[发明专利]一种应用于高压氢气环境的质量流量计

说明书

一种应用于高压氢气环境的质量流量计，包括流量计壳体，在壳体内设有两个测量管，所述测量管均采用宽U形结构，以提供计量精度、改善流量计零点稳定性；将测量管的两端固定在壳体内部，在测量管的中部设有电磁驱动线圈，所述电磁驱动线圈用于激励测量管产生相对振动使两个测量管的相位相差180°；在测量管两端进口和出口的两侧分别对称设有信号检测器，所述信号检测器用于检测两个测量管相对振动的位移，在信号检测器上连接有信号放大处理电路，所述信号检测器、信号放大处理电路和电磁驱动器够成了正反馈自激荡组件，以通过测量管的振动状态或测量管进口、出口两侧信号检测器获取检测信号的时间差来测量流体的流量参数。

技术领域：

本发明涉及一种应用于高压氢气环境的质量流量计。

背景技术：

流量计是指测试被测流量在选定的时间间隔内流体总量的仪表，是工业测量中最重要的仪表之一，对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，流量计在国民经济中的地位与作用更加明显。

现有高压氢气的计量成套装置大多以热式流量计代替进口流量计，但实际使用过程中效果不太理想，主要表现为计量精度差，零点稳定性有待提升，达不到准确计量和贸易公平的实际需求，同时未设置爆破口，存在一定的安全隐患，从而不能满足实际应用需求。

发明内容：

本发明实施例提供了一种应用于高压氢气环境的质量流量计，结构设计合理，基于多个功能组件的相互配合作用，选用优质的测量管材质和先进的焊接工艺保证流量计计量性能，测量管采用宽U形结构设计，能够提升流量计的整体计量精度，改善流量计的零点稳定性，同时将测量管与内接头焊接设定为薄壁件焊接配合设置在流量计上的第二压力室在测量管产生疲劳破坏时引导压力沿指定方向进行泄压，以提高产品的可靠性和安全性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种应用于高压氢气环境的质量流量计，包括流量计壳体，在壳体内设有两个测量管，所述测量管均采用宽U形结构，以提供计量精度、改善流量计零点稳定性；将测量管的两端固定在壳体内部，在测量管的中部设有电磁驱动线圈，所述电磁驱动线圈用于激励测量管产生相对振动使两个测量管的相位相差180°；在测量管两端进口和出口的两侧分别对称设有信号检测器，所述信号检测器用于检测两个测量管相对振动的位移，在信号检测器上连接有信号放大处理电路，所述信号检测器、信号放大处理电路和电磁驱动器够成了正反馈自激荡组件，以通过测量管的振动状态或测量管进口、出口两侧信号检测器获取检测信号的时间差来测量流体的流量参数。

在测量管内无流体流动时，测量管处于单一振型的振动状态，测量管进口侧和出口侧返回到中心位置的运动中，通过信号检测器检测点的时间是相同的。

在测量管内流体以固定速度流动时，测量管的振动状态是与流体的流量参数相关联的，以通过测量管的振动状态来反馈流体的流量参数。

在测量管处于振动状态时，流体流过测量管，左半部和右半部的测量管管道将分别受到来自流体的大小相等、方向相反的科氏力，从而构成使测量管扭曲的力矩，所述力矩为交变力矩，其交变频率与测量管振动频率相同；所述测量管在原振动状态的基础上叠加相同频率的扭曲振动，所述扭曲振动的振幅由流体的流量参数确定，经由测量管的主振动和扭曲振动，在测量管的进口和出口的信号检测器产生获取检测信号的时间差，时间差与流体的流量参数成正比，以通过测量测量管的进口和出口的信号检测器获取检测信号的时间差即可直接测量流体的流量参数。

所述测量管为外径为6mm、壁厚为2mm的紧密测量管，其设计压力为120Mpa。

所述测量管与壳体内接头为薄壁件焊接，以提高流量计的可靠性能；具体的，采用激光点焊进行定位，采用真空钎焊进行固定，其接口部分采用电子束焊加固的多重焊接工艺。