質量流量計隔振系統的製作方法

2023-04-24 20:09:06 1

質量流量計隔振系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種質量流量計隔振系統，包括U型測量管的上水平段、豎直段、下水平段、位於上水平段與豎直段之間的上圓弧段以及位於豎直段與下水平段之間的下圓弧段，在下圓弧段上設置有隔振塊，隔振塊在U型測量管軸心線所在的平面內與下圓弧段之間滿焊，U型測量管具有慣性中心，所述隔振塊與測量管下圓弧段滿焊焊縫中的外焊接點到慣性中心的直線距離等於內焊接點到慣性中心的直線距離。通過該設置形式，可使最大應力中的剪應力與正應力之比接近1，而非某一應力形式為主，使得外焊接點與內焊接點應力均勻化，降低了焊接材料和工藝對測量管帶來的影響，尤其適合在質量流量計的隔振系統中推廣應用。
【專利說明】質量流量計隔振系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種質量流量計，具體涉及一種質量流量計隔振系統。
【背景技術】
[0002]油類汽車廢氣排放是城市空氣汙染的主要來源，大力推廣以天然氣代替汽油和柴油等作為汽車新燃料，是有效降低汽車尾氣汙染的重要方式。隨著國家對清潔能源的重視和國人環保意識的加強，天然氣作為最佳的替代能源正逐漸進入我們日常生活的各個方面，尤其在汽車行業中的應用最為廣泛。質量流量計是CNG行業最重要貿易結算技術手段，開展高壓氣體流量計技術研究是我國應用清潔環保天然氣汽車發展的必然趨勢。
[0003]決定質量流量計性能好壞的一個重要標準，就是其隔振系統的設計是否合理。隔振系統的主要功能是分離測量管的振動頻率，避免外部振動造成對測量管振動的影響。目前，市場上的質量流量計通常採用單隔振系統，即單個隔振塊(如圖1所示)。也有採用雙隔振系統的質量流量計(如圖2所示)，即採用兩塊質量、大小和形狀都一樣的隔振塊構成隔振系統。
[0004]通過理論研究和實驗發現，這兩種隔振系統的應力分布情況有所區別。第一種隔振形式的應力區域主要集中在與測量管振動同向的軸線上，應力形式主要以正應力為主(如圖3所示)。第二種隔振形式的應力區域主要集中在與測量管振動成90°的軸線上，應力形式主要以剪應力為主，且呈現不對稱分布(如圖4所示)。
[0005]實際上，這些隔振系統上的應力區域是測量管與隔振塊焊接的部分，其強度由焊接材料和工藝決定。因此，不管是正應力，還是剪應力，只要在此焊接區域形成了應力過於集中的情況，則必然使焊接材料和工藝中的缺陷對測量管的振動產生影響。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可使隔振塊應力均勻化的質量流量計隔振系統。
[0007]實用新型的目的通過下述技術方案實現:
[0008]質量流量計隔振系統，包括U型測量管的上水平段、豎直段、下水平段、位於上水平段與豎直段之間的上圓弧段以及位於豎直段與下水平段之間的下圓弧段，在下圓弧段上設置有隔振塊，隔振塊在U型測量管軸心線所在的平面內與下圓弧段之間滿焊，U型測量管具有慣性中心，所述隔振塊與測量管下圓弧段滿焊焊縫中的外焊接點到慣性中心的直線距離等於內焊接點到慣性中心的直線距離。
[0009]進一步的技術方案是，所述豎直段的高度H=78mm，上圓弧段與下圓弧段的半徑R=40mm,上水平段的長度L=50mm，隔振塊與水平面之間所夾銳角α =38°。
[0010]本實用新型較現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0011]通過本實用新型的設置形式，可使應力集中情況得到了減輕，集中區域發生了轉移，同時，還改變了應力的組成比例，最大應力中的剪應力與正應力之比接近1，而非某一應力形式為主，使得外焊接點與內焊接點應力均勻化，因此，降低了焊接材料和工藝對測量管帶來的影響，可提高質量流量計對CNG氣體質量流量的測量準確性，尤其適合在質量流量計的隔振系統中推廣應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現有技術中設置單隔振塊的質量流量計示意圖；
[0013]圖2為現有技術中設置雙隔振塊的質量流量計不意圖；
[0014]圖3為現有技術中單隔振塊質量流量計的應力分布示意圖；
[0015]圖4為現有技術中雙隔振塊質量流量計的應力分布示意圖；
[0016]圖5為本實用新型的結構示意圖；
[0017]圖6為本實用新型的應力分布示意圖；
[0018]圖7為本實用新型的計算原理圖；
[0019]圖8為本實用新型的計算原理圖。
[0020]圖中標記為:上水平段1、豎直段2、下水平段3、上圓弧段4、下圓弧段5、隔振塊6、U型測量管軸心線7、外焊接點A、內焊接點B、慣性中心C。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明:
[0022]實施例
[0023]如圖5所示，本實用新型的質量流量計隔振系統，包括U型測量管的上水平段1、豎直段2、下水平段3、位於上水平段I與豎直段2之間的上圓弧段4以及位於豎直段2與下水平段3之間的下圓弧段5，在下圓弧段5上設置有隔振塊6，隔振塊6在U型測量管軸心線7所在的平面內與下圓弧段5之間滿焊，U型測量管具有慣性中心C，所述隔振塊與測量管下圓弧段滿焊焊縫中的外焊接點A到慣性中心C的直線距離等於內焊接點B到慣性中心C的直線距離。通過該設置形式，可使應力集中情況得到了減輕，集中區域發生了轉移，同時，還改變了應力的組成比例，最大應力中的剪應力與正應力之比接近1，而非某一應力形式為主，使得外焊接點A與內焊接點B應力均勻化(如圖6所示)，因此，降低了焊接材料和工藝對測量管帶來的影響，可提高質量流量計對CNG氣體質量流量的測量準確性。
[0024]U型測量管尺寸如圖7所示，其中，隔振塊6與水平方向成角度a。
[0025]為簡化運算，我們以實心管代替空心測量管。測量管截面積為A，密度為P。
[0026]將上水平段I取微元長度Λ L，豎直段2取微元長度Λ h，上圓弧段4取微元角度為Λ Θ，下圓弧段5取微元角度Λ ψ。
[0027]在工作狀態下，U型測量管將以角速度ω繞00』軸(過外焊接點A與內焊接點B之間的中點)做微幅擺動。
[0028]此時，U型測量管對隔振塊6的總慣性矩為:
[0029]J=J1+J2+J3+J4
[0030]Jl—頂端長度為L的上水平段I對00』軸的慣性矩
[0031]J2——上部半徑為R的上圓弧段4對00』軸的慣性矩
[0032]J3——高度為H的豎直段2對00』軸的慣性矩[0033]J4——下部半徑為R的下圓弧段5中角度為α的圓弧段對00』軸的慣性矩
[0034]
【權利要求】
1.質量流量計隔振系統，包括U型測量管的上水平段(I)、豎直段(2)、下水平段(3)、位於上水平段(I)與豎直段(2)之間的上圓弧段(4)以及位於豎直段(2)與下水平段(3)之間的下圓弧段(5)，在下圓弧段(5)上設置有隔振塊(6)，其特徵在於:隔振塊(6)在U型測量管軸心線(7)所在的平面內與下圓弧段(5)之間滿焊，U型測量管具有慣性中心(C)，所述隔振塊與測量管下圓弧段滿焊焊縫中的外焊接點(A)到慣性中心(C)的直線距離等於內焊接點(B)到慣性中心(C)的直線距離。
2.根據權利要求1所述的質量流量計隔振系統，其特徵在於:所述豎直段(2)的高度H=78mm，上圓弧段(4)與下圓弧段(5)的半徑R=40mm，上水平段(I)的長度L=50mm，隔振塊(6)與水平面之間所夾銳角α=38°。
【文檔編號】G01F15/00GK203551017SQ201320778051
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】羅凡, 于振水, 楊傑斌 申請人:四川中測流量科技有限公司