[实用新型]交叉形分合流器及其流量计

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种流体测量技术领域的装置，具体是一种α结构的交叉形分合流器及其双振动管科里奥利质量流量计。 

背景技术

科里奥利（Corioli简称科氏）质量流量计，是利用流体流过振动管时由于科里奥利效应导致振动管两侧的振动相位差来进行质量流量的检测。对于高精度的测量，通常采用双弯管（或称：“双测量管”或“双振动管”，下同）的形式。在已公开的专利中，其管路结构从流入口/管到分流器到测量管，再从测量管到合流器（即另一个分流器）再到流出口/管，皆采用了对称形设计。其中采用环形、U形和三角形测量管的设计，流体从流进口/管到测量管必需通过流向夹角接近或大于等于90°的“流弯”。从测量管到流出口/管需再次通过对称设计的“流弯”。由此导致流体的压力损失（简称：压损）上升，进而导致输送效率的下降以及达不被装载容器有效满载的压力要求。 

也有直管形、微弯形和几字形的科里奥利流量计，其进、出口/管与测量管的流向夹角小于等于90°，甚至为0°度。但这类结构会导致流量计进、出口连接（又称过程接头）安装距离大、测量管谐振频率高、测量灵敏度受限、抗干扰性能欠佳、设计技术要求高等问题。 

随社会的发展，对高精度流量计的需求量明显上升。双弯管式科里奥利流量计已有很多项专利并广泛应用。随全球对压缩天然气和液化天然气用量的大幅提升，对低压损、高精度的流量计需求同步上升，而某些商品由于结构设计而导致的压损过大的问题已开始暴露。因此，开发新形结构的低压损科里奥利流量计，以满足中国乃至全球经济发展的需求，极有意义。 

导致流量计压损过大的原因主要有，分流后的支管（含测量管段及其与分/合流器的连接段的总长）过长管壁摩擦阻力过大以及弯流过多且每个弯流的流向夹角过大而造成。事实已表明：在对有低压损要求流量系统，压损大的流量计将受到限制。例如，某种采用Ω形的科里奥利流量计，由于压损大，已确认无法用于LNG（液化天然气）加液（气）机上。 

经对现在有技术的文献检索发现，中国专利文献号CN1764827，公开日2006-04-26，公开了一种双U型管科里奥利质量流量计，包括:至少一个流动导管;与该至少一个流动导管连接的驱动器系统;与该至少一个流动导管连接的平衡系统。该技术中两根振动管被做成“U”字型，两根振动管由固定板所固定，并焊接到总管本体上，总管本体是一个输入输出完全逆向对称的机械结构，两振动管的4个端部与总管本体连接的距离很小，总管与振动管的其流向呈夹角90°。 

中国专利文献号CN1335934，公开日2002-02-13，公开了一种用于大质量流量测量的小规格科里奥利流量计，能够处理大的质量流速，并有小标记尺寸。为了减少标记尺寸，流量管(103A-103B)在入口和出口之间形成一个大体半圆的弧(150)。支撑板(120-121)安装于流量管上靠近入口和出口处,以分开流量管的振动频率。传感检测器(105-105’)安装于流量管的大体半圆弧(150)上。该技术主要包括两根半圆形的振动管，两振动管的4个端部通过2个分流器与总管本体连接，总管与振动管的其流向夹角呈90°。 

中国专利文献号CN1371468，公开日2002-09-25，公开了一种用于科里奥利流量计的驱动控制的类型识别，将初始驱动信号加至(401)使测流管振动的驱动电路。然后,根据从与测流管相联系的拾取传感器接收的信号,确定(404)测流管的结构。根据测流管的结构,设置(405)用来产生所述的驱动信号的参数。该技术的两振动管的4个端部通过1个单铸件组合分流器与总管本体连接，总管与振动管的其流向夹角呈135°。 

美国专利号US7,340,964B2，公开日2008-03-11，公开了一种Coriolis mass flow meter（大流量科里奥流量计），进入日期11/1988，授权日期，Mar.11，2008，该专利仅设涉及分流后的管路设计，如考虑上分流器和总管，其总管与振动管的流向夹角呈135°，且在分流器后的无效细管路径很长。上述技术是有代表性的，即总管与其近端振动管的流向夹角一般皆≥90°。 

美国专利文献号US4,984,472，授权日1991-01-15，公开了一种APPARATUS FOR MASS FLOW RATE AND DENSITY MEASUREMENT（流量密度测量装置），但该技术分流器为平面对称结构且位于同一水平面，采用形状不同的Y形管来分/合流结构直接导致其支管段较长，同时在主管轴线上实现分合流使得过程接头的距离也较长，这样的总体结构导致其压损大而检测结果不准确，难以用于有效测量。