专利名称：科里奥利流量计和其制造方法
技术领域：
本发明涉及流体流量测量领域，尤其涉及一种科里奥利流量计和其制造方法。
背景技术：
科里奥利流量计因其测量准确度高、可测量流体范围广等优点得到了广泛的应用。为简便起见，若无特别说明，下文中简称的“流量计”亦指科里奥利流量计。通常，科里奥利流量计能够按功能划分为两个部分:传感器部分和变送器部分。传感器部分用于直接或间接感测流体在测量管中流动所受到的科里奥利力，并将其转换为电信号，发送给变送器部分。变送器部分中的处理器将由传感器部分得到的感测结果与其它参数相结合，计算流体的流量，并将计算结果输出。为简便起见，所附说明书附图中未示出流量计的变送器部分。图1是示出当前普遍使用的科里奥利流量计100的结构的示意图。如图1中所示，流量计100包括流体输入部分101和流体输出部分103。流体输入部分101包括引导流体进入流量计的流体进口，其方向以箭头IOld示出。流体输出部分103包括引导流体从流量计内部排出的出口，其方向以箭头103d示出。如图1中所示，流体进口方向IOld和流体出口方向103d的方向相同。换句话说，流体进口方向IOld和流体出口方向103d的之间的夹角为0°
发明内容
参考图1描述的现有科里奥利流量计能够方便地布置于直流体通道中。但这种流量计无法直接应用于流体通道的拐角处。并且，当流体通道具有拐角时，由于同时存在拐角压降和流量计压降，使得流量系统整体压损较大。本发明的目的是提供一种科里奥利流量计和其制造方法，使得该流量计能够直接应用于流体通道的拐角处，并且降低流量系统的整体压损。本发明的一个实施例是一种科里奥利流量计。该科里奥利流量计包括:具有流体进口的输入单元，用于将流体通道中的流体沿流体进口的方向引入流量计；以及具有流体出口的输出单元，用于将流体沿流体出口的方向从流量计排出。流体进口的方向和流体出口的方向的夹角大于0°且小于180°。本发明的另一个实施例是一种制造科里奥利流量计的方法。该科里奥利流量计包括具有流体进口的输入单元，用于将流体通道中的流体沿流体进口的方向引入流量计；以及具有流体出口的输出单元，用于将流体沿流体出口的方向从流量计排出。该方法包括:构造科里奥利流量计，使得流体进口的方向与流体出口的方向的夹角大于0°且小于180°。在应用本发明的实施例时，可以依据所要安装的流体通道的拐角角度确定α的具体值。从而，通过适当地布置流量计的流体进口的方向与流体出口的方向的夹角，允许流量计直接安装在流体通道的拐角处，从而有效降低流量系统的整体压损。
参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。图1是示出当前普遍使用的科里奥利流量计的结构的示意图。图2是示出根据本发明实施例的科里奥利流量计的结构的示意图。图3是示出根据本发明实施例的科里奥利流量计的传感器部分的透视图。图4(a)和图4(b)是分别示出现有技术的科里奥利流量计与根据本发明实施例的流量计的安装情形的示意图。
具体实施例方式下面参照附图来说明本发明的实施例。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域技术人员已知的部件和处理的表示和描述。在本发明的一个实施例中，提供一种科里奥利流量计，其包括:具有流体进口的输入单元，用于将流体通道中的流体沿流体进口的方向引入流量计；以及具有流体出口的输出单元，用于将流体沿流体出口的方向从流量计排出。其中，流体进口的方向和流体出口的方向的夹角为α，且0° < α < 180°。待测量流量的流体可以但不受限制地例如是诸如水、汽油、原油等的液体，或者诸如天然气、氧气等的气体。相应地，流体通道可以但不受限制地是例如传送水、汽油等的传送管道，或是远距离输送原油的大直径原油输送管。同样，流体通道也可以但不受限制地例如是输送诸如天然气、氧气等的各种管道。当然，流体通道也可以是诸如水渠的非封闭式管道。输入单元的流体进口的方向和输出单元的流体出口的方向之间的夹角α可以在0°至180°之间进行选择。具体来说，可以依据已知流体通道拐角的角度来选定夹角α的大小。例如，当流体通道的拐角分别是60°、90°和120°时，相适应地，分别将流量计的流体进口的方向和流体出口的方向的夹角选择为60°、90°和120°。显然，当已知流体通道的拐角为其它角度时，也可以将流量计的流体进口的方向和流体出口的方向的夹角α选择为0°至180°范围内的其它角度。在流量计的流体进口方向和流体出口方向与流体通道拐角的角度相同或相适应的情况下，流量计可以被直接安装在流体通道的拐角处。在这种情况下，流体通道的拐角压降和直通道中的流量计本身的压降被单独的流量计压降所代替，因而减小了整个系统的压力损失。更具体来说，虽然根据本发明实施例，对流量计的流体进口方向和流体出口方向进行了设定，使其夹角α在0°至180°的范围内，但是，相比于现有技术中夹角α为0°的情况，根据本发明实施例的流量计的测量管(诸如振动管)仍可采用惯用的形状和结构。因而，根据本发明实施例的流量计与现有流量计相比，其压降并不会升高或显著升高。因而，直接将其安装在流体通道拐角处，不仅消除了拐角压降，而且没有引起其它压降的升高，从而使得系统的总压损降低。
当然，相比于现有技术中夹角为0°的情况，根据本发明实施例的流量计，其测量管和外壳等的设计和布置也可以适应于流体进口和流体出口的夹角的设定，根据特定的使用和设计需要进行调整。下文中将参考图3举例说明。根据本发明实施例的科里奥利流量计还可以包括:诸如振动管的测量管，用于产生科里奥利效应，以使得能够使用科里奥利原理测量流体的流量；传感装置，用于直接或间接地感测科里奥利力或扭矩等数据，并将这些数据转化为电信号传送给数据处理器；数据处理器，用于对从传感装置获得的数据进行处理，并基于已知参数计算流体的流量；通信装置，用于将流量计算结果输出到用户端。在附图中，为了简便起见，将省略上述各组件中未讨论的组件。鉴于在当前实际应用中，90°的流体通道拐角较为常见，在下文中，将参考图2和图3说明α取90°时的实例。图2是示出根据本发明实施例的、其流体进口方向和流体出口方向夹角为90°的流量计200的结构的示意图。流量计200包括:具有流体进口的输入单元201，用于将流体通道中的流体沿流体进口的方向(箭头201d)引入流量计；以及具有流体出口的输出单元203，用于将流体沿流体出口的方向(箭头203d)从流量计200排出。从图2可以直观地看出，流体进口方向201d与流体出口方向203d垂直。换句话说，流体进口方向201d与流体出口方向203d的夹角α成90°。图3是示意性示出与图2所示流量计200相对应的流量计300的实体的透视图。输入单元301 (深色部分)对应于流量计200的输入单元201。输出单元303 (深色部分)对应于流量计200的输出单元203。在本实施例中，输入单元301和输出单元303包括有将流体分别引入各测量管的分流器。由图3中可见，输入单元301的流体进口的方向和输出单元303的流体出口的方向基本垂直。如图3所示,流量计300还包括表体302a,以及设置于表体302a中的诸如振动管的测量管302b。在根据图3的实施例中，适合于90°的流体进口与流体出口夹角，测量管302b被配置为具有成90°的弯曲部。此外，在该实施例中，表体302a也被配置为具有90°弯曲的弯曲部。需要说明的是:测量管具有成90°的弯曲部，只是一种优选的实施方式。其它形状的测量管，诸如U形、S形等同样可以满足本发明的要求，只要流体进口与出口之间的夹角成90°，或依据流体通道拐角角度，只要流体进口与出口之间的夹角位于0°至180°范围内即可。图3中示例性示出了使用双管式测量管(振动管)的情形。不受限制地，也可以使用单管式测量管，或本领域使用的任何测量管的形式。下文中将参考图4a和图4b详细比较根据本发明的流量计与现有技术中的流量计的安装位置差别和优缺点。图4a和图4b是分别示出现有技术中的流量计与根据本发明实施例的科里奥利流量计的安装情形的示意图。传统的流量计的流体进口和出口方向在一条直线上，即流体进口和出口方向成0°夹角。因而，传统的流量计只适合安装在直线形流体通道中。如图4a中所示，在流体通道具有拐角时，即使欲测量拐角处的流体流速，也只能将流量计安装在邻近拐角的直通道中。在这种情况下，系统的总体压降(总压损)是拐角压降丨Psa和流量计本身压降丨Pi+的和。在使用根据本发明实施例的流量计的情况下，由于根据本发明的流量计的流体进口和出口方向的夹角是依据要应用于的流体通道的拐角的角度制造的(例如是90° )，所以可以将流量计直接安装在流体通道拐角处，如图4b所示。在这种情况下，系统的总体压降(总压损)只为该流量计本身的压降丨P。因而，系统的总压损被降低了。在本发明的另一个实施例中，还提供一种制造上文所述的科里奥利流量计的方法。该方法包括:构造科里奥利流量计，使得输入单元的流体进口的方向与输出单元的流体出口的方向的夹角为α，且0° < α < 180°。在确定了流体进口与流体出口的夹角的度数的情况下，对具有该夹角的科里奥利流量计的构造可以采用本领域惯用的各种构造方法和制造工艺。本领域技术人员可以根据应用和设计需要进行选择。α的具体值可以根据流量计所要应用于的流体传输系统的流体通道的拐角角度来确定。当前，流体通道通常具有90°的拐角，因而，在制造时，可以将流量计的输入单元的流体进口方向和输出单元的流体出口方向的夹角构造为90°。适应于将流体进口方向和出口方向的夹角α构造为90°，可选地，还可以将科里奥利流量计中包括的用于产生科里奥利效应的测量管构造为包括成90°的弯曲部，如图3中所示出的那样。适应于夹角α的不同设定，流量计的测量管以及外壳等也可以进行适当调整。这可以由本领域技术人员根据设计和使用需要来确定。在前面的说明书中参照特定实施例描述了本发明。然而本领域的普通技术人员理解，在不偏离如权利要求书限定的本发明的范围的前提下可以进行各种修改和改变。
权利要求
1.一种科里奥利流量计，包括: 具有流体进口的输入单元，用于将流体通道中的流体沿所述流体进口的方向引入所述流量计；以及 具有流体出口的输出单元，用于将流体沿所述流体出口的方向从所述流量计排出； 其中，所述流体进口的方向和所述流体出口的方向的夹角大于0°且小于180°。
2.根据权利要求1所述的科里奥利流量计，其中，所述流体进口的方向与所述流体出口的方向的夹角是90°。
3.根据权利要求2所述的科里奥利流量计，其中，所述科里奥利流量计包括用于产生科里奥利效应的测量管，所述测量管包括成90°的弯曲部。
4.一种制造科里奥利流量计的方法，所述科里奥利流量计包括具有流体进口的输入单元，用于将流体通道中的流体沿所述流体进口的方向引入所述流量计；以及具有流体出口的输出单元，用于将流体沿所述流体出口的方向从所述流量计排出，所述方法包括: 构造所述科里奥利流量计，使得所述流体进口的方向与所述流体出口的方向的夹角大于O。且小于180。。
5.根据权利要求4所述的制造科里奥利流量计的方法，其中，所述流体进口的方向与所述流体出口的方向的夹角是90°。
6.根据权利要求5所述的制造科里奥利流量计的方法，还包括:构造所述科里奥利流量计，使得其用于产生科里奥利效应的测量管包括成90°的弯曲部。
全文摘要
提供一种科里奥利流量计和其制造方法。科里奥利流量计包括具有流体进口的输入单元，用于将流体通道中的流体沿流体进口的方向引入流量计；以及具有流体出口的输出单元，用于将流体沿流体出口的方向从流量计排出；其中，流体进口的方向和流体出口的方向的夹角大于0°且小于180°。
文档编号G01F1/84GK103206994SQ20121001144
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者赵恒 , 徐迎雪 申请人:艾默生过程控制流量技术有限公司