!HU000008355T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 008 355
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 04 773530 (22) A bejelentés napja: 2004. 09. 24. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040773530 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1726921 A1 2005. 08. 18. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1726921 B1 2010. 03. 31.
(51) Int. Cl.: G01F 1/84 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05075947 PCT/JP 04/014442
(30) Elsõbbségi adatok: 2004026811 2004. 02. 03.
(73) Jogosult: OVAL CORPORATION, Tokyo 161-8508 (JP)
JP
(72) Feltalálók: KITAMI, Hirokazu c/o OVAL CORPORATION, Shinjuku-ku, Tokyo 1618508 (JP); NAKAO, Yuichi c/o OVAL CORPORATION, Shinjuku-ku, Tokyo 1618508 (JP); SUKEMURA, Norio c/o OVAL CORPORATION, Shinjuku-ku, Tokyo 1618508 (JP)
HU 008 355 T2
(54)
(74) Képviselõ: dr. Vida György, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Coriolis áramlásmérõ
A leírás terjedelme 22 oldal (ezen belül 11 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala nem vizsgálta.
1
HU 008 355 T2
A találmány tárgya A jelen találmány egy Coriolis áramlásmérõre vonatkozik, amely egy mérõfluidum tömegáramlási sebességének és/vagy sûrûségének a mérésére alkalmazható az áramlási csõre ható Coriolis-erõkkel arányos fáziskülönbségek és/vagy vibrációs frekvenciák detektálása útján. A technika állása Egy Coriolis áramlásmérõben a csövet, amelyen keresztül a mérendõ fluidum áramlik, az egyik, vagy mindkét végén feltámasztják, és a csõnek egy, a feltámasztási pontot körülvevõ szakaszát a csõ áramlási irányára merõleges irányú rezgésbe hozzák (a továbbiakban a rezgésbe hozott csöveket áramlási csõnek nevezzük). A Coriolis áramlásmérõ olyan tömegárammérõ eszköz, amely arra a tényre épül, hogy a rezgés hatása alatt álló áramlási csõre ható Coriolis-erõ arányos a tömegáramlási sebességgel. A Coriolis áramlásmérõk jól ismert eszközök, és az áramlási csövük szerkezetét egyszerûsítve két csoportba lehet sorolni: egyenes csöves és hajlított csöves típusokba. Amennyiben egy egyenes csöves típusú Coriolis áramlásmérõben a mindkét végén alátámasztott egyenes csövet a középsõ szakaszának tengelyére merõleges irányban hozzák rezgésbe, akkor a Coriolis-erõk hatására az egyenes csõ elmozdulása különbözõ mértékû lesz az alátámasztási szakaszok és az egyenes csõ középsõ szakasza között, ami azt jelenti, hogy fáziskülönbségjelet mérnek, és erre a fáziskülönbségjelre építve a tömegáramlási sebesség megállapítható. Az egyenes csöves Coriolis áramlásmérõ így egyszerû, kompakt és stabil szerkezetû. Azonban továbbra is megmarad az a hiányossága, hogy nem érhetõ el vele nagy detektálási érzékenység. Ezzel szemben a hajlított típusú Coriolis áramlásmérõ abban a tekintetben jobb az egyenes típusú Coriolis áramlásmérõnél, hogy a Coriolis-erõk minél hatékonyabb mérése céljából lehetõvé teszi az alak megválasztását. Ez a típus képes a tömegáramlási sebesség mérését nagy érzékenységgel elvégezni. A technika állása szerinti hajlított típusú Coriolis áramlásmérõre vonatkozó példák között ismert olyan eszköz, amely egyetlen áramlási csövet (lásd például a JP 04–055250 B közzétételi iratot), vagy olyan, amely két, egymással párhuzamosan elrendezett áramlási csövet (lásd például a JP 2939242 számú szabadalmat) tartalmaz, és van, amelynek egyetlen, hurkolt kialakítású áramlási csöve (lásd például a JP 05–069453 B közzétételi iratot) van. Az áramlási csõ meghajtásához általában egy tekercs és egy mágnes kombinációját alkalmazzák meghajtóeszközként. A tekercs és a mágnes felépítése szempontjából fontos, hogy olyan pozícióba legyenek elhelyezve, amely nincs elforgatva az áramlási csõ rezgésének irányához képest. Ennek fényében a JP 2939242 számú szabadalomban a két, egymással párhuzamosan elrendezett áramlási csövet úgy alakítják ki, hogy a tekercs és a mágnes azok között elrendezhetõ legyen. Ezért az eszköz úgy van kialakítva,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
hogy a két áramlási csõ egymáshoz képesti távolsága legalább akkora, hogy lehetõség legyen közöttük a tekercs és a mágnes elhelyezésére. Egy olyan Coriolis áramlásmérõ esetében, amelyben két áramlási csõ két, egymáshoz képest párhuzamos síkban van elhelyezve, és amely nagyobb kaliberrel rendelkezik vagy az áramlási csövének merevsége nagy, szükséges a meghajtóeszköz teljesítményét növelni, és így a két áramlási csõ között nagyobb meghajtóegységet kell elhelyezni. Ezért olyan kialakítást alkalmaznak, amelynél az áramlási csövek közötti távolság elegendõen nagy még az áramlási csövek tövét tartalmazó végoldali rögzítési szakaszoknál is. Azonban a végoldali rögzítési szakaszoknál a fent említett távolság növelése a következõ problémával jár: a végoldali rögzítési szakaszoknál a szilárdság romlik, és ennek eredményeképpen nagy lesz a rezgési veszteség bekövetkezésének valószínûsége (az áramlási csövek hajlítási rezgéssel rezegnek, és a rezgés veszteséget szenved). Másrészt a JP 05–69453 B közzétételi irat szerinti felépítés esetén – amely egyetlen hurkolt kialakítású csövet tartalmaz – más probléma jelentkezik: a 11. és 12. ábrán bemutatott módon szükséges, hogy egy elsõ hajlított 12 csõszakasz és egy második hajlított 103 csõszakasz között egy hajlított 101 csõszakasz legyen. Emiatt az ábrán bemutatott görbületek gyors legyártása meglehetõsen nehéz feladat, továbbá problémát okoz a csövek nyomással szembeni ellenállása is. Az US 5 357 811 számú szabadalom az 1. igénypont tárgyi köre szerinti Coriolis áramlásmérõt ismertet. A találmány leírása A jelen találmányt a technika állása szerinti megoldások fenti problémáinak figyelembe vételével fejlesztettük. A jelen találmánnyal célunk egy olyan Coriolis áramlásmérõ megvalósítása, amelynél nem fordul elõ rezgési veszteség, és amely könnyen gyártható, és tartós. A jelen találmány céljának elérése érdekében az eszköz alapvetõ felépítését szemléltetõ 1. ábrán bemutatott módon egy mérõfluidum tömegáramlási sebessége és/vagy sûrûsége közül legalább az egyiknek a mérésére szolgáló 11 Coriolis áramlásmérõt valósítunk meg, amelynél a mérést egy 1 mérõcsövet képezõ elsõ és második hajlított 2 és 3 csõszakasz páron ható Coriolis-erõkkel arányos fázis különbségek és/vagy vibrációs frekvenciák legalább egyikének detektálása útján végezzük, miközben az elsõ és második hajlított 2 és 3 csõszakaszokat rezgésbe hozzuk, és azok egymással szemben vannak elrendezve, és a berendezés az 1. igénypont szerint tartalmaz: az elsõ hajlított 2 csõszakaszon egy elsõ 4 bemeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy elsõ 5 kimeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik; a második hajlított 3 csõszakaszon egy második 6 bemeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy második 7 kimeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik;
1
HU 008 355 T2
és a berendezés egy olyan 8 rögzítõelemmel van ellátva, amely felülnézetben látható módon az 1 áramlási csõ középsõ részén van elrendezve; az elsõ 4 bemeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz a 8 rögzítõelemhez van rögzítve; és a 8 rögzítõelemhez rögzített helyzetben az elsõ 4 bemeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz csöveinek tengelyei egy síkban vannak elrendezve, és az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a 8 rögzítõelemtõl távolodva a közöttük levõ távolság növekszik, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a 8 rögzítõelemtõl távolodva a közöttük levõ távolság növekszik, és az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz, valamint az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz szimmetrikusan van elrendezve. Továbbá a jelen találmány céljának elérése érdekében az 1. ábrán bemutatott módon egy mérõfluidum tömegáramlási sebessége és/vagy sûrûsége közül legalább az egyiknek a mérésére szolgáló 11 Coriolis áramlásmérõre vonatkozik, amelynél a mérést egy 1 mérõcsövet képezõ elsõ és második hajlított 2 és 3 csõszakaszpáron ható Coriolis-erõkkel arányos fázis különbségek és/vagy vibrációs frekvenciák legalább egyikének detektálása útján végezzük, miközben az elsõ és második hajlított 2 és 3 csõszakaszokat rezgésbe hozzuk, és azok egymással szemben vannak elrendezve, és a berendezés az 1. igénypont szerint tartalmaz: az elsõ hajlított 2 csõszakaszon egy elsõ 4 bemeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy elsõ 5 kimeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik; a második hajlított 3 csõszakaszon egy második 6 bemeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy második 7 kimeneti szakaszt, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik; és a berendezés egy olyan 8 rögzítõelemmel van ellátva, amely felülnézetben látható módon az 1 áramlási csõ középsõ részén van elrendezve; az elsõ 4 bemeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz a 8 rögzítõelemhez van rögzítve; egy csatlakozó 9 csõszakasz van elrendezve az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz között és két szakasz összekapcsolása céljából; a 8 rögzítõelemhez rögzített helyzetben az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a 8 rögzítõelemtõl távolodva a közöttük levõ távolság növekszik, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a 8 rögzítõelemtõl távolodva a közöttük levõ távolság növekszik, és az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz, valamint az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz szimmetrikusan van elren-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
dezve; és az elsõ 5 kimeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz és a csatlakozó 9 csõszakasz úgy van elrendezve, hogy a három szakasz csöveinek tengelyei egy vonalban helyezkednek el. Továbbá a jelen találmány céljának eléréséhez a Coriolis áramlásmérõben a 8 rögzítõelem felülnézetben lényegében kör alakú vagy íves elrendezésben van kialakítva. Továbbá a jelen találmány céljának eléréséhez a 8 rögzítõelemet falszerû elrendezésben alakítjuk ki. E felépítésnek köszönhetõen, amikor az elsõ hajlított 2 csõszakaszt és a második hajlított 3 csõszakaszt egymással szemközti helyzetben hozzuk rezgésbe (az 1. ábra azt az állapotot mutatja, amikor a meghajtóeszközben a taszítóhatás keletkezik, a vonzóhatás esetében az 1. ábrán a nyilak irányai megfordulnak), a 8 rögzítõelem, amelyhez az elsõ 4 bemeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz van rögzítve, minden egyes rögzítési szakasznál nyírófeszültséget kap a hajlítási rezgésnek torziós rezgéssé való alakítása következtében. Azonban az 1. ábra szerint az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz nem párhuzamos egymással, valamint az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz sem párhuzamos egymással. Továbbá az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz, valamint az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz elrendezésük tekintetében szimmetrikus kapcsolatban állnak egymással. Így amikor az elsõ hajlított 2 csõszakaszt és a második hajlított 3 csõszakaszt egymással szemközti helyzetben hozzuk rezgésbe az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz által keltett nyíróerõt e két szakasz kioltja, valamint a második 6 bemeneti szakasz és az elsõ 5 kimeneti szakasz által keltett nyíróerõt e két szakasz szintén kioltja. Ennek eredményeképpen a 8 rögzítõelemben lényegében nem keletkezik rezgés, és az elsõ 4 bemeneti szakaszra és a második 6 bemeneti szakaszra, valamint az elsõ 5 kimeneti szakaszra és a második 7 kimeneti szakaszra jutó terhelések csökkennek. Emiatt a jelen találmány szerint még abban az esetben is, ha a 8 rögzítõelem ellenálló képessége csekély, és ha a tömeg kicsiny, akkor is lehetõség van a rezgési veszteség hatékony megakadályozására. Továbbá az 1. ábra alapján az elsõ 5 kimeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz és a csatlakozó 9 csõszakasz folytonosan, egy vonalban van helyezve és így a jelen találmány szerint lehetséges a Coriolis áramlásmérõ teljesítõképességét és tartósságát fokozni. A jelen találmány szerint az 1. igénypontban ismertetett módon lehetõség van olyan Coriolis áramlásmérõ megvalósítására, amely nincs kitéve a rezgési veszteség hatásának. A jelen találmány szerint a 2. igénypontban ismertetett módon lehetõség van olyan Coriolis áramlásmérõ megvalósítására, amely nincs kitéve a rezgési veszteség hatásának, és amely egyszerûen gyártható, és nagy tartóssággal rendelkezik.
1
HU 008 355 T2
A jelen találmány szerint a 3. igénypontban ismertetett módon az áramlási csõ kerület menti irányában egyenletes rögzítés biztosítható, és ezzel olyan Coriolis áramlásmérõ áll rendelkezésre, amely a rezgési veszteséggel szemben sokkal ellenállóbb. A jelen találmány szerint a 4. igénypontban ismertetett módon lehetõség van arra, hogy csökkentsük a Coriolis áramlásmérõ tömegét és költségeit. A rajz rövid leírása Az 1. ábrán a jelen találmány egyik kiviteli alakja szerinti Coriolis áramlásmérõ látható, és itt a Coriolis áramlásmérõ fõ alkotórészének alapvetõ szerkezetét mutatjuk be, a 2. ábrán hosszanti irányú keresztmetszeti nézetben látható az 1. ábra szerinti Coriolis áramlásmérõ középsõ szakasza (a házzal együtt), a 3. ábrán hagyományos Coriolis áramlásmérõket hasonlítunk össze a jelen találmány szerinti eszközzel, ahol a 3(a) ábra azt a típust szemlélteti, amelynél a bemeneti szakaszok és a kimeneti szakaszok a rajzon látható módon felfelé vannak irányítva, és a 3(b) ábra azt a típust szemlélteti, amelynél a bemeneti szakaszok és a kimeneti szakaszok a rajzon látható módon vízszintesen vannak irányítva, a 4. ábrán a jelen találmány elsõ kiviteli alakját mutatjuk be, és a 4(a) ábrán a fõ alkotórészt látjuk elölnézetben, a 4(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 4(a) ábra A1¹A1 vonala mentén készült, a 4(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 4(a) ábra B1¹B1 vonala mentén készült, és a 4(d) ábrán a 4(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, az 5. ábrán a jelen találmány második kiviteli alakját mutatjuk be, és az 5(a) ábrán a fõ alkotórészt látjuk elölnézetben, az 5(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely az 5(a) ábra A2¹A2 vonala mentén készült, az 5(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely az 5(a) ábra B2¹B2 vonala mentén készült, és az 5(d) ábrán az 5(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, a 6. ábrán a jelen találmány harmadik kiviteli alakját mutatjuk be, és a 6(a) ábrán a fõ alkotórészt látjuk elölnézetben, a 6(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 6(a) ábra A3¹A3 vonala mentén készült, a 6(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 6(a) ábra B3¹B3 vonala mentén készült, és a 6(d) ábrán a 6(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, a 7. ábrán a jelen találmány negyedik kiviteli alakját mutatjuk be, és a 7(a) ábrán a fõ alkotórészt látjuk elölnézetben, a 7(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a
2
5 8. ábrán
10
15
9. ábrán
20
10. ábrán 25
30
11. ábrán 35 12. ábrán
40
45
50
55
60 4
7(a) ábra A4¹A4 vonala mentén készült, a 7(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 7(a) ábra B4¹B4 vonala mentén készült, és a 7(d) ábrán a 7(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, a a jelen találmány ötödik kiviteli alakját mutatjuk be, és a 8(a) ábrán a fõ alkotórészt látjuk elölnézetben, a 8(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 8(a) ábra A5¹A5 vonala mentén készült, a 8(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 8(a) ábra B5¹B5 vonala mentén készült, és a 8(d) ábrán a 8(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, a a jelen találmány hatodik kiviteli alakját mutatjuk be, és a 9(a) ábrán a fõ alkotórészt látjuk elölnézetben, a 9(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 9(a) ábra A6¹A6 vonala mentén készült, a 9(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 9(a) ábra B6¹B6 vonala mentén készült, és a 9(d) ábrán a 9(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, a a rögzítõelem alakjára vonatkozó másik példát szemléltetjük, és itt a 10(a) ábrán a Coriolis áramlásmérõ látható elölnézetben, a 10(b) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 10(a) ábra A7¹A7 vonala mentén készült, a 10(c) ábrán olyan metszeti nézet látható, amely a 10(a) ábra B7¹B7 vonala mentén készült, és a 10(d) ábrán a 10(a) ábra szerinti eszköz látható oldalnézetben, a egy hagyományos típusú Coriolis áramlásmérõ áramlási csövei láthatók perspektivikus nézetben, a a 11. ábra szerinti áramlási csövek láthatók felülnézetben.
A találmány legcélszerûbb kiviteli alakjának leírása Az alábbiakban a jelen találmányt a rajzra való hivatkozással mutatjuk be. Az 1. ábrán a jelen találmány egyik kiviteli alakja szerinti Coriolis áramlásmérõ látható vázlatosan, és a Coriolis áramlásmérõ fõ alkotórészének alapvetõ szerkezetét mutatjuk be. Továbbá a 2. ábrán hosszanti irányú keresztmetszeti nézetben látható az 1. ábra szerinti Coriolis áramlásmérõ középsõ szakasza (a házzal együtt). Az 1. és 2. ábrán a jelen találmány szerinti 11 Coriolis áramlásmérõ 12 házat, egy, a 12 házban elrendezett 1 áramlási csövet (a továbbiakban áramlási csõ), 13 meghajtó eszközt, egy rezgésmérõ 14 és 14 szenzor párt tartalmazó (nem látható) szenzoregységet és egy (nem látható) hõmérsékletmérõ szenzort, egy, a szenzor egységtõl érkezõ jel alapján tömegáramlási sebesség stb. számításának elvégzésére szolgáló (nem látható) jelfeldolgozó egységet és a 13 meghajtó eszköz gerjesztésére való (nem látható) gerjesztési egységet tartalmaz.
1
HU 008 355 T2
A továbbiakban ezeket az alkotórészeket mutatjuk be. A 12 háznak a hajlítással és nyírással szemben ellenálló szerkezete van. Továbbá a 12 ház elegendõen nagy méretûre van kialakítva ahhoz, hogy az 1 áramlási csõ elhelyezhetõ legyen benne, méghozzá egy, az áramlási csõre felszerelt 8 rögzítõelem segítségével megfelelõ pozícióban rögzítve. Továbbá a 12 ház úgy van kialakítva, hogy alkalmas legyen az 1 áramlási csövet tartalmazó áramlásmérõ fõ alkotórészének védelmére. A 12 ház inert gázzal van feltöltve, például argon gázzal. Az inert gázzal való feltöltés következtében az 1 áramlási csövön a kondenzáció stb. elkerülhetõ. A 12 ház a 8 rögzítõelemre megfelelõ eszköz útján van rászerelve. A 8 rögzítõelem felülnézetbõl rátekintve kör alakú kialakítással van elõállítva. Azonban ha nem szükséges, akkor a 8 rögzítõeszköznek nem kell feltétlenül minden esetben felülnézetben rátekintve kör alakú kialakításúnak lennie. Ez azt jelenti, hogy felülnézetbõl rátekintve például négyszögletes kialakítású rögzítõelemként is elõállítható, vagy a 10 ábrán bemutatott módon az 1 Coriolis áramlásmérõ íves 8 rögzítõelemeként is elõállítható. Továbbá ebben a kiviteli alakban a 8 rögzítõelem egy belsõ teret meghatározó falszakaszként van kialakítva. Az 1 áramlási csõ egyetlen hajlított áramlási csatornából van kialakítva (nem mindig szükséges azonban, hogy az 1 áramlási csõ egyetlen hajlított csatornából legyen kiképezve, amint azt a hatodik kiviteli alaknál is be fogjuk mutatni), és egymással szemben elrendezve egy elsõ hajlított 2 csõszakaszt, és egy második hajlított 3 csõszakaszt tartalmaz, továbbá egy csatlakozó 9 csõszakaszt tartalmaz az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz egymáshoz csatlakoztatására. Feltételezve, hogy a P nyíl és a Q nyíl az 1. ábrán rendre a függõleges és a vízszintes irányt jelöli ki, az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz lényegében elliptikus elrendezésben van kialakítva, és mindkét csõszakasz vízszintes irányban van megnyújtva. Az elsõ hajlított 2 csõszakasznak van egy elsõ 4 bemeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy elsõ 5 kimeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik. A második hajlított 3 csõszakasznak van egy második 6 bemeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy második 7 kimeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik. A csatlakozó 9 csõszakasz az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz között van elrendezve. Más szavakkal a csatlakozó 9 csõszakasz az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz egymáshoz csatlakoztatásának célját szolgálja. Az elsõ 5 kimeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz és a csatlakozó 9 csõszakasz úgy van kialakítva és elrendezve, hogy egy egyenes vonal mentén folytonosan csatlakoznak egymáshoz, más szavakkal a három csõ tengelye egyenes vonal mentén helyezkedik el. Az elsõ 4 bemeneti csõszakasz, a második 6 bemeneti csõszakasz, az elsõ 5 kimeneti csõszakasz és
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
a második 7 kimeneti csõszakasz a 8 rögzítõelemhez van rögzítve. Az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve és rögzítve úgy, hogy a 8 rögzítõelemtõl távolodva a közöttük levõ távolság növekszik. Hasonlóan, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a 8 rögzítõelemtõl távolodva a közöttük levõ távolság növekszik. Továbbá és az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz, valamint az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz helyzetüket tekintve szimmetrikusan vannak elrendezve és rögzítve. Elemezve azt az állapotot, ahol az elsõ 4 bemeneti csõszakasz, a második 6 bemeneti csõszakasz, az elsõ 5 kimeneti csõszakasz és a második 7 kimeneti csõszakasz a 8 rögzítõelemhez van rögzítve felismerhetõ, hogy a csõszakaszok azonos síkban vannak rögzítve; azonban annak módja, ahogy az elsõ 4 bemeneti csõszakasz, a második 6 bemeneti csõszakasz, az elsõ 5 kimeneti csõszakasz és a második 7 kimeneti csõszakasz a 8 rögzítõelemhez van rögzítve nem korlátozódik erre a megoldásra. Például a 8 rögzítõelemhez történõ rögzítés úgy is foganatosítható, hogy az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz legyen egy síkban, és az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz legyen egy síkban. Az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetése kívülre van kivezetve a mérõfluidum beáramlásának biztosítása céljából. Továbbá a 4a bevezetéshez hasonlóan a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetése szintén kívülre van kivezetve a mérõfluidum kiáramlásának biztosítása céljából. A 4a bemeneti nyílás és a 7a kivezetés úgy vannak kivezetve, hogy merõlegesek legyenek az 1. ábra P nyilára, és egymással ellentétesen álljanak. Az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetésén át beáramló mérõfluidum az elsõ hajlított 2 csõszakaszon, a csatlakozó 9 csõszakaszon és a második hajlított 3 csõszakaszon áramlik át a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésén való kilépését megelõzõen (a mérõfluidum áramlása tekintetében az 1. ábra nyilait kell figyelni). Az elsõ hajlított 2 csõszakasz az elsõ 4 bemeneti szakasz és az elsõ 5 kimeneti szakaszon kívül további, lényegében ívelt, hajlított 15 és 15 szakaszokat és egy egyenes 16 gerinc szakaszt tartalmaz. Ehhez hasonlóan a második hajlított 3 csõszakasz a második 6 bemeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakaszon kívül további, lényegében ívelt, hajlított 15 és 15 szakaszokat és egy egyenes 16 gerinc szakaszt tartalmaz. Az elsõ hajlított 2 csõszakasz 16 gerinc szakasza és a második hajlított 3 csõszakasz 16 gerinc szakasza egymással párhuzamosan van elrendezve, a kettõ között elegendõen nagy térközzel ahhoz, hogy a 13 meghajtó eszköz elférjen közöttük. Ehhez hasonlóan az elsõ hajlított 2 csõszakasz ívelt 15 és 15 szakaszai és a második hajlított 3 csõszakasz ívelt 15 és 15 szakaszai úgy vannak elrendezve, hogy közöttük elegendõen nagy térköz legyen ahhoz, hogy a 14 és 14 rez-
1
HU 008 355 T2
gésmérõ szenzorok elférjenek közöttük. Az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz úgy van kialakítva és elrendezve, hogy az ívelt 15 és 15 szakaszokhoz tartozó helyeken a közöttük levõ távolság nagy legyen, és a 8 rögzítõelemhez tartozó helyen a közöttük levõ távolság kicsi legyen. Teljesen hasonlóan, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz úgy van kialakítva és elrendezve, hogy az ívelt 15 és 15 szakaszokhoz tartozó helyeken a közöttük levõ távolság nagy legyen, és a 8 rögzítõelemhez tartozó helyen a közöttük levõ távolság kicsi legyen. Mivel az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz közötti távolság kicsi a 8 rögzítõelemnél, ezért nem történik könnyen rezgési veszteség. Továbbá az alábbiakban ismertetendõ módon a szerkezet olyan kialakítású, amely a nyírási feszültséget megszünteti. A 8 rögzítõelemben lényegében nem keletkezik rezgés. Megjegyezzük, hogy az 1 áramlási csõ anyaga az adott szakterületen alkalmazott anyagból van kialakítva, például rozsdamentes acélból, hastelloyból vagy titán ötvözetbõl. A szenzoregység részét képezõ 13 meghajtó eszköz az 1 áramlási csõ elsõ hajlított 2 csõszakaszának és második hajlított 3 csõszakaszának rezgését okozza, miközben azok egymással szemben vannak elrendezve, továbbá az eszköz 17 tekercset és 18 mágnest tartalmaz. A 13 meghajtó eszköz az 1 áramlási csõ 16 és 16 gerinc szakaszainak közepén van elrendezve, és közöttük van megtartva. Más szavakkal a 13 meghajtó eszköz olyan helyzetben van felszerelve, amely nincs elforgatva az 1 áramlási csõ rezgésének irányához képest. A 13 meghajtó eszköz 17 tekercse az 1 áramlási csõ egyik 16 gerinc szakaszára van felszerelve egy arra alkalmas rögzítõeszköz útján. Továbbá annak ellenére, hogy nem látható az ábrán, egy FPC (rugalmas nyomtatott áramkör) vagy elektromos vezeték van a 17 tekercsbõl kivezetve. A 13 meghajtó eszköz 18 mágnese az 1 áramlási csõ másik 16 gerinc szakaszára van rászerelve egy arra alkalmas rögzítõelem útján. Amikor a 13 meghajtó eszközben vonzó kölcsönhatás keletkezik, a 18 mágnest a 17 tekercsbe illesztjük, ami azt eredményezi, hogy az 1 áramlási csõ 16 és 16 gerinc szakaszai egymáshoz közelebb kerülnek. Ezzel szemben, ha taszító kölcsönhatást keltünk, az 1 áramlási csõ 16 és 16 gerinc szakaszai egymástól eltávolodnak. Mivel az 1 áramlási csõ a fentiek szerint a 8 rögzítõelemhez van rögzítve, a 13 meghajtó eszköz úgy van kiképezve, hogy a forgás irányát tekintve váltakozó irányban hajtsa meg az 1 áramlási csövet a 8 rögzítõelem körül. A szenzoregység részét képezõ 14 és 14 rezgésmérõ szenzorok az 1 áramlási csõ rezgésének detektálására és az 1 áramlási csõre ható Coriolis-erõkkel arányos fáziskülönbség érzékelésére szolgáló szenzorok, és mindegyik 19 tekerccsel és 20 mágnessel van ellátva (a szenzorok kialakítása nem korlátozódik a fent leírt példára; lehetnek például gyorsulás érzékelõ szenzorok, optikai eszközök, vagy kapacitív vagy deformá-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
ciós (piezoelektromos típusú) eszközök is, amennyiben alkalmasak az elmozdulás, sebesség vagy gyorsulás valamelyikének mérésére). Az így kialakított 14 és 14 rezgésmérõ szenzorok például olyan tartományon belüli pozíciókban vannak elrendezve, ahol azokat az 1 áramlási csõ ívelt 15 és 15 szakaszai megtartják, és ahol képesek a Corioliserõvel arányos fáziseltérések detektálására. A 14 és 14 rezgésmérõ szenzorok egyes 19 tekercsei az 1 áramlási csõ egyik ívelt 15 szakaszára vannak felszerelve egy arra alkalmas rögzítõelem útján. Továbbá annak ellenére, hogy nem látható az ábrán, egy FPC (rugalmas nyomtatott áramkör) vagy elektromos vezeték van a 19 tekercsekbõl kivezetve. A 14 és 14 rezgésmérõ szenzorok megfelelõ 20 mágnesei az 1 áramlási csõ másik ívelt 15 szakaszára vannak rászerelve arra alkalmas rögzítõelem útján. Annak ellenére, hogy nem látható az ábrán, a 11 Coriolis áramlásmérõ belsejében egy lap vagy ahhoz hasonló elem van elrendezve. Továbbá a laphoz egy, a 12 házon kívülre kivezetett árnyékolt vezeték van csatlakoztatva. Egy, a szenzoregység részét képezõ, és az 1 áramlási csõre alkalmas eszköz segítségével felszerelt hõmérsékletmérõ szenzor végzi a 11 Coriolis áramlásmérõ hõmérséklet kompenzációját. Még pontosabban ezt a szenzort például az elsõ 4 bemeneti szakaszra szerelhetjük fel. Továbbá a laphoz egy, a hõmérsékletmérõ szenzorból kivezetett (nem látható) FPC (rugalmas nyomtatott áramkör) vagy elektromos vezeték lehet csatlakoztatva. A vezetékezést és csatlakozásokat a jelfeldolgozó egységben foganatosítjuk úgy, hogy annak bemenetét a 14 rezgésmérõ szenzornak az 1 áramlási csõ deformációjára vonatkozó detektálási jele, a másik 14 rezgésmérõ szenzornak az 1 áramlási csõ deformációjára vonatkozó detektálási jele és a hõmérsékletmérõ szenzornak az 1 áramlási csõ hõmérsékletére vonatkozó detektálási jele képezi. A jelfeldolgozó egységben a tömegáramlási sebesség és sûrûség számítását a szenzoregységtõl érkezõ bejövõ detektálási jelek alapján végezzük el. Továbbá a jelfeldolgozó egységben számításokkal meghatározott tömegáramlási sebességet és sûrûséget egy (nem látható) kijelzõre kiírjuk. A gerjesztõ egység egy simító egységet, egy összehasonlító egységet, egy célfeszültség beállító egységet, egy változtatható erõsítõ egységet és egy kimeneti meghajtó egységet tartalmaz. A vezetékezés a simító egységnél úgy van kialakítva, hogy az egyik 14 rezgésmérõ szenzortól (vagy a másik 14 rezgésmérõ szenzortól) érkezõ detektált jel megkapható. Továbbá a simító egység feladata az is, hogy egyenirányítsa és simítsa a bejövõ detektált jelet, és ennek amplitúdójával arányos DC kimenõ feszültségjelet állítson elõ. Az összehasonlító egység egyik feladata az, hogy a simító egységtõl továbbított DC feszültség értékét összehasonlítsa egy, a célfeszültség beállító egység kimenetérõl kapott, beállított célfeszültség értékkel, és szabályozza a változtatható erõsítõ egység erõsítését annak érdekében, hogy a rezonáns rezgés amplitúdóját a beállított célfeszültséggel összhangban szabályozza.
1
HU 008 355 T2
A fenti kialakítás esetén, amikor a mérõfluidumot az 1 áramlási csövön keresztül áramoltatjuk, és a 13 meghajtó eszközt mûködésbe hozzuk az egymással szemben elhelyezkedõ elsõ hajlított 2 csõszakasz és második hajlított 3 csõszakasz rezgésbe hozása céljából, a Coriolis-erõ által a 14 és 14 rezgésmérõ szenzoroknál keltett fáziseltérés miatt a tömegáramlási sebességet a jelfeldolgozó egység kiszámítja. Továbbá ennél a kiviteli alaknál a sûrûséget is a rezgés frekvenciája alapján számítjuk. A jelen találmány szerinti 11 Coriolis áramlás mérõnek a technika állása szerinti, a 3(a) és 3(b) ábrán bemutatott eszközökhöz képest jobb minõségét a 3. ábrára való hivatkozással mutatjuk be. Megjegyezzük, hogy a 3. ábrán a P nyíl a függõleges irányt, és a Q nyíl a vízszintes irányt jelöli. A 3(a) ábrán egy 31 rögzítõelemhez rögzített állapotban látható egy áramlási csövet képezõ elsõ hajlított 32 csõszakasz és egy második hajlított 33 csõszakasz. Mind az elsõ hajlított 32 csõszakasz, mind a második hajlított 33 csõszakasz egy megfordított U alakú elrendezést követ, és úgy vannak elhelyezve, hogy egymással szemben álljanak. Az elsõ hajlított 32 csõszakasz által meghatározott sík és a második hajlított 33 csõszakasz által meghatározott sík egymással párhuzamos. Az elsõ hajlított 32 csõszakasznak van egy elsõ 34 bemeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy elsõ 35 kimeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik. A második hajlított 33 csõszakasznak van egy második 36 bemeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy második 37 kimeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik. Az elsõ 34 bemeneti szakasz, az elsõ 35 kimeneti szakasz, a második 36 bemeneti szakasz és a második 37 kimeneti szakasz függõleges irányban terjednek ki, és egy 31 rögzítõelem 31a felsõ felületéhez vannak rögzítve úgy, hogy a felületre merõlegesek legyenek. Amikor a fenti elrendezésnél meghajtást foganatosítunk az elsõ hajlított 32 csõszakasz és a második hajlított 33 csõszakasz gerincszakaszai között az elsõ hajlított 32 csõszakasz és a második hajlított 33 csõszakasz rezgésbe hozása céljából, miközben azok egymással szemben vannak elrendezve, [a 3(a) ábra olyan állapotot szemléltet, amikor a meghajtóeszköz taszító erõhatást kelt; vonzó erõhatás esetén a nyilak irányítása megfordul; ugyanez érvényes a 3(b) ábrára is], hajlítófeszültségek keletkeznek a 3(a) ábrán nyilakkal jelzett irányokban. A hajlítófeszültségek azt okozzák, hogy az elsõ 34 bemeneti szakasz, az elsõ 35 kimeneti szakasz, a második 36 bemeneti szakasz és a második 37 kimeneti szakasz függõleges irányú rezgésbe jön, és amikor az elsõ 34 bemeneti szakasz és a második 36 bemeneti szakasz közötti távolság, valamint az elsõ 35 kimeneti szakasz és a második 37 kimeneti szakasz közötti távolság viszonylag nagy, függõleges irányban rezgési veszteség fordulhat elõ a fent említett rezgés következtében. A 3(b) ábrán egy 51 rögzítõelemhez rögzített állapotban látható egy áramlási csövet képezõ elsõ hajlí-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
tott 52 csõszakasz és egy második hajlított 53 csõszakasz. Mind az elsõ hajlított 52 csõszakasz, mind a második hajlított 53 csõszakasz egy vízszintes irányban kiterjedõ ellipszis formájában van kialakítva, és úgy vannak elhelyezve, hogy egymással szemben álljanak. Az elsõ hajlított 52 csõszakasz által meghatározott sík és a második hajlított 53 csõszakasz által meghatározott sík egymással párhuzamos. Az elsõ hajlított 52 csõszakasznak van egy elsõ 54 bemeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy elsõ 55 kimeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik. A második hajlított 53 csõszakasznak van egy második 56 bemeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy második 57 kimeneti szakasza, amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik. Az elsõ 54 bemeneti szakasz, az elsõ 55 kimeneti szakasz, a második 56 bemeneti szakasz és a második 57 kimeneti szakasz vízszintes irányban terjednek ki, és egy 51 rögzítõelem 51a és 51a oldalsó felületeihez vannak rögzítve úgy, hogy a felületre merõlegesek legyenek. Amikor a fenti elrendezésnél meghajtást foganatosítunk az elsõ hajlított 52 csõszakasz és a második hajlított 53 csõszakasz gerincszakaszai között az elsõ hajlított 52 csõszakasz és a második hajlított 53 csõszakasz rezgésbe hozása céljából, miközben azok egymással szemben vannak elrendezve, nyírófeszültségek keletkeznek a 3(b) ábrán nyilakkal jelzett irányokban. A 3(b) ábrán szemléltetett kiviteli alakban a hajlítási rezgést torziós rezgéssé alakítják, és ennek eredményeképpen nyírófeszültség keletkezik. Emiatt feltételezik, hogy a fenti esetben tárgyalt függõleges rezgés miatti rezgési veszteség nem áll fenn. Azonban az elsõ 54 bemeneti szakasz nyírófeszültsége és az elsõ 55 kimeneti szakasz nyírófeszültsége azonos irányú nyírási feszültségek, továbbá a második 56 bemeneti szakasz nyírófeszültsége és a második 57 kimeneti szakasz nyírófeszültsége szintén azonos irányú nyírási feszültségek, és emiatt az 51 rögzítõelemben hajlítási deformáció következhet be. Figyelmünket ismét az 1. ábrára fordítva, amikor a jelen találmány szerinti 11 Coriolis áramlásmérõ elsõ hajlított 2 csõszakaszát és második hajlított 3 csõszakaszát rezgésbe hozzuk, miközben azok egymással szemközti helyzetben találhatók, (az 1. ábra olyan állapotot mutat be, amelyben a 13 meghajtóeszköz taszítóhatást kelt; a vonzóhatás esetén az 1. ábrán látható nyilak irányítása megfordul), akkor a 8 rögzítõelemben, amelyhez az elsõ 4 bemeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz, az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz rögzítve van, minden egyes rögzítési tartományban nyírási feszültségek ébrednek a torziós rezgéssé alakított hajlítási rezgés miatt. Azonban az 1. ábrán bemutatott módon az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz egymással nem párhuzamosan van elrendezve, és az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz egymással szintén nem párhuzamosan van elrendezve, továbbá az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz, valamint az elsõ 5 kimeneti szakasz és a
1
HU 008 355 T2
második 7 kimeneti szakasz helyzetüket tekintve szimmetrikusan vannak elrendezve, ennek következtében az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz által keltett nyírófeszültségek kioltódnak, valamint a második 6 bemeneti szakasz és az elsõ 5 kimeneti szakasz által keltett nyírófeszültségek szintén kioltódnak. Így a 8 rögzítõelemben lényegében nem keletkezik nyírófeszültség. A jelen találmány szerint az elsõ 4 bemeneti szakaszon és a második 6 bemeneti szakaszon, valamint az elsõ 5 kimeneti szakaszon és a második 7 kimeneti szakaszon a terhelések csekély mértékûek. Még abban az esetben is, ha a 8 rögzítõelem merevsége csekély, vagy a tömeg kicsi, lehetõség van a rezgési veszteség hatékony megakadályozására. Továbbá az 1. ábra szerint az elsõ 5 kimeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz és a csatlakozó 9 csõszakasz folytonosan, egy vonalban vannak elrendezve, és ilyen módon a jelen találmány szerint lehetséges a Coriolis áramlásmérõ gyártásának egyszerûségét és tartósságát fokozni. A fentiek alapján a jelen találmány szerint lehetséges egy olyan 11 Coriolis áramlásmérõ megvalósítása, amely nincs kitéve a rezgési veszteség hatásának, és amely egyszerûen gyártható, és nagy tartóssággal rendelkezik. Az alábbiakban a 4–9. ábrák alapján a Coriolis áramlásmérõ központi elemének kialakítására vonatkozó sokkal konkrétabb példákat fogunk ismertetni. (1. példa) A 4(a)–4(d) ábrákon az 1 áramlási csövet egy egyszerû mérõcsõ meghajlításával nyerjük, és az áramlási csõ egymással szemben elrendezve tartalmaz egy elsõ hajlított 2 csõszakaszt, és egy második hajlított 3 csõszakaszt, továbbá egy csatlakozó 9 csõszakaszt tartalmaz az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz egymáshoz csatlakoztatására. A 4(a)–4(d) ábrákon látható 1 áramlási csõ az 1. ábra alapján bemutatott 1 áramlási csõ egy kiviteli alakja. A következõkben ennek szerkezetét ismertetjük röviden. Az elsõ hajlított 2 csõszakasz tartalmazza az elsõ 4 bemeneti szakaszt az elsõ 5 kimeneti szakaszt. A második hajlított 3 csõszakasz tartalmazza a második 6 bemeneti szakaszt és a második 7 kimeneti szakaszt. A csatlakozó 9 csõszakasz az elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz között van elrendezve. Az elsõ 5 kimeneti szakasz, a második 6 bemeneti szakasz és a csatlakozó 9 csõszakasz úgy van kialakítva és elrendezve, hogy egy egyenes vonal mentén folytonosan helyezkedjenek el. Az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz úgy van a 8 rögzítõelemhez rögzítve, hogy egy síkban legyenek; az elsõ 4 bemeneti szakasz és a második 6 bemeneti szakasz úgy vannak elrendezve, hogy ne legyenek egymással párhuzamosak. Az elsõ 4 bemeneti szakaszhoz és a második 6 bemeneti szakaszhoz hasonlóan a elsõ 5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz úgy van a 8 rögzítõelemhez rögzítve, hogy egy síkban legyenek, és a elsõ
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2
5 kimeneti szakasz és a második 7 kimeneti szakasz úgy van elrendezve, hogy ne legyenek egymással párhuzamosak. Az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetés és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetése úgy van kivezetve, hogy a 4(a) ábrán bemutatott módon merõlegesek az 1. ábrán látható P nyílra, és az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum beáramlik (4a bevezetés) és az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum kiáramlik (7a kivezetés) egymással ellentétes. A 13 meghajtóeszköz az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz megfelelõ 16 és 16 gerincszakaszai között van elrendezve. Továbbá az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz megfelelõ ívelt 15 és 15 szakaszai között vannak a 14 és 14 rezgésmérõ szenzorok elrendezve. Jól ismert típusú 21 merevítõrúd van elrendezve azért, hogy az elsõ 4 bemeneti szakaszt és a második 6 bemeneti szakaszt egymáshoz képest széttartó helyzetben tartsuk. Ehhez hasonlóan egy másik ilyen ismert típusú 21 merevítõrúd van elrendezve azért, hogy az elsõ 5 kimeneti szakaszt és a második 7 kimeneti szakaszt egymáshoz képest széttartó helyzetben tartsuk. A 21 merevítõrudakat a 8 rögzítõelemtõl elõre meghatározott távolságban helyezzük el. Az ábrákon a nyilak a mérõfluidum áramlását mutatják. (2. példa) Az 5(a)–5(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõben az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetésének és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésének kimeneti irányai a 4(a)–4(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõhöz képest eltérõek. Így az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetése és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetése az 5. ábrán bemutatott módon úgy van kivezetve, hogy az 5(a) ábra szerint az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum beáramlik (4a bevezetés) és az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum kiáramlik (7a kivezetés) egymással megegyezik (függõleges irány: lásd az 1. ábra P nyilát). Továbbá az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetése és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetése úgy van kivezetve, hogy azok az 5(b) ábrán szemléltetett módon az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz L1 középvonala mentén helyezkedjenek el.
(3. példa) A 6(a)–6(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõben az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetésének és a 50 második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésének kimeneti irányai a 4(a)–4(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõhöz képest eltérõek. Így az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetése és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetése a 6. ábrán bemutatott módon úgy van kivezet55 ve, hogy a 6(a) ábra szerint az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum beáramlik (4a bevezetés) és az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum kiáramlik (7a kivezetés) egymással megegyezik (függõleges irány: lásd az 1. ábra P nyilát). Továbbá az 60 elsõ hajlított 2 csõszakasz az elsõ 4 bemeneti szakasz 8
1
HU 008 355 T2
4a bevezetésével és a második hajlított 3 csõszakasz a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésével a 6(a) ábrán bemutatott módon egymást keresztezik, és ebben az állapotban úgy vannak kivezetve, hogy a 6(b) ábrán szemléltetett módon az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz L1 középvonala mentén helyezkedjenek el. (4. példa) A 7(a)–7(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõben az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetésének és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésének kimeneti irányai a 4(a)–4(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõhöz képest eltérõek. Így az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetése és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetése a 7. ábrán bemutatott módon úgy van kivezetve, hogy a 7(a) ábra szerint az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum beáramlik (4a bevezetés) és az az irány, amelynek megfelelõen a mérõfluidum, kiáramlik (7a kivezetés) egymással megegyezik (függõleges irány: lásd az 1. ábra P nyilát). Továbbá az elsõ hajlított 2 csõszakasz az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetésével és a második hajlított 3 csõszakasz a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésével úgy vannak kivezetve, hogy – a 7(b) ábrán bemutatott módon meghajlítást szenvedve – a 7(b) ábrán szemléltetett módon az elsõ hajlított 2 csõszakasz és a második hajlított 3 csõszakasz L1 középvonalára merõleges L2 középvonal mentén helyezkedjenek el.
A 4–10. ábrákon bemutatott 1 áramlási csõben a 13 meghajtóeszköz rendre az elsõ hajlított 2 és 2’ csõszakaszok és a második 3 és 3’ csõszakaszok 16, 16 16’ és 16’ gerincszakaszai között van elrendezve. 5 Továbbá a 14 és 14 rezgésmérõ szenzorok az elsõ hajlított 2 és 2’ csõszakaszok és a második 3 és 3’ csõszakaszok ívelt 15, 15 15’ és 15’ szakaszai között vannak elrendezve. 21 merevítõrúd van elrendezve az elsõ 4 és 4’ bemeneti szakasznál és a második 6 és 6’ 10 bemeneti szakasznál annak érdekében, hogy az elsõ 4 és 4’ bemeneti szakaszt és a második 6 és 6’ bemeneti szakaszt egymáshoz képest széttartó helyzetben tartsuk. Továbbá a 21 merevítõrudakat a 8 és 8’ rögzítõelemektõl elõre meghatározott távolságban helyez15 zük el azért, hogy azok a 8 és 8’ rögzítõelemekkel ne kerüljenek érintkezésbe. Megjegyezzük, hogy a 4–10. ábrákon a nyilak a mérõfluidum áramlását mutatják. 20 SZABADALMI IGÉNYPONTOK
25
30 (5. példa) A 8(a)–8(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõben az elsõ 4 bemeneti szakasz 4a bevezetésének és a második 7 kimeneti szakasz 7a kivezetésének hajlítási irányai a 7(a)–7(d) ábrákon bemutatott 1 áramlási csõhöz képest eltérõek. (6. példa) A 9(a)–9(d) ábrákon az 1’ áramlási csõ két szakaszt tartalmaz: egy elsõ hajlított 2’ csõszakaszt és egy második 3’ csõszakaszt. Az elsõ hajlított 2’ csõszakasznak egy elsõ 4’ bemeneti szakasza és egy elsõ 5’ kimeneti szakasza van. A második hajlított 3’ szakasznak egy második 6’ bemeneti szakasza és egy második 7’ kimeneti szakasza van. Az elsõ 4’ bemeneti szakasz és a második 6’ bemeneti szakasz egy 8’ rögzítõelem elosztójához vannak rögzítve úgy, hogy egy síkban legyenek elrendezve, és eközben az elsõ 4’ bemeneti szakasz és a második 6’ kimeneti szakasz egymással ne legyen párhuzamos. Az elsõ 4’ bemeneti szakaszhoz és a második 6’ bemeneti szakaszhoz hasonlóan az elsõ 5’ kimeneti szakasz és a második 7’ kimeneti szakasz egy 8’ rögzítõelem elosztójához vannak rögzítve úgy, hogy egy síkban legyenek elrendezve, és eközben az elsõ 5’ kimeneti szakasz és a második 7’ kimeneti szakasz egymással ne legyen párhuzamos. A mérõfluidum beáramlik a 8’ rögzítõelem 22 elosztójába. Ezt követõen a mérõfluidum a 8’ rögzítõelem 23 elosztóján át áramlik ki.
2
35
40
45
50
55
60 9
1. Coriolis áramlásmérõ (11) egy mérõfluidum tömegáramlási sebessége és/vagy sûrûsége közül legalább az egyiknek a mérésére, ahol a mérést egy mérõcsövet (1) képezõ elsõ és második hajlított csõszakaszt (2, 3) tartalmazó csõszakaszpárra ható Corioliserõkkel arányos fázis különbségek és/vagy vibrációs frekvenciák legalább egyikének detektálása útján végezzük, amit az elsõ és második csõszakaszok (2, 3) rezgésbe hozásával érünk el, miközben azok egymással szemben vannak elrendezve, és a berendezés az alábbiakat tartalmazza: az elsõ hajlított csõszakaszon (2) egy elsõ bemeneti szakaszt (4), amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy elsõ kimeneti szakaszt (5), amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik; a második hajlított csõszakaszon (3) egy második bemeneti szakaszt (6), amelyen keresztül a mérõfluidum beáramlik, és egy második kimeneti szakaszt (7), amelyen keresztül a mérõfluidum kiáramlik; és a berendezés olyan rögzítõelemmel (8) van ellátva, amely felülnézetbõl rátekintve az áramlási csõ (1) középsõ részén van elrendezve; az elsõ bemeneti szakasz (4), a második bemeneti szakasz (6), az elsõ kimeneti szakasz (5) és a második kimeneti (7) szakasz a rögzítõelemhez (8) van rögzítve; és a rögzítõelemhez (8) rögzített helyzetben az elsõ bemeneti szakasz (4), a második bemeneti szakasz (6), az elsõ kimeneti szakasz (5) és a második kimeneti szakasz (7) csöveinek tengelyei egy síkban vannak elrendezve, és a Coriolis áramlásmérõ azzal van jellemezve, hogy az elsõ bemeneti szakasz (4) és a második bemeneti szakasz (6) egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a rögzítõelemtõl (8) távolodva a közöttük levõ távolság növekszik, az elsõ kimeneti szakasz (5) és a második kimeneti szakasz (7) egymással nem párhuzamos helyzetben vannak elrendezve úgy, hogy a rögzítõelemtõl (8) távolodva a közöttük levõ távolság növekszik, és az elsõ bemeneti szakasz (4) és a második bemeneti szakasz (6), valamint az elsõ kimeneti szakasz
1
HU 008 355 T2
(5) és a második kimeneti szakasz (7) szimmetrikusan van elrendezve. 2. Az 1. igénypont szerinti Coriolis áramlásmérõ, azzal jellemezve, hogy egy, az elsõ kimeneti szakasz (5) és a második bemeneti szakasz (6) között elrendezett csatlakozó csõszakaszt (9) tartalmaz a két szakasz összekapcsolása céljából; és az elsõ kimeneti szakasz (5), a második bemeneti szakasz (6) és a csatlakozó csõszakasz (9) úgy van elrendezve, hogy a
5
10
2
három szakasz csöveinek tengelyei egy vonalban helyezkednek el. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti Coriolis áramlásmérõ, azzal jellemezve, hogy a rögzítõelem (8) felülnézetben rátekintve lényegében kör alakú vagy íves elrendezésben van kialakítva. 4. A 3. igénypont szerinti Coriolis áramlásmérõ, azzal jellemezve, hogy a rögzítõelem (8) falszerû elrendezésben van kialakítva.
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
11
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
12
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
13
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
14
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
15
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
16
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
17
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
18
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
19
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
20
HU 008 355 T2 Int. Cl.: G01F 1/84
21
Kiadja a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
