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一種雙u型振動管式流體密度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙U型振動管式流體密度傳感器，包括基座，所述基座上左、右側分別設置有U型管，兩個U型管通過基座內的流體管道相通，所述U型管的中下部靠近基座的部位設有振動支點裝置，所述U型管上部設有振蕩裝置。本實用新型的有益效果為：抗震動沖擊性能好，適用于較為復雜的運輸、作業環境。傳感器整體可靠性高，日常可免維護。結構相對簡單，便于安裝使用。為國內用戶提供一種測量效果好而價格低廉的流體密度傳感器。
【專利說明】一種雙U型振動管式流體密度傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油化工設備【技術領域】，尤其涉及一種雙U型振動管式流體密度傳感器。
【背景技術】
[0002]振動管式密度測量方法在美國、日本和英國等發達工業國家都有大量工業產品出現，但由于價格昂貴，不能滿足國內市場的需要。國內石油化工科學研究院趙知禮等也有將美國專利技術應用于便攜式流體密度計等的應用實例；中國石油大學譚寶海等曾以單U型管及震錘敲擊式激振方式研制用于電纜地層測試儀器的流體密度傳感器。但其實際應用效果均或多或少具有一定不足。
[0003]專利申請號為:201210419750.3的名稱為“雙U型管式高溫高壓流體密度傳感器”的專利申請，提供了一種雙U型管式的傳感器，其申請文件實際只公布了一種設想，其具體實施部分只提供了純理論和大概原理，而由于現有技術采用的均是單U型管式，根據該申請文件提供的一種設想，在不付出大量研究的基礎上，根本無法制造出最終的產品。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種雙U型振動管式流體密度傳感器，以克服目前現有技術存在的上述不足。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現:
[0006]雙U型振動管式流體密度傳感器，包括基座，所述基座上左、右側分別設置有U型管，兩個U型管通過基座內的流體管道相通，所述U型管的中下部靠近基座的部位設有振動支點裝置，所述U型管上部設有振蕩裝置。
[0007]優選的，所述U型管的材質為耐腐蝕材料。所述U型管的材質為鎳基合金。所述U型管的壁厚為1mm。所述U型管與基座焊接連接。
[0008]優選的，所述振動支點裝置包括固定平板，所述固定平板上方設有轉線電路板，振蕩裝置上的細絲漆包線通過轉線電路板轉換，轉換后連接更為結實的Imm高溫導線，所述固定平板上設有與U型管緊密配合的連接孔，所述固定平板為通過螺釘連接的可拆卸結構。
[0009]進一步的，所述振蕩裝置由兩組正交安裝的電磁線圈和兩個永磁體磁芯組成。所述電磁線圈和永磁體磁芯通過可拆卸方式與U型管緊密連接。所述電磁線圈由高溫漆包線繞制，所述永磁體磁芯的材質為高溫永磁體材料。
[0010]進一步的，兩組電磁線圈之間依次連接有前置放大電路、反相電路以及功率放大電路。
[0011]本實用新型的有益效果為:抗震動沖擊性能好，適用于較為復雜的運輸、作業環境。傳感器整體可靠性高，日常可免維護。結構相對簡單，便于安裝使用。為國內用戶提供一種測量效果好而價格低廉的流體密度傳感器。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面根據附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0013]圖1是本實用新型實施例所述雙U型振動管式流體密度傳感器的結構示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例所述電磁線圈之間的電路圖。
[0015]圖中:
[0016]1、換線電路板；2、振蕩裝置；3、螺釘；4、連接螺栓；5、基座；6、固定平板；7、U型管。
【具體實施方式】
[0017]如圖1-2所示，本實用新型實施例所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，包括基座5，所述基座5上左、右側分別設置有U型管7，兩個U型管7通過基座5內的流體管道相通，所述U型管7的中下部靠近基座5的部位設有振動支點裝置，所述U型管7上部設有振蕩裝置2。所述U型管7的材質為耐腐蝕材料。所述U型管7的材質為鎳基合金。所述U型管7的壁厚為1mm。所述U型管7與基座5焊接連接。所述振動支點裝置包括固定平板6，所述固定平板6上設有與U型管7緊密配合的連接孔，所述固定平板6為通過螺釘3連接的可拆卸結構。所述振蕩裝置2由兩組正交安裝的電磁線圈和兩個永磁體磁芯組成。所述電磁線圈和永磁體磁芯通過可拆卸方式與U型管7緊密連接。所述電磁線圈由高溫漆包線繞制，所述永磁體磁芯的材質為高溫永磁體材料。兩組電磁線圈之間依次連接有前置放大電路、反相電路以及功率放大電路。
[0018]所有的振動管式流體密度傳感器在結構上均采用流體導管與激振裝置相結合的方式。根據實際應用環境可選用U型管或異型管；管材質可以采用玻璃或者合金材料。激振裝置通常采用的形式有3種:電磁力激振器、壓電陶瓷振動器、震錘，對于石油井下高溫高壓強腐蝕性且空間狹小的應用環境，合金材料雙U型管與電磁力激振器相結合是最佳的選擇，(I)電磁力激振器的起振原理決定了雙U型管的抗外部振動干擾特性要遠優于單U型管，類似于電信號中的差分信號抗共模干擾。(2 )合金材料管比較玻璃管其抗高溫高壓性能要強很多；在抗腐蝕性方面只要材質選取合適，可以耐受一定濃度的H2S與CO2,達到應用要求。(3)電磁線圈、永磁體等零部件相比壓電陶瓷振動器抗震動沖擊性能要好，適用于較為復雜的運輸、作業環境。(4)除U型管振動外，無其他運動部件，傳感器整體可靠性高，日常可免維護。(5)結構相對簡單，便于安裝使用。
[0019]本實用新型實施例所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，2只U型管7的4個端口通過焊接的密封方式固定在基座5上，基座中5留有流體管線和安裝孔，使2支U型管7形成同一流體通道。U型管7下部靠近基體5的部位有振動支點裝置，使其不受外部安裝(焊接)應力影響。雙U型管7上部的驅動器作為激振裝置的主體，由2組正交安裝的電磁線圈和2個永磁體磁芯及其他附屬構件組成。雙U型振動管式密度傳感器采用反饋諧振式方法測量。將U型管作為振子，依靠反饋環路維持管子的諧振狀態，通過測量諧振周期獲得管內介質密度。振動管密度測量的基本原理來源于彈性力學懸臂梁振動理論，振動體諧振周期與其系統質量的關系。
[0020]若忽略單U型振動管頂端彎曲影響，可以用直管近似求解。依據彈性力學理論，當直管的形狀和材料固定時，振動體的固有振動周期與系統質量存在式(I)關系[0021]
【權利要求】
1.一種雙U型振動管式流體密度傳感器，包括基座(5)，其特征在于:所述基座(5)上左、右側分別設置有U型管(7)，兩個U型管(7)通過基座(5)內的流體管道相通，所述U型管(7)的中下部靠近基座(5)的部位設有振動支點裝置，所述U型管(7)上部設有振蕩裝置(2)。
2.根據權利要求1所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述U型管(7)的材質為耐腐蝕材料。
3.根據權利要求1所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述U型管(7)的材質為鎳基合金。
4.根據權利要求1所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述U型管(7)的壁厚為1mm。
5.根據權利要求1所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述U型管(7)與基座(5)焊接連接。
6.根據權利要求1所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述振動支點裝置包括固定平板(6)，所述固定平板(6)上方設有轉線電路板(1)，所述固定平板(6)上設有與U型管(7)緊密配合的連接孔。
7.根據權利要求6所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述振蕩裝置(2 )由兩組正交安裝的電磁線圈和兩個永磁體磁芯組成。
8.根據權利要求7所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述電磁線圈和永磁體磁芯通過可拆卸方式與U型管(7)緊密連接。
9.根據權利要求8所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:所述電磁線圈由高溫漆包線繞制，所述永磁體磁芯的材質為高溫永磁體材料。
10.根據權利要求9所述的雙U型振動管式流體密度傳感器，其特征在于:兩組電磁線圈之間依次連接有前置放大電路、反相電路以及功率放大電路。
【文檔編號】G01N9/24GK203396669SQ201320441430
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月23日 優先權日:2013年7月23日
【發明者】薛道榮, 譚顯忠, 路大賀, 王瑞華 申請人:北京奧普科星技術有限公司