專利名稱：科里奧利流量計(jì)和其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體流量測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種科里奧利流量計(jì)和其制造方法。
背景技術(shù)：
科里奧利流量計(jì)因其測(cè)量準(zhǔn)確度高、可測(cè)量流體范圍廣等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，若無(wú)特別說(shuō)明，下文中簡(jiǎn)稱的“流量計(jì)”亦指科里奧利流量計(jì)。通常，科里奧利流量計(jì)能夠按功能劃分為兩個(gè)部分:傳感器部分和變送器部分。傳感器部分用于直接或間接感測(cè)流體在測(cè)量管中流動(dòng)所受到的科里奧利力，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，發(fā)送給變送器部分。變送器部分中的處理器將由傳感器部分得到的感測(cè)結(jié)果與其它參數(shù)相結(jié)合，計(jì)算流體的流量，并將計(jì)算結(jié)果輸出。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，所附說(shuō)明書(shū)附圖中未示出流量計(jì)的變送器部分。圖1是示出當(dāng)前普遍使用的科里奧利流量計(jì)100的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1中所示，流量計(jì)100包括流體輸入部分101和流體輸出部分103。流體輸入部分101包括引導(dǎo)流體進(jìn)入流量計(jì)的流體進(jìn)口，其方向以箭頭IOld示出。流體輸出部分103包括引導(dǎo)流體從流量計(jì)內(nèi)部排出的出口，其方向以箭頭103d示出。如圖1中所示，流體進(jìn)口方向IOld和流體出口方向103d的方向相同。換句話說(shuō)，流體進(jìn)口方向IOld和流體出口方向103d的之間的夾角為0°
發(fā)明內(nèi)容
參考圖1描述的現(xiàn)有科里奧利流量計(jì)能夠方便地布置于直流體通道中。但這種流量計(jì)無(wú)法直接應(yīng)用于流體通道的拐角處。并且，當(dāng)流體通道具有拐角時(shí)，由于同時(shí)存在拐角壓降和流量計(jì)壓降，使得流量系統(tǒng)整體壓損較大。本發(fā)明的目的是提供一種科里奧利流量計(jì)和其制造方法，使得該流量計(jì)能夠直接應(yīng)用于流體通道的拐角處，并且降低流量系統(tǒng)的整體壓損。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種科里奧利流量計(jì)。該科里奧利流量計(jì)包括:具有流體進(jìn)口的輸入單元，用于將流體通道中的流體沿流體進(jìn)口的方向引入流量計(jì)；以及具有流體出口的輸出單元，用于將流體沿流體出口的方向從流量計(jì)排出。流體進(jìn)口的方向和流體出口的方向的夾角大于0°且小于180°。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是一種制造科里奧利流量計(jì)的方法。該科里奧利流量計(jì)包括具有流體進(jìn)口的輸入單元，用于將流體通道中的流體沿流體進(jìn)口的方向引入流量計(jì)；以及具有流體出口的輸出單元，用于將流體沿流體出口的方向從流量計(jì)排出。該方法包括:構(gòu)造科里奧利流量計(jì)，使得流體進(jìn)口的方向與流體出口的方向的夾角大于0°且小于180°。在應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)，可以依據(jù)所要安裝的流體通道的拐角角度確定α的具體值。從而，通過(guò)適當(dāng)?shù)夭贾昧髁坑?jì)的流體進(jìn)口的方向與流體出口的方向的夾角，允許流量計(jì)直接安裝在流體通道的拐角處，從而有效降低流量系統(tǒng)的整體壓損。


參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，相同的或?qū)?yīng)的技術(shù)特征或部件將采用相同或?qū)?yīng)的附圖標(biāo)記來(lái)表示。在附圖中不必依照比例繪制出單元的尺寸和相對(duì)位置。圖1是示出當(dāng)前普遍使用的科里奧利流量計(jì)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的科里奧利流量計(jì)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的科里奧利流量計(jì)的傳感器部分的透視圖。圖4(a)和圖4(b)是分別示出現(xiàn)有技術(shù)的科里奧利流量計(jì)與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流量計(jì)的安裝情形的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供一種科里奧利流量計(jì)，其包括:具有流體進(jìn)口的輸入單元，用于將流體通道中的流體沿流體進(jìn)口的方向引入流量計(jì)；以及具有流體出口的輸出單元，用于將流體沿流體出口的方向從流量計(jì)排出。其中，流體進(jìn)口的方向和流體出口的方向的夾角為α，且0° < α < 180°。待測(cè)量流量的流體可以但不受限制地例如是諸如水、汽油、原油等的液體，或者諸如天然氣、氧氣等的氣體。相應(yīng)地，流體通道可以但不受限制地是例如傳送水、汽油等的傳送管道，或是遠(yuǎn)距離輸送原油的大直徑原油輸送管。同樣，流體通道也可以但不受限制地例如是輸送諸如天然氣、氧氣等的各種管道。當(dāng)然，流體通道也可以是諸如水渠的非封閉式管道。輸入單元的流體進(jìn)口的方向和輸出單元的流體出口的方向之間的夾角α可以在0°至180°之間進(jìn)行選擇。具體來(lái)說(shuō)，可以依據(jù)已知流體通道拐角的角度來(lái)選定夾角α的大小。例如，當(dāng)流體通道的拐角分別是60°、90°和120°時(shí)，相適應(yīng)地，分別將流量計(jì)的流體進(jìn)口的方向和流體出口的方向的夾角選擇為60°、90°和120°。顯然，當(dāng)已知流體通道的拐角為其它角度時(shí)，也可以將流量計(jì)的流體進(jìn)口的方向和流體出口的方向的夾角α選擇為0°至180°范圍內(nèi)的其它角度。在流量計(jì)的流體進(jìn)口方向和流體出口方向與流體通道拐角的角度相同或相適應(yīng)的情況下，流量計(jì)可以被直接安裝在流體通道的拐角處。在這種情況下，流體通道的拐角壓降和直通道中的流量計(jì)本身的壓降被單獨(dú)的流量計(jì)壓降所代替，因而減小了整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失。更具體來(lái)說(shuō)，雖然根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)流量計(jì)的流體進(jìn)口方向和流體出口方向進(jìn)行了設(shè)定，使其夾角α在0°至180°的范圍內(nèi)，但是，相比于現(xiàn)有技術(shù)中夾角α為0°的情況，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流量計(jì)的測(cè)量管(諸如振動(dòng)管)仍可采用慣用的形狀和結(jié)構(gòu)。因而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流量計(jì)與現(xiàn)有流量計(jì)相比，其壓降并不會(huì)升高或顯著升高。因而，直接將其安裝在流體通道拐角處，不僅消除了拐角壓降，而且沒(méi)有引起其它壓降的升高，從而使得系統(tǒng)的總壓損降低。
當(dāng)然，相比于現(xiàn)有技術(shù)中夾角為0°的情況，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流量計(jì)，其測(cè)量管和外殼等的設(shè)計(jì)和布置也可以適應(yīng)于流體進(jìn)口和流體出口的夾角的設(shè)定，根據(jù)特定的使用和設(shè)計(jì)需要進(jìn)行調(diào)整。下文中將參考圖3舉例說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的科里奧利流量計(jì)還可以包括:諸如振動(dòng)管的測(cè)量管，用于產(chǎn)生科里奧利效應(yīng)，以使得能夠使用科里奧利原理測(cè)量流體的流量；傳感裝置，用于直接或間接地感測(cè)科里奧利力或扭矩等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理器；數(shù)據(jù)處理器，用于對(duì)從傳感裝置獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并基于已知參數(shù)計(jì)算流體的流量；通信裝置，用于將流量計(jì)算結(jié)果輸出到用戶端。在附圖中，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，將省略上述各組件中未討論的組件。鑒于在當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用中，90°的流體通道拐角較為常見(jiàn)，在下文中，將參考圖2和圖3說(shuō)明α取90°時(shí)的實(shí)例。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、其流體進(jìn)口方向和流體出口方向夾角為90°的流量計(jì)200的結(jié)構(gòu)的示意圖。流量計(jì)200包括:具有流體進(jìn)口的輸入單元201，用于將流體通道中的流體沿流體進(jìn)口的方向(箭頭201d)引入流量計(jì)；以及具有流體出口的輸出單元203，用于將流體沿流體出口的方向(箭頭203d)從流量計(jì)200排出。從圖2可以直觀地看出，流體進(jìn)口方向201d與流體出口方向203d垂直。換句話說(shuō)，流體進(jìn)口方向201d與流體出口方向203d的夾角α成90°。圖3是示意性示出與圖2所示流量計(jì)200相對(duì)應(yīng)的流量計(jì)300的實(shí)體的透視圖。輸入單元301 (深色部分)對(duì)應(yīng)于流量計(jì)200的輸入單元201。輸出單元303 (深色部分)對(duì)應(yīng)于流量計(jì)200的輸出單元203。在本實(shí)施例中，輸入單元301和輸出單元303包括有將流體分別引入各測(cè)量管的分流器。由圖3中可見(jiàn)，輸入單元301的流體進(jìn)口的方向和輸出單元303的流體出口的方向基本垂直。如圖3所示,流量計(jì)300還包括表體302a,以及設(shè)置于表體302a中的諸如振動(dòng)管的測(cè)量管302b。在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，適合于90°的流體進(jìn)口與流體出口夾角，測(cè)量管302b被配置為具有成90°的彎曲部。此外，在該實(shí)施例中，表體302a也被配置為具有90°彎曲的彎曲部。需要說(shuō)明的是:測(cè)量管具有成90°的彎曲部，只是一種優(yōu)選的實(shí)施方式。其它形狀的測(cè)量管，諸如U形、S形等同樣可以滿足本發(fā)明的要求，只要流體進(jìn)口與出口之間的夾角成90°，或依據(jù)流體通道拐角角度，只要流體進(jìn)口與出口之間的夾角位于0°至180°范圍內(nèi)即可。圖3中示例性示出了使用雙管式測(cè)量管(振動(dòng)管)的情形。不受限制地，也可以使用單管式測(cè)量管，或本領(lǐng)域使用的任何測(cè)量管的形式。下文中將參考圖4a和圖4b詳細(xì)比較根據(jù)本發(fā)明的流量計(jì)與現(xiàn)有技術(shù)中的流量計(jì)的安裝位置差別和優(yōu)缺點(diǎn)。圖4a和圖4b是分別示出現(xiàn)有技術(shù)中的流量計(jì)與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的科里奧利流量計(jì)的安裝情形的示意圖。傳統(tǒng)的流量計(jì)的流體進(jìn)口和出口方向在一條直線上，即流體進(jìn)口和出口方向成0°夾角。因而，傳統(tǒng)的流量計(jì)只適合安裝在直線形流體通道中。如圖4a中所示，在流體通道具有拐角時(shí)，即使欲測(cè)量拐角處的流體流速，也只能將流量計(jì)安裝在鄰近拐角的直通道中。在這種情況下，系統(tǒng)的總體壓降(總壓損)是拐角壓降丨Psa和流量計(jì)本身壓降丨Pi+的和。在使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流量計(jì)的情況下，由于根據(jù)本發(fā)明的流量計(jì)的流體進(jìn)口和出口方向的夾角是依據(jù)要應(yīng)用于的流體通道的拐角的角度制造的(例如是90° )，所以可以將流量計(jì)直接安裝在流體通道拐角處，如圖4b所示。在這種情況下，系統(tǒng)的總體壓降(總壓損)只為該流量計(jì)本身的壓降丨P。因而，系統(tǒng)的總壓損被降低了。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還提供一種制造上文所述的科里奧利流量計(jì)的方法。該方法包括:構(gòu)造科里奧利流量計(jì)，使得輸入單元的流體進(jìn)口的方向與輸出單元的流體出口的方向的夾角為α，且0° < α < 180°。在確定了流體進(jìn)口與流體出口的夾角的度數(shù)的情況下，對(duì)具有該夾角的科里奧利流量計(jì)的構(gòu)造可以采用本領(lǐng)域慣用的各種構(gòu)造方法和制造工藝。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)需要進(jìn)行選擇。α的具體值可以根據(jù)流量計(jì)所要應(yīng)用于的流體傳輸系統(tǒng)的流體通道的拐角角度來(lái)確定。當(dāng)前，流體通道通常具有90°的拐角，因而，在制造時(shí)，可以將流量計(jì)的輸入單元的流體進(jìn)口方向和輸出單元的流體出口方向的夾角構(gòu)造為90°。適應(yīng)于將流體進(jìn)口方向和出口方向的夾角α構(gòu)造為90°，可選地，還可以將科里奧利流量計(jì)中包括的用于產(chǎn)生科里奧利效應(yīng)的測(cè)量管構(gòu)造為包括成90°的彎曲部，如圖3中所示出的那樣。適應(yīng)于夾角α的不同設(shè)定，流量計(jì)的測(cè)量管以及外殼等也可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)和使用需要來(lái)確定。在前面的說(shuō)明書(shū)中參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解，在不偏離如權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的范圍的前提下可以進(jìn)行各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種科里奧利流量計(jì)，包括: 具有流體進(jìn)口的輸入單元，用于將流體通道中的流體沿所述流體進(jìn)口的方向引入所述流量計(jì)；以及 具有流體出口的輸出單元，用于將流體沿所述流體出口的方向從所述流量計(jì)排出； 其中，所述流體進(jìn)口的方向和所述流體出口的方向的夾角大于0°且小于180°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的科里奧利流量計(jì)，其中，所述流體進(jìn)口的方向與所述流體出口的方向的夾角是90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的科里奧利流量計(jì)，其中，所述科里奧利流量計(jì)包括用于產(chǎn)生科里奧利效應(yīng)的測(cè)量管，所述測(cè)量管包括成90°的彎曲部。
4.一種制造科里奧利流量計(jì)的方法，所述科里奧利流量計(jì)包括具有流體進(jìn)口的輸入單元，用于將流體通道中的流體沿所述流體進(jìn)口的方向引入所述流量計(jì)；以及具有流體出口的輸出單元，用于將流體沿所述流體出口的方向從所述流量計(jì)排出，所述方法包括: 構(gòu)造所述科里奧利流量計(jì)，使得所述流體進(jìn)口的方向與所述流體出口的方向的夾角大于O。且小于180。。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造科里奧利流量計(jì)的方法，其中，所述流體進(jìn)口的方向與所述流體出口的方向的夾角是90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造科里奧利流量計(jì)的方法，還包括:構(gòu)造所述科里奧利流量計(jì)，使得其用于產(chǎn)生科里奧利效應(yīng)的測(cè)量管包括成90°的彎曲部。
全文摘要
提供一種科里奧利流量計(jì)和其制造方法?？评飱W利流量計(jì)包括具有流體進(jìn)口的輸入單元，用于將流體通道中的流體沿流體進(jìn)口的方向引入流量計(jì)；以及具有流體出口的輸出單元，用于將流體沿流體出口的方向從流量計(jì)排出；其中，流體進(jìn)口的方向和流體出口的方向的夾角大于0°且小于180°。
文檔編號(hào)G01F1/84GK103206994SQ20121001144
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者趙恒 , 徐迎雪 申請(qǐng)人:艾默生過(guò)程控制流量技術(shù)有限公司