專利名稱：直管式Coriolis流量計組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及用以裝配具有一根直線形結構的流量測量管的Coriolis流量計的系統。更具體地說，本發明涉及在裝配工藝中，以減少施加在結構上的應力值的方式將性質不相似的金屬制成的零件連接起來的裝配系統。再具體地說，本發明涉及將由第一種金屬制成的一根流量測量管，封入由不相似的金屬制成的一個殼體中；和將該流量測量管的每一個末端上的至少二個點固定在該殼體上的一種裝配系統。
問題如在1985年1月1日授與給J.E.Smith等人的美國專利4491025號，和1982年2月11日授與給J.E.Smith的Re.31450號中所述，利用Coriolis作用的質量流量計來測量質量流量和通過管路流動的材料的其他信息已眾所周知。這些流量計具有一根或多根曲線形或直線形結構的流量測量管。在Coriolis質量流量計中，每一種流量測量管的結構，都有一組自然振動模態；這些模態可以是簡單的彎曲、扭轉、徑向式或耦合式的模態。每一根流量測量管都被驅動，在這些自然振動模態中的一種模態下，以共振頻率振動。振動的、充滿材料的系統的自然振動模態，部分地由流量測量管，和在流量測量管內的材料的綜合質量確定。材料從流量計輸入側上的一根連接管路，流入該流量計。然后，該材料通過該流量測量管，或多根流量測量管；從該流量計流出至與輸出側連接的管路。
一個激勵器將一個振動力加在流量測量管上。該力使該流量測量管振動。當沒有材料通過流量計時，沿著一根流量測量管的所有點，均作同相位的振動。當材料開始通過流量測量管流動時，Coriolis加速度使沿著該流量測量管的每一個點，相對于沿著該流量測量管的其他點，具有不同的相位。在流量測量管輸入側的相位，滯后于激勵器的相位；而在流量測量管輸出側的相位，則超前于激勵器的相位。在該流量測量管二個不同點上的傳感器，產生對該流量測量管在二點上的運動有代表性的正弦信號。計算單位時間內，從該傳感器接收到的二個信號的相位差。二個傳感器信號之間的相位差，與通過該流量測量管，或多根流量測量管流動的材料的質量流量成正比。
具有一根直流量管的Coriolis流量計，相對于具有二根曲線形的流量測量管的該種流量計，有幾個優點。直線形管的流量計的一個優點是，單根流量測量管的直徑較大，可提供容積較大的一條流動路徑。容積較大的流動路徑，可減少堵塞，降低進入流量計的流動材料的壓力降，和使流量測量管的清潔工作容易進行。第二個優點是，流量測量管是直的。直的流量測量管可使流量測量管的清潔工作容易進行；并且當放置方向正確時，該流量測量管可以自己排干。
然而，具有直流量管的Coriolis流量計的結構，使這種流量計的制造有許多問題。第一個問題是，為了獲得結構支承，必需將該流量測量管固定在封入該流量測量管的殼體上。將一根直線形的流量測量管，固定在一個殼體上的一個具體問題是，該流量測量管和該殼體的不同零件，是用不同的金屬制造的。理想的情況是，流量計的所有零件是用同一種材料制造的；這樣，不同零件的連接可以簡單地實現。但是，由諸如鈦，HastelloyTM(耐鹽酸鎳基合金)，或鋯一類金屬制造零件的成本，要求某些零件要用較廉價的材料制造。一般，諸如殼體一類不與工藝材料接觸的零件，用比制造流量測量管所用的金屬，較廉價的金屬制造。有時，用較差的金屬制造的零件，要覆蓋一個用另一種材料制成的護面，以形成一個清潔的表面，和保護殼體不受腐蝕。
不同的金屬具有不同的性質，這可能使要用通常的方法，例如焊接，來連接金屬較困難。例如，流量測量管可用鈦制造；而殼體的一端可用不銹鋼制造。鈦的熱膨脹系數為5.3微米/°F，而不銹鋼的熱膨脹系數為9.6微米/°F。熱膨脹系數的不一致，使人們希望利用快速和局部加熱，來將零件釬焊在一起，以限制這種不一致性的影響。
直流量管與殼體連接的第二個問題是，與流量測量管連接的電子零件。這些電子零件包括一個激勵器，拾取傳感器和溫度傳感器。運些電子零件必須在流量測量管與殼體連接之前，安裝在該流量測量管和平衡桿上。如果使用高溫連接方法來連接流量測量管和殼體，則電子零件可能被高溫破壞或損壞。
任何解決上述問題的裝配系統必需是經濟的。如果裝配系統使制造成本增加，則流量計的制造太昂貴，銷售價格也過高。
解決方案本發明的裝配系統可以解決上述和其他的問題，在技術上是一個進步。本發明的裝配系統是裝配直管式Coriolis流量計的一種低成本的方法。本發明的系統以局部加熱的方法，將零件釬焊起來，以減小熱膨脹的影響；并防止電子設備損壞。
在本發明的裝配系統中，按以下方式裝配具有一根直流量管的Coriolis流量計，以形成一個流量管組件。這個工藝是從將由第一種金屬制成的一根直的流量測量管，與一根平衡桿連接開始的；該平衡桿的方向基本上與該直流量管的縱軸線平行，并封閉所述直流量管的一部分。在一個優選實施例中，該平衡桿是用性質基本上與制造流量測量管的第一種金屬的性質相同的金屬制造的；并且，平衡桿的末端與流量測量管是真空釬焊連接在一起的。
在流量測量管和平衡桿連接，形成一個流量管組件后，將一個激勵系統和多個傳感器安裝在該流量管組件上。然后，將該流量管組件插入殼體中。該殼體由性質與第一種金屬性質不同的第二種金屬制成。再利用快速和局部加熱方法，將該流量管組件的每一端，與該殼體內的至少二個點連接。流量管組件與殼體連接的每一個點表面都必需用不同的金屬制成。
流量管組件的一個末端，按下述方法與至少二個其中的一個點連接。殼體接頭與所述直流量管和所述平衡桿的相對二端固定。在該平衡桿與流量測量管連接的同時，這些殼體接頭可用真空釬焊的方法，焊接在該流量管組件上。另一種方法是，在該直流量管和平衡桿連接后，可以將該殼體接頭與流量管組件連接。殼體接頭是從平衡桿和流量測量管突出出來的零件。殼體接頭由性質基本上與第一和第二種金屬二者的性質相同的金屬制成。這可允許將該殼體接頭與流量管組件釬焊在一起；并可與殼體焊接。在一個優選實施例中，殼體接頭用真空釬焊方法，與流量測量管和平衡桿的末端焊接起來。
在將流量管組件插入殼體中以后，將殼體接頭固定在殼體內表面上的插入件上。該插入件是在殼體相對的二端突出出來的凸耳。插入件由性質基本上與制造殼體接頭的金屬性質相同的金屬制成。在一個優選實施例中，殼體接頭和插入件，用通常的方法焊接在一起。
另外，在將流量管組件插入殼體中以后，將在流量測量管和平衡桿上的一個激勵器、拾取傳感器和溫度傳感器，與通過殼體的導線連接起來。導線通過殼體中的孔連接。
在一個優選實施例中，流量測量管的每一個末端的第二個固定點，為與一個殼體末端固定的點。該殼體末端為與殼體孔的相對二個開口配合的一個端蓋。通過該殼體端蓋的一個孔，允許流量測量管穿過該殼體端蓋。在流量測量管和平衡桿與殼體連接以后，流量測量管與殼體端蓋連接。
在一個優選實施例中，流量測量管和殼體接頭按下述方式連接。在殼體接頭與殼體中的插入件焊接以后，每一個殼體端蓋都套在流量測量管的一端上；并在殼體孔的末端上，與殼體的一個末端固定。殼體端蓋與殼體的一端固定的一種方法是，將殼體端蓋與殼體焊接在一起。在該優選實施例中，使用焊接是因為，該殼體端蓋是用不銹鋼制成，而殼體是用碳鋼制成的。
在殼體端蓋與殼體連接以后，將殼體端蓋與流量測量管連接起來。在一個優選實施例中，殼體端蓋與流量測量管按下述方法連接。首先，將釬焊材料放在殼體端蓋內，在殼體端蓋內圓周周圍的唇部上。然后，將殼體端蓋套在流量測量管上，并在殼體上放置就位。再將殼體端蓋與殼體焊接起來。通過將殼體端蓋的唇部，與流量測量管用感應釬焊方法焊接起來，則流量測量管與殼體固定。
另一種方法是，將從流量測量管伸出的一個過渡件，與流量測量管固定。該過渡件由性質基本上與所述第一種金屬和第二種金屬相同的金屬制成。在平衡桿固定以后，用真空釬焊方法，將過渡件與流量測量管焊接起來。在殼體端蓋與殼體連接以后，將過渡件焊接就位。
在流量管組件與殼體內的二個點中的第二個點連接以后，將通過殼體的進入孔密封起來。進入孔是通過殼體的孔，它允許在流量管組件安裝在殼體中以后，接近流量管組件的零件，進行調整。
在進入孔密封后，進行氣壓試驗。氣壓試驗的壓力，可以用來評價該殼體。在氣壓試驗完成后，密封氣壓孔。氣壓孔為允許氣壓試驗設備插入殼體中的一個孔。
然后，用一塊護面包封該殼體。該護面為形成殼體的清潔的外表面的一種覆蓋物。在該優選實施例中，護面為不銹鋼；并按下述方法固定。護面包裹在殼體周圍。然后，用一條縱向焊縫，將包裹的護面的側邊焊接在一起。將護面的圓周末端，用一條邊緣焊縫，與不銹鋼的殼體端蓋固定。
在一個優選實施例中的最后一個步驟，是將工藝接頭固定在流量計的二個相對的末端上。工藝接頭用制造流量測量管的第一種金屬，和制造殼體端蓋的金屬制成。將工藝接頭套在流量測量管的末端上；然后與殼體的殼體端蓋焊接起來。工藝接頭的第一種金屬，包封通過該工藝接頭的孔的至少一部分。在將工藝接頭與殼體端蓋連接以后，將流量測量管與包封上述穿過該工藝接頭的孔的一部分的第一種金屬焊接在一起。


在以下的詳細說明和附圖中，可以發現本發明的上述和其他一些特點。
圖1表示用于裝配根據本發明的一個直管式Coriolis流量計的一種方法；圖2表示將一根流量測量管與一根平衡桿連接，構成一個流量管組件的一個優選的工藝；圖3表示在本發明中，將該流量管組件與一個殼體固定的一種優選方法；圖4表示在本發明中，密封一個殼體的一種優選方法；圖5表示在本發明中，將工藝接頭與一個流量計固定的一種優選方法；圖6表示一個流量管組件的零件；圖7表示一個完整的流量管組件；圖8表示插入一個殼體中的一個流量管組件；圖9表示在固定一個殼體端蓋之前的一個殼體的末端；圖10表示一個殼體端蓋和一個殼體的分解視圖；圖11表示包圍一個殼體的護面的分解視圖；和圖12表示工藝接頭與殼體固定的一個流量計。
詳細說明下面，參照表示本發明的實施例的附圖，來更充分地說明本發明。技術熟練的人們知道，可以用許多不同形式來實施的本發明，不應只限于這里所述的實施例；而提供這些實施例只是為了說明的透徹和完整；這些實施例完全屬于本發明的范圍。
在所有附圖中，相同的標號表示相同的零件。
本發明是提供一種裝配一個直流量管式Coriolis流量計傳感器的一種方法的系統。該系統提供了一種裝配一個傳感器，限制直接加在該傳感器零件上的熱量的經濟方法。限制直接加在流量計零件上的熱量，可減少由于制造不同的零件所用的不同金屬的熱膨脹系數不一致引起的，在傳感器上的應力大小。限制直接加在傳感器零件上的熱量，還可減少在必需要用焊接或其他加熱方法，將金屬連接起來的最后步驟之前，必需進行安裝的電子零件的損壞。
圖1表示用于裝配根據本發明的一種直管式Coriolis流量計的工藝1000。工藝1000從在步驟1001中，將一根流量測量管101(見圖6)與一根平衡桿102(見圖6)連接，形成一個流量管組件150開始。平衡桿102(見圖6)的方向，與流量測量管101(見圖6)的縱軸線平行。平衡桿102的二個相對的末端102 L和102 R(見圖6)，在靠近末端101 L和101 R(見圖6)處，與流量測量管101(見圖6)連接。末端101 L和101 R延伸通過平衡桿102的末端102 L和102 R。圖7表示一個完整的流量管組件150。
這時還可以連接二個殼體接頭111(見圖6)。雖然，可以使用其他形式的連接，但在一個優選實施例中，利用真空釬焊的方法，將平衡桿102和殼體接頭111，與流量測量管101連接。使用真空釬焊方法是因為，它可以均勻加熱零件，使零件對準，和能夠連接不同厚度的零件。圖2中給出了步驟1001的一個優選實施例。
在形成流量管組件150以后，在圖1的步驟1002中，將激勵器104、拾取傳感器105-105′和溫度傳感器106，安裝在流量管組件150上。圖7表示零件安裝好的一個完整的流量計組件。因為進入殼體內部的空間受到限制，因此，必需在將流量管組件150，插入殼體中之前，安裝激勵器104、拾取傳感器105-105′和溫度傳感器106。
在圖1的步驟1002中，安裝了電子零件以后；在步驟1003中，將流量管組件105，插入一個殼體103中。圖8中表示插入殼體103內的流量計組件150的橫截面圖。在步驟1004中，使用局部加熱，將流量管組件150，固定在殼體103內的至少二個點上。為了減少被激勵的振動節點數，流量管組件150必需與殼體103內的至少二個點連接。圖3提供了利用局部加熱，將流量管組件150，與殼體103內二個點固定的一種優選方法。
在將流量管組件150，與殼體103內的至少二個點固定以后，在步驟1005中，將該殼體密封起來。密封是通過將堵頭塞入殼體103中的所有剩余的孔中，并利用某些方法-例如焊接-將堵頭固定就位來達到的。如圖11所示，堵頭1101塞入進入孔1001中。然后，將堵頭1101焊接，或用其他方法固定就位。再將護面1100固定在殼體103上，將殼體103包圍起來。圖4給出了步驟1005的一個優選實施例。
在步驟1006中，將工藝接頭120-120′(如圖12所示)固定在流量測量管101的二個相對的末端101 L和101 R上，完成工藝1000。至少工藝接頭120-120′的一部分，由與制造流量測量管相同的金屬制成。由與流量測量管101相同的金屬制成的工藝接頭120-120′的部分包括包圍通過該工藝接頭的一個孔的一部分的部分。包圍該孔的部分，與流量測量管101連接。這就形成了由單一一種金屬包圍的、通過該流量計的一條流動路徑。圖6表示完成步驟1006的工藝的一個優選下面是用于裝配根據本發明的一個直管式Coriolis流量計的工藝的一個優選實施例。在以下說明中，將參考圖1中的工藝1000的各個步驟；以及表示在裝配工藝中，流量計的各種零件的圖6～12。
工藝1000從步驟1001中，將流量測量管101和平衡桿102連接，形成流量管組件105開始。圖2所示的工藝2000，是完成步驟1001的工藝的一個優選實施例。工藝2000從步驟2001中，將平衡桿102與流量測量桿101固定，形成流量管組件150開始。如上所述，流量測量管101和平衡桿102表示在圖6中。
在一個優選實施例中，流量測量管101和平衡桿102，由同一種金屬制成。例如，流量測量管101和平衡桿102均由鈦制成。另一種方案是，流量測量管101和平衡桿102可以由不同的金屬制成。然而，不同的金屬必須具有基本上相同的性質。具有基本上相同性質的金屬的例子為碳鋼和鈦。基本上相同的性質，允許用通常的方法，例如釬焊和連接方法，來連接不同的金屬。
由于流量測量管101和平衡桿102，由具有基本上相同性質的金屬制成；因此可以利用真空釬焊方法來連接流量測量管101和平衡桿102。在這個實施例中，流量測量桿101插入平衡桿102中。平衡桿102的方向是沿著流量測量管101的縱軸線。末端102 L和102 R與流量測量管101釬焊在一起。流量測量管101的末端101 L和101 R，從平衡桿102的末端102 L和102 R向外伸出。
當平衡桿102(見圖6和圖7)固定在流量測量管101上時，殼體接頭111可以與流量管組件150連接。另一種方案是，在平衡桿102與流量測量管101固定，形成流量管組件150以后，殼體接頭111可以與流量管組件150固定。在一個優選實施例中，殼體接頭111固定在平衡桿102最靠近的末端102 L和102 R上。在一個優選實施例中，殼體接頭111與流量管組件150是用真空釬焊固定的。殼體接頭111是從流量管組件150向外伸出，與殼體103連接(如圖7、8和9所示)的二個翼板。殼體接頭111由性質基本上與制造流量測量管101的金屬性質相同的金屬制成。為了使殼體接頭111與殼體103固定，殼體接頭111也可用性質基本上與制造殼體103的金屬性質相同的材料制成。在一個優選實施例中，殼體接頭111由鋼制成。殼體接頭111在授予Micro Motion公司。和與這個申請同一天提出的、題為“Coriolis流量計的流量測量管與流量計殼體連接的裝置”的專利申請中作了說明。在步驟2002完成以后，工藝2000結束，并回到工藝1000的步驟1001。
如圖1所示，在完成了流量管組件150以后；在步驟1002中，將激勵器104，拾取傳感器105-105′，和溫度傳感器106安裝在流量管組件150上。激勵器104、拾取傳感器105-105′、和溫度傳感器106，用通常的方法-例如釬焊、粘接或焊接固定。圖7表示一個完整的流量管組件150。
在步驟1002以后，將流量管組件150插入殼體103中。在該優選實施例中，殼體103為一根空心的管子。流量管組件150插入該殼體的一端，直至流量測量管101從殼體的第二個末端伸出為止。如圖9所示，殼體103有過渡支架133，該支架與上述殼體接頭111配合，使流量管組件與殼體103的末端連接。在該優選實施例中，流量管組件的放置方向，必需要使殼體接頭111裝在上述過渡支架133之間，以便插入。在插入流量管組件150以后，轉動流量管組件150，使殼體接頭111的末端與過渡支架133配合。這樣，步驟1003就完成了。
如圖1所示，在流量管組件150，插入殼體103中以后；在步驟1004中，將流量管組件150的每一個末端，固定在殼體103內的至少二個點上。如圖3所示的工藝3000，是圖1所示的步驟1004的一個優選實施例。工藝3000從在步驟3001中，將激勵器104、拾取傳感器105-105′和溫度傳感器與穿過殼體103的引線(沒有示出)連接開始。這就完成了內部零件的配線。
在完成了配線以后，在步驟3002中，將殼體接頭111與殼體103內的過渡支架133連接。如圖9所示，過渡支架133是從貫穿殼體103的孔134的末端的一個內側邊緣突出出來的突出部分。在該優選實施例中，過渡支架133與殼體接頭111，用通常的方法焊接在一起。然而，技術熟練的人知道，可以使用其他的連接形式。殼體接頭111和過渡支架133的焊接，只將熱量傳遞至殼體接頭上，從而可減少流量測量管101和平衡桿102的熱膨脹。另外，由焊接產生的熱，還可從電子零件，例如激勵器104散出。這可以減少的焊接工藝的熱引起的零件的損壞。
在步驟3003中，如圖10所示的殼體端蓋132，與殼體103的相對的末端固定。殼體端蓋132為有一個孔190的蓋。如下所述那樣，流量測量管101穿過孔190，與一個工藝接頭連接。殼體端蓋132封閉上述孔134的二個相對的末端，將殼體103封閉起來。在一個優選實施例中，殼體端蓋132由不銹鋼制成。
殼體端蓋132按下述方法固定。首先，將殼體端蓋132套在流量測量管101的末端101 L和101 R上。在一個優選實施例中，這時將一種釬焊材料放在殼體端蓋132內。釬焊材料放在一個過渡圓環802(見圖8)上，該圓環封閉上述孔的內部末端。以后，就利用該釬焊材料來固定殼體端蓋132和流量測量管101。然后，在位置801(見圖8)處，圍繞著圓周，將殼體端蓋132與殼體103焊接在一起。在該優選實施例中，因為殼體端蓋132由不銹鋼制成，殼體103由碳鋼制成；因此可以作到這點。然而，也可以采用其他方法來固定殼體端蓋132和殼體103。
在殼體端蓋132與殼體103固定以后，在步驟3004中，將殼體端蓋132與流量測量管101的末端101 L和101 R固定。在該優選實施例中，這點是通過在一個局部區域加熱，使該釬焊材料將殼體端蓋132與流量測量管101釬焊在一起來實現的。熱量只加在一個局部區域，以減少由于熱造成的膨脹和收縮區域；并減少殼體103內電子零件的損壞。
用這種方式給局部區域加熱的一種方法是感應釬焊。感應釬焊是如下這樣進行的。首先，將殼體103放入保持清潔的惰性氣體或真空的一個腔中。這種惰性氣體之一是氬氣。這可以防止污染物，例如氧化鈦的形成。必需防止形成污染物，因為污染物阻止連接零件的釬焊流產生。在流量測量管101周圍，放置著散熱片。散熱片減少加在其他零件上的熱，并限制流量測量管107的膨脹。
在將流量計放入真空腔內以后，將該腔關閉；并利用真空泵系統除去腔內的氣體。另一種方案是，可以將惰性氣體，例如氬，加入該腔中。然后，利用加熱回路來加熱殼體端蓋132，和靠近殼體端蓋132的流量測量管101的末端101 L和101 R。每一個加熱回路都包含有一個感應加熱線圈、電源、和一個高溫計、熱電偶，或其他監視溫度的控制線路。
在加熱循環開始之前，啟動一個除氣系統，以除去系統中剩余的氧和氮。然后，加熱線圈加熱上述殼體端蓋132和流量測量管101。在流量測量管101和殼體端蓋132釬焊在一起以后，將連續地再循環的、清潔的干燥氬，充滿該腔。在殼體端蓋132和流量測量管101固定以后，工藝3000結束，并回至圖1中的工藝1000的步驟1004。
在流量管組件150與殼體103內的至少二個點連接以后，在步驟1005中，將殼體103密封。圖4所示的工藝4000是密封殼體103的工藝的一個優選實施例。工藝4000從步驟4001中，密封進入孔4001開始。在一個優選實施例中，孔1001是通過將堵頭1101(見圖11)焊接在孔中密封的。最好，堵頭由與殼體103相同的材料制成。在密封住進入孔以后，在步驟4002中進行氣壓試驗。氣壓試驗是一項通常的試驗，它確定殼體103是否能承受預先確定的壓力。在進行了氣壓試驗以后，在步驟4003中，將氣壓進入孔密封。
在氣壓進入孔密封以后，在步驟4004中，將護面1100(見圖11)固定在殼體103上，將殼體103包圍起來。護面1100由不銹鋼制成，并包圍殼體103，形成一個清潔表面。在授予Micro Motion公司的，和與本申請同一天提出的、題為“Coriolis流量計的殼體的護面”的專利申請中，提供了護面1100的完整說明。
在一個優選實施例中，護面1100是按下述方式固定的。首先，將護面1100包裹在殼體103周圍。然后，將末端1104和1105焊接，或用某種其他方法，固定在殼體端蓋132上。在該優選實施例中，護面1100是按下述方法固定的。首先，利用一條縱向焊縫將二個側邊1102和1103彼此固定。然后，將末端1104和1105的圓周與殼體端蓋132焊接。在護面1100固定在殼體103上以后，工藝4000結束；并回到工藝1000的步驟1005。
在步驟1005中，將殼體103密封以后，必需在步驟1006中，將工藝接頭120-120′(見圖12)，與流量測量管101和殼體端蓋132連接，以完成工藝1000。這個連接是在流量管組件150，和殼體103之間的第三次連接，可使流量計的穩定性更好。在流量測量管和殼體之間三次連接的完整討論，在授予Micro Motion公司的，和與本專利申請同一天提出的、題為“Coriolis流量計的流量測量管與流量計殼體連接的裝置”的專利申請中給出。
工藝5000是固定工藝接頭120-120′的一種優選方法。首先，在步驟5001中，修整流量測量管101的末端101 L和101 R，使它們從殼體端蓋132，向外伸出一個預先確定的量。運可使接頭均勻。
接著，在步驟5002中，將工藝接頭102和102′套在流量測量管的末端101 L和101 R上。工藝接頭120-120′由二種不同的金屬制成。在該優選實施例中，該二種金屬是如制造流量測量管101的鈦；和制造殼體端蓋132的不銹鋼。鈦包圍穿過工藝接頭120-120′的一個孔的至少一部分。有關該優選實施例的工藝接頭120-120′的完整說明，請參考授予Micro Motion公司的、與本申請同一天申請的、題為“Coriolis流量計的雙金屬工藝接頭”的專利申請。
在步驟5003中，將工藝接頭120-120′與殼體103連接，在工藝接頭120-120′固定在殼體端蓋132上以后，工藝5000結束；這時，工藝接頭120-120′與流量測量管101固定。流量測量管101的末端101 L和101 R，與工藝接頭120-120′的、由與流量測量管101相同的金屬制成的，并包圍著上述的孔的部分固定。在一個優選實施例中，該部分為與工藝接頭120-120′的一端固定的一個墊片121-121′(見圖12)。這就形成了由單一一種金屬，例如鈦制成的流動路徑。在一個優選實施例中，墊片121-121′是用通常的焊接方法與流量測量管101的末端連接的。工藝500結束，并回到工藝1000的步驟1006。整個裝配工藝結束。
以上就是制造一個直管式Coriolis流量計的完整的工藝方法。可以預期到，業內人士既可借助于文獻也可借助于等同原則能夠并且將會設計出各種替代系統，它們構成了對由下述權利要求書所規定的本發明的侵權。
權利要求
1.一種制造具有由第一種金屬制成的一個直流量管(101)的Coriolis流量計的方法(1000)；所述方法(1000)包括下列步驟步驟(1001)將所述直流量管(101)與一根平衡桿(102)連接起來；該平衡桿的方向，基本上與所述直流量管(101)的縱軸線平行；并包圍所述直流量管(101)的一部分；其中，所述連接的流量測量管(101)和所述平衡桿(102)形成一個流量管組件(150)；步驟(1002)；將一個激勵系統(104)和傳感器(105-105′)安裝在所述直流量管(101)和所述平衡桿(102)上；步驟(1003)將所述流量管組件(150)，插入殼體(103)的一個孔中，其中，所述殼體(103)由與所述第一種金屬不同的第二種金屬制成；和步驟(1004)將所述流量管組件(150)的每一端，與所述殼體上的至少二個點固定。
2.如權利要求1所述的方法(1000)，其特征為，將所述流量管組件(150)的每一端固定的所述步驟(1004)，包括下列步驟步驟(2002)將殼體接頭(111)，在接近所述平衡桿(102)的兩末端處，與所述流量管組件(150)的相對二個末端固定；和步驟(3002)將所述殼體接頭(111)與所述殼體相對二個末端處的所述殼體的內表面上的插入件連接，其中，所述插入件由性質基本上與所述第一種金屬相似的金屬制成。
3.如權利要求2所述的方法，其特征為，所述固定所述殼體接頭的步驟包括下列步驟步驟(3004)，將所述殼體接頭和所述平衡桿跟所述直流量管真空釬焊在一起，形成所述的流量管組件。
4.如權利要求2所述的方法，其特征為，所述將所述殼體接頭(111)與插入件連接的步驟(3002)包括下列步驟將所述殼體接頭(111)焊接在所述插入件上。
5.如權利要求1所述的方法，其特征為，將所述流量管組件(150)的每一端與殼體上至少二個點固定的步驟(1004)，包括下列步驟將所述流量測量管(101)的每一端與由第二種金屬制成的殼體端蓋(132)連接。
6.如權利要求5所述的方法，其特征為，將所述流量管組件的每一端與所述殼體上至少二個點固定的步驟，包括下列步驟步驟(3003)，將所述殼體接頭(111)固定在穿過所述殼體(103)的所述孔(134)的相對二端，以包圍著所述殼體(103)，其中，所述殼體接頭(111)具有所述直流量管穿過的一個孔。
7.如權利要求6所述的方法，其特征為，所述固定所述殼體接頭(111)的步驟(3003)，包括下列步驟將所述殼體接頭(111)焊接在所述殼體(103)上。
8.如權利要求7所述的方法，其特征為，所述固定所述殼體接頭(111)的步驟(3003)，包括下列步驟在將所述殼體接頭與所述殼體焊接之前，將所述殼體端蓋安放就位。
9.如權利要求6所述的方法，其特征為，所述連接所述流量測量管和所述殼體接頭的步驟，包括下列步驟將一種釬焊材料放入所述殼體接頭中；和將所述流量測量管與所述殼體接頭用感應釬焊法焊接起來。
10.如權利要求6所述的方法，其特征為，所述連接所述流量測量管和所述殼體接頭的方法，包括下列步驟在將所述平衡桿與所述流量測量管固定以后，將由性質基本上與所述第一種金屬和所述第二種金屬相似的金屬制成的一個過渡件，用真空釬焊方法，焊接在所述流量測量管上；和將所述過渡件與所述殼體接頭塞緊焊接起來。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括下列步驟步驟(3001)，在將所述直流量管(101)和所述平衡桿(102)插入所述殼體中之后，將與所述激勵器(102)、拾取傳感器(105-105′)和溫度傳感器(106)連接的導線，與跟所述殼體(103)相聯的導線連接。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括下列步驟步驟(1005)，將所述流量管組件(150)，封入所述殼體(103)中。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于還包括下列步驟步驟(4001)，在封閉了所述流量管組件(150)后，密封所述殼體(103)上的進入孔。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于還包括下列步驟步驟(4002)，在完成了所述密封所述進入孔后，進行氣壓試驗，以檢測所述殼體(103)的結構完整性。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于還包括下列步驟步驟(4003)，在完成所述氣壓試驗后，密封一氣壓進入孔。
16.如權利要求1所述的方法，其特征在于還包括下列步驟(步驟4004)，用護面包封所述殼體。
17.如權利要求16所述的方法，其特征為，所述用所述護面包封所述殼體的步驟，包括下列步驟沿著縱向，將所述護面的第一個側邊與第二個側邊焊接起來；和將所述護面的每一端的圓周，與一個殼體接頭焊接起來。
18.如權利要求1所述的方法，它還包括下列步驟(步驟1006)，在將所述直流量管(101)的每一個末端與所述殼體(103)的至少二個點固定以后，將工藝接頭(120-120′)與所述流量測量管(101)和所述殼體(103)的相對二端固定。
19.如權利要求18所述的方法，其持征在于還包括下列步驟將流量測量管的每一個末端插入穿過工藝接頭的一個孔中；將所述流量測量管的每一個末端與由所述第一種金屬制成的每一個所述工藝接頭的一部分焊接起來；和將每一個所述工藝接頭，與相對的二個殼體端蓋連接。
全文摘要
本發明提供了制造一種直管式Coriolis流量計的方法(1000)。本發明的方法(1000),提供了將包括一根平衡桿(102)和一根流量測量管(101)的一個流量管組件(150)與一個殼體(103)內的至少二個點連接的工藝。該工藝提供了使用局部加熱,使該流量管組件與二個點固定的一種廉價方法。使用局部加熱,減少了由熱引起的零件膨脹造成的損壞,并減少了殼體(103)中的電子零件的損壞。
文檔編號G01F1/84GK1359466SQ00809769
公開日2002年7月17日 申請日期2000年6月23日 優先權日1999年6月30日
發明者G·A·尼斯, J·V·德克, C·R·格里芬, E·A·哈格爾曼三世, C·J·奧利拉, M·L·奧維菲爾特, K·R·皮勒蒂克, J·R·羅珀, M·B·舍爾頓 申請人:微動公司