一种质量流量传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种质量流量传感器，包括：第一测量管和第二测量管，两测量管结构相同，尺寸相等，平行设置于外壳中，每根测量管的直管段所在轴线与第一斜管段所在轴线的夹角、第一斜管段所在轴线与第一端口段所在轴线的夹角为钝角、直管段所在轴线与第二斜管段所在轴线的夹角、第二斜管段所在轴线与第二端口段所在轴线的夹角均为钝角。通过发明专利技术的技术方案，在测量压缩天然气的质量流量时，能够减少对压缩天然气造成的阻力，并且能够牢靠地定距，保证压缩天然气流通的测量管具有较高的机械品质因数、较好的稳定性和较强的抗震性。

【技术实现步骤摘要】
一种质量流量传感器
本专利技术涉及压缩天然气
，具体而言，涉及一种用于测量压缩天然气的质量流量质量流量传感器。
技术介绍
天然气作为能源利用具有以下优点:首先，天然气是一种优质绿色能源，其燃烧排放量远低于煤炭和石油，可以减少对环境的污染；其次，天然气是一种安全能源，其组分中不含一氧化碳，可以减少因泄漏等问题对人畜造成的危害，同时天然气着火温度高、爆炸界限窄，故安全性好；第三，天然气储备资源丰富，勘探开发成本低。基于以上优势，天然气在新能源开发中发挥着越来越重要的作用。目前，压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)正广泛应用于电力、化工、城市燃气等领域，尤其是天然气动力汽车，美国、俄罗斯、日本、新西兰、澳大利亚、加拿大等国都在大力推行。随着CNG的日益广泛的应用，贸易过程中CNG的准确计量直接关系到贸易双方的经济利益。 CNG加气机内气压一般在20MPa以上，高压会改变计量工具的敏感元件，进而影响其计量特性。此外，由于CNG密度较小，对计量工具的计量精度要求较高。CNG的以上特点决定了其计量方式有别于普通流体计量。目前能实现高压气体流量测量的方法主要有超声波流量计、热式流量计和科氏质量流量计几种方式: 超声流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。因仪表流通通道未设置任何阻碍件，均属无阻碍流量计，可做非接触式测量，无压损。但是超声波测量方法目前一般不适用于25_以下口径的管道流量测量，使用范围有限。 热式质量流量计是利用传热原理，即流动中的流体与热源(流体中加热的物体或测量管外加热体)之间热量交换关系来测量流量的仪表，具有压损小、结构简单等特点。但是其响应时间长，不适应急剧变化的流体流量测量。 科氏质量流量计(Cor1lis Mass Flowmeter,简称CMF)是一种谐振式传感器,利用流体流过其振动管道时产生的科氏效应对管道两端振动相位或幅度的影响来测量流过管道的流体质量流量，能够直接敏感流体质量流量，具有精度高、压损小、多参数测量等特点，广泛应用于工业测量和过程控制领域。与热式质量流量计相比较，其突出优势在于量程比大，能够满足不同场合的需求。目前国内的CNG加气机上大多采用科氏质量流量计进行计量。 在CNG加气站，其加气过程中气体的压强、温度、密度和流速都在迅速改变，而且天然气在不同时间不同地点的气体成分不同，因此这种情况下有一些流量计是不适合做计量工具的。目前国内外广泛采用科氏质量流量计作为CNG加气机的计量工具，典型应用如美国高准公司(Micro Mot1n)生产的CNG050型、德国恩德斯.豪斯公司(E+H)生产的CNGmass系列、西门子公司(SIEMENS)生产的SITRANS FCS200型等等。 其中常见的科里奥利质量传感器是利用流体在振动管中流动时，将产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理进行测量质量流量的。目前，人们普遍采用振动管式科氏质量流量传感器(如图1)，主要由敏感单元和二次仪表组成，其中敏感单元a包括测量管al、a2、激励器a5和拾振器a3、a4 ;二次仪表b包括闭环控制单元bl和流量解算单元b2，分别是敏感单元的控制和信号处理系统。敏感单元输出与被测流量相关的振动信号；闭环控制单元bl给激励器a5提供激振信号，使测量管维持在谐振状态，并且对测量管al、a2的振动频率进行实时跟踪；流量解算单元b2对传感器拾振器a3、a4的输出信号进行处理并输出测量信息，从中确定被测流体的质量流量和密度。 上述传感器由于采用弯曲度很大的U型管，对压缩天然气的流动会产生较大阻力，并且定距元件少，难以保证较高的机械品质因数、较好的稳定性和较强的抗震性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，如何在测量压缩天然气的质量流量时，减少对压缩天然气造成的阻力，并且能够牢靠地定距，保证压缩天然气流通的测量管具有较高的机械品质因数、较好的稳定性和较强的抗震性。 为此目的，本专利技术提出了一种质量流量传感器，用于测量压缩天然气的质量流量，包括:第一测量管和第二测量管，所述第一测量管与所述第二测量管结构相同，尺寸相等，平行设置于外壳中，其中，每根测量管包括直管段、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段、第四圆弧段、第一斜管段、第二斜管段、第一端口段和第二端口段，其中，第一圆弧段、第一斜管段、第三圆弧段、第一端口段分别与第二圆弧段、第二斜管段、第四圆弧段、第二端口段以垂直且等分直管段的平面对称，第一圆弧段连接至直管段，第一斜管段连接至第一圆弧段，第三圆弧段连接至第一斜管段，第一端口段连接至第三圆弧段，第二圆弧段连接至直管段，第二斜管段连接至第二圆弧段，第四圆弧段连接至第二斜管段，第二端口段连接至第四圆弧段，直管段所在轴线与第一斜管段所在轴线的夹角、第一斜管段所在轴线与第一端口段所在轴线的夹角为钝角、直管段所在轴线与第二斜管段所在轴线的夹角、第二斜管段所在轴线与第二端口段所在轴线的夹角均为钝角；激励器，设置于第一测量管的直管段和第二测量管的直管段且垂直并等分直管段的平面上；第一检测器，设置于第一测量管和第二测量管的第一圆弧段与第一斜管段的连接部；第二检测器，设置于第一测量管和第二测量管的第二圆弧段与第二斜管段的连接部；第一分流器，设置于外壳外部，与第一端口段相连；第二分流器，设置于外壳外部，与第二端口段相连；第一螺母，设置于外壳外部，连接至第一分流器；第二螺母，设置于外壳外部，连接至第二分流器。 优选地，所述激励器包括线圈、磁钢以及固定支架，且线圈和磁钢同轴设置，固定支架通过钎焊分别焊接于第一测量管和第二测量管。 优选地，所述第一检测器和第二检测器分别包括线圈、磁钢和固定支架，且线圈和磁钢同轴设置，固定支架通过钎焊分别焊接于第一测量管和第二测量管。 优选地，还包括:第一定距板，设置于第一测量管以及第二测量管上第一端口段与第三圆弧段的连接部；第二定距板，设置于第一测量管以及第二测量管上第三圆弧段与第一斜管段的连接部；第三定距板，设置于第一测量管以及第二测量管上第二端口段与第四圆弧段的连接部；第四定距板，设置于第一测量管以及第二测量管上第四圆弧段与第二斜管段的连接部。 优选地，还包括:第一加强套，设置于第一测量管的第一端口段与第一分流器的连接部；第二加强套，设置于第一测量管的第二端口段与第二分流器的连接部；第三加强套，设置于第二测量管的第一端口段与第一分流器的连接部；第四加强套，设置于第二测量管的第二端口段与第二分流器的连接部。 优选地，所述第一分流器通过氩弧焊与所述第一加强套和第三加强套连接，所述第二分流器通过氩弧焊与所述第二加强套和第四加强套连接，所述第一加强套、第二加强套通过钎焊焊接至所述第一测量管，所述第三加强套和第四加强套通过钎焊焊接至所述第二测量管，所述第一分流器和第二分流器通过氩弧焊焊接至所述外壳。 优选地，还包括:温度传感器和固定件，所述固定件用于将所述温度传感器固定于所述第一定距板。 优选地，还包括:支撑梁，设置于第一测量管与第二测量管之间，两端通过氩弧焊焊接至第一分流器和第二分流器，且与所述第一测量管与第二测量管平行，用于固定和支撑外壳内部的导线。 优选地，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质量流量传感器，用于测量压缩天然气的质量流量，其特征在于，包括：第一测量管和第二测量管，所述第一测量管与所述第二测量管结构相同，尺寸相等，平行设置于外壳中，其中，每根测量管包括直管段、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段、第四圆弧段、第一斜管段、第二斜管段、第一端口段和第二端口段，其中，第一圆弧段、第一斜管段、第三圆弧段、第一端口段分别与第二圆弧段、第二斜管段、第四圆弧段、第二端口段以垂直且等分直管段的平面对称，第一圆弧段连接至直管段，第一斜管段连接至第一圆弧段，第三圆弧段连接至第一斜管段，第一端口段连接至第三圆弧段，第二圆弧段连接至直管段，第二斜管段连接至第二圆弧段，第四圆弧段连接至第二斜管段，第二端口段连接至第四圆弧段，直管段所在轴线与第一斜管段所在轴线的夹角、第一斜管段所在轴线与第一端口段所在轴线的夹角为钝角、直管段所在轴线与第二斜管段所在轴线的夹角、第二斜管段所在轴线与第二端口段所在轴线的夹角均为钝角；激励器，设置于第一测量管的直管段和第二测量管的直管段且垂直并等分直管段的平面上；第一检测器，设置于第一测量管和第二测量管的第一圆弧段与第一斜管段的连接部；第二检测器，设置于第一测量管和第二测量管的第二圆弧段与第二斜管段的连接部；第一分流器，设置于外壳外部，与第一端口段相连；第二分流器，设置于外壳外部，与第二端口段相连；第一螺母，设置于外壳外部，连接至第一分流器；第二螺母，设置于外壳外部，连接至第二分流器。...

【技术特征摘要】
1.一种质量流量传感器，用于测量压缩天然气的质量流量，其特征在于，包括: 第一测量管和第二测量管，所述第一测量管与所述第二测量管结构相同，尺寸相等，平行设置于外壳中，其中，每根测量管包括直管段、第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段、第四圆弧段、第一斜管段、第二斜管段、第一端口段和第二端口段，其中，第一圆弧段、第一斜管段、第三圆弧段、第一端口段分别与第二圆弧段、第二斜管段、第四圆弧段、第二端口段以垂直且等分直管段的平面对称，第一圆弧段连接至直管段，第一斜管段连接至第一圆弧段，第三圆弧段连接至第一斜管段，第一端口段连接至第三圆弧段，第二圆弧段连接至直管段，第二斜管段连接至第二圆弧段，第四圆弧段连接至第二斜管段，第二端口段连接至第四圆弧段，直管段所在轴线与第一斜管段所在轴线的夹角、第一斜管段所在轴线与第一端口段所在轴线的夹角为钝角、直管段所在轴线与第二斜管段所在轴线的夹角、第二斜管段所在轴线与第二端口段所在轴线的夹角均为钝角； 激励器，设置于第一测量管的直管段和第二测量管的直管段且垂直并等分直管段的平面上； 第一检测器，设置于第一测量管和第二测量管的第一圆弧段与第一斜管段的连接部； 第二检测器，设置于第一测量管和第二测量管的第二圆弧段与第二斜管段的连接部； 第一分流器，设置于外壳外部，与第一端口段相连； 第二分流器，设置于外壳外部，与第二端口段相连； 第一螺母，设置于外壳外部，连接至第一分流器； 第二螺母，设置于外壳外部，连接至第二分流器。2.根据权利要求1所述质量流量传感器，其特征在于，所述激励器包括线圈、磁钢以及固定支架，且线圈和磁钢同轴设置，固定支架通过钎焊分别焊接于第一测量管和第二测量管。3.根据权利要求1所述质量流量传感器，其特征在于，所述第一检测器和第二检测器分别包括线圈、磁钢和固定支架，且线圈和磁钢同轴设置，固定支架通过钎焊分别焊接于第一测量管和第二测量管。4.根据权利要求1所述质量流量传感器，其特征在于，还包括: 第一定...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓君，王帅，史继颖，丁伟，尚保园，
申请(专利权)人：孙晓君，加拿大沃森实业有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11