РАСХОДОМЕР, ИМЕЮЩИЙ БЛОК МОНТАЖНОЙ КОНСОЛИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
FLOW METER HAVING UNIT OF MOUNTING CONSOLE FOR ELECTRONIC DEVICES

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по патентной заявке США №14/813 886, поданной 30 июля 2015 года и озаглавленной "Flow Meter Having Electronic Mount Bracket Assembly" («Расходомер, имеющий блок монтажной консоли для электронных средств»), которая полностью включена в данный документ посредством ссылки.
ЗАЯВЛЕНИЕ В ОТНОШЕНИИ ФИНАНСИРУЕМЫХ НА ФЕДЕРАЛЬНОМ УРОВНЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЛИ РАЗРАБОТОК
[0001] Не применимо.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение в целом относится к расходомерам жидкости и газа. В частности, оно относится к устройствам и системам для размещения и защиты преобразователя и кабелей преобразователя, которые используются с ультразвуковыми расходомерами.
[0003] Углеводороды в жидкой и газовой фазах транспортируют от одного места к другому месту посредством трубопроводов. Существует необходимость точно знать количество текучей среды, протекающей в трубопроводе, в частности, когда происходит событие смены владельца текучей среды, называемое «передачей другому владельцу». Однако точность измерений необходима, даже если не происходит передачи текучей среды другому владельцу, и в таких ситуациях обычно используют ультразвуковые расходомеры.
[0004] Ультразвуковой расходомер содержит основную часть расходомера, имеющую центральную секцию, которая служит в качестве канала для текучей среды (жидкости или газа), транспортируемой по трубопроводу, и пару фланцев для соединения расходомера между выровненными частями трубопровода. Основная часть расходомера также может называться патрубком. Ультразвуковой расходомер дополнительно содержит два или более блоков преобразователя, каждый из которых закреплен в заданном посадочном гнезде, сформированном в основной части расходомера. Для измерения потока текучей среды, протекающей через расходомер, пару блоков преобразователя размещают таким образом, что пьезоэлектрические элементы указанных преобразователей расположены возле внутренней поверхности патрубка и, таким образом, что каждый преобразователь из указанной пары преобразователей обращен к другому преобразователю из указанной пары преобразователей, расположенному на противолежащей стороне канала для текучей среды. Блоки преобразователя передают электрические сигналы друг от друга через поток текучей среды и принимают их.
[0005] Каждый блок преобразователя соединен с кабелем, который проходит от концевого соединителя блока к удаленному месту, обычно, к охватывающему корпусу для электронных средств, установленному на патрубок или рядом с ним. Электрические сигналы, создаваемые пьезоэлектрическим элементом каждого блока преобразователя проводятся кабелем к приемной монтажной плате, которая установлена в охватывающем корпусе для электронных средств и в которой указанный сигнал может быть обработан и использован в дальнейшем для определения полезных данных, включающих скорость и расход текучей среды, протекающей через расходомер.
[0006] Открытые преобразователи и кабели могут подвергаться повреждению и поломке падающими обломками, проходящими животными и вандалами. Кроме того, в случае, если кабели и преобразователи оставлены незащищенными, они могут подвергаться возможному повреждению во время транспортировки и установки. Кроме того, состояние изоляции кабелей может ухудшаться из-за постоянного воздействия погодных условий и солнечного света. В связи с этим, для предотвращения повреждения и деградации обычно используют надежные и, таким образом, относительно дорогие кабели.
[0007] Кроме того, предпринимались попытки изготовить основные части расходомера с внутренними кабельными каналами, сформированными в стенках основной части расходомера, чтобы по меньшей мере частично закрыть кабели и обеспечить некоторую степень защиты. Тем не менее, в некоторых таких продуктах концы блоков преобразователя и участки кабелей все же остаются открытыми. Такая конструкция оставляет возможность их повреждения или поломки, что может ограничить способность расходомера производить точное измерение потока текучей среды. Другие расходомеры содержат крышки, предназначенные для полного закрытия и защиты преобразователя и кабелей; однако некоторые из таких крышек имеют сложные конструкции, что создает трудности при изготовлении и разводке кабелей и увеличивает стоимость.
[0008] Для других конструкций крышек требовалась установка блоков преобразователя в глубоких карманах, образованных в основной части расходомера для ограничения высоты выступающей части блоков преобразователя над поверхностью основной части. Это требовало использования значительно более крупных основных частей расходомеров с более толстыми стенками, увеличенными диаметрами и/или увеличенным размером фланцевого соединения, что, в свою очередь, вело к увеличению их веса и стоимости. В то же время другие крышки были настолько гибкими, что это создавало определенные трудности при удалении и повторной точной установке крышки на место, либо требовало неудобных или сложных для установки и снятия крепежных элементов.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] В одном варианте осуществления расходомер содержит основную часть расходомера, имеющую продольную ось и содержащую проходящий через нее канал для текучей среды и внешнюю поверхность, и множество корпусов для электронных средств, поддерживаемых на основной части расходомера монтажным элементом, причем монтажный элемент содержит: основание, поддерживаемое внешней поверхностью основной части расходомера, трубчатый элемент, проходящий от основания и имеющий проход, который проходит через него для пропуска кабеля преобразователя, и консольный элемент, соединенный с трубчатым элементом на удалении от основания и имеющий пару удлиненных пазов, каждый из которых выполнен с возможностью обеспечения пропуска кабеля преобразователя к одному из корпусов для электронных средств. В одном варианте осуществления монтажный элемент дополнительно содержит первую съемную крышку, образующую первую секцию между первой съемной крышкой и консольным элементом, причем первая съемная крышка содержит нижнюю часть и пару сторон, соединенных с указанной нижней частью, при этом стороны содержат пару направляющих, принимаемых с возможностью скольжения внутри пары канавок консольного элемента. В одном варианте осуществления трубчатый элемент содержит ребро, имеющее первый конец, соединенный с консольным элементом, и второй конец, соединенный с основанием, причем первый конец имеет большую ширину, чем второй конец. В некоторых вариантах осуществления расходомер дополнительно содержит блок преобразователя, соединенный с указанной основной частью расходомера, и кабель преобразователя, имеющий первый конец, соединенный с блоком преобразователя, причем кабель преобразователя проходит через проход в трубчатом элементе и через первую секцию. В некоторых вариантах осуществления расходомер дополнительно содержит канавку, проходящую в продольном направлении вдоль внешней поверхности основной части расходомера, причем канавка проходит под основанием монтажного элемента. В одном варианте осуществления расходомер дополнительно содержит кожух, закрывающий кабель преобразователя между блоком преобразователя и продольной канавкой. В одном варианте осуществления первая съемная крышка содержит паз в виде замочной скважины, проходящий от конца элемента первой съемной крышки. В некоторых вариантах осуществления монтажный элемент дополнительно содержит вторую съемную крышку, выровненную в осевом направлении с первой съемной крышкой, образующую вторую секцию между второй съемной крышкой и консольным элементом, причем вторая съемная крышка содержит нижнюю часть и пару сторон, соединенных с указанной нижней частью, при этом стороны содержат пару направляющих, принимаемых с возможностью скольжения внутри пары канавок консольного элемента. В некоторых вариантах осуществления первая съемная крышка содержит крепежный элемент для соединения первой съемной крышки с осевым концом консольного элемента. В некоторых вариантах осуществления крепежный элемент содержит невыпадающий винт, удерживаемый в первой съемной крышке.
[0010] Еще в одном варианте осуществления расходомер содержит основную часть расходомера, имеющую продольную ось и содержащую проходящий через нее канал для текучей среды и внешнюю поверхность, и корпус для электронных средств, поддерживаемый на основной части расходомера монтажным элементом, причем монтажный элемент содержит: основание, поддерживаемое внешней поверхностью основной части расходомера, трубчатый элемент, проходящий от основания и имеющий проход, который проходит через него для пропуска кабеля преобразователя, консольный элемент, соединенный с трубчатым элементом на удалении от основания и имеющий удлиненный паз, выполненный с возможностью обеспечения пропуска кабеля преобразователя в корпус для электронных средств, и первую съемную крышку, поддерживаемую на консольном элементе и выполненную с возможностью скольжения относительно консольного элемента. В одном варианте осуществления монтажный элемент дополнительно содержит первую съемную крышку, образующую первую секцию между первой съемной крышкой и консольным элементом, причем первая съемная крышка содержит нижнюю часть и пару сторон, соединенных с указанной нижней частью, при этом стороны содержат пару направляющих, принимаемых с возможностью скольжения внутри пары канавок консольного элемента. В одном варианте осуществления консольный элемент содержит ребро, имеющее первый конец, соединенный с консолью, и второй конец, соединенный с основанием, причем первый конец имеет большую ширину, чем второй конец. В некоторых вариантах осуществления расходомер дополнительно содержит блок преобразователя, соединенный с указанной основной частью расходомера, и кабель преобразователя, имеющий первый конец, соединенный с блоком преобразователя, причем кабель преобразователя проходит через проход в трубчатом элементе и через первую секцию. В некоторых вариантах осуществления консольный элемент монтажного элемента содержит пару удлиненных пазов, каждый из которых выполнен с возможностью обеспечения прохождения кабеля преобразователя в корпус для электронных средств. В одном варианте осуществления расходомер дополнительно содержит канавку, проходящую в продольном направлении вдоль внешней поверхности основной части расходомера, причем канавка проходит под основанием монтажного элемента, и кожух, закрывающий кабель преобразователя между блоком преобразователя и продольной канавкой. В одном варианте осуществления первая съемная крышка содержит паз в виде замочной скважины, проходящий от конца первой съемной крышки. В некоторых вариантах осуществления расходомер дополнительно содержит вторую съемную крышку, выровненную в осевом направлении с первой съемной крышкой, образующую вторую секцию между второй съемной крышкой и консольным элементом, причем вторая съемная крышка содержит нижнюю часть и пару сторон, соединенных с указанной нижней частью, при этом стороны содержат пару направляющих, принимаемых с возможностью скольжения внутри пары канавок консольного элемента. В некоторых вариантах осуществления первая съемная крышка содержит крепежный элемент для соединения съемной крышки с осевым концом консольного элемента. В одном варианте осуществления крепежный элемент содержит невыпадающий винт, удерживаемый в съемной крышке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Для подробного описания раскрытых вариантов осуществления будет приведена ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:
[0012] На фиг. 1 показан вид в перспективе варианта осуществления ультразвукового расходомера, содержащего пару защитных кожухов в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0013] На фиг. 2 показан вид сверху ультразвукового расходомера по фиг. 1;
[0014] На фиг. 3 показан вертикальный вид сбоку ультразвукового расходомера по фиг. 1;
[0015] На фиг. 4 показан вид снизу ультразвукового расходомера по фиг. 1;
[0016] На фиг. 5 показан вид в перспективе ультразвукового расходомера по фиг. 1, показанного со снятыми кожухами;
[0017] На фиг. 6 показан вид сверху ультразвукового расходомера по фиг. 1 со снятыми кожухами;
[0018] На фиг. 7 показан вид в перспективе центральной трубчатой части основной части расходомера ультразвукового расходомера по фиг. 1 в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0019] На фиг. 8 показан вид спереди ультразвукового расходомера по фиг. 1 со снятым фланцем основной части расходомера;
[0020] На фиг. 9 показан вид в перспективе первого отдельного элемента кожуха ультразвукового расходомера по фиг. 1 в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0021] На фиг. 10 показан вид в перспективе второго отдельного элемента кожуха ультразвукового расходомера по фиг. 1 в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0022] На фиг. 11 показан увеличенный вид в перспективе запирающего механизма для соединения двух отдельных элементов кожуха, показанных на фиг. 9 и 10, для формирования защитного кожуха в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0023] На фиг. 12А показан увеличенный вид спереди в перспективе верхних концов отдельных элементов кожуха по фиг. 9 и 10 до того, как они соединены друг с другом;
[0024] На фиг. 12В показан увеличенный вид сзади в перспективе верхних концов отдельных элементов кожуха по фиг. 9 и 10 до того, как они соединены друг с другом; На фиг. 13 показан увеличенный вид в перспективе нижних концов отдельных элементов кожуха по фиг. 9 и 10 до того, как они соединены друг с другом;
[0025] На фиг. 14 показан вид в перспективе блока монтажной консоли для электронных средств, включая съемные крышки, ультразвукового расходомера по фиг. 1 в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0026] На фиг. 15 показан вид снизу блока монтажной консоли для электронных средств по фиг. 14 без съемных крышек;
[0027] На фиг. 16 показан вид в перспективе поперечного сечения блока монтажной консоли для электронных средств по линии 16-16 на фиг. 14;
[0028] На фиг. 17 показан вид в перспективе с пространственным разделением частей блока монтажной консоли для электронных средств по фиг. 14;
[0029] На фиг. 18 показан вид снизу с пространственным разделением частей блока монтажной консоли для электронных средств по фиг. 14;
[0030] На фиг. 19 показан увеличенный вид сверху с пространственным разделением частей соединения между блоком монтажной консоли для электронных средств и нижним корпусом для электронных средств ультразвукового расходомера по фиг. 1 в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке;
[0031] На фиг. 20 показан увеличенный вид сверху с пространственным разделением частей варианта осуществления невыпадающего винта блока монтажной консоли для электронных средств по фиг. 14; и
[0032] Фиг. 21 представляет собой вид в плане, показывающий нижнюю часть нижнего корпуса для электронных средств.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0033] Приведенное далее описание представляет собой пример конкретных вариантов реализации настоящего изобретения. Данные варианты осуществления не должны интерпретироваться или иным образом использоваться для ограничения объема изобретения, включая формулу изобретения. Специалисту в данной области техники будет понятно, что приведенное далее описание имеет широкое применение, а описание любого варианта реализации следует толковать как пример этого варианта реализации, и оно не предлагает какой-либо способ ограничения объема настоящего изобретения, включая формулу изобретения, указанным вариантом реализации.
[0034] Чертежи на фигурах необязательно выполнены в масштабе. Конкретные признаки и компоненты, описанные в настоящей заявке, могут быть представлены в увеличенном масштабе или в некотором схематическом виде, а некоторые подробные сведения об обычных элементах могут быть показаны и не показаны в интересах ясности и краткости.
[0035] Термины «включающий» и «содержащий» используются в настоящей заявке, включая формулу изобретения, неограничивающим образом, и, таким образом, их значение следует интерпретировать как «включающий, но без ограничения». Кроме того, термин «соединяется» или «соединен» означает непрямое или прямое соединение. Таким образом, если первый компонент соединяется или соединен со вторым компонентом, то соединение между указанными компонентами может быть реализовано посредством прямого соединения этих двух компонентов или непрямого соединения, реализуемого через другие промежуточные компоненты, устройства и/или соединения. Если соединение передает электрическую энергию или сигналы, соединение может осуществляться посредством проводов или посредством одного или более типов беспроводной электромагнитной передачи, например, радиочастотной, микроволновой, оптической передачи или других типов.
[0036] Для улучшения читаемости и краткости чертежа один или более компонентов или аспектов компонента на некоторых из чертежей могут быть опущены или могут не иметь ссылочных номеров, идентифицирующих конструктивные особенности или компоненты, идентифицированные в каком-либо другом месте описания заявки.
[0037] Кроме того, при использовании в настоящей заявке, термины «осевой» и «в осевом направлении» в целом означают вдоль заданной оси или параллельно ей (например, центральной оси основной части или гнезда), а термины «радиальный» и «в радиальном направлении» в целом означают перпендикулярно оси. Например, осевым расстоянием называется расстояние, измеренное вдоль заданной оси или параллельно ей, а радиальное расстояние означает расстояние, измеренное перпендикулярно оси.
[0038] Согласно фиг. 1-4, пример варианта осуществления ультразвукового расходомера 8, выполненного в соответствии с принципами, описанными в настоящей заявке, содержит основную часть расходомера или патрубок 10, который подходит для размещения между выровненными частями трубопровода и содержит центральный проточный проход 13, через который протекает текучая среда, расход которой может быть измерен. Обычно, основную часть 10 получают ковкой, а затем обрабатывают для придания ей окончательной формы, однако она может быть изготовлена при помощи любой подходящей технологии. В данном варианте осуществления расходомер 8 дополнительно имеет центральную или продольную ось 15, элемент 40 монтажной консоли для электронных средств, верхний и нижний корпуса 80, 100 для электронных средств и пару защитных кожухов 120. Кожухи 120 расположены около основной части 10 расходомера и разнесены друг от друга в осевом направлении при помощи монтажной консоли 40, размещенной между ними. Монтажная консоль 40 соединена с каждым нижним корпусом 80 для электронных средств и поддерживает его. Согласно фиг. 5 и 6, на которых кожухи 120 удалены из поля зрения, ультразвуковой расходомер 8 также содержит множество блоков 26 преобразователя, соединенных с основной частью 10 расходомера, и кабелей 25 преобразователя, проходящих от блоков 26 преобразователя к нижнему корпусу 80 для электронных средств.
[0039] Согласно фиг. 5-7, основная часть 10 расходомера имеет центральную или продольную ось, коаксиальную с осью 15 расходомера и в целом содержит центральную трубчатую часть 12, расположенную в осевом направлении между парой фланцев 11, каждый фланец сконфигурирован для соединения с соответствующими фланцами (не показаны) на участках трубопровода. Трубчатая часть 12 содержит первый осевой конец 12а, соединенный с первым фланцем 11, и второй осевой конец 12b, соединенный со вторым фланцем 11. Как лучше всего показано на фиг. 7, на которой фланцы 11 не показаны, трубчатая часть 12 основной части 10 содержит криволинейную и в целом цилиндрическую внешнюю поверхность 14, которую можно рассматривать, как разделенную на три проходящих в осевом направлении части: пару внешних в осевом направлении частей 14а и внутреннюю в осевом направлении или центральную часть 14b, размещенную между ними. Более конкретно, каждый внешний в осевом направлении участок 14а проходит в осевом направлении от конца (12а и 12b) трубчатой части 12 к центральной части 14b. Каждый внешний в осевом направлении участок 14а ограничен парой криволинейных, проходящих по периферии каналов или канавок 14с, причем одна периферийная канавка 14с расположена вблизи конца (12а или 12b) трубчатой части 12 и одна канавка 14с расположена вблизи центрального участка 14b. Периферийные канавки 14с предназначены для приема краев кожуха 120, как более подробно описано ниже.
[0040] Каждый внешний участок 14а внешней поверхности 14 содержит множество расположенных по периферии карманов 16. Каждый карман 16 содержит расточенное отверстие или посадочное гнездо 27, которое проходит в радиальном направлении от внешней поверхности 14 к центральному проточному проходу 13. Блоки 26 преобразователя (показаны на фиг. 5) приняты и закреплены в гнездах 27 (фиг. 7) и электрически соединены с проводкой внутри нижнего корпуса 80 для электронных средств при помощи кабелей 25 (показаны на фиг. 5). Для краткости, при использовании в данном документе "блок преобразователя" может называться просто "преобразователь". Внешняя поверхность 14 также содержит проходящий в продольном направлении канал 17 (показан на фиг. 7), который параллелен оси 15 и смещен по окружности от карманов 16. Продольный канал 17 полностью проходит через центральный участок 14b внешней поверхности 14 и проходит в каждый внешний участок 14а.
[0041] Как показано в частности на фиг. 5 и 7, преобразователь 26 удерживается внутри каждого кармана 16 преобразователя и каждый преобразователь 26 находится в зацеплении с посадочным гнездом 27 и герметизирован для предотвращения утечки текучей среды из центрального проточного прохода 13. Кабель 25 преобразователя проходит между преобразователем 26 и нижним корпусом 80 для электронных средств через внешние участки 14а внешней поверхности 14 и продольный канал 17 и электрически соединяет преобразователь 26 с электрическими цепями, размещенными в нижнем корпусе 80 для электронных средств. Как лучше всего понятно со ссылкой на фиг. 5 и 7, каждый внешний участок 14а поддерживает восемь преобразователя 26 (четыре на каждой стороне основной части 10 расходомера), и восемь кабелей 25, которые заканчиваются в одном из корпусов 80 для электронных средств. Хотя в данном варианте осуществления ультразвуковой расходомер 8 содержит восемь преобразователей 26 и каждый преобразователь 26 соединен с кабелем 25 преобразователя, в других вариантах осуществления ультразвуковой расходомер 8 может содержать различающееся количество преобразователей 26 и кабелей 25. Кроме того, в других вариантах осуществления ультразвуковой расходомер 8 может содержать кабели 25 преобразователя, проходящие между двумя преобразователями 26, вместо прохождения между преобразователем 26 и нижним корпусом 80, и, соответственно, количество преобразователей 26 может быть больше, чем количество кабелей 25, проходящих между преобразователем 26 и нижним корпусом 80 для электронных средств. Как будет объяснено далее в данном документе, кожухи 120 выполнены с возможностью защиты преобразователей 26 и кабелей 25, когда кабели проходят между преобразователями 26 и корпусами 80 для электронных средств.
[0042] Согласно фиг. 9 и 10, каждый кожух 120содержит пару отдельных элементов 120а и 120b кожуха, установленных вокруг основной части 10 расходомера и соединенных друг с другом для образования кольцевой секции 125, которая, как описано ниже, служит в качестве кабельного канала для прокладки и защиты кабелей 25 преобразователя. Каждый отдельный элемент 120а, 120b кожуха перекрывает приблизительно 180° внешней поверхности 14 основной части 10 расходомера и проходит от первого или верхнего конца 120с ко второму или нижнему концу 120d.
[0043] Более подробно, каждый отдельный элемент 120а, 120b кожуха содержит криволинейную внешнюю накладку 122, прикрепленную к паре боковых элементов 124, причем боковые элементы 124 разнесены на осевое расстояние, равное расстоянию между парой периферийных канавок 14с, образованных во внешней поверхности 14 основной части расходомера. Каждый боковой элемент 124 проходит в целом в радиальном направлении относительно оси 15 и содержит внутренний край 124i и внешний край 124о. Внутренний край 124i каждого бокового элемента 124 размещен внутри одной из периферийных канавок 14с и является криволинейным, чтобы по существу соответствовать кривизне канавки 14с. Внутренний край 124i каждого бокового элемента 124 содержит пару разнесенных по окружности скоб 124р, расположенных на нем, причем каждая скоба 124р проходит в радиальном направлении внутрь от внутреннего края 124i. Разнесенные по окружности скобы 124р выполнены с возможностью предотвращения контакта внутреннего края 124i каждого бокового элемента 124 элементов 120а и 120b кожуха с внешней поверхностью 14 основной части расходомера. При таком расположении скобы 124р могут предотвращать удаление антикоррозионной краски, нанесенной на внешнюю поверхность 14, внутренним краем 124i каждого бокового элемента 124. Внешний край 124о каждого бокового элемента 124 соединен с внешней накладкой 122 и имеет радиус кривизны, изменяющийся вдоль его длины по мере его прохождения между верхним и нижним концами 120с, 120d. Таким образом, кольцевая секция 125 образована и ограничена парой боковых элементов 124 и внешней накладкой 122 каждого элемента 120а, 120b кожуха и внешней поверхностью 14 основной части расходомера. В поперечном сечении кольцевая секция имеет в целом прямоугольную форму.
[0044] Как лучше всего показано на фиг. 8, будучи измеренным в радиальном направлении от внутреннего края 124i до внешнего края 124о, расстояние определяет высоту Н бокового элемента 124, и такая высота Н изменяется от минимального размера до максимального размера. Отдельные элементы 120а, 120b кожуха размещены вокруг основной части 10 расходомера таким образом, что в данном варианте осуществления, показанном на фиг. 1-8, участок бокового элемента 124, имеющий максимальную высоту Н, обычно находится сверху основной части расходомера вблизи верхнего конца 120с и продольного канала 17, тогда как участок, имеющий минимальную высоту Н, обычно расположен на 180° в сторону нижней части основной части 10 расходомера вблизи нижнего конца 120d. При таком расположении кольцевая секция 125, образующая замкнутый кабельный канал, имеет наименьшую площадь поперечного сечения в нижней части смежных концов 120d основной части 10 расходомера, и наибольшую площадь поперечного сечения в верхней части смежных верхних концов 120с основной части 10 расходомера. Однако, в других вариантах осуществления часть бокового элемента 124, имеющая максимальную высоту Н, может размещаться на основной части 10 расходомера в других положениях, например, в нижней части основной части 10. Как дополнительно показано на фиг. 8, хотя внутренние в радиальном направлении края боковых элементов 124 образуют круглое отверстие для зацепления с внешним диаметром основной части 10 расходомера, внешний профиль кожуха 120 имеет другую форму. В частности, в варианте осуществления по фиг. 8 внешний профиль является некруглым и в целом может быть описан как овальный или яйцеобразный, если смотреть от конца расходомера 8 вдоль оси 15.
[0045] Кожух 120 и каждый отдельный элемент 120а, 120b кожуха в целом является достаточно жестким, чтобы гарантировать, что секция 125 сохраняет свою форму для обеспечения требуемой защиты кабелей 25 и гарантировать легкость установки кожуха 120 вокруг основной части 10 расходомера. Для обеспечения требуемой жесткости изогнутая внешняя накладка 122 и каждый боковой элемент 124 могут быть выполнены из листового металла, например, из стали толщиной 0,060 дюйма (1,524 мм) или более, например. Для большей жесткости листовой материал может представлять собой, например, сталь толщиной 0,090 дюйма (2,286 мм). Однако в других вариантах осуществления толщина внешней накладки 122 и боковых элементов 124 может быть меньшей (например, 0,030 дюйма (0,762 мм)). Также можно использовать алюминий. Чтобы обеспечить еще большую жесткость каждого отдельного элемента 120а, 120b кожуха и, таким образом, каждого кожуха 120, в секции 125 по окружности могут быть распределены U-образные элементы 126 жесткости. Например, как лучше всего показано на фиг. 9, 10, каждый U-образный элемент 126 жесткости содержит основную часть 126а, прикрепленную к внутренней поверхности внешней накладки 122, и пару полочных частей 126b, причем каждая полочная часть прикреплена к внутренней поверхности бокового элемента 124. U-образный элемент жесткости 126 может быть приварен на место. Отдельный элемент 120а, 120b кожуха или его части можно формировать штамповкой, вырезанием или иным образом из единого цельного листа материала и затем придавать требуемую форму и конфигурацию.
[0046] Верхние концы 120с каждого отдельного элемента 120а, 120b кожуха выполнены с возможностью взаимного зацепления друг с другом. Это лучше всего понятно со ссылкой на фиг. 12А и 12В, где верхний конец 120с каждого отдельного элемента 120а, 120b кожуха показан в положении перед установкой на основную часть 10 расходомера. Как показано, один боковой элемент 124 отдельного элемента 120а кожуха заканчивается в первом удлиненном выступе 172а, тогда как противолежащий боковой элемент 124 элемента 120а кожуха заканчивается во втором удлиненном выступе 172b. Каждый боковой элемент 124 отдельного элемента 120b кожуха заканчивается в сопрягаемой поверхности 176b. Сопрягаемые поверхности 176b участка 120b кожуха выполнены с возможностью сопряжения и вхождения в зацепление с противоположными и соответствующими выступами 172а и 172b участка 120а кожуха, когда кожух 120 устанавливают на основной части 10 расходомера. Верхний конец 120с внешней накладки 122 отдельного элемента 120а кожуха дополнительно содержит противолежащую поверхность 176а и удлиненный выступ 174, который выходит за пределы противолежащей поверхности 176а в направлении отдельного элемента 120b кожуха. Верхний конец 120с внешней накладки 122 отдельного элемента 120b кожуха содержит противолежащую поверхность 176b. Когда отдельные элементы 120а, 120b кожуха соединяют вместе, противолежащие поверхности 176а, 176b соединяются встык друг с другом и удлиненный выступ 174 вставляется внутрь и входит в зацепление с ближайшим к центру концом противолежащей поверхности 176b.
[0047] Аналогичным образом, нижние концы 120d каждого отдельного элемента 120а, 120b кожуха выполнены с возможностью взаимного зацепления друг с другом. Как лучше всего показано на фиг. 13, нижний конец 120d каждого отдельного элемента 120а, 120b кожуха показан в положении перед установкой на основную часть 10 расходомера. Нижний конец 120d отдельного элемента 120b кожуха содержит противолежащую поверхность 178b и удлиненный выступ 180, который выходит за пределы противолежащей поверхности 178а в направлении отдельного элемента 120а кожуха. Нижний конец 120d отдельного элемента 120а кожуха содержит противолежащую поверхность 178а. Когда отдельные элементы 120а, 120b кожуха соединяют вместе, противолежащие поверхности 178а, 178b соединяются встык друг с другом и удлиненный выступ 180 входит в зацепление и вставляется внутрь ближайшего к центру конца противолежащей поверхности 178а. В совокупности, взаимное зацепление верхних концов 120с и нижних концов 120d, особенно в сочетании с входящими в зацепление удлиненными выступами и поверхностями 172а, 172b, 174, 176а, 176b, 178а, и 180, образуют средство для предотвращения проникновения насекомых в кабельный канал, сформированный кольцевой секцией 125, что могло бы происходить, если бы концы отдельных элементов 120а, 120b кожуха не обладали такими свойствами. Каждая часть 120а и 120b кожуха содержит пару расположенных вблизи нижнего конца 120d дренажных отверстий 182, чтобы обеспечить отвод воды, собранной в кожухе 120.
[0048] Согласно фиг. 1-8, кожухи 120 выполнены с возможностью крепления на внешней поверхности 14 трубчатой части 12 основной части 10 расходомера. В частности, внутренний радиальный край 124i каждого бокового элемента 124 принимается в периферийной канавке 14с внешней поверхности 14. Зацепление между периферийными канавками 14с и боковыми элементами 124 помогает закрепить каждый отдельный элемент 120а, 120b кожуха в его осевом положении (относительно центральной оси 15) и обеспечить, чтобы внешний в осевом направлении участок 14а внешней поверхности 14 оставался закрытым. Таким образом, каждый кабель 25 преобразователя может проходить от преобразователя 26 к продольному каналу 17 центральной трубчатой части 12 через секцию 125 и, таким образом, быть защищенным от внешних воздействий.
[0049] Для крепления кожуха 120 вокруг основной части 10 расходомера каждый отдельный элемент 120а, 120b кожуха содержит защелку или защелкивающий разъем 130, размещенный на одном конце (120с или 120d), и крюковой соединитель 150, размещенный на противоположном конце. Более конкретно и со ссылкой на фиг.11 отдельный элемент 120а кожуха содержит защелкивающий соединитель 130 на верхнем конце 120с и крюковой соединитель 150 на нижнем конце 120d, тогда как отдельный элемент 120b кожуха содержит крюковой соединитель 150 на верхнем конце 120с и защелкивающий соединитель 130 на нижнем конце 120d. В состоянии зацепления крюковой соединитель 150 и защелкивающий соединитель 130 образуют стяжной зажим.
[0050] Согласно фиг. 11, защелкивающий соединитель 130 обычно содержит монтажную скобу 132, соединенную с внешней накладкой 122 при помощи пары крепежных элементов 123, крепежного элемента 134, шарнирно соединенного со скобой 132, пары рычагов 136, шарнирно соединенных с крепежным элементом 134, и U-образного зажима 138, соединенного с парой рычагов 136 при помощи смещающих элементов, например, пружин 140. Благодаря шарнирному соединению между скобой 132 и крепежным элементом 134, крепежный элемент 134 может вращаться относительно скобы 132 между первым или открытым положением (показано на фиг. 11) и вторым или закрытым положением (показано на фиг. 2, 4), в котором крепежный элемент 134 вращается по часовой стрелке относительно положения крепежного элемента 134, показанного на фиг. 11. Кроме того, шарнирное соединение между рычагами 136 и крепежным элементом 134 позволяет 136 рычагам вращаться относительно крепежного элемента 134. Зажим 138 соединен с рычагами 136 посредством смещающих элементов 140, и, таким образом, зажим 138 может быть выдвинут или смещен от крепежного элемента 134 за счет сжатия смещающих элементов 140, например, приложения растягивающего усилия к зажиму 138 в направлении от крепежного элемента 134. Крюковой соединитель 150 обычно содержит монтажную скобу 152, соединенную с внешней накладкой 122, и имеет крючок или держатель 154, выполненный с возможностью разъемного соединения с зажимом 138 защелкивающего соединителя 130.
[0051] Защелкивающий соединитель 130 можно соединять с крюковым соединителем 150 путем вращения зажима 138 до тех пор, пока он не принят в держателе 154, и последующего вращения крепежного элемента 134 в сторону от крюкового соединителя 150. После того, как крепежный элемент 134 повернут в закрытое положение, усилие пружины, обеспечиваемое смещающими элементами 140, фиксирует крепежный элемент 134 в закрытом положении, тем самым фиксируя отдельные элементы 120а и 120b кожуха друг с другом вокруг основной части 10 расходомера. Таким образом, защелкивающий соединитель 130 на верхнем конце 120с элемента 120а может быть соединен с крюковым соединителем 150 на верхнем конце 120с элемента 120b, и защелкивающий соединитель 130 на нижнем конце 120d элемента 120b может быть соединен с крюковым соединителем 150 на нижнем конце 120d элемента 120b, тем самым образуя собранный кожух 120. Таким образом, усилие пружины, обеспечиваемое смещающими элементами 140, обеспечивает взаимное соединение крюкового соединителя 150 и защелкивающего соединителя 130 для стягивания отдельных элементов 120а, 120b кожуха друг с другом, чтобы способствовать креплению кожухов 120 в положении на основной части 10, с краями 124i бокового элемента, удерживаемыми в канавках 14с.
[0052] Снова со ссылкой на фиг. 11, монтажная скоба 132 защелкивающего соединителя 130 дополнительно содержит пару вертикальных боковых частей 191 и по меньшей мере одно отверстие 192, образованное в каждой боковой части 191. При повернутом в закрытое положение крепежном элементе 134 (фиг. 2, 4), элемент индикации, такой как свинцовая пломба, проволока, полоса из пластика или другого материала, может быть размещен через отверстие 192 в каждой боковой части 191 и соответствующим образом закреплен на месте таким образом, что для поворота крепежного элемента 134 в открытое положение элемент индикации необходимо сломать или удалить (показано на фиг. 11). То есть, для освобождения отдельных элементов 120а, 120b кожуха и снятия кожуха 120с целью доступа к преобразователям 26, элемент индикации должен быть сломан или удален, чтобы крепежный элемент 134 мог вращаться через пространство между вертикальными боковыми частями 191. При такой конструкции обслуживающий персонал предоставляет явное свидетельство осмотра, указывающее на то, были ли удалены части 120а, 120b кожуха после установки.
[0053] Хотя вариант осуществления, показанный на фиг. 11, содержит защелкивающий соединитель 130 и соответствующий крюковой соединитель 150 для соединения элементов 120а и 120b, в других вариантах осуществления для соединения отдельных элементов 120а и 120b кожуха с целью образования собранного защитного кожуха 120 могут использоваться другие разъемные соединители или запирающие механизмы, известные в данной области техники.
[0054] Согласно фиг. 5 и 14-20, каждый кабель 25 преобразователя проходит из продольного канала 17 в нижний корпус 80 для электронных средств через монтажную консоль 40, соединенную с внешней поверхностью 14 центральной трубчатой части 12 основной части 10 расходомера. Монтажная консоль 40 в целом выполнена с возможностью защиты каждого кабеля 25 преобразователя при его прохождении из продольного канала 17 в нижний корпус 80 для электронных средств и поддержки посадочного гнезда верхнего и нижнего корпуса 80 и 100 для электронных средств. Монтажная консоль 40, которая также может быть описана в данной заявке как монтажный элемент, имеет центральную или продольную ось 45, которая перпендикулярна центральной оси 15 расходомера 8 и обычно содержит прямоугольное основание или нижнюю консоль 42, пару поддерживающих ребер 44, трубчатый элемент 46, расположенный коаксиально центральной оси 45, и прямоугольную верхнюю консоль 48. Нижняя консоль 42 выполнена с возможностью соединения монтажной консоли 40 с центральной трубчатой частью 12 и содержит множество проходящих через нее отверстий 42а, причем каждое отверстие 42а выполнено с возможностью приема резьбового крепежного элемента 30 (фиг. 5). Кроме того, каждое отверстие 42а может совмещаться с соответствующим отверстием 14е (фиг. 7), проходящим во внешнюю поверхность 14 центрального трубчатого элемента 12. Таким образом, резьбовой крепежный элемент 30 может проходить через каждое отверстие 42а нижней консоли 42 и в каждое отверстие 14е, как показано на фиг. 5, там самым прикрепляя элемент 40 консоли к основной части 10 расходомера. Кроме того, между нижней поверхностью основания 42 и внешней поверхностью 14 трубчатой части 12 может располагаться прокладка для обеспечения уплотнения между ними. Хотя в варианте осуществления, описанном в данной заявке, монтажная консоль 40 соединена с основной частью 10 расходомера при помощи крепежных элементов 30, в других вариантах осуществления монтажная консоль 40 может соединяться с основной частью 10 расходомера с использованием других крепежных устройств, известных в данной области техники.
[0055] Как лучше всего показано на фиг. 15 и 16, проходящие в осевом направлении ребра 44 проходят между нижней консолью 42 и верхней консолью 48. Каждое ребро 44 содержит первый или верхний конец 44а, соединенный с верхней консолью 48, и второй или нижний конец 44b, соединенный с нижней консолью 42. Каждое ребро 44 также содержит радиально внутренний конец 44с, который проходит параллельно, но смещен в радиальном направлении от центральной оси 45, и радиально наружный конец 44d, который проходит под углом относительно центральной оси 45. Из-за углового смещения радиально внешнего конца 44d от центральной оси 45 ширина 44aw верхнего конца 44а больше, чем ширина 44bw нижнего конца 44b. Таким образом, большая ширина 44aw верхнего конца 44а обеспечивает увеличенную поперечную опору вдоль длины верхнего консольного элемента 48.
[0056] Трубчатый элемент 46, в целом выполненный с возможностью служить в качестве кабельной коробки или кабельного канала для кабелей 25 преобразователя, проходит вверх от нижней консоли 42 и содержит первый или верхний конец 46а, смещенный от консоли 42 и второй или нижний конец 46b, соединенный с нижней консолью 42. Трубчатый элемент 46 также содержит в целом цилиндрический проход 46с, в который могут проходить кабели 25 преобразователя, и в целом цилиндрическую внешнюю поверхность 46d, которая соединена с радиально внутренним концом 44с каждого ребра 44, проходящего в осевом направлении.
[0057] Как лучше всего показано на фиг. 17, верхняя консоль 48 содержит продольную ось 49, которая пересекает центральную ось 45 и проходит перпендикулярно к ней, пару осевых концов 48а и пару боковых концов 48b. Канавка 48с проходит в осевом направлении между осевыми концами 48а и в радиальном направлении в каждый боковой конец 48b. Кроме того, отверстие 48d проходит в каждый осевой конец 48а верхнего консольного элемента 48 из положения, расположенного в целом на равном расстоянии между каждым боковым концом 48b. Выровненное в осевом направлении удлиненное отверстие 50, проходящее через верхнюю консоль 48, расположенное вблизи каждого осевого конца 48а и коаксиально выровнено с продольной осью 49. Каждое отверстие 50 выполнено с возможностью позволить кабелям 25 преобразователя проходить в соответствующий нижний корпус 80 для электронных средств. Около каждого отверстия 50 расположено множество удлиненных, пазовых отверстий 52, причем два совмещенных в осевом направлении удлиненных отверстия 52 смещены в радиальном направлении от отверстия 50 в направлении первого поперечного конца 48а, и одно удлиненное отверстие 52 совмещено в осевом направлении с отверстием 50 и в радиальном направлении смещено от канала 50 в направлении второго поперечного конца 48а верхней консоли 48. Удлиненные отверстия 52 в целом выполнены с возможностью обеспечивать соединение каждого нижнего корпуса 80 для электронных средств с верхней консолью 48 и монтажной консолью 40 для электронных средств. В одном варианте осуществления верхние корпуса 100 для электронных средств могут быть жестко соединены с использованием взрывозащищенной кабельной коробки, тем самым обеспечивая прямое прохождение электрических данных и сигналов мощности между каждым верхний корпусом 100. В таком варианте осуществления удлиненные отверстия 52 могут способствовать выравниванию каждой пары корпусов 80 и 100 для электронных средств относительно монтажной консоли 40 для электронных средств. Хотя вариант осуществления, показанный на фигурах, описанных в данном документе, содержит удлиненные отверстия 52, в других вариантах осуществления для обеспечения соединения нижних корпусов 80 для электронных средств с монтажной консолью 40 для электронных средств могут использоваться другие крепежные устройства, известные в данной области техники.
[0058] Монтажная консоль 40 для электронных средств дополнительно содержит пару элементов 54 съемной крышки кабеля, которые соединены с возможностью снятия и скольжения с верхней консолью 48. Каждая съемная крышка 54 имеет продольную ось, коаксиально выровненную с центральной осью 49 верхней консоли 48, когда она находится в собранном положении (то есть, соединена с верхней консолью 48). Каждая съемная крышка 54 содержит первый осевой конец 54а, второй осевой конец 54b, пару поперечных боковых элементов 56, проходящих между первым и вторым осевыми концами 54а и 54b, осевой концевой элемент 58, расположенный на осевом конце 54а и проходящий между боковыми сторонами 56, и нижний элемент 60, проходящий между осевыми концами 54а и 54b и соединенный с каждой боковой стороной 56. Каждый поперечный элемент 56 содержит первый или верхний конец 56а и второй или нижний конец 56b, причем нижний конец 56b каждого элемента 56 соединен с нижним элементом 60. Кроме того, осевой концевой элемент 58 содержит первый или верхний конец 58а и второй или нижний конец 58b, соединенный с нижним элементом 60. Вышеописанная конфигурация поперечных элементов 56, осевого концевого элемента 58 и нижнего элемента 60 образует расположенную в ней секцию 62.
[0059] Каждый боковой конец 56 на верхнем конце 56а содержит направляющую 56с, которая проходит в поперечном направлении внутрь к противоположному боковому концу 56. Осевой концевой элемент 58 содержит круглое отверстие 58с вблизи верхнего конца 58а и расположенное в целом равноудаленно между боковыми концами 56. Нижний элемент 60 содержит полукруглое отверстие 60а, проходящее через него и расположенное на втором конце 54b, и продольное прямоугольное отверстие 60b, проходящее в осевом направлении от полукруглого отверстия 60а к первому концу 54а. Комбинация полукруглого отверстия 60а и продольного отверстия 60b образует паз в форме замочной скважины или отверстие, проходящее от второго конца 54b.
[0060] Как лучше всего показано на виде с пространственным разделением частей по фиг. 17, каждая съемная крышка 54 может соединяться с верхней консолью 48 путем смещения крышки 54 в осевом направлении (относительно продольной оси 49 верхней консоли 48) к центральной оси 45 монтажной консоли 40, и вставки направляющей 56с каждого поперечного элемента 56 в одну из соответствующих канавок 48с, проходящих в боковые концы 48b верхней консоли 48. Данная конструкция образует взаимное зацепление между продольными сторонами 56 съемной крышки 54 и боковыми концами 48b верхней консоли 48. Каждая крышка 54 может затем смещаться в осевом направлении к центральной оси 45 до тех пор, пока внутренняя поверхность осевого концевого элемента 58 не войдет в контакт с осевым концом 48а верхней консоли 48, тем самым полностью вставляя направляющие 56с в соответствующие канавки 48с.
[0061] В этом положении резьбовой крепежный элемент 63 (фиг. 14 и 20) может пройти через отверстие 58с в осевом концевом элементе 58 каждой съемной крышки 54 и в соответствующее отверстие 48d, которое проходит в каждом осевом конце 48с верхней консоли 48, соединяя, таким образом, каждую съемную крышку 54 с верхней консолью 48, как показано на фиг. 14. В данном варианте осуществления крепежный элемент 63 содержит невыпадающий винт, имеющий держатель 63а, соединенный с резьбовым стержнем 63b, проходящим через отверстие 58с. Невыпадающий винт 63 также содержит фланец 63с, размещенный вокруг резьбового стержня 63b, расположенный на противоположной от держателя 63а стороне осевого концевого элемента 58. Поскольку держатель 63а и фланец 63с имеют больший диаметр, чем отверстие 58с, и каждый из них соединен с резьбовым стержнем 63b на противоположных сторонах осевого концевого элемента 58, невыпадающий винт 63 удерживается в осевом концевом элементе 58. Таким образом, невыпадающие винты 63 могут образовывать неотъемлемый компонент съемной крышки 54.
[0062] В такой собранной конфигурации трубчатый элемент 46 проходит внутрь и расположен внутри полукруглого отверстия 60а нижнего элемента 60 каждой съемной крышки 54 и каждое ребро 44 проходит через соответствующее прямоугольное отверстие 60b нижнего элемента 60 каждой съемной крышки 54. Таким образом, каждый кабель 25 преобразователя может проходить через цилиндрический проход 46с трубчатого элемента 46 в секцию 62 одной из съемных крышек 54 и сквозь нее, и затем через отверстие 50 верхней консоли 48, как показано на фиг. 16. Таким образом, каждый кабель 25 преобразователя защищен и изолирован от окружающей среды при его прохождении от продольного канала 17 основной части 10 расходомера в нижний корпус 80 для электронных средств.
[0063] Согласно фиг. 1-6 и 21, монтажная консоль 40 для электронных средств выполнена с возможностью соединения и поддержки двух нижних корпусов 80 для электронных средств, каждый из которых соединен с верхним корпусом 100 для электронных средств и поддерживает его в данном варианте осуществления. Кроме того, монтажная консоль 40 для электронных средств отделяет верхние и нижние корпуса 80 и 100 для электронных средств от основной части 10 расходомера, тем самым защищая электронные средства, размещенные внутри корпусов 80 и 100 для электронных средств, от высокотемпературных текучих сред, которые могут протекать через проточный проход 13. В частности, нижний корпус 80 для электронных средств расположен на расстоянии D (фиг. 5) от внешней поверхности 14 центральной трубчатой части 12 основной части 10 расходомера. Нижний корпус 80 для электронных средств обычно содержит нижнюю часть 82, стороны 84 и верхнюю часть 86. Внутри нижнего корпуса 80 для электронных средств удерживается одна или более клеммных колодок и монтажных плат, к которым присоединены кабели 25 преобразователя. Как показано на фиг. 21, нижняя часть 82 нижнего корпуса 80 для электронных средств содержит первое или центральное отверстие 82а, расположенное по центру в нижней части 82, и множество вторых или окружающих отверстий 82b, расположенных вокруг центрального отверстия 82а. Центральное отверстие 82а может быть совмещено с удлиненным отверстием 50 верхней консоли 48 для обеспечения прохождения кабелей 25 преобразователя в нижний корпус 80 для электронных средств Окружающие отверстия 82а могут совмещаться с отверстиями 52 верхнего консольного элемента 48, для обеспечения прохождения через него резьбового крепежного элемента для разъемного соединения каждого нижнего корпуса 80 для электронных средств с верхним консольным элементом 48 монтажной консоли 40 для электронных средств. Верхний корпус 100 для электронных средств может быть аналогично соединен с верхней частью 86 нижнего корпуса 80 для электронных средств.
[0064] Несмотря на то, что были показаны и описаны примеры вариантов осуществления, их модификации могут быть реализованы специалистом в данной области техники без выхода за пределы объема и сущности настоящего изобретения. Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, приведены исключительно в качестве примеров и не являются ограничивающими. В пределах объема настоящего изобретения содержатся многие возможные изменения и модификации систем, устройств и процессов, описанных в настоящем изобретении. Соответственно, объем защиты не ограничен вариантами осуществления, описанными в настоящей заявке, но ограничен только приведенной далее формулой изобретения, объем которой должен содержать все эквиваленты объекта изобретения, содержащиеся в пунктах формулы изобретения