CN1201903A - 在科氏流量计的测量管上固定金属体的方法 - Google Patents

在科氏流量计的测量管上固定金属体的方法 Download PDF

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Abstract

为了避免高温过程,提出了一种在科氏流量计的测量管(1)的外圆周(1′)上固定一具有圆周面(22)的金属体(2)的方法,该金属体有一个与外圆周匹配的孔(21),将金属体首先套在测量管上。然后金属体在环境温度下这样压紧在测量管上,即,在至少一部分圆周面上施加一个足以使之固定的压力,但实际上又不使测量管的内径变小。此金属体与一激励器或与传统器协同工作或用作悬臂质量或用作端段。

Description

在科氏流量计的测量管 上固定金属体的方法
本发明涉及一种方法,用在科氏流量计的一根直的钛或锆制测量管的外圆周上固定一金属体,该金属体有一周缘面和一与此外圆周面适配的孔。这种金属体与一激励器或与一传感器协同工作或用作测量管的悬臂质量或端段。
众所周知,用科氏流量计可测量在一装有科氏流量计的管道内流动的流体的质量流量和/或密度。本发明涉及的此类流量计的一种特殊的型式中有唯一的一根直的测量管。为了达到流量计足够的工作温度范围,测量管用钛或锆制造,然而不用不锈钢。
测量管被上面已提及的激励器激振。当一种流体流过流量计时,在测量管上作用科氏力。因此测量管的流体进口侧部分相对于其流体出口侧部分不同相地振动。众所周知,这种相位移是瞬时流量的一种度量。瞬时的流体密度已知与测量管的瞬时振动频率成正比,并因而同样能测出。
相位移借助于例如两个传感器测出,其中之一装在测量管的流体进口侧部分的这一侧上,另一个装在测量的流体出口侧部分的那一侧上。
在工业上通用的具有所提及的单一测量管的科氏流量计中,迄今金属体与测量管钎焊或熔焊,这是一种在高温下从事的工序。这导致一种尤其是局部的测量管加热。
这种加热促使用钛或锆制的测量管材料的屈服极限显著减小,对于钛屈服点例如从800N/mm2降至500N/mm2。由此导致降低允许的轴向应力并因而减小了科氏流量计的工作温度范围。
因此本发明的目的在于提供一种用于将金属体固定在科氏流量计测量管上的方法,这种方法不需要任何加热过程,如钎焊或熔焊。
为了达到此目的,本发明包含在一种用于在科氏流量计的一根单一的直的钛或锆制的测量管外圆周上固定一与激励器协同工作或与传感器协同工作或用作科氏流量计的悬臂质量并具有一周缘面的金属体的方法中,科氏流量计的金属体有一与测量管外圆周相配的孔,按此方法,金属体套在测量管上并接着通过以下所述在环境温度下压紧在测量管上,即,在周缘面的至少一部上施加一个足以用于固定但实际上又不使测量管在固定点处的内径变小的压力。
在GB-A2261837中介绍了一种用于在金属管端部的外圆周上固定一具有锥形或圆柱形周缘面的金属体的方法,该金属体有一与外圆周适配的孔,按此方法,金属体套在金属管上并接着在一冲模中压紧在金属管上,直至在锥形周缘面的情况下金属管的圆柱形和端部成锥形,或在圆柱形圆周面的情况下金属管端部的直径变得比原始的小时为止。
在US-A3745633中公开了一种金属压力机,用于在金属管端部的外圆周上固定具有六边形周缘面的镁阳极,该镁阳极有一与金属管外圆周适配的孔,它套在此金属管上并接着在冲模中在约175℃至260℃的温度下压紧在金属管上。
按本发明第一种最佳设计此测量是圆柱形的。
按本发明第二种最佳设计,金属体是一金属盘。
按本发明第三种最佳设计,金属体是一圆环形金属盘,以及在其整个圆周面上施加压力,这一设计也可在第一或第二种设计中应用。
按本发明第四种最佳设计,金属体在孔的部位有预定的厚度和一与之相比较薄的凸肩,压力施加在金属体从较薄的凸肩伸出的部分上。
本发明的重要优点尤其在于,可以取消用于将金属体固定在测量管上的钎焊或熔焊过程,因为通过压力的作用导致在测量管与金属体之间的一种极稳定的机械连接。这种连接如此牢固,以致即使经过测量管长期持续的扭转振动它也不可能脱开。
由于注意到在本发明中测量管在固定金属体的地方的内径实际上不变小,所以保证在测量管内不会形成任何沉积,这种沉积会造成压力损失。
下面借助于附图详细说明本发明,图中部分透视地表示了不同的实施例以及相同的部分用同一个符号表示。
图1表示固定在科氏流量计的一根仅画有局部的圆柱形单一测量管上的圆盘形金属体透视图;
图2表示固定在科氏流量计的一根仅画有局部的圆柱形单一测量管上的方盘形金属体透视图;
图3表示固定在科氏流量计的一根仅画有局部的圆柱形单一测量管上的圆盘形并具有一凸肩的金属体透视图;
图4为部分剖开表示的带有被固定的金属体的第一种科氏流量计的纵视图;以及
图5为部分剖开表示的带有被固定的金属体的第二种科氏流量计的纵视图。
图1透视和局部地表示单一的圆柱形测量管1,它是科氏流量计的组成部分并在其延伸过程中在测量管1的一个外圆周1′上固定一圆盘形金属体2。
为此,按本发明的方法首先将有一与测量管1的外圆周适配的孔21和圆周面22的金属体2套在测量管1上直到规定的固定地点;在图1中此固定地点在测量管1的中央。
然后金属体2借助于图中没有表示的机器这样压紧在测量管1上,即,至少在部分圆周面22上施加一足够用于固定的压力。这一压力沿径向向里并由机器的多个与圆周面22面接触的钳嘴施加。只施加这样的压力,即,它实际上并不在固定位置使测量管1的内径变小。
在如图1所示的固定状态下,在钳嘴接触面处的圆周面22成为凹陷面23,它所处的位置比圆周面22上未受压力作用的那些部分略深一些。这种情况表示,在圆周面22上产生了塑性变形。
图2表示的状态是在单一的圆柱形测量管3上仍大体在中央固定了一个方盘形的金属体4。这基本上如由对图1的说明中已知的那样进行。在金属体4周围的表面42上施加压力的机器的钳嘴现在最好贴靠在其全部面上,所以看不到任何凹陷面。仍然只施加一个实际上不会使固定位置处的测量管1的内径变小的压力。
图3表示了一个举例,说明金属体也可以有任何别的适合的几何形状来代替圆盘或方盘形,按图3,在圆柱形测量管5上大体在中央固定了一个带有凸肩7的圆盘形金属体6。
这基本上如由对图1的说明中已知的那样来进行。在金属体6圆周面62上施加所需压力的机器的钳嘴贴靠在金属体6的前部圆盘61和后部圆盘63上,所以现在重新产生凹陷面62、64。
图4和5中局部剖切的纵向视图表示了一种科氏流量计10,在使用的情况下它***一根被要测量的流体流过但出自于视图清晰的原因图中没有表示的有给定直径的管道线路中并应与管道在工作中流体密封地连接起来。
在图4和5中为此目的表示了相应的法兰111、121,它们分别通过一短的管段112、122与各自的端段113、123连接,单一的直的测量管13的进口端11和出口端12分别通入或在此端段113、123中并固定在其中。取代通过法兰111、121,流量计10也可以通过其他常用的固定装置插接在管道内。
测量管13的进口端11和出口端12固定在一支架上,支架例如可设计为开口或封闭的框架的形式或圆柱管14的形式。封闭的框架或圆柱管14按一个外壳的型式完全包围着测量管13。测量管13与端段113、123按本发明的方法互相固定。
在端段113、123之间的中央,在测量管13上按本发明的方法固定一圆盘形金属体15,后者与一激励器16协同工作,激励器装在端段113、123之间的大体中央。它例如是一种电磁激励器,激励器例如包括固定在支架或管14上的线圈161和固定在金属体15上的永久磁铁162。
在科氏流量检测元件和科氏流量计的先有技术中介绍的用于此目的各种类型的激励器可以在这里用作激励器。借助于激励器16激励测量管13使之在工作时弯曲振动,弯曲振动的频率等于流体通过它流动的测量管瞬时机械共振频率。
在图5中金属体15有一凸肩151,如在图3中已经表示的那样。凸肩用作悬臂质量,在先前的EP中请97810059.2中对它已作了详尽的说明。
此外,在图4和5中示意表示了测量管13进口侧和出口侧运动的第一和第二传感器17、18,它们装在测量管中央与进口侧和出口侧端段113和123之间的等距离处。在测量管13上在各传感器所在位置有另一个圆环形金属体132、133,它们按本发明的方法固定在那里并与传感器17、18协同工作。
在科氏流量检测元件和科氏流量计的先有技术中介绍的用于此目的的各种类型的传感器可在这里用作传感器17、18,例如距离、速度或加速度传感器,它们例如按电动的或光学的原理工作。
金属体的金属可以与钛或锆制的单一测量管的金属不同,尤其是可以用不锈钢制成金属体。

Claims (5)

1.在科氏流量计的一根单一的直的用钛或锆制的测量管(13)外圆周上固定一与激励器(16)协同工作或与传感器(17、18)协同工作或用作端段(113、123)或用作科氏流量计的悬臂质量并且有一周缘面的金属体(15;132、133;151)的方法,科氏流量计的金属体(15;132、133;151)有一与测量管外圆周相配的孔,按此方法,金属体套在测量管上并接着通过以下所述在环境温度下压紧在测量管上,即,在周缘面的至少一部分上施加一个足以用于固定但实际上又不使测量管在固定点处的内径变小的压力。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,测量管是圆柱形的。
3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,金属体是一金属盘。
4.按照权利要求1和2所述的方法,其特征在于,金属体是一圆环形金属盘,以及在其整个圆周面上施加此压力。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,金属体在孔的部位有预定的厚度和有一与之相比较薄的凸肩(7),以及,压力施加在金属体从较薄的凸肩伸出的部分(61、63)上。
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