節(jié)它們的振幅以保持平衡。
當流體密度改變時，這種轉(zhuǎn)移質(zhì)量和剛度的方法是一種在一個寬的流體密度范圍內(nèi)使流量計保持平衡的理想方法，但是在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計中，這種轉(zhuǎn)移質(zhì)量和剛度的方法所能夠轉(zhuǎn)移的質(zhì)量或剛度是遠不夠的。平衡桿較小，因此由移動節(jié)面所轉(zhuǎn)移的質(zhì)量也較小。另外，現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計的平衡桿剛度散布在整個平衡桿圓筒中，因此剛度轉(zhuǎn)移也是較小的。但是，在本發(fā)明所涉及的平衡桿利用空隙去除了中心區(qū)域中的剛度。這使剛度集中在平衡桿的端部處和支撐桿中。因此，隨著流體密度的改變，節(jié)面的移動能夠轉(zhuǎn)移更多的剛度。比起已有技術(shù)的流量計來，在流體密度的寬范圍上得到較好的平衡。
本發(fā)明所涉及的平衡桿中的空隙還可降低平衡桿的第二彎曲振動模式的共振頻率。這種模式的形成類似于流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)，這種模式在平衡桿的中心具有一個節(jié)點并且在節(jié)點的每一側(cè)上具有符號相反的偏轉(zhuǎn)振幅。平衡桿的第二彎曲模式可由流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)激發(fā)。平衡桿的這種激發(fā)被稱為類似科里奧利的響應或偏轉(zhuǎn)，這是由于它類似于流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)。由于第二彎曲共振頻率高于科里奧利偏轉(zhuǎn)頻率的頻率(也被稱為驅(qū)動頻率)，因此平衡桿的類似科里奧利的偏轉(zhuǎn)與流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)是同相的。這種同相運動減小了流管的表觀的科里奧利偏轉(zhuǎn)振幅，這是因為傳感器檢測的是流管和平衡桿之間的相對運動。來自于傳感器的表觀科里奧利偏轉(zhuǎn)信號較小會降低流量計的敏感性。但是，由于平衡桿第二彎曲模式的類似科里奧利激發(fā)所導致的敏感性降低能夠使流量計的流動敏感性與流體密度無關(guān)。
現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的科里奧利流量計的流動敏感性會隨著流體密度的增大而降低。流量計電子設(shè)備必須對這種轉(zhuǎn)變進行補償。導致這種轉(zhuǎn)變的原因是，傳感器信號輸出的幅值與流管和平衡桿之間的相對速度是成比例的。在物質(zhì)流經(jīng)時，流管經(jīng)受科里奧利偏轉(zhuǎn)，而現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的平衡桿卻沒有受到這樣的作用影響。每一個傳感器輸出是產(chǎn)生相移的流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)速度和無相移的平衡桿速度的矢量和。這樣，傳感器之間的凈相移會因平衡桿的無相移振動而被降低。如果平衡桿振動驅(qū)動振幅大于流管振動驅(qū)動振幅，那么凈相移輸出將會被大大地降低。如果平衡桿振動驅(qū)動振幅小于流管振動驅(qū)動振幅，那么凈相移輸出的降低僅是略微降低。美國專利US 5,969,265中的圖27和圖28詳細地示出了這種原理。
流動敏感性相對于流體密度的這種轉(zhuǎn)變是由于流管和平衡桿之間的振幅比隨著流體密度的改變而改變所導致的。對于一種高密度的流體，流管驅(qū)動振幅低于平衡桿驅(qū)動振幅并且流動敏感性降低。對于一種低密度的流體，流管驅(qū)動振幅高于平衡桿驅(qū)動振幅并且流動敏感性提高。
本發(fā)明所涉及的平衡桿利用能夠降低平衡桿第二彎曲模式頻率的空隙克服了這個問題。如前面所描述的，由流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)所導致的平衡桿第二彎曲模式的同相類似科里奧利激發(fā)會降低流量計的敏感性。平衡桿第二彎曲模式的類似科里奧利激發(fā)的程度隨著平衡桿第二彎曲共振頻率與科里奧利(驅(qū)動)頻率之間的頻率分離的變化而變化。如果兩種頻率是接近的，那么第二彎曲的類似科里奧利偏轉(zhuǎn)的振幅較大并且流動敏感性的降低程度增大。如果所述頻率分離較大，那么平衡桿第二彎曲的類似科里奧利偏轉(zhuǎn)的振幅較小并且流動敏感性的降低程度減小。平衡桿第二彎曲模式的頻率不會隨著流體密度的變化而改變，但是驅(qū)動頻率卻會隨著流體密度的變化而改變。這樣，對于一種稠密流體，驅(qū)動頻率降低，驅(qū)動頻率和類似科里奧利偏轉(zhuǎn)的共振頻率之間的頻率分離增大，敏感性的降低程度下降。類似地，對于一種低密度流體，驅(qū)動頻率增大，頻率分離減小，敏感性的降低程度增大。流動敏感性相對于流體密度的這些轉(zhuǎn)變是與因振幅比的改變而導致的敏感性相對于密度的轉(zhuǎn)變是相反的。通過使平衡桿第二彎曲頻率與驅(qū)動頻率適當?shù)胤指糸_，可使因改變振幅比而改變的敏感性和因改變平衡桿第二激發(fā)而改變的敏感性相互抵消。這會使流量計的流動敏感性與流體密度無關(guān)。
設(shè)置在平衡桿中心部分兩側(cè)上的空隙用于使平衡桿的第二彎曲頻率定位，從而使流量計的流動敏感性與流體密度無關(guān)。較大的空隙能夠降低驅(qū)動頻率和平衡桿第二彎曲頻率；朝著傳感器所處位置的方向使空隙向外移動能夠提高驅(qū)動頻率并且降低平衡桿第二彎曲頻率。通過設(shè)置尺寸和位置適當?shù)目障叮軌蚴诡l率分離被設(shè)定為修正值以使流動敏感性與流體密度無關(guān)。
本發(fā)明所涉及的平衡桿還具有一個中心部分，所述中心部分能夠使平衡桿驅(qū)動振幅低于流管的驅(qū)動振幅。如前面所描述的，在流量已知的情況下，無相移平衡桿運動使傳感器信號之間的相移減小。通過使質(zhì)量處于平衡桿的中心部分并且使剛度處于端部，平衡桿的驅(qū)動振幅可被降低同時還能夠使流量計保持平衡。使平衡桿驅(qū)動振幅小于流管的驅(qū)動振幅能夠增大來自于傳感器的相移，從而提高了流量計的流動敏感性。對于一種鑄造而成的平衡桿，無需付出過多的努力或者增加成本即可以將任意數(shù)量的質(zhì)量和剛度加入到平衡桿的任何的位置中以降低平衡桿的振幅。
本發(fā)明所涉及的平衡桿的另一個優(yōu)點是，側(cè)肋條能夠增大橫向振動的頻率同時還能夠使平衡桿的驅(qū)動平面振動基本上不受到影響。這可使所不希望的橫向振動的振幅達到最小同時增大它們的頻率。利用側(cè)肋條對振動頻率進行控制能夠使所需的科里奧利偏轉(zhuǎn)信號被提供給相關(guān)的流量計電子設(shè)備同時能夠減少表示所不希望的頻率的信號數(shù)量以及提高與科里奧利偏轉(zhuǎn)信號的頻率分離程度。這有助于科里奧利偏轉(zhuǎn)信號的信號處理并且能夠提高科里奧利流量計輸出數(shù)據(jù)的精度。
以鑄造的方法制造平衡桿能夠在制造過程中提供用于驅(qū)動器和傳感器的孔和安裝表面，在裝配所述流量計時驅(qū)動器和傳感器被安裝在平衡桿上。這使傳感器的安裝基座包括添加到支撐桿上的材料而不是將以機械加工的方式去掉材料。通過增加基座，不會使平衡桿的壁厚局部地減小，這樣具有足夠多的材料以對用于傳感器安裝緊固件的孔進行攻絲。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，制造方法包括設(shè)置與平衡桿端部成為一體的支撐桿。整體式支撐桿具有一個中心開口以接收流管，所述流管在流量計整個長度上延伸并且延伸到位于每一端部處的法蘭。整體式支撐桿消除了兩個原來在連接支撐桿和平衡桿時所必需的重要的銅焊接合部分。
本發(fā)明的另一個特征和優(yōu)點是，本發(fā)明所涉及的側(cè)肋條與平衡桿是一體的，從而使側(cè)肋條在空隙區(qū)域中為平衡桿提供了附加的橫截面積。增加的橫截面積能夠減小由于流管或殼體在平衡桿上施加的壓縮熱作用力或拉伸熱作用力而在平衡桿中所產(chǎn)生的高應力。如果在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的一種管式平衡桿中設(shè)置位于平衡桿的中心部分每一側(cè)上的空隙，那么將會局部地減小橫截面積，這將使現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的這種平衡桿的強度降低。由于溫差而施加在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的這種平衡桿上的軸向應力和軸向作用力會在空隙附近的區(qū)域中產(chǎn)生過高的應力。但是，本發(fā)明所涉及的平衡桿會因為具有側(cè)肋條而使在這些區(qū)域中的橫截面積增大，從而使熱應力被減小到一個能夠接受的程度。
以鑄造的方式制造具有上述所有特征的平衡桿的方法無需在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的圓筒形平衡桿的制造過程中需要的許多機械加工、焊接或銅焊工藝。本發(fā)明所涉及的平衡桿克服了目前在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的直管式科里奧利流量計所存在的缺點，因此在本領(lǐng)域中是一種改進。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種科里奧利流量計，所述科里奧利流量計具有一個用于接收物質(zhì)流的流管；一個平衡桿，所述平衡桿具有通過支撐桿裝置而與所述流管接合在一起的端部；一個驅(qū)動器，所述驅(qū)動器能夠以一種驅(qū)動頻率使所述流管和所述平衡桿反相振動，所述驅(qū)動頻率基本上等于所述流管在帶有物質(zhì)流時的共振頻率，所述振動和所述物質(zhì)流相互作用以使所述流管產(chǎn)生科里奧利偏轉(zhuǎn)；與所述流管接合的傳感器裝置，所述傳感器裝置產(chǎn)生響應于所述科里奧利偏轉(zhuǎn)并表示關(guān)于所述物質(zhì)流的信息的信號；其特征在于所述科里奧利流量計還包括在所述平衡桿上的至少一個肋條元件，所述肋條元件能夠提高所述平衡桿的橫向振動的共振頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述至少一個肋條元件包括一對位于所述平衡桿相對兩側(cè)上的肋條，所述肋條的取向是與所述平衡桿的縱向軸線平行的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述平衡桿包括空隙；所述肋條在所述平衡桿中位于所述空隙附近的部分中增大了所述平衡桿的橫截面積，從而能夠提高所述平衡桿的軸向剛度，并且無論何時想改變所述流管的長度都能夠抵抗軸向地施加在所述平衡桿上的拉伸作用力和壓縮作用力。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述驅(qū)動器包括驅(qū)動磁體和驅(qū)動線圈；所述科里奧利流量計還包括在所述平衡桿中的用于接收所述磁體的孔；以及在所述孔附近的第一安裝元件，所述第一安裝元件與所述平衡桿是一體的并且能夠?qū)⑺鲵?qū)動線圈固定到所述平衡桿上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述能夠固定所述驅(qū)動線圈的第一安裝部件包括
在所述平衡桿上的軸向中心元件；以及在所述中心元件上的平表面，所述平表面具有中心開口，所述中心開口能夠使所述驅(qū)動磁體穿過所述中心開口伸入到所述驅(qū)動線圈中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述科里奧利流量計還包括與所述平衡桿成為一體的第二安裝元件，所述第二安裝元件能夠使所述傳感器裝置固定到所述平衡桿上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述能夠固定所述傳感器的第二安裝部件包括平表面，所述平表面具有在所述平衡桿中的開口，所述開口有助于使所述傳感器裝置的線圈固定到所述平衡桿上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述科里奧利流量計還包括與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿在驅(qū)動模式下的共振頻率降低向所述裝有物質(zhì)的流管在驅(qū)動模式下的共振頻率的元件。所述能夠降低所述平衡桿的共振頻率的元件包括與所述平衡桿成為一體并且能夠提高所述平衡桿撓性的元件，并且所述能夠提高所述平衡桿撓性的元件包括在所述平衡桿中并且位于所述平衡桿中心部分的每一個軸向側(cè)上的空隙。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述支撐桿裝置限定為單獨的支撐桿，每一個支撐桿在所述平衡桿的不同端部處與所述平衡桿成為一體；每一個支撐桿是具有中心開口和垂直于所述平衡桿縱向軸線的表面的圓形元件，所述中心開口用于接收流管。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供一種利用鑄造方法制造用于科里奧利流量計的平衡桿的方法，所述鑄造方法能夠大大地減少在所述平衡桿被裝配到所述科里奧利流量計中之前需要接著在所述平衡桿上進行的機械加工操作的數(shù)量；所述鑄造方法包括下列步驟形成鑄型，所述鑄型包括限定所述平衡桿的一個細長元件的腔，所述細長元件具有一個徑向中心開口以用于接收一個流管；限定與所述平衡桿成為一體的支撐桿的腔，所述支撐桿在所述細長元件的每一個端部處具有一個中心開口；限定在所述平衡桿中的至少一個空隙的腔；
限定與所述平衡桿成為一體的至少一個肋條元件的腔，所述至少一個肋條元件用于提高所述平衡桿的橫向振動頻率；所述至少一個肋條元件包括在所述平衡桿的側(cè)面上的肋條，所述肋條的取向是與所述平衡桿的縱向軸線平行的；以及所述肋條包括能夠在所述至少一個空隙附近的區(qū)域中增大所述平衡桿的橫截面積并且無論何時想改變所述流管的長度都能夠抵消軸向地施加在所述平衡桿上的拉伸作用力和壓縮作用力的元件，所述形成的方法包括下列步驟利用熔融材料充填所述腔以形成所述平衡桿；以及將所述已形成的平衡桿從所述鑄型中取出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，利用所述形成的步驟形成的所述鑄型還包括限定與所述平衡桿成為一體的第一安裝元件的腔，所述第一安裝元件能夠使驅(qū)動器固定到所述平衡桿上，所述第一安裝元件限定了在所述平衡桿上的軸向中心元件和在所述中心元件上的平表面，所述平表面具有能夠使所述驅(qū)動器固定在所述平衡桿上的中心開口。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述已形成的鑄型還包括限定與所述平衡桿成為一體的第二安裝元件的腔，所述第二安裝元件能夠使所述傳感器裝置固定到所述平衡桿上，所述第二安裝元件包括平表面，所述平表面具有在所述平衡桿中的開口，所述開口有助于使所述傳感器裝置固定到所述平衡桿上。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述已形成的鑄型還包括限定與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的共振頻率降低向所述裝有物質(zhì)的流管共振頻率的元件的腔；所述能夠降低所述平衡桿的共振頻率的元件包括與所述平衡桿成為一體并且能夠提高所述平衡桿撓性的元件；所述能夠提高所述平衡桿撓性的元件包括限定在所述平衡桿中位于所述平衡桿中心部分每一個軸向側(cè)上的空隙的切除部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述已形成的鑄型還包括限定與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的振幅小于所述流管的振幅的元件的腔。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述能夠降低所述平衡桿的第二彎曲頻率的元件還能夠使所述科里奧利流量計的校準系數(shù)與所述流動物質(zhì)的密度無關(guān)。
附圖的簡要說明從下面參照附圖對本發(fā)明的詳細描述中可以更好地理解本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點，在附圖中

圖1示出了一種已裝配完成的具有本發(fā)明所涉及的平衡桿的直管式科里奧利流量計；圖2進一步示出了平衡桿的具體細節(jié)；圖3示出了圖2中所示的平衡桿，其中平衡桿與貫穿平衡桿的流管結(jié)合在一起，并且平衡桿還與固定在圖2中所示的平衡桿每一端處的殼體連接件結(jié)合在一起。
對本發(fā)明的詳細描述對圖1進桿的描述圖1示出了設(shè)置在直管式科里奧利流量計100中的本發(fā)明所涉及的平衡桿102。圖1中所示的流量計100包括平衡桿102、位于平衡桿102內(nèi)的流管101以及封裝流管和平衡桿的殼體103。流管在流量計100的整個長度上從法蘭109的輸入端114穿過錐形連接件116、穿過殼體連接件117和平衡桿102、穿過位于流量計右側(cè)的錐形連接件116延伸到流量計輸出端上的法蘭109。法蘭109包括多個孔111以便于連接一個可與流量計100相連的供給系統(tǒng)。法蘭109具有一個從法蘭表面112突出的圓形墊圈113，墊圈113與法蘭109是一體的。流管101的左側(cè)末端穿過法蘭109和墊圈113并且與墊圈113的左軸向表面平齊，流管101的左側(cè)末端以密封的方式固定在墊圈113上。流管101以密封且固定的方式與錐形連接件116相連以使流管的振動達到最小。流管101穿過支撐桿105，支撐桿105以固定的方式與流管101、殼體連接件117以及平衡桿102的左端連接在一起。
殼體103具有殼體壁104，殼體103在每一端處利用焊接件106與錐形的殼體端部107相連，錐形的殼體端部107具有一個頸部108，頸部108延伸到每一個法蘭109的軸向內(nèi)表面。每一個殼體連接件117在其端部處與殼體103的壁104的內(nèi)表面110相連。殼體連接件117能夠使流管和平衡桿端部的振動達到最小。
平衡桿102具有一個驅(qū)動器D和一對傳感器LPO和RPO，驅(qū)動器D與平衡桿102的中心部分119相連。驅(qū)動器D以公知的方式使平衡桿102和流管101反相振動。流經(jīng)振動的流管101的物質(zhì)流在流管中產(chǎn)生科里奧利偏轉(zhuǎn)。左傳感器LPO和右傳感器RPO可以常規(guī)的方式對這些科里奧利偏轉(zhuǎn)進行檢測。由傳感器所產(chǎn)生的輸出信號通過導體122和123被傳送給流量計電子設(shè)備125，導體122和123穿過饋通裝置121。流量計電子設(shè)備125還通過導體124將一種信號提供給驅(qū)動器D，從而能夠利用驅(qū)動器D使流管和平衡桿以裝有物質(zhì)的流管的共振頻率振動。流量計電子設(shè)備125通過導體122和123接收傳感器信號，對這些信號進行處理并通過路徑126將輸出數(shù)據(jù)提供給一個應用電路(未示出)。通過路徑126輸出的信息包括關(guān)于物質(zhì)流的信息。
對圖2和圖3進行的描述圖2和圖3進一步披露了本發(fā)明所涉及的平衡桿的具體細節(jié)。圖2進一步地示出了圖1中所示平衡桿102的具體細節(jié)。圖3進一步披露了平衡桿102的具體細節(jié)，其中流量計處于部分裝配的狀態(tài)下，平衡桿102與流管101、殼體連接件117以及支撐桿105連接在一起。
在圖2中，平衡桿102包括一個圓筒形部分，所述圓筒形部分具有一個輸出端204、一個右主體部分201和一個左主體部分202。主體部分201和202的形狀如由輸出端204所示為圓筒形。肋條203與包括左主體部分202和右主體部分201的平衡桿的每一側(cè)成為一體。平衡桿102還包括中心元件119，中心元件119具有一個用于接收驅(qū)動器D的一個磁體的孔221。平衡桿102還包括位于中心元件119左側(cè)的空隙218以及位于中心元件119右側(cè)的空隙219。平衡桿還包括位于左主體部分202上的一個傳感器支承件207以及位于右主體部分201上的一個類似的傳感器支承件208，傳感器支承件207具有一個平表面209，傳感器支承件208具有一個平表面211。傳感器支承件207包括一個用于接收左傳感器LPO的一個磁體的孔212。傳感器支承件208包括一個用于接收右傳感器RPO的線圈的孔213?？?14以及表面209和211有助于使傳感器RPO和LPO的線圈的支承硬件與平衡桿102接合在一起。平表面216和217有助于設(shè)置平衡桿102的支承件或平衡配重(未示出)。這些平衡配重用于對流量計的平衡進行微調(diào)以克服制造過程中所出現(xiàn)的一些差異。在中心元件119中的開口221有助于使一個磁體被插入到驅(qū)動器D的線圈中。螺紋孔222有助于使一個驅(qū)動器線圈的線圈硬件安裝在平衡桿上。
平衡桿102與現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的利用圓筒形元件作為平衡桿的直管式科里奧利流量計的平衡桿相比是具有優(yōu)勢的。在支撐桿102上設(shè)置側(cè)肋條203是有益的，這是因為側(cè)肋條能夠抑制所不希望出現(xiàn)的支撐桿102橫向振動同時對所需要的垂直振動的影響卻很小，特別是對驅(qū)動模式的垂直振動影響很小。側(cè)肋條203以及它們的中心部分224和225還具有這樣一個優(yōu)點，即，它們在平衡桿最靠近空隙218和219的區(qū)域中為平衡桿結(jié)構(gòu)提供了附加的橫截面積。肋條的附加橫截面積為平衡桿提供了強度以抵抗由殼體和流管所施加的拉伸應力和壓縮熱應力。肋條部分224和225能夠補償由空隙218和219所帶來的剛度損失。現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的利用管形材料機加工而成的平衡桿缺少肋條，如果這樣的平衡桿具有類似于空隙218和219的空隙，那么在平衡桿靠近這些空隙的區(qū)域中的熱應力會高得無法承受。
由于平衡桿102包括有助于將傳感器RPO和LPO安裝到平衡桿102上的元件207和208，因此為平衡桿102帶來了另一個優(yōu)點。元件207和208的平表面209和211為傳感器RPO和LPO在平衡桿上的安裝提供了一種理想的表面。平衡桿102與現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的平衡桿相比是具有優(yōu)勢的，這是因為現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的平衡桿僅是一個具有用于安裝傳感器線圈的螺紋孔和用于接收傳感器磁體的大孔的圓筒形元件。或者，現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的平衡桿可能具有用于每一個傳感器的機加工平臺。但是，這將使平衡桿在螺紋孔區(qū)域處過薄。所設(shè)置的元件207和208以及它們的平表面209和211能夠有助于傳感器線圈和相關(guān)硬件的安裝。
由于中心部分119所含的部分具有開口221，因此為本發(fā)明所涉及的平衡桿帶來了另一個優(yōu)點。在中心元件119的每一側(cè)設(shè)置空隙218和219能夠降低平衡桿102的剛度來提高平衡桿102的撓性。這能夠使平衡桿驅(qū)動模式的共振頻率降低到裝有物質(zhì)的流管的共振頻率。為了使流量計能夠以無振動的形式工作，共振頻率的匹配是必須的。去除平衡桿中心附近區(qū)域的剛度以使剩余的剛度集中在支撐桿105的區(qū)域中，從而有利于流量計在一個較寬的流體密度范圍內(nèi)保持平衡。這相對于現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計具有明顯的優(yōu)勢，這是因為對于現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計的包括一個圓筒形元件的平衡桿，必須通過增加配重對這種圓筒形元件校準和調(diào)節(jié)以使平衡桿驅(qū)動頻率與裝有物質(zhì)的流管的頻率相匹配。另外，必須提供不同的配重以使平衡桿能夠用于不同密度的流體。
設(shè)置空隙218和219還帶來的這樣一個優(yōu)點，即，它們能夠降低平衡桿在第二彎曲模式下的剛度。這將第二彎曲共振頻率降低向這樣一個點，即，使平衡桿響應于流管的科里奧利偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的類似科里奧利偏轉(zhuǎn)能夠消除流動敏感性相對于流體密度的變化。由于這能夠使流量計的校準系數(shù)與密度無關(guān)，因此這是有優(yōu)勢的。
由于中心部分119中包含壁厚大于平衡桿其它部分壁厚的部分而使中心部分119中所包含的部分具有較大的質(zhì)量，因此為本發(fā)明所涉及的平衡桿帶來了另一個優(yōu)點。這樣的質(zhì)量使平衡桿的驅(qū)動模式振幅降低并且使其低于流管的驅(qū)動模式振幅。它所帶來的優(yōu)點是，能夠提高如前面所述的流量計的流動敏感性。質(zhì)量向著驅(qū)動模式振幅最大的平衡桿中心處集中使平衡桿材料具有一種最佳使用效果。處于振幅較小的平衡桿的端部附近的相同質(zhì)量幾乎不會影響流量計平衡或振幅比?，F(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計的平衡桿是由均勻壁厚的管材構(gòu)成的。這樣就必須在平衡桿上設(shè)置能夠增加質(zhì)量的元件。
由于本發(fā)明所涉及的平衡桿包括與平衡桿102成為一體的支撐桿105，因此為本發(fā)明所涉及的平衡桿帶來了另一個優(yōu)點。與現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計的平衡桿相比，這是一個獨特的優(yōu)點，在現(xiàn)有技術(shù)中所涉及的流量計中，平衡桿和支撐桿是獨立元件，并且必須被制作和裝配，在流量計的裝配過程中必須將它們相互固定在一起。將在平衡桿和流管之間的銅焊或焊接接合部分從四個減少至兩個能夠降低制造成本以及提高流量計的可靠性。
總之，由于平衡桿102具有符合裝有平衡桿的流量計要求的特定和已知的操作特征，因此平衡桿102是具有優(yōu)勢的。利用鑄造方法制造這種平衡桿能夠使用于調(diào)整所需模式的頻率的設(shè)計撓性具有它們的最佳值。利用鑄造方法制造這種平衡桿還考慮到能夠改變問題模式的頻率的特征以使它們的頻率與操作頻率分離，從而消除了它們對流量計工作性能的負面影響。另外，利用鑄造方法制造這種平衡桿考慮到諸如用于安裝線圈的基座和整體式支撐桿的特征，從而能夠降低制造成本。具有這些已知的和所需的特征的平衡桿與采用圓筒形元件作為平衡桿的現(xiàn)有技術(shù)相比在使用方面是非常優(yōu)越的。
應該清楚地理解到，所請求保護的本發(fā)明不限于前面對優(yōu)選實施例描述的內(nèi)容，而且包含在本發(fā)明保護范圍內(nèi)的所有改進和變型。例如，盡管這里所披露的本發(fā)明內(nèi)容涉及的是用于一種單直管式科里奧利流量計中的一個部件，但是應該理解的是，本發(fā)明并不僅限于此并且可用于各種類型的科里奧利流量計中，例如包括具有不規(guī)則外形或曲線形外形的單管式科里奧利流量計以及具有多個流管的科里奧利流量計。
另外，在這里所述的本發(fā)明的平衡桿是利用鑄造方法以一種整體式結(jié)構(gòu)理想地制作出來的。但是，也可利用任何能夠生產(chǎn)一種具有由本申請的設(shè)備權(quán)利要求所限定的平衡桿結(jié)構(gòu)的平衡桿的制作方法來制作所披露的平衡桿。其它這樣的制造方法包括一種能夠生產(chǎn)單獨的部件接著使這些部件一起成型以形成這里所披露的和所要求保護的整體式平衡桿的鑄造方法。這樣，側(cè)肋條可單獨地被形成，接著將它們固定到一個圓筒形元件上以形成所涉及的平衡桿。還可利用一種機械加工的方法將所披露的平衡桿制成一種整體式結(jié)構(gòu)件，或利用一種機械加工的方法生產(chǎn)出多個單獨的部件，接著將它們接合在一起以形成這里所涉及的平衡桿。
權(quán)利要求
1.一種科里奧利流量計(100)，所述科里奧利流量計具有用于接收物質(zhì)流的流管(101)；平衡桿(102)，所述平衡桿具有通過支撐桿裝置(105)而與所述流管接合在一起的端部；驅(qū)動器(D)，所述驅(qū)動器能夠以一種驅(qū)動頻率使所述流管和所述平衡桿反相振動，所述驅(qū)動頻率基本上等于所述流管在帶有物質(zhì)流時的共振頻率，所述振動和所述物質(zhì)流共同作用以使所述流管產(chǎn)生科里奧利偏轉(zhuǎn)；與所述流管接合的傳感器裝置(LPO、RPO)，所述傳感器裝置產(chǎn)生響應于所述科里奧利偏轉(zhuǎn)并表示關(guān)于所述物質(zhì)流的信息的信號；其特征在于所述科里奧利流量計還包括在所述平衡桿上的至少一個肋條元件(203)，所述肋條元件能夠提高所述平衡桿的橫向振動的共振頻率。
2.一種如權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述至少一個肋條與所述平衡桿成為一體。
3.一種如權(quán)利要求2所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述至少一個肋條元件位于所述平衡桿的一側(cè)上，所述至少一個肋條元件的取向是與所述平衡桿的縱向軸線平行的。
4.一種如權(quán)利要求2所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述至少一個肋條元件包括一對位于所述平衡桿相對兩側(cè)上的肋條(203)，所述肋條的取向是與所述平衡桿的縱向軸線平行的。
5.一種如權(quán)利要求4所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述平衡桿包括空隙(203)；所述肋條在所述平衡桿中位于所述空隙附近的部分(224、225)中增大了所述平衡桿的橫截面積，從而能夠提高所述平衡桿的軸向剛度，并且無論何時想改變所述流管的長度都能夠抵抗軸向地施加在所述平衡桿上的拉伸作用力和壓縮作用力。
6.一種如權(quán)利要求2所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述科里奧利流量計還包括在所述平衡桿中的用于接收所述驅(qū)動器(221)的磁體的孔；以及在所述孔附近的第一安裝部件(119)，所述第一安裝部件與所述平衡桿是一體的并且能夠?qū)⑺鲵?qū)動器的線圈固定到所述平衡桿上。
7.一種如權(quán)利要求6所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述能夠固定所述驅(qū)動線圈的第一安裝部件包括在所述平衡桿上的軸向中心元件(119)；以及在所述中心元件上的平表面，所述平表面具有中心開口，所述中心開口能夠使所述驅(qū)動磁體穿過所述中心開口伸入到所述驅(qū)動線圈中。
8.一種如權(quán)利要求6所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述科里奧利流量計還包括與所述平衡桿成為一體的第二安裝元件(207、208)，所述第二安裝元件能夠使所述傳感器裝置固定到所述平衡桿上。
9.一種如權(quán)利要求8所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述能夠固定所述傳感器的第二安裝部件包括平表面(209、211)，所述平表面具有在所述平衡桿中的開口(212、213)，所述開口有助于使所述傳感器裝置的線圈固定到所述平衡桿上。
10.一種如權(quán)利要求2所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述科里奧利流量計還包括與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的共振頻率降低向所述裝有物質(zhì)的流管的共振頻率的元件(119)。
11.一種如權(quán)利要求10所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述能夠降低所述平衡桿的共振頻率的元件包括與所述平衡桿成為一體并且能夠提高所述平衡桿撓性的元件(218、219)。
12.一種如權(quán)利要求11所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述能夠提高所述平衡桿撓性的元件包括在所述平衡桿中并且位于所述平衡桿中心部分的每一個軸向側(cè)上的空隙(218、219)。
13.一種如權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述科里奧利流量計還包括與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的振幅小于所述流管的振幅的元件(119)。
14.一種如權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述科里奧利流量計還包括與所述平衡桿成為一體并且能夠降低所述平衡桿的第二彎曲頻率以使所述科里奧利流量計的校準系數(shù)與所述流動物質(zhì)的密度無關(guān)的元件(218、219)。
15.一種如權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計，其特征在于，所述支撐桿裝置(105)限定為單獨的支撐桿(105)，每一個支撐桿在所述平衡桿的不同端部處與所述平衡桿成為一體；每一個支撐桿是具有中心開口和垂直于所述平衡桿縱向軸線的表面的圓形元件，所述中心開口用于接收流管。
16.一種制造用于科里奧利流量計的平衡桿的方法，所述方法包括下列步驟形成所述平衡桿(102)，所述平衡桿是一個細長元件，所述細長元件具有一個徑向中心開口(204)以用于接收一個流管；形成與所述平衡桿成為一體的支撐桿(105)，所述支撐桿在所述細長元件的每一個端部處具有一個中心開口；在所述平衡桿中形成至少一個空隙(218、219)；形成至少一個與所述平衡桿成為一體的肋條元件(203)，所述肋條元件用于提高所述平衡桿的橫向振動頻率；所述至少一個肋條元件包括在所述平衡桿的側(cè)面上的肋條(203)，所述肋條的取向是與所述平衡桿的縱向軸線平行的；以及所述肋條包括能夠在所述至少一個空隙附近的區(qū)域中增大所述平衡桿的橫截面積并且無論何時想改變所述流管的長度都能夠抵消軸向地施加在所述平衡桿上的拉伸作用力和壓縮作用力的元件(224、225)。
17.一種如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟形成與所述平衡桿成為一體的第一安裝元件(119)，所述第一安裝元件能夠使驅(qū)動器(D)固定到所述平衡桿上，所述第一安裝元件限定了在所述平衡桿上的軸向中心元件，以及在所述中心元件上形成平表面，所述平表面具有能夠使所述驅(qū)動器固定在所述平衡桿上的中心開口。
18.一種如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟形成與所述平衡桿成為一體的第二安裝元件(207、208)，所述第二安裝元件能夠使所述傳感器裝置(LPO、RPO)固定到所述平衡桿上，所述第二安裝元件包括平表面(209、211)，所述平表面具有在所述平衡桿中的開口，所述開口有助于使所述傳感器裝置固定到所述平衡桿上。
19.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟形成與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的共振頻率降低向所述裝有物質(zhì)的流管共振頻率的元件(119、218、219)；所述能夠降低所述平衡桿的共振頻率的元件包括與所述平衡桿成為一體并且能夠提高所述平衡桿撓性的元件(218、219)；所述能夠提高所述平衡桿撓性的元件包括限定在所述平衡桿中位于所述平衡桿中心部分每一個軸向側(cè)上的空隙(218、219)的切除部分；所述能夠降低所述平衡桿的第二彎曲頻率的元件還能夠使所述科里奧利流量計的校準系數(shù)與所述流動物質(zhì)的密度無關(guān)。
20.一種如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟形成與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的振幅小于所述流管的振幅的元件(119)。
21.一種如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述形成的步驟包括形成鑄型，所述鑄型具有限定所述平衡桿(102)的一個細長元件的腔，所述細長元件具有一個徑向中心開口(207)以用于接收一個流管；限定與所述平衡桿成為一體的支撐桿(105)的腔，所述支撐桿在所述細長元件的每一個端部處具有一個中心開口；限定在所述平衡桿中的至少一個空隙(218、219)的腔；限定與所述平衡桿成為一體的至少一個肋條元件(203)的腔，所述至少一個肋條元件用于提高所述平衡桿的橫向振動頻率；所述至少一個肋條元件包括在所述平衡桿的側(cè)面上的肋條，所述肋條的取向是與所述平衡桿的縱向軸線平行的；以及所述肋條包括能夠在所述至少一個空隙附近的區(qū)域中增大所述平衡桿的橫截面積并且無論何時想改變所述流管的長度都能夠抵消軸向地施加在所述平衡桿上的拉伸作用力和壓縮作用力的元件，所述形成的方法包括下列步驟利用熔融材料充填所述腔以形成所述平衡桿；以及將所述已形成的平衡桿從所述鑄型中取出。
22.一種如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述形成的步驟包括形成鑄型的步驟，所述鑄型具有限定與所述平衡桿成為一體的第一安裝元件(119)的腔，所述第一安裝元件能夠使驅(qū)動器固定到所述平衡桿上，所述第一安裝元件限定了在所述平衡桿上的軸向中心元件和在所述中心元件上的平表面(119)，所述平表面具有能夠使所述驅(qū)動器固定在所述平衡桿上的中心開口。
23.一種如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述形成的步驟包括形成鑄型的步驟，所述鑄型具有限定與所述平衡桿成為一體的第二安裝元件(207、208)的腔，所述第二安裝元件能夠使所述傳感器裝置(LPO、RPO)固定到所述平衡桿上，所述第二安裝元件包括平表面(209)，所述平表面具有在所述平衡桿中的開口，所述開口有助于使所述傳感器裝置固定到所述平衡桿上。
24.一種如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述形成的步驟包括形成鑄型的步驟，所述鑄型具有限定與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的共振頻率降低向所述裝有物質(zhì)的流管共振頻率的元件(119、218、219)的腔；所述能夠降低所述平衡桿的共振頻率的元件包括與所述平衡桿成為一體并且能夠提高所述平衡桿撓性的元件(218、219)；所述能夠提高所述部分平衡桿撓性的元件包括限定在所述平衡桿中位于所述平衡桿中心部分每一個軸向側(cè)上的空隙(218、219)的切除部分，所述能夠降低所述平衡桿的第二彎曲頻率的元件還能夠使所述科里奧利流量計的校準系數(shù)與所述流動物質(zhì)的密度無關(guān)。
25.一種如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述形成的步驟包括形成鑄型的步驟，所述鑄型具有限定與所述平衡桿成為一體并且能夠使所述平衡桿的振幅小于所述流管的振幅的元件(117)的腔。
26.一種如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法包括利用物質(zhì)充填所述腔以構(gòu)成所述平衡桿的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于直管式科里奧利流量計的平衡桿。該平衡桿最好是以能夠提供大量與平衡桿成為一體的流量計元件的方法制造的。這些整體式元件包括:在平衡桿每一個端部處的支撐桿、在平衡桿每一側(cè)上的并且能夠提高橫向振動頻率的肋條元件、有助于將驅(qū)動器安裝到平衡桿和由平衡桿所包圍的一個流管上的表面、有助于將傳感器安裝到平衡桿和流管上的表面、能夠降低平衡桿在驅(qū)動模式下以及在第二彎曲模式下的共振頻率的空隙。整體質(zhì)量使平衡桿的振幅低于流管的振幅。所述能夠降低平衡桿在第二彎曲模式下的共振頻率的元件還使流量計校準系數(shù)與密度無關(guān)。理想的是,利用一種能夠使平衡桿整體成形的鑄造方法制造平衡桿,但是也可以任何能夠生產(chǎn)一種具有上述與平衡桿成為一體的一些元件或所有元件的流量計的方法制造平衡桿,例如利用機械加工方法。
文檔編號G01F1/84GK1363031SQ00809794
公開日2002年8月7日 申請日期2000年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月30日
發(fā)明者C·B·范克萊維, G·T·蘭哈姆, R·B·加尼特, C·J·奧利拉, R·E·科亨 申請人:微動公司