专利名称：质量流量传感器测量导管的固定方法
技术领域：
本发明涉及下述内容，即将互补型质量流量传感器上至少一测量导管的两端分别固定于入口侧转换板和出口侧转换板上的孔中。
质量流量传感器基本上仅采用两种导管类型，其中之一称为直测量导管，另一种是任意弯曲或扭曲的测量导管环路，其中U型环路是推荐使用的导管类型。考虑到对称性，通常采用处于静止状态在两平行平面内相互平行延伸的两个直测量导管或相应的导管环路。
考虑两种不同类型中的一种，它采用两个平行直导管，美国专利申请4768384和4793191中已对其进行了说明。另一种采用两平行U型导管环路的类型在美国专利4127028中已公开。
WO—A—87106691公开了一互补型质量流量传感器，此传感器上至少一测量导管的两端分别插入入口侧和出口侧转换板的孔中，并通过在一些图中所示的材料凸起部的前侧和后侧利用熔焊，锡焊或铜焊将其固定在孔中。转换板设置(固定)在一外支撑件上。
调查表明，在上述熔焊，锡焊或铜焊操作中，在测量导管与转换板的固定点处，所要求供入的热量会使冷却后的材料处于应力状态，这可能导致金属引起应力腐蚀断裂，特别是在对测量导管所用材料有腐蚀性的流体进行测量时会发生此情况。
本发明的目的就是通过提供另外一种使测量导管与转换板固定的方法以解决上述问题，此方法在最大程度上消除了金属会有应力腐蚀断裂的危险。
由此，本发明提供了一个使互补型质量流量传感器上至少一测量导管的两端分别固定于一入口侧转换板和一出口侧转换板上的孔中的方法，转换板本身定位在一外支撑件上，测量导管的每一端插入相配合的孔中，在不需供给热量的情况下利用插入相应端部的滚轧模具使导管与相应孔的孔壁压合。
根据本发明的一个有利改进点，如果采用至少两个测量导管，应使相应端部与相应转换板压合直至测量导管达到最优动态平衡。
在这个改进的最佳实施例中，为了能确定最佳动态平衡，在外支撑件上设置一加速度传感器，使相应测量导管与相应转换板压合直至加速度传感器输出信号达到最小。
本发明所述方法中所用的一滚轧模具在关于锅炉或热交换管联接的美国专利4090382中已有描述。
参照唯一的附图
将对本发明进行详述，此图是关于一质量流量传感器一实施例上某一部分的局部截面示意透视图，该部分上有两平行直测量导管，此两个导管是本发明所述方法中所涉及的基本组成部分。
图中所示出的是质量流量传感器上本发明所涉及的基本部分。而其它功能部分未示出以使插图简化，关于后者，参阅前述先有技术文件。
具有入口侧端部11和出口侧端部12的第一直测量导管1和具有入口侧端部21和出口侧端部22的第二直测量导管2定位于一入口侧转换板3的相应孔31，32和出口侧转换板4的相应孔41，42中。两转换板3，4本身固定在一支撑件上，比如说一刚性支撑管5。
当工作运行中，测量导管1，2装在传输被测流体的通道中，此流体譬如说可以是液体或气体。可通过法兰，螺钉及类似零件来完成联接。因此，被测流体也流过测量导管1，2。
在实施例中，测量导管1，2相互平行延伸。一激振器(未示出)使测量导管1，2在导管轴线所处的平面上产生反向共振。
检测振动的两检测元件沿测量导管间隔布置。流体的质量流量流速可以常规方法由检测信号的相位差确定出来。并且/或者流体密度可由测量导管的振动频率确定出来。
在测量导管1，2定位于转换板3，4中之后，一滚轧模具6插入相应测量导管1，2端部的腔体中。在其前端(沿插入方向看)，滚轧模具6带有一具有轧辊62的罩壳61，62分布在罩壳61的四周，并且可旋转地安装在相应开口中。
在滚轧模具6旋转时，轧辊62运动的圆形轨迹所具有的半径可利用工件63调节，工件63可在插入方向上移动。与轧压模具6第一次插入测量导管1，2的腔体时所具的半径相比，通过使此半径增加，可将导管的端部分别抵靠在孔31，41，32，42的孔壁上。
在此种方式下，测量导管1，2的端部11，12和21，22分别与孔31，41和32，42的孔壁压合，而无需供给热量。其结果是使测量导管1，2所用材料有轻微的塑性变形，因而在这些区域可提供相当牢固的机械联接。
进一步说，如果测量导管未在支撑管中卡紧，由此它们会略有伸长，这样测量导管1，2的端部的壁厚会变得略薄，这会在相关测量导管轴向产生一称作“轴向应力”的压应力。在相应的孔31，41和32，42中，压应力沿径向作用，故称为“径向应力”。
径向应力的成因如下；在压合过程中，测量导管1，2的端部11，12，21，22塑性变形，此时转换板3，4由于其厚度比端部大故基本上产生弹性变形，这样在压合后，转换板朝向端部中心施加一径向力。
径向应力是完全避免应力腐蚀断裂的根本原因，在先有技术的质量流量传感器中，由于其测量导管端部与入口侧转换板和出口侧转换板是以软—锡焊、铜焊或熔焊接合的，故上述应力断裂会不可避免地发生。轴向应力也有助于避免发生应力断裂，但作用小得多。
发明者惊奇地发现至今为止仅用于联接锅炉或热交换管上不移动的，特别是不振动导管的上述压合方法，可以成功地用于联接质量流量传感器在工作运行中振动的测量导管，并且也避免上述锡焊，铜焊或熔焊产生的缺陷。
在至少具有两测量导管的质量流量传感器中，采用压合方法还有一个优点，即可使测量导管获最优动态平衡。这一点将利用一质量流量传感器的实例进行说明，该传感器具有两个直测量导管，测量导管由前面提及的一支撑管环绕，参阅附图。
首先将转换板3，4固定在支撑管5上，支撑管和转换板也可是做成一体的结构。然后，将测量导管1，2的端部12，22定位于转换板4的相应孔41，42中，通过旋转位于管中的滚轧模具6，在孔的整个长度上使导管端部与孔壁预压合，“预压合”即是指尚未施加全部压力。
然后，将测量导管1，2的端部11，21定位于转换板3的相应孔31，32中。利用滚轧模具6，在孔的整个长度上采用全部压力使测量导管中的一根导管1的端部11与孔31的孔壁压合。
此后，利用滚轧模具6使另一测量导管2的端部21与相应孔壁压合直至测量导管达到最优动态平衡，即使滚轧模具6的工件63移动并同时旋转直至导管获得平衡。
最后，采用全部压力使测量导管1的预压合端12与转换板4的孔41的孔壁压合。然后，利用滚轧模具6使测量导管2的预压合端22与相应孔壁压合直至测量导管1，2获最优动态平衡。
为使最优动态平衡得以确认，在支撑件5上设置一加速度传感器。执行压合过程直至此传感器输出信号达到最小为止。
如果在压合后相应孔的端部要与相应测量导管的端部对齐，转换板上相应表面(图中可见其前表面)可用一起止挡作用的装置罩住，否则相应测量导管插入时难以与孔的端部对齐。
权利要求
1.一种将互补型质量流量传感器上至少一测量导管的两端分别固定于一入口侧转换板和一出口侧转换板上孔中的方法，转换板本身固定在一外支撑件上，测量导管的每端插入相应孔中，并利用插入相应端部中的一滚轧模具在不需热量的情况下使导管端部与相应孔的孔壁压合。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少有两根测量导管与相应转换板压合直至导管达到最优动态平衡。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于为了确认最优动态平衡，在外支撑件上设置一加速度传感器，使相应测量导管与相应转换板压合直至加速度传感器信号达到最小。
全文摘要
用来将测量导管端部固定于互补型质量流量传感器的相应转换板上的方法，这种方法能完全消除在此区域上发生应力腐蚀断裂的危险。测量导管端部插入相应转换板的相应孔中，并在无需供热的情况下利用插在相应端部中的一滚轧模具使相应端部与相应孔的孔壁压合。
文档编号G01F1/84GK1124842SQ95106590
公开日1996年6月19日 申请日期1995年5月24日 优先权日1994年9月19日
发明者格哈德·埃科特, 阿尔弗莱德·温格, 赖讷·劳伦兹 申请人:安德雷斯和霍瑟·弗罗泰克有限公司