CN109425397B - 科里奥利质量流量计及其传感器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种科里奥利质量流量计用传感器组件，流量计具有用于连接上游流体管道的上游管道接头和用于连接下游流体管道的下游管道接头，传感器组件安装于流量计的壳体内，其包括：流体流动管，具有流体输入管路和流体输出管路以及串联在流体输入管路和流体输出管路之间的双重环路管路；隔振结构，至少包括固定设置在流体流动管上以将流体流动管分隔为振动管路和非振动管路的第一隔振件；增重结构，设置在非振动管路上，增重结构及非振动管路与壳体不接触；以及连接结构，一端固定连接在非振动管路上，另一端固定连接在上游管道接头和/或下游管道接头上，以使非振动管路与对应的上游管道接头和/或下游管道接头之间为柔性连接。

Description

科里奥利质量流量计及其传感器组件

技术领域

本发明涉及科里奥利质量流量计，具体涉及一种具有串联双重环路管路的流体流动管的传感器组件，以及具有该传感器组件的科里奥利质量流量计。

背景技术

科里奥利质量流量计是一种直接精密地测量流体流量的仪表。典型的科里奥利质量流量计结构主体采用两根并排的U形管，让两根管在其共振频率下同频反相振动，即它们会同时靠拢或同时张开。如果在振动管同步振动的同时，将流体导入管内，使之沿管内向前流动，则振动管将强迫流体与之一起振动。流体为了反抗这种强迫振动，会给振动管一个与其流动方向垂直的反作用力，在这种被叫做科里奥利效应的作用下，振动管将产生扭转变形，流体入口段管与流体出口段管在振动的时间先后会有差异，这叫做相位时间差。这种差异与流过振动管的流体质量流量的大小成正比。如果能检测出这种时间差异的大小，则可将质量流量的大小确定。科里奥利质量流量计就是依据上述原理制成。

目前，按照传感器内的振动管数量，可分为单管形和双管形，单管形仪表不分流，测量管中流量处处相等，对稳定零点有好外，也便于清洗，但易受外界振动的干扰，仅见于早期的产品和一些小口径仪表。双管形仪表既实现了双管相位差的测量，也增了大信号增强了线性，同时降低外界振动干扰的影响。

按照传感器的管形结构可大致分为直管形和弯管形，直管形仪表不易存积气体，流量传感器尺寸小，重量轻。但自振频率高信号不易检测，为使自振频率不至于太高，往往管壁做得较薄，易受磨损和腐蚀。弯管形检测管的仪表管道刚度低，产生信号相对较大，技术也相对成熟。因为自振频率也低(80-150Hz)，可以采用较厚的管壁，仪表耐磨、耐腐蚀性能较好，但易存积气体和残渣引起附加误差切对安装空间有要求。

目前市场上的较为成熟的管形是双Π型管结构，因其结构简单，制造容易，灵敏度适中，抗冲击能力较强的特点，使之成为目前最为经济的传感器结构。

但是，当质量流量计应用到食品和医疗领域时，则基本不采用双Π型管结构，其原因在于：首先，食品和医疗领域有卫生要求，作为计量用的流量计内部不能有分流管道；其次，若以单管做Π形管形式，会因内部管道复杂而发生多模态的耦合，影响性能，因此，一般用于食品和医疗领域的质量流量计只能采用单管或非Π形管结构，这既降低了计量精度，也阻碍了质量流量计的推广。

为了解决上述问题，现有技术出现了一种具有没有分流结构的双Π型单管传感器的科里奥利质量流量计，如中国专利文献CN1116588C公开的具有连续的流体流动管的科里奥利质量流量计，其流体流动管具有双重环路，从流体流经管路处接收流体所用的输入管路，将流体送回至流体流经材料所用的输出管路，及包绕着双重环路的壳体，流量计组件具有：配置在流体流动管上的具有第一和第二端部的第二环路，通过第一端部从第一环路的第二端部接收流动材料，通过第二端部将流动材料引导至输出管路；位于流体流动管上的跨接部分，它将流动流体由第一环路引导至第二环路；固定连接在壳体和流体流动管上的固定连接部件；及连接于第一环路和第二环路的支撑杆。从该专利文献的全文来看，其固定连接部件的主要作用在于：1、采用熔焊的方式将双环路牢固地连接在壳体上；2、采用相当大的质量来减小熔焊对固定连接部件的微小畸变，降低畸变对双环路的影响；3、通过设置固定连接部件，实现流量计的振动部分和流量计安装至流体流经管路上的非振动部分分离开。

然而，该专利文献公开的技术方案在实际使用中仍存在以下缺陷：1、对于熔焊造成的微小畸变，该专利文献采用相当大的质量的方式虽然可以减小畸变的影响，却不能完全消除；2、由于固定连接部件与壳体基座是直接熔焊在一起的，而壳体基座和壳体盖也同样采用相当厚的材料制作而成，且同样采用熔焊方式连接在一起，因此，固定连接部件与整个外壳是刚性连接在一起，其对振动的分离作用有限，由于固定连接部件不能完全消除畸变，也就造成了振动部分的振动不能完全对称抵消，导致振动外泄，难以获得稳定的零点和计量性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种科里奥利质量流量计及其传感器组件，以解决现有技术中科里奥利流量计传感器组件振动部分和非振动部分的振动分离效果有限而导致的难以获得稳定的零点和计量性能的缺陷。

为此，第一方面，本发明提供了一种科里奥利质量流量计用传感器组件，所述流量计具有用于连接上游流体管道的上游管道接头和用于连接下游流体管道的下游管道接头，所述传感器组件安装于所述流量计的壳体内，其包括：

流体流动管，具有流体输入管路和流体输出管路以及串联在所述流体输入管路和流体输出管路之间的双重环路管路；

隔振结构，至少包括固定设置在所述流体流动管上以将所述流体流动管分隔为振动管路和非振动管路的第一隔振件；

增重结构，设置在所述非振动管路上，所述增重结构及所述非振动管路与所述壳体不接触；以及

连接结构，一端固定连接在所述非振动管路上，另一端固定连接在所述上游管道接头和/或下游管道接头上，以使所述非振动管路与对应的所述上游管道接头和/或下游管道接头之间为柔性连接。

优选地，通过所述增重结构使得所述传感器组件的质心朝所述非振动管路偏移。

优选地，其特征在于，所述增重结构为固定安装在所述非振动管路上的配重块。

优选地，所述流体流动管的材质为不锈钢、哈氏合金、钛合金中的一种；和/或，所述配重块的材质为不锈钢、哈氏合金、钛合金、球墨铸铁中的一种。

优选地，所述流体流动管与所述配重块采用焊接或者机械连接方式固定连接。

优选地，所述焊接为钎焊或者氩弧焊。

优选地，所述机械连接为螺栓连接。

优选地，所述流体流动管和所述配重块的材质相同。

优选地，所述配重块在所述非振动管路上远离所述振动管路的根部设置。

优选地，所述配重块在所述非振动管路上与所述振动管路根部的距离占所述非振动管路竖直延伸长度的30％-50％。

优选地，所述配重块为水平架设在所述非振动管路上的悬拖，且所述悬拖在所述非振动管路的水平方向左右对称设置。

优选地，所述悬拖为具有一定厚度的矩形块。

优选地，所述矩形块的最小长宽尺寸与所述非振动管路外边缘形成的空间的长宽尺寸一致。

优选地，所述矩形块的厚度为所述非振动管路的单根管路外径的0.5-1.5倍。

优选地，所述矩形块的厚度为所述非振动管路的单根管路外径的1倍。

优选地，所述配重块为水平架设在所述非振动管路上的悬拖，且所述悬拖在所述非振动管路的水平方向非对称设置。

优选地，所述配重块包括分别设置在左右两侧的非振动管路上的子配重块，两侧的所述子配重块在水平方向对称设置。

优选地，所述双重环路管路包括具有流体材料输入端和第一连接端的第一环路以及具有流体材料输出端和第二连接端的第二环路，所述第一连接端与所述第二连接端相连通。

优选地，所述流体材料输入端和流体材料输出端位于同一水平面内，所述悬拖在所述非振动管路上的位置位于该水平面的下方。

优选地，按照流体材料在所述流体流动管中的流向，所述悬拖设有供所述第一环路穿设的第一通孔、第二通孔和第三通孔，以及设有供所述第二环路穿设的第四通孔、第五通孔和第六通孔，其中，所述第一环路的第二通孔和第三通孔设置在所述悬拖后端边缘的左右两侧且对称设置，所述第二环路的第四通孔和第五通孔设置在所述悬拖前端边缘的左右两侧且对称设置，所述第一环路的第一通孔与第二环路的第六通孔位于其它通孔之间且左右对称设置。

优选地，所述连接结构包括：连接梁，相对所述非振动管路水平设置，所述连接梁的至少一个轴向端部与对应的所述上游管道接头或下游管道接头固定连接；中间连接结构，一端与所述配重块固定连接，另一端与所述连接梁固定连接。

优选地，所述中间连接结构包括连接柱，相对所述连接梁竖直设置，所述连接柱一端与所述配重块固定连接，另一端通过一悬梁与所述连接梁固定连接。

优选地，所述连接柱为螺栓，设置为两个；两个所述螺栓在所述非振动管路的水平方向对称设置。

优选地，所述连接柱与所述悬梁为一体成型结构。

优选地，所述中间连接结构为固定设置在所述流体流动管上并位于所述第一隔振件下方的第二隔振件，所述第二隔振件一端与所述非振动管路固定连接，另一端与所述连接梁固定连接。

优选地，所述连接梁为筒状。

优选地，筒状连接梁的轴向两端分别与对应的上游管道接头和下游管道接头固定连接。

优选地，筒状连接梁包括位于所述流体流动管路前后两侧的弧形连接板，两所述弧形连接板的上侧和下侧分别形成第一通过槽和第二通过槽，所述流体流动管通过所述第一通过槽和第二通过槽穿过所述筒状连接梁。

优选地，所述弧形连接板轴向两端的弧形边缘与对应的所述上游管道接头或下游管道接头的焊接面形状适配。

优选地，所述连接梁与所述上游管道接头和下游管道接头同轴设置。

优选地，所述连接结构为固定设置在流体流动管上并位于所述第一隔振件下方的第二隔振件，所述第二隔振件具有朝向对应的所述上游管道接头和/或下游管道接头的延伸部，所述延伸部与对应的所述上游管道接头和/或下游管道接头固定连接。

优选地，所述第一隔振件和第二隔振件均为设有供所述流体流动管路穿过的通孔的片状结构，所述第一隔振件和第二隔振件通过所述通孔与所述流体流动管固定连接。

优选地，所述增重结构为所述非振动管路朝着与所述振动管路相反方向延伸的延长管路。

优选地，所述上游管道接头和所述下游管道接头分别与所述流量计的壳体固定连接；所述连接结构的所述另一端固定连接在所述壳体上。

优选地，所述流体流动管为一体成型管路。

优选地，所述流体输入管路基本呈“S”型，包括沿流体流动方向设置且弯向相反的第一弯弧和第二弯弧。

优选地，所述第一弯弧和第二弯弧均为圆弯弧。

优选地，所述第一弯弧的弯弧半径不大于所述第二弯弧半径的二分之一。

优选地，所述流体输入管路还包括设置在所述第一弯弧与所述第二弯弧之间和/或所述第二弯弧与所述双重环路管路之间的直线管。

优选地，所述流体输出管路与所述流体输入管路镜像对称设置。

第二方面，本发明提供一种科里奥利质量流量计，包括：

壳体；

传感器组件，安装于所述壳体内部；所述传感器组件为上述的传感器组件。

优选地，还包括与所述壳体固定设置且位于所述壳体的水平方向两侧的上游管道接头和下游管道接头，所述上游管道接头与所述下游管道接头同轴设置；所述上游管道接头一端与上游流经管路连接，另一端与所述流体输入管路连接；所述下游管道接头一端与下游流体管道连接，另一端与所述流体输出管路连接。

本发明的优点：

1、本发明提供的传感器组件，首先，其流体流动管没有分流结构，而是被构造为具有串联的双重环路管路。该种流体流动管由于没有分流结构，使得应用该流体流动管的传感器组件可广泛应用于对科里奥利流量计要求不能有分流结构的技术领域中，比如卫生型科里奥利质量流量计；其次，本发明的传感器组件，通过隔振理论分析，通过在流体流动管的非振动管路上设置增重结构及用于实现非振动管路与流量计的上游管道接头和/或下游管道接头之间柔性连接的连接结构，使得传感器组件的振动管路和非振动管路的振动分离，而且还能灵活的调整增重结构的重量及柔性连接方式，不必采用相当大的质量，即可满足隔振条件，从而减轻了整个传感器的重量。本发明通过在非振动管路上设置增重结构来调整传感器组件的重心，改善了振动状态，降低了非振动管路和振动管路的振动耦合；结合上非振动管路与流量计壳体之间的柔性连接，获得了良好的振动分离效果，有利于流量计获得稳定的零点和优异的计量性能。

2、本发明提供的传感器组件，其增重结构为固定安装在非振动管路上的配重块，结构简单，容易加工生产，在获得稳定零点及优异的计量性能的同时生产成本增加少许，有利于市场推广和量产。

3、本发明提供的传感器组件，通过将配重块与流体流动管设置为同一种材质，并通过焊接连接，获得了良好的焊接和物理性能，有利于提高传感器组件的稳定性和计量性能。

4、本发明提供的传感器组件，其配重块与流体流动管还可以采用异种材质，并采用机械方式固定连接，机械固定方式多样，固定更灵活，并且可以减少焊接所造成的环境污染和人体伤害。

5、本发明提供的传感器组件，通过将配重块在非振动管路上远离振动管路的根部与非振动管路的连接处)设置，使得配重块距离用作流量测量的振动管路的根部越远，振动管路和非振动管路的隔振效果越好，通过该种设置，在保证传感器组件一定的计量性能下可以采用小质量的配重块，节约了材料，降低了成本。

6、本发明提供的传感器组件，通过流体输入管路在其流体输入端和第一连接端之间设有基本呈“S”形的整流管路，对进入振动管路之前的流体进行了整流，使得进入振动管路的流速场基本没有了非中心偏移的问题。此外，本发明的“S”形整流管路不仅实现了对进入振动管路之前的流体进行整流的作用，而且由于“S”形整流管路包括两个弧度角为90度的圆弯弧，使得流体输入管路的流体输入端的流体流向与振动管路中流体流向垂直，所述流体输入端处于水平方向，振动管路处于竖直方向，这也是科里奥利质量流量计的流体流动管的基本要求。

7、本发明提供的传感器组件，由于其为一体成型结构，因此相比于具有分流结构的双环路管路，不仅更容易实施焊接，而且可以减少所需要的焊接操作，降低了焊接造成的流体流动管的畸变。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例的科里奥利质量流量计的外形结构视图；

图2为被割去一部分的科里奥利质量流量计的壳体结构视图；

图3为按照图2中壳体结构的本发明实施例的科里奥利质量流量计的结构视图；

图4为本发明实施例的科里奥利质量流量计的流体流动管的结构视图；

图5为本发明另一实施例的科里奥利质量流量计的结构视图；

图6为本发明另一实施例的科里奥利质量流量计的流体流动管的结构视图；

图7为本发明另一实施例的科里奥利质量流量计的流体流动管、增重结构以及连接结构组装一起的结构视图；

图8为本发明另一实施例的科里奥利质量流量计的流体流动管的结构视图；

图9为本发明实施例的科里奥利质量流量计的悬拖的结构示意图。

附图标记：

1-上游管道接头；2-下游管道接头；3-壳体；31-上游接头开口；32-下游接头开口；4-流体流动管；41-流体输入管路；411-水平输入管段；412-第一弯弧；413-第二弯弧；414-转向弯弧；42-流体输出管路；421-水平输出管段；47-振动管路；48-非振动管路；5-第一隔振件；6-第二隔振件；61-延伸部；7-增重结构；71-悬拖；711-第一通孔；712-第二通孔；713-第三通孔；714-第四通孔；715-第五通孔；716-第六通孔；72-子配重块；8-连接结构；81-连接梁；811-弧形连接板；812-第一通过槽；813-第二通过槽；821-连接柱；822-悬梁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

如图1-图3所示，本实施例提供了一种科里奥利质量流量计，其包括上游管道接头1、下游管道接头2、壳体3、流体流动管4、激励装置、检测装置、隔振结构以及增重结构7。其中，所述流体流动管4安装于所述壳体3内，隔振装置安装于流体流动管4上以将流体流动管4分隔为振动管路47和非振动管路48，流体流动管4上还安装有激励装置和检测装置，激励装置用于驱动振动管路47振动，当流体材料导入管内，使之沿管内向前流动，则振动管将强迫流体与之一体振动，流体为了反抗这种强迫振动，会给振动管路47一个与其流动方向垂直的反作用力，流体入口段管与流体出口段管在振动的时间先后会有差异，这叫做相位时间差，检测装置则用于检测该相位时间差，从而确定流经流体流动管4的质量流量。所述壳体3的两侧成型有与所述上游管道接头外轮廓形状适配的上游接头开口31，以及与所述下游管道接头外轮廓适配的下游接头开口32，所述上游管道接头1、下游管道接头2分别与所述壳体3上对应的上游接头开口31、下游接头开口32焊接连接。下面，结合附图对本实施例的科里奥利质量流量计的各部分进行介绍。

首先，对本实施例的流体流动管4进行介绍。

如图4所示，本实施例的流体流动管4具有用于与上游管道接头1连接以接收流体材料的流体输入管路41、用于与下游管道接头连接以输出流体材料的流体输出管路42以及连接在所述流体输入管路41和所述流体输出管路42之间的双重环路管路。所述双重环路管路包括与所述流体输入管路41连接的第一环路、与所述流体输出管路42连接的第二环路，以及连接在第一环路和第二环路之间的跨接管路，所述第一环路与所述第二环路平行设置，具体为所述第一环路所处的平面与所述第二环路所处的平面平行。

通过上述描述可知，本实施例的流体流动管4是一种双管型流体流动管4，为一体成型管路，其具有与现有技术中双管型流体管相同的优势，并且，本实施例的流体流动管4由于其为串联设置的双重环路管路，即为一根管通过独特的管路绕向所形成的双环路，因此其没有分流结构，能够满足对科里奥利质量流量计要求不能有分流结构的技术领域中，比如卫生型科里奥利质量流量计。由于流体流动管4没有分流结构，其不用实施分流结构的焊接操作，因此相比于现有技术中具有分流结构的双管型流体流动管4，本实施例的流体流动管4更容易实施焊接，而且可以减少所需要的焊接操作。

所述流体流动管4的两端分别连接上游管道接头1和下游管道接头2，其具体结构为自上游管道接头1至下游管道接头2依次包括流体输入管路41、串联的双重环路管路以及流体输出管路42。所述流体输入管路41的一端为流体输入端，另一端为第一连接端；所述流体输出管路42的一端为流体输出端，另一端为第二连接端；所述双重环路连接于所述第一连接端和第二连接端之间。

在本实施例中，所述流体流动管4上安装有隔振结构，其通过隔振结构分隔成位于隔振结构之上的振动管路47和位于隔振结构之下的非振动管路48。由于流体的输入输出方向与振动管路47之间呈角度设置，因此流体在进入振动管路47之前的第一环路管路上必然存在一段转向弯弧414，而正是由于转向弯弧414的存在，使得流体在经过转向弯弧414时，内侧流体减速，外侧流体增速，流体流速中心向外侧移动，类似于抛物线的流速分布，流体在转弯时会因离心力被抛向弯弧的外侧。因此，流进振动管路47的流体，其流速场分布是偏心的抛物线，导致振动管路47灵敏度的改变，影响振动管路47的测量性能。

为了解决上述流体流动管4存在的缺陷，本实施例的流体流动管4的流体输入管路41在其流体输入端和第一连接端之间设有基本呈“S”形的整流管路，该“S”形整流管路沿着流体流动方向包括弯向相反的第一弯弧412和第二弯弧413，所述第一弯弧412靠近所述流体输入端设置，所述第二弯弧413靠近所述第一连接端设置。所述第二弯弧413的弯向与所述转向弯弧414的弯向相同，第二弯弧413和转向弯弧414均是向右弯弧，所述第一弯弧412是向左弯弧。流体在经过第一弯弧412时流体流场会发生向弯弧右侧的偏心，然后经过第二弯弧413和转向弯弧414进行整流，使得流体流场在经过三个弯弧进入振动管路47时基本处于非中心偏移的情况下，流体流场的均匀性得到改良。本实施例通过在流体输入管路41上设置“S”形整流管路实现了对进入振动管路47的流体进行整流，使得进入振动管路47中的流速场更均匀，这有利于提高振动管路47的测量性能。

优选地，所述第一弯弧412、第二弯弧413以及转向弯弧414均为弧度为90度的圆弯弧。在本实施例中，所述第二弯弧413的弯弧半径与所述转向弯弧414的弯弧半径相等，所述第一弯弧412的弯弧半径等于所述第二弯弧413半径的二分之一。在该种管路的独特绕向不仅实现了对进入振动管路47之前的流体进行整流的作用，而且第一弯弧412、第二弯弧413以及转向弯弧414分别进行了90度转向，使得流体输入管路41的流体输入端的流体流向与振动管路47中流体流向垂直，所述流体输入端处于水平方向，振动管路47处于竖直方向，这也是科里奥利质量流量计的流体流动管4的基本要求。作为本发明优选实施例，本实施例的流体输入管路41的第一弯弧412和第二弯弧413为两个连续的弯向相反的弯弧，而第二弯弧413与转向弯弧414也是直接连接的。也就是说，本实施例完全是通过弯弧结构来实现整流效果。作为本发明的优选实施例，所述流体输出管路42与所述流体输入管路41在水平方向上镜像设置，即所述流体输出管路42上也设有一个“S”形管路，该种设置使得流体流动管4在科里奥利质量流量计的壳体3内为一个在水平方向上左右对称的结构。

本实施例的所述流体输入管路41还包括与上游流体管道连接的水平输入管段411，流体输出管路42还包括与下游流体管道连接的水平输出管段421，所述水平输入管段411与所述水平输出管段421位于同一轴线上。但是本发明不限于位于同一轴线上，在其他实施例中，所述水平输入管段411与水平输出管段421还可以为位于同一水平面上但不在同一轴线上。

在本实施例中，所述流体流动管4的材质选用不锈钢、哈氏合金、钛合金中的一种。

作为本发明整流管的一种变形方式，所述流体输入管路41包括设置在第一弯弧412和第二弯弧413之间的直线管路，以及第二弯弧413和转向弯弧414之间的直线管路，两个所述直线管路也可以起到对流体整流的作用，即均匀流场的作用；考虑到两个直线管路也起到了整流作用，为了保证进入振动管路47的流体流速均匀，所述第一弯弧412的弯弧半径小于所述第二弯弧413的弯弧半径的二分之一，所述第二弯弧413的弯弧半径与所述转向弯弧414的弯弧半径相等。

需要说明的是，上述两个直线管路还可以只设置其中一个，当只有一个直线管路时，需要对第一弯弧412的弯弧半径进行调整，但是第一弯弧412的弯弧半径依然是小于第二弯弧413半径的二分之一。

作为本发明整流管的一种变形方式，所述第一弯弧412、第二弯弧413以及转向弯弧414还可以为曲率发生变化的非圆弯弧，该种情况下对流体流动管4的加工难度会加大，但是依然可以起到对进入振动管路47的流体进行整流的作用。

接着，对本实施例的增重结构7进行介绍。

如图3所示，本实施例的增重结构7是固定安装在所述非振动管路48上的配重块，所述配重块的材质选用不锈钢、哈氏合金、钛合金、球墨铸铁中的一种。优选地，所述配重块与所述流体流动管4的材质相同，通过焊接方式实现固定。所述焊接方式可以是钎焊或者氩弧焊中的一种。

在本实施例中，如图3所示，具体地，所述配重块为水平架设在非振动管路48上的悬拖71，并且所述悬拖71在所述非振动管路48的水平方向上左右对称设置，具体的，由于本实施例中的流体流动管4为双重环路管路，因此所述悬拖71的左端与左端的第一环路和第二环路的非振动管路48固定连接，所述悬拖71的右端与右端的第一环路和第二环路的非振动管路48固定连接。通过配重块的设置，增加了传感器组件的非振动部分的重量，这有利于传感器组件的振动部分与非振动部分的隔离，有利于提高传感器组件的计量性能，获得稳定零点。而且配重块结构简单，加工容易，成本低，也就是说，本实施例通过增设配重块既实现了计量性能的大大提高，而且增加的成本也很小，有利于市场推广和量产。

在本实施例中，如图3所示，所述悬拖71为具有一定厚度的矩形块，所述矩形块的最小长宽尺寸与所述非振动管路48外边缘形成的空间的长宽尺寸一致。也就是说，所述矩形块的最小长度尺寸也不能小于左右两侧非振动管路48的最外端的间距，所述矩形块的最小宽度尺寸也不能小于位于同一侧的前后两个非振动管路48的最外端的间距。当科里奥利质量流量计的使用温度较高时，如果悬拖71和流体流动管4的热容不一致，则会在悬拖71和流体流动管4之间直接产生变形应力，从而影响性能；而本实施例通过上述设置，使得悬拖71的热容与流体流动管4的热容基本一致，从而保证性能。

作为本发明的优选实施例，所述矩形块的厚度与单根所述非振动管路48的外管径相等。但是本发明不限于相等，在其它实施例中，所述矩形块的厚度还可以为单根非振动管路48的外管径的0.5倍、0.8倍、1.2倍或者1.5倍。

在本实施例中，所述悬拖71在所述非振动管路48上远离所述振动管路47的根部设置，通过隔振理论分析，在达到相同计量性能的情况下，所述悬拖71在非振动管路48上距离所述振动管路47的根部位置越远，采用的悬拖71的质量越小，也越省材料。具体地，在本实施例中，所述悬拖71在所述非振动管路48上与振动管路47根部的距离占该非振动管路48竖直延伸长度的50％。但本发明不限于50％，在其它实施例中，所述悬拖71在所述非振动管路48上与振动管路47根部的距离占该非振动管路48竖直延伸长度的30％或者40％或者45％。

如图9所示，所述悬拖71相对于所述流体流动管4在水平方向上对称设置。按照流体材料在所述流体流动管4中的流向，所述悬拖71设有供所述第一环路穿设的第一通孔711、第二通孔712和第三通孔713，以及设有供所述第二环路穿设的第四通孔714、第五通孔715和第六通孔716，其中，所述第一环路的第二通孔712和第三通孔713设置在所述悬拖71后端边缘的左右两侧且对称设置，所述第二环路的第四通孔714和第五通孔715设置在所述悬拖71前端边缘的左右两侧且对称设置，所述第一环路的第一通孔711与第二环路的第六通孔716位于其它通孔之间且左右对称设置。传感器组件为对称结构，有利于获得更好的计量性能。

作为本实施例的增重结构7的一种变形方式，如图5所示，所述配重块还可以为分体结构，即在左右两侧的非振动管路48上均设有一块子配重块72，该子配重块72固定安装在位于同侧的两根非振动管路48上，并且相对于两根非振动管路48对称设置；位于不同侧的两个子配重块72在非振动管路48水平方向上对称设置。

作为本实施例增重结构7的一种变形方式，如图6所示，所述增重结构7还可以通过非配重块的方式实现增重，例如所述增重结构7为非振动管路48朝着与振动管路47相反方向延伸的延长管路。通过非振动管路48的延长也能实现传感器组件的非振动部分增重的作用。

再者，对本实施例的连接结构8进行介绍。

本实施例中，在对非振动部分增重的基础上，通过将非振动部分与科里奥利流量计的壳体3部分实现柔性连接，使得传感器组件的计量性能具有明显提升。

作为本发明优选实施例，如图3所示，本实施例的连接结构8包括连接梁81和中间连接结构，所述连接梁81相对所述非振动管路48水平设置，所述连接梁81的至少一个轴向端部与对应的所述上游管道接头1或下游管道接头2固定连接；所述中间连接结构的一端与所述悬拖71固定连接，另一端与所述连接梁81固定连接。

具体地，所述连接梁81为筒状，筒状连接梁81的轴向两端分别与对应的上游管道接头1和下游管道接头2固定连接。其固定连接方式优选采用焊接连接。筒状连接梁81包括位于所述流体流动管4路前后两侧的弧形连接板811，两所述弧形连接板811的上侧和下侧分别形成第一通过槽812和第二通过槽813，所述流体流动管4通过所述第一通过槽812和第二通过槽813穿过所述筒状连接梁81。筒状连接梁81与上游管道接头1和下游管道接头2同轴设置。

筒状连接梁81通过中间连接结构连接到固定安装在非振动管路48上的悬拖71上。作为本发明的优选实施例，所述中间连接结构为相对所述连接梁81竖直设置的连接柱821，所述连接柱821的一端与所述悬拖71固定连接，另一端通过一悬梁822与所述连接梁81固定连接。所述悬拖71位于所述水平输入管段411与水平输出管段421的轴线之下。所述连接柱821与悬梁822可以是一体成型结构，也可以是分体结构。非振动管路48上若发生振动，则首先将振动传递给与其固定设置的悬拖71上，悬拖71再将振动通过连接柱821传递给连接梁81上，连接梁81再将振动传递给上下游管道接头2上，通过悬拖71、连接柱821、悬梁822以及连接梁81的设置，延长了非振动管路48振动外泄的路径，有利于进一步提高流体流动管4的测量性能。

筒状连接梁81的两个弧形连接板811轴向两端的边缘为弧形，该弧形边缘与对应的上游管道接头1或者下游管道接头2的焊接面形状适配，这样在焊接时容易操作且能够实现稳固的连接。

作为本实施例的连接结构8的一种变形方式，如图7所示，所述连接结构8为固定设置在流体流动管4上并位于第一隔振件5下方的第二隔振件6，所述第二隔振件6具有朝向对应的所述上游管道接头1和/或下游管道接头2的延伸部61，所述延伸部61与对应的所述上游管道接头1和/或下游管道接头2固定连接。进一步具体地，所述延伸部与对应的上游管道接头1和/或下游管道接头2固定连接焊接连接。

作为本实施例的可替换实施例，所述中间连接结构的连接柱821还可以是螺栓，实际实施中，螺栓设置为两个，两个螺栓的下端通过通过螺纹连接或者螺母与悬拖71固定连接，两个螺栓的上端通过螺纹或者焊接方式固定在悬梁822上，悬梁822固定连接在筒状连接梁81上。

作为本实施例的可替换实施例，所述连接梁81也可以为非筒状结构，构成连接梁81的连接板也可以为非弧形结构，在其中一个可替换实施例中，连接板的轴向边缘为直线边缘。连接板在轴向上的延伸形状也可以是直线型或者曲线型。

最后，对本实施例的隔振结构进行介绍。

如图3-图8所示，所述隔振结构包括焊接在所述流体流动管4上以将所述流体流动管4分隔为振动管路47和非振动管路48的第一隔振件5和位于所述第一隔振件5下方的第二隔振件6，所述第一隔振件5和第二隔振件6均为设有供所述流体流动管4路穿过的通孔的片状结构，所述第一隔振件5和第二隔振件6通过所述通孔与所述流体流动管4焊接连接。

需要说明的是，第一隔振片、第二隔振片与流体流动管4的固定连接方式不限于焊接，还可以采用机械连接方式固定。

所述隔振件的数量也不限于两个，在其它实施例中，还可以在第二隔振件6的下方设置第三隔振件，甚至第四隔振件。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (41)

1.一种科里奥利质量流量计用传感器组件，其特征在于，所述流量计具有用于连接上游流体管道的上游管道接头和用于连接下游流体管道的下游管道接头，所述传感器组件安装于所述流量计的壳体内，其包括：流体流动管，具有流体输入管路和流体输出管路以及串联在所述流体输入管路和流体输出管路之间的双重环路管路；隔振结构，至少包括固定设置在所述流体流动管上以将所述流体流动管分隔为振动管路和非振动管路的第一隔振件；增重结构，设置在所述非振动管路上，所述增重结构及所述非振动管路与所述壳体不接触；以及连接结构，一端固定连接在所述非振动管路上，另一端固定连接在所述上游管道接头和/或下游管道接头上，以使所述非振动管路与对应的所述上游管道接头和/或下游管道接头之间为柔性连接；通过所述增重结构使得所述传感器组件的质心朝所述非振动管路偏移；所述增重结构为固定安装在所述非振动管路上的配重块。

2.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述流体流动管的材质为不锈钢、哈氏合金、钛合金中的一种；和/或，所述配重块的材质为不锈钢、哈氏合金、钛合金、球墨铸铁中的一种。

3.根据权利要求2所述的传感器组件，其特征在于，所述流体流动管与所述配重块采用焊接或者机械连接方式固定连接。

4.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述焊接为钎焊或者氩弧焊。

5.根据权利要求3所述的传感器组件，其特征在于，所述机械连接为螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述流体流动管和所述配重块的材质相同。

7.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述配重块在所述非振动管路上远离所述振动管路的根部设置。

8.根据权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述配重块在所述非振动管路上与所述振动管路根部的距离占所述非振动管路竖直延伸长度的30％-50％。

9.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述配重块为水平架设在所述非振动管路上的悬拖，且所述悬拖在所述非振动管路的水平方向左右对称设置。

10.根据权利要求9所述的传感器组件，其特征在于，所述悬拖为具有一定厚度的矩形块。

11.根据权利要求10所述的传感器组件，其特征在于，所述矩形块的最小长宽尺寸与所述非振动管路外边缘形成的空间的长宽尺寸一致。

12.根据权利要求10所述的传感器组件，其特征在于，所述矩形块的厚度为所述非振动管路的单根管路外径的0.5-1.5倍。

13.根据权利要求12所述的传感器组件，其特征在于，所述矩形块的厚度为所述非振动管路的单根管路外径的1倍。

14.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述配重块为水平架设在所述非振动管路上的悬拖，且所述悬拖在所述非振动管路的水平方向非对称设置。

15.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述配重块包括分别设置在左右两侧的非振动管路上的子配重块，两侧的所述子配重块在水平方向对称设置。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述双重环路管路包括与所述流体输入管路连接的第一环路、与所述流体输出管路连接的第二环路，所述第一环路所处的平面与第二环路所处的平面平行，所述第一环路与所述第二环路通过跨接管路连接。

17.根据权利要求16所述的传感器组件，其特征在于，所述流体输入管路具有与上游流体管道连接的水平输入管段，所述流体输出管路具有与下游流体管道连接的水平输出管段，所述水平输入管段与所述水平输出管段位于同一轴线上。

18.根据权利要求17所述的传感器组件，其特征在于，悬拖位于所述轴线之下。

19.根据权利要求16所述的传感器组件，其特征在于，按照流体材料在所述流体流动管中的流向，悬拖设有供所述第一环路穿设的第一通孔、第二通孔和第三通孔，以及设有供所述第二环路穿设的第四通孔、第五通孔和第六通孔，其中，所述第一环路的第二通孔和第三通孔设置在所述悬拖后端边缘的左右两侧且对称设置，所述第二环路的第四通孔和第五通孔设置在所述悬拖前端边缘的左右两侧且对称设置，所述第一环路的第一通孔与第二环路的第六通孔位于其它通孔之间且左右对称设置。

20.根据权利要求1-15中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述连接结构包括：连接梁，相对所述非振动管路水平设置，所述连接梁的至少一个轴向端部与对应的所述上游管道接头或下游管道接头固定连接；中间连接结构，一端与所述配重块固定连接，另一端与所述连接梁固定连接。

21.根据权利要求20所述的传感器组件，其特征在于，所述中间连接结构包括连接柱，相对所述连接梁竖直设置，所述连接柱一端与所述配重块固定连接，另一端通过一悬梁与所述连接梁固定连接。

22.根据权利要求21所述的传感器组件，其特征在于，所述连接柱为螺栓，设置为两个；两个所述螺栓在所述非振动管路的水平方向对称设置。

23.根据权利要求22所述的传感器组件，其特征在于，所述连接柱与所述悬梁为一体成型结构。

24.根据权利要求20所述的传感器组件，其特征在于，所述中间连接结构为固定设置在所述流体流动管上并位于所述第一隔振件下方的第二隔振件，所述第二隔振件一端与所述非振动管路固定连接，另一端与所述连接梁固定连接。

25.根据权利要求20所述的传感器组件，其特征在于，所述连接梁为筒状。

26.根据权利要求25所述的传感器组件，其特征在于，呈筒状的连接梁的轴向两端分别与对应的上游管道接头和下游管道接头固定连接。

27.根据权利要求25所述的传感器组件，其特征在于，呈筒状的连接梁包括位于所述流体流动管路前后两侧的弧形连接板，两所述弧形连接板的上侧和下侧分别形成第一通过槽和第二通过槽，所述流体流动管通过所述第一通过槽和第二通过槽穿过所述筒状连接梁。

28.根据权利要求27所述的传感器组件，其特征在于，所述弧形连接板轴向两端的弧形边缘与对应的所述上游管道接头或下游管道接头的焊接面形状适配。

29.根据权利要求20所述的传感器组件，其特征在于，所述连接梁与所述上游管道接头和下游管道接头同轴设置。

30.根据权利要求1-15中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述连接结构为固定设置在流体流动管上并位于所述第一隔振件下方的第二隔振件，所述第二隔振件具有朝向对应的所述上游管道接头和/或下游管道接头的延伸部，所述延伸部与对应的所述上游管道接头和/或下游管道接头固定连接。

31.根据权利要求24所述的传感器组件，其特征在于，所述第一隔振件和第二隔振件均为设有供所述流体流动管路穿过的通孔的片状结构，所述第一隔振件和第二隔振件通过所述通孔与所述流体流动管固定连接。

32.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述增重结构为所述非振动管路朝着与所述振动管路相反方向延伸的延长管路。

33.根据权利要求1所述的传感器组件，其特征在于，所述上游管道接头和所述下游管道接头分别与所述流量计的壳体固定连接；所述连接结构的所述另一端固定连接在所述壳体上。

34.根据权利要求1-15中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述流体流动管为一体成型管路。

35.根据权利要求1-15中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述流体输入管路基本呈“S”型，包括沿流体流动方向设置且弯向相反的第一弯弧和第二弯弧。

36.根据权利要求35所述的传感器组件，其特征在于，所述第一弯弧和第二弯弧均为圆弯弧。

37.根据权利要求36所述的传感器组件，其特征在于，所述第一弯弧的弯弧半径不大于所述第二弯弧半径的二分之一。

38.根据权利要求35所述的传感器组件，其特征在于，所述流体输入管路还包括设置在所述第一弯弧与所述第二弯弧之间和/或所述第二弯弧与所述双重环路管路之间的直线管。

39.根据权利要求1-15中任一项所述的传感器组件，其特征在于，所述流体输出管路与所述流体输入管路镜像对称设置。

40.一种科里奥利质量流量计，包括：壳体；传感器组件，安装于所述壳体内部；其特征在于，所述传感器组件为权利要求1-39中任一项所述的传感器组件。

41.根据权利要求40所述的科里奥利质量流量计，其特征在于，还包括与所述壳体固定设置且位于所述壳体的水平方向两侧的上游管道接头和下游管道接头，所述上游管道接头与所述下游管道接头同轴设置；所述上游管道接头一端与上游流经管路连接，另一端与所述流体输入管路连接；所述下游管道接头一端与下游流体管道连接，另一端与所述流体输出管路连接。