RU2003119174A

RU2003119174A - Гироскопический массовый расходомер

Info

Publication number: RU2003119174A
Application number: RU2003119174/28A
Authority: RU
Inventors: Клив Крэйг Брэйнерд Ван; Роджер Скотт ЛАВИНГ
Original assignee: Майкро Моушн, Инк.
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2004-12-10

Claims

1. Расходомер (1500, 1600), имеющий вход (1500, 1606) материала, выход (1507, 1607) материала и устройство (1501, 1601) расходомерной трубки, соединяющее указанный вход и указанный выход, причем указанный расходомер выполнен с возможностью приема потока материала на указанном входе и прохода указанного потока материала через указанное устройство расходомерной трубки к указанному выходу, причем указанный расходомер дополнительно содержит привод (D), который выполнен с возможностью циклической деформации указанного устройства расходомерной трубки посредством вибрации указанного устройства расходомерной трубки при частоте привода в плоскости привода, которая включает продольную ось указанного устройства расходомерной трубки, устройство, которое выполнено с возможностью передачи вращения указанному потоку материала в указанном устройстве расходомерной трубки вокруг указанной продольной оси (310, 410, 510, 610, 710, 810) указанного вибрирующего устройства расходомерной трубки, причем указанное устройство для передачи включает указанное устройство расходомерной трубки, отличающийся тем, что указанный расходомер дополнительно содержит указанное устройство расходомерной трубки, которое выполнено с возможностью реагирования на циклическую деформацию указанного устройства расходомерной трубки указанным приводом и на указанное вращение указанного потока материала для создания циклической деформации в гироскопическом режиме указанного устройства расходомерной трубки в гироскопической плоскости, при этом указанная циклическая деформация в гироскопическом режиме имеет амплитуду, связанную с величиной указанного потока материала, устройство (1511, 1611) тензодатчика, выполненное с возможностью реагирования на указанную циклическую деформацию в гироскопическом режиме для выработки гироскопических сигналов, показывающих величину указанного потока материала, указанное устройство тензодатчика включает первый тензодатчик, который выполнен с возможностью вырабатывания сигналов, представляющих амплитуду указанной циклической деформации в гироскопическом режиме, указанное устройство тензодатчика дополнительно включает второй тензодатчик (1508, 1608), выполненный с возможностью вырабатывания сигналов, представляющих амплитуду указанной циклической деформации расходомерной трубки в указанной плоскости привода, устройство (1907, 2108), включающее электронный измерительный прибор (1520, 1620), выполненный с возможностью реагирования на прием указанных сигналов, выработанных указанными первым и вторым тензодатчиками для определения отношения амплитуды указанной циклической деформации расходомерной трубки в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости к амплитуде указанной циклической деформации расходомерной трубки в указанной плоскости привода, и устройство (1909, 2111), включающее указанный электронный измерительный прибор, выполненный с возможностью реагирования на указанное определение указанного отношения для выработки указанной выходной информации, относящейся к указанному потоку материала.

2. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанная выходная информация включает массовый расход указанного потока материала.

3. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанный расходомер дополнительно включает указанный первый тензодатчик (1511, 1611), выполненный с возможностью вырабатывания сигналов, представляющих амплитуду указанной циклической деформации в гироскопическом режиме указанной расходомерной трубки в указанной гироскопической плоскости, указанный электронный измерительный прибор содержит устройство (2001) для контроля амплитуды указанной циклической деформации расходомерной трубки в указанной плоскости привода и устройство (2007), выполненное с возможностью реагирования на указанную выработку сигналов, представляющих амплитуду указанной циклической деформации в гироскопическом режиме указанной расходомерной трубки в указанной гироскопической плоскости, для определения массового расхода указанного потока материала.

4. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанная частота привода равна резонансной частоте указанной деформации в гироскопическом режиме для того, чтобы создать максимум амплитуды указанной циклической деформации в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости.

5. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что отсутствует равенство указанной частоты привода и резонансной частоты деформации в гироскопическом режиме для того, чтобы изменить соотношение между плотностью потока материала и амплитудой указанной циклической деформации в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости.

6. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанное устройство расходомерной трубки содержит одну прямую расходомерную трубку (400), спираль (300) внутри указанной расходомерной трубки, причем указанная спираль выполнена с возможностью передачи указанного вращения к указанному потоку материала вокруг указанной продольной оси (310) указанной расходомерной трубки для создания указанной циклической деформации в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости.

7. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанное устройство расходомерной трубки содержит одну расходомерную трубку (800), имеющую спиральную форму, выполненную с возможностью передачи указанного вращения к указанному потоку материала вокруг указанной продольной оси (810) указанной расходомерной трубки.

8. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанное устройство расходомерной трубки содержит множество расходомерных трубок (500), скрученных вместе вокруг общей продольной оси, для создания удлиненной формы, выполненные с возможностью передачи указанного вращения к указанному потоку материала вокруг указанной общей продольной оси (510).

9. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанное устройство расходомерной трубки содержит балку (604, 704) и расходомерную трубку (601, 701), выполненную с возможностью наматывания на указанную балку, для образования спирали, которая передает указанное вращение к указанному потоку материала вокруг общей продольной оси (610, 710) указанной расходомерной трубки и указанной балки.

10. Расходомер по п.9, отличающийся тем, что указанная удлиненная балка (704) является по существу прямой.

11. Расходомер по п.9, отличающийся тем, что указанная балка (702) и указанная расходомерная трубка (701) скручены вместе вокруг указанной общей продольной оси.

12. Расходомер по п.1, в котором указанным потоком материала создаются силы Кориолиса в указанной плоскости привода на указанном вибрирующем устройстве расходомерной трубки, причем указанными силами Кориолиса создаются отклонения Кориолиса в указанном устройстве (1601) расходомерной трубки в указанной плоскости привода, отличающийся тем, что указанный расходомер дополнительно содержит устройство (LPO, RPO) тензодатчика на указанном устройстве расходомерной трубки для определения указанных отклонений Кориолиса и вырабатывания сигналов Кориолиса, содержащих информацию, относящуюся к указанному потоку материала, указанный электронный измерительный прибор (1620) выполненный с возможностью реагирования на выработку указанных сигналов Кориолиса и указанных гироскопических сигналов для выработки выходной информации, относящейся к указанному потоку материала.

13. Расходомер по п.1, дополнительно содержащий уравновешивающую балку (1502, 1602), параллельную указанному устройству расходомерной трубки, устройство (1503, 1603) соединительного кольца, соединяющее концы указанной уравновешивающей балки с указанным устройством расходомерной трубки, причем указанным приводом осуществляется циклическая деформация указанного устройства расходомерной трубки и указанной уравновешивающей балки в противофазе в указанной плоскости привода при резонансной частоте указанного устройства расходомерной трубки, заполненной материалом, и указанной уравновешивающей балки, при этом указанной циклической деформацией в гироскопическом режиме приводится в вибрационное движение указанное устройство расходомерной трубки, заполненной материалом, и указанная уравновешивающая балка в указанной гироскопической плоскости при резонансной частоте циклической деформации в гироскопическом режиме.

14. Расходомер по п.1, отличающийся тем, что указанная гироскопическая плоскость перпендикулярна к указанной плоскости привода и к указанной продольной оси указанной расходомерной трубки.

15. Расходомер по п.13, дополнительно содержащий корпус (1505, 1605), ограждающий указанную уравновешивающую балку и указанное устройство расходомерной трубки, торцы корпуса (1509, 1609), соединенные с концами указанного корпуса, причем концы (1501L, 1601L, 1501R, 1601R) указанного устройства расходомерной трубки выступают через указанные торцы корпуса указанного корпуса и соединены с фланцами (1506, 1606, 1507, 1607), при этом первый из указанных фланцев (1506, 1606) принимает указанный поток материала от источника материала, и указанный поток материала проходит через указанный расходомер, второй из указанных фланцев (1507, 1607) на выходном конце указанного устройства расходомерной трубки принимает указанный поток материала из указанного устройства расходомерной трубки, и указанный поток материала проходит по назначению.

16. Расходомер по п.13, отличающейся тем, что указанное устройство соединительного кольца содержит первое и второе соединительные кольца (1503, 1603, 1504, 1604), соединяющие каждый конец указанной уравновешивающей балки с указанным устройством расходомерной трубки, и поперечные осевые выступы (1616) на указанных соединительных кольцах в указанной плоскости привода, прикрепленные к поперечным боковым стенкам указанного устройства расходомерной трубки для изменения разноса по резонансной частоте деформации указанного устройства расходомерной трубки и деформации указанной уравновешивающей балки в указанной плоскости привода, и указанной циклической деформации в гироскопическом режиме указанного устройства расходомерной трубки и указанной уравновешивающей балки в указанной гироскопической плоскости.

17. Расходомер по п.13, дополнительно включающий отверстия (1805, 1806, 1807, 1808, 1809, 1810, 1811) в стенках указанной уравновешивающей балки, которые выполнены с возможностью изменения разноса по резонансным частотам указанной циклической деформации в указанной плоскости привода и указанной циклической деформации в гироскопическом режиме указанного устройства расходомерной трубки и указанной уравновешивающей балки в указанной гироскопической плоскости.

18. Способ приведения в действие устройства по п.1, причем указанный способ содержит стадии: осуществляют циклическую деформацию указанного устройства расходомерной трубки посредством вибрации указанного устройства расходомерной трубки в указанной плоскости привода, отличающейся тем, что указанный способ дополнительно содержит стадии: передают указанное вращение указанному потоку материала вокруг указанной продольной оси указанного устройства расходомерной трубки в ответ на указанный поток материала, причем указанное вращение вызывает указанную циклическую деформацию в гироскопическом режиме указанного устройства расходомерной трубки в указанной гироскопической плоскости, вырабатывают сигналы, представляющие амплитуду указанной циклической деформации в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости, определяют амплитуду указанной циклической деформации устройства расходомерной трубки в указанной плоскости привода, определяют отношение амплитуды указанной циклической деформации устройства расходомерной трубки в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости к амплитуде указанной циклической деформации устройства расходомерной трубки в указанной плоскости привода и приводят в действие указанный электронный измерительный прибор в ответ на указанное определение указанного отношения и указанную выработку указанных сигналов для выработки выходной информации, относящейся к указанному потоку материала.

19. Способ по п.18, дополнительно включающий стадию: контролируют амплитуду указанной циклической деформации устройства расходомерной трубки в указанной плоскости привода.

20. Способ по п.18, включающий стадию, на которой приводят в действие указанный расходомер так, что указанная резонансная частота указанной циклической деформации устройства расходомерной трубки в указанной плоскости привода равна резонансной частоте деформации в гироскопическом режиме для того, чтобы создать максимум амплитуды указанной циклической деформации в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости.

21. Способ по п.18, включающий стадию, на которой приводят в действие указанный расходомер так, что указанная резонансная частота указанной циклической деформации устройства расходомерной трубки в указанной плоскости привода не равна резонансной частоте деформации в гироскопическом режиме для того, чтобы изменить соотношение между плотностью указанного потока материала и амплитудой указанной циклической деформации в гироскопическом режиме в указанной гироскопической плоскости.

22. Способ по п.18, в котором указанное устройство расходомерной трубки содержит одну прямую расходомерную трубку, причем указанный способ включает стадию, на которой вставляют спираль внутрь указанной расходомерной трубки для передачи указанного вращения к указанному потоку материала вокруг продольной оси указанной расходомерной трубки.

23. Способ по п.18, в котором указанное устройство расходомерной трубки содержит одну расходомерную трубку, причем указанный способ дополнительно включает стадию приведения в действие указанного расходомера с указанной расходомерной трубкой, образованной так, что она образует форму спиральной пружины, которая передает указанное вращение к указанному потоку материала вокруг продольной оси указанной расходомерной трубки.

24. Способ по п.18, в котором указанное устройство расходомерной трубки содержит множество расходомерных трубок, причем указанный способ дополнительно включает стадию: скручивают указанное множество расходомерных трубок вместе вокруг общей продольной оси для того, чтобы образовать удлиненную форму, которая передает указанное вращение к указанному потоку материала.

25. Способ по п.18, в котором указанное устройство расходомерной трубки содержит одну расходомерную трубку, причем указанный способ дополнительно включает стадию, на которой наматывают указанную расходомерную трубку на удлиненную балку для образования спирали, которая передает указанное вращение к указанному потоку материала вокруг продольной оси, общей для указанной расходомерной трубки и указанной балки.

26. Способ по п.18, в котором указанный поток материала создает силы Кориолиса в указанной плоскости привода в указанном вибрирующем устройстве расходомерной трубки, причем указанные силы Кориолиса создают периодические отклонения Кориолиса в указанном устройстве расходомерной трубки в указанной плоскости привода, отличающийся тем, что указанный способ дополнительно содержит стадии: приводят в действие тензодатчики на указанном устройстве расходомерной трубки, которые определяют указанные отклонения Кориолиса и вырабатывает выходные сигналы, относящиеся к указанному потоку материала, приводят в действие указанный электронный измерительный прибор в ответ на выработку указанных сигналов Кориолиса и указанных гироскопических сигналов, который вырабатывает выходную информацию, относящуюся к указанному потоку материала.

27. Способ по п.18, в котором указанный расходомер дополнительно содержит уравновешивающую балку, параллельную указанному устройству расходомерной трубки, устройство соединительного кольца, соединяющее концы указанной уравновешивающей балки с указанным устройством расходомерной трубки, причем указанный способ дополнительно включает стадии: приводят в действие указанный привод и приводят в вибрационное движение указанное устройство расходомерной трубки и указанную уравновешивающую балку в противофазе в указанной плоскости привода при резонансной частоте указанного устройства расходомерной трубки, заполненной материалом, и указанной уравновешивающей балки, приводят в действие указанный расходомер так, что указанные гироскопические силы приводят в вибрационное движение указанное устройство расходомерной трубки, заполненной материалом, и указанную уравновешивающую балку в указанной гироскопической плоскости при резонансной частоте указанного устройства расходомерной трубки, заполненной материалом, и указанной уравновешивающей балки в указанном гироскопическом режиме колебаний.