BR0009104B1

BR0009104B1 - Fluxômetro de coriolis com dimensões reduzidas

Info

Publication number: BR0009104B1
Application number: BRPI0009104-9A
Authority: BR
Inventors: Steven James Johnston; John Richard Mccarthy; Matthew T Crisfield
Original assignee: Micro Motion Inc
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2014-09-30
Also published as: DE60012161D1; AR018702A1; PL196274B1; CN1185468C; CN1351707A; US6308580B1; DK1166051T3; EP1166051A1; HK1045367A1; KR20020000786A; JP2002540390A; MXPA01009401A; MY121516A; RU2222782C2; DE60012161T2; EP1166051B1; JP3535834B2; HK1045367B; CA2366700C; ATE271213T1

Description

"FLUXÔMETRO DE CORIOLIS COM DIMENSÕES REDUZIDAS" CAMPO DA INVENçãO

Esta invenção refere-se a fluxômetros de Coriolis.

Mais particularmente, esta invenção refere-se a reduzir uma dimensão "flag" de um fluxômetro de Coriolis vibrando o com- primento inteiro dos tubos de fluxo. Ainda mais particular- mente, esta invenção refere-se ao uso de dois conjuntos de barras de reforço onde um primeiro par de barras de reforço separa adequadamente as freqüências de vibração e um segundo conjunto de barras de reforço aumenta a estabilidade zero no sistema.

PROBLEMA Ê conhecido usar fluxômetros de massa de efeito Coriolis para medir o fluxo de massa e outra informação de materiais que flui através de uma canalização como descrito na Patente U.S. N° 4.491.025 emitido para J.E. Smith, e ou- tros, de 1 de janeiro de 1985 e Re. 32.450 para J.E. Smith de 11 de fevereiro de 1982. Estes fluxômetros possuem um ou mais tubos de fluxo de uma configuração curvada. Cada confi- guração e tubo de fluxo em um fluxômetro de massa de Corio- lis possui um conjunto de modos de vibração naturais, que pode ser de um tipo acoplado, ou torsional de curvatura sim- ples. Cada tubo de fluxo é acionado para oscilar em resso- nância em um destes modos naturais. Os modos de vibração na- turais do sistema enchido de material, vibrando são defini- dos em parte pela massa combinada dos tubos de fluxo e o ma- terial dentro dos tubos de fluxo. 0 material flui dentro do fluxômetro de uma canalização conectada no lado de saída do fluxômetro. O material é então direcionado através do tubo de fluxo ou tubos de fluxo e sai do fluxômetro para uma ca- nalização conectada no lado de saída.

Um acionador aplica uma força no tubo de fluxo a fim de fazer os tubos de fluxo oscilarem em um modo de vi- bração desejado. Tipicamente, o modo de vibração desejado é um primeiro modo de curvatura fora de fase. Quando nenhum material está fluindo através do fluxômetro, todos os pontos ao longo de um tubo de fluxo oscilam com uma fase idêntica.

Quando o material começa a fluir, as acelerações de Coriolis fazem cada ponto ao longo do tubo de fluxo ter uma fase di- ferente com respeito a outros pontos ao longo do tubo de fluxo. A fase no lado de entrada do tubo de fluxo fica para atrás do acionador, enquanto a fase no lado de saída precede o acionador. Sensores são colocados no tubo de fluxo para produzir sinais senoidais representativos do movimento do tubo de fluxo. A diferença de fase entre os dois sinais de sensor é proporcional à taxa de fluxo de massa do material que flui através do tubo de fluxo ou tubos de fluxo, os com- ponentes eletrônicos conectados ao sensor então utilizam a diferença de fase e freqüências dos sinais para a determina- ção de taxa de fluxo de massa e outras propriedades do mate- rial .

Uma vantagem que os fluxômetros de Coriolis possu- em sobre outros dispositivos de medição de fluxo de massa é que os fluxômetros tipicamente possuem menos que 0,1% de erro nas taxas de fluxo de massa calculada de um material.

Outros tipos convencionais de dispositivos de medição de fluxo de massa tais como fluxômetros de orifício, turbina e vórtice, tipicamente possuem 0,5% ou mais de erros nas medi- ções de taxa de fluxo. Embora os fluxômetros de massa de Co- riolis possuam maior acurãcia que os outros tipos de dispo- sitivos de taxa de fluxo, os fluxômetros de Coriolis são também mais caros de produzir. Os usuários de fluxômetros freqüentemente escolhem os tipos menos caros de fluxômetros preferindo economia sobre acurãcia. portanto, fabricantes de fluxômetros de Coriolis desejam um fluxômetro de Coriolis que seja menos caro de fabricar e determine a taxa de fluxo de massa com uma acurãcia que está dentro de 0,5% da taxa de fluxo de massa atual a fim de produzir um produto que é com- petitivo com outros dispositivos de medição de taxa de fluxo de massa.

Uma razão que os medidores de Coriolis são mais caros que outros dispositivos é a necessidade de componentes eu reduzem o número de vibrações não desejadas aplicadas nos tubos de fluxo. Tal componente é um tubo de distribuição que afixa os tubos de fluxo em uma canalização. Em um fluxômetro de Coriolis de tubo duplo, o tubo de distribuição também se- para o fluxo de material recebido da canalização em dois fluxos separados e direciona os fluxos em tubos de fluxo se- parados. A fim de reduzir as vibrações causadas por fontes externas, tal como uma bomba, que são conectadas na canali- zação, um tubo de distribuição deve ter uma rigidez que é suficiente bastante para absorver as vibrações. Os tubos de distribuição mais convencionais são feitos de metal fundido a fim de ter uma massa suficiente. Além do mais, existe um espaçador entre os tubos de distribuição que mantém o espa- çamento entre os tubos de distribuição de entrada e saída.

Este espaçador é também feito de um material metálico ou ou- tro material rígido a fim de impedir que forças externas de vibrar os tubos de fluxo. A grande quantidade de metal usada para criar estas fundições aumenta o custo do fluxômetro. No entanto, a eliminação de vibrações não desejadas aumenta enormemente a acurácia dos fluxômetros.

Um segundo problema para aqueles versados na técnica de flu- xômetro de Coriolis é que os fluxômetros podem ter uma di- mensão "flag" que é muito grande para ser usada em certas aplicações. Para propósitos desta discussão, a dimensão "flag" é o comprimento que uma alça de tubo de fluxo se es- tende para fora de uma canalização. Existem ambientes onde o espaço é restrito ou está a um valor superior ao nominal. Um fluxômetro que possui uma dimensão "flag" típica não encai- xará nestas áreas confinadas. Existe uma necessidade de um fluxômetro de Coriolis que possui uma dimensão "flag" redu- zida que pode ser inserida em uma canalização em uma área confinada ou onde o espaço é uma vantagem e ainda fornece leituras que estão dentro de 0,5% da taxa de fluxo atual de um material.

Outra técnica anterior pode ser encontrado na Pa- tente U.S. N° . 4.781.069 (Mitzner) . Mitzner descreve um sen- sor de fluxo de massa que inclui a provisão de pelo menos um modo de seleção de placa em cada uma das extremidades de en- trada e saída do sensor. As placas são fornecidas em adição a outro dispositivo de terminação de extremidade de tubo e são configurados para ter características de rigidez prede- terminadas em eixos X, Y e Z.

SOLUçãO

Os problemas acima e outros são solucionados e um avanço na técnica é feito pela provisão de um fluxômetro de Coriolis de acordo com a reivindicação 1. 0 fluxômetro de Coriolis da presente invenção não tem um tubo de distribui- dor e espaçador convencionais. Portanto, o custo para produ- zir o fluxômetro da presente invenção é reduzido. 0 fluxôme- tro de Coriolis da presente invenção também possui uma di- mensão "flag" reduzida que permite o fluxômetro de Coriolis da presente invenção ser usado em áreas onde o espaço é uma vantagem e seria impossível usar um fluxômetro de Coriolis convencional que possui uma dimensão "flag" convencional. A fim de eliminar um tubo de distribuição conven- cional e para reduzir a dimensão "flag" de um fluxômetro de Coriolis, o comprimento inteiro de cada tubo de fluxo deve vibrar. Portanto, o fluxômetro deve ser desenhado da seguin- te maneira. 0 fluxômetro possui um par de tubos de fluxo que alinhados paralelo um ao outro.

Cada tubo de fluxo é um comprimento contínuo do tubo de fluxo dividido em vários segmentos. Em uma extremi- dade de entrada e uma extremidade de saída de cada tubo de fluxo, os tubos de fluxo possuem segmentos em linha que te um eixo longitudinal que é orientado em um primeiro plano que contém a canalização conectada. Uma primeira extremidade dos segmentos em linha conecta os tubos de fluxo em tubos de distribuição de entrada e saída. Os segmentos de curvatura em cada tubo de fluxo se estendem para fora de uma segunda extremidade dos segmentos em linha do tubo de fluxo. Cada segmento de curvatura é uma seção curvada de tubo que muda a orientação do eixo longitudinal do tubo de fluxo do primeiro plano para uma direção que é substancialmente perpendicular ao primeiro plano contendo a canalização.

Um segmento em formato de u se estende entre os dois segmentos de curvatura de cada tubo de fluxo. O segmen- to em formato de u possui uma primeira seção que se estende para fora de um primeiro segmento de curvatura com um eixo longitudinal orientado em uma direção que é substancialmente perpendicular ao primeiro plano contendo canalização. Uma segunda seção curvada do segmento em formato de u curva o tubo de fluxo para conectar a primeira seção e uma terceira seção do segmento em formato de u. Uma terceira seção do segmento em formato de u possui um eixo longitudinal que é substancialmente perpendicular ao primeiro plano e conecta a seção curvada do segmento em zo de u em um segundo seg- mento de curvatura para completar o tubo de fluxo. Em uma modalidade preferida, a primeira seção e a terceira seção do segmento em formato de u se estendem para fora a partir dos segmentos de curvatura com um eixo longitudinal que está substancialmente a três graus de ser perpendicular com o primeiro plano que permite que o fluxômetro seja auto- drenado quando a canalização e o primeiro plano orientados substancialmente perpendicular ao chão.

Desde que o comprimento inteiro de cada tubo de fluxo deve vibrar a fim de reduzir a dimensão "flag" do flu- xômetro, um primeiro conjunto e um segundo conjunto de bar- ras de reforço são necessários a fim de que as vibrações do tubo de fluxo que permite a diferença de fase causada pelos efeitos de Coriolis sejam medidas com acurácia suficiente que a taxa de fluxo calculada a partir da fase medida está dentro de 0,5% do valor correto. O primeiro conjunto de bar- ras de reforço ordena as vibrações a modos de vibração me- lhor separados em tubos de fluxo. O segundo conjunto de re- forço aumentam a estabilidade zero dos tubos de fluxo para fazer medições mais precisas.

Para modos de vibração separados no tubo de fluxo enquanto o tubo de fluxo está sendo oscilado, o primeiro conjunto de barras de reforço são afixados em ambos os tubos de fluxo a um ponto em cada seção de curvatura dos tubos de fluxo onde o eixo longitudinal dos tubos de fluxo é orienta- do em uma direção substancialmente quarenta e cinco graus com respeito ao primeiro plano. As barras de reforço são um A T- componente metálico que são í ios em cada um dos tubos de fluxo substancialmente na mesma localização ao longo dos tu- bos de fluxo.

Um segundo conjunto de barras de reforço é afixado aos tubos de fluxo a um ponto ao longo dos segmentos de cur- vatura que está entre o primeiro conjunto de barras de re- forço e os segmentos em linha dos tubos de fluxo. 0 segundo conjunto de barras de reforço aumentam a estabilidade zero para tubos de fluxo. A estabilidade zero é a quantidade de fluxo que é indicada quando não existe fluxo através dos tu- bos. Idealmente, existe fluxo zero indicado quando não exis- te fluxo. Em uma modalidade exemplarmente preferida, o se- gundo conjunto de barras de reforço são afixadas nos segmen- tos de curvatura dos tubos de fluxo a um ponto onde o eixo longitudinal é orientado em uma direção que é pelo menos sete e meio graus e não mais que vinte e dois e meio graus com respeito ao primeiro plano.

Um primeiro tubo de distribuição é conectado em uma extremidade de entrada dos tubos de fluxo. O primeiro tubo de distribuição é configurado a ser conectado a uma ca- nalização e recebem um fluxo de material da canalização. 0 fluxo é então dividido em dois fluxos separados que são di- recionados em um dos tubos de fluxo. Os fluxos então fluem através de cada tubo e são recebidos por um segundo tubo de distribuição. 0 segundo tubo de distribuição junta os dois fluxos separados em um fluxo de saída e direciona o fluxo de saída de volta para a canalização.

Um primeiro tubo de distribuição é conectado em uma extremidade de entrada dos tubos de fluxo. 0 primeiro tubo de distribuição é configurado a ser conectado a uma ca- nalização e recebem um fluxo de material da canalização. 0 fluxo é então dividido em dois fluxos separados que são di- recionados em um dos tubos de fluxo. Os fluxos então fluem através de cada tubo e são recebidos por uma segunda flange. 0 segundo tubo de distribuição junta os dois fluxos separa- dos em um fluxo de saída e direciona o fluxo de volta para a canalização.

Um espaçador pode também ser afixada nos primeiro e segundo tubos de distribuição. 0 espaçador encerra os seg- mento em linha e de curvatura do tubo de fluxo e possui uma abertura através da qual os segmentos em formato de u dos tubos de fluxo se projetam. Um alojamento que encerra o seg- mento em formato de u do tubo de fluxo pode então ser afixa- do no espaçador. A partir da descrição acima, um aspecto desta in- venção é um fluxômetro de Coriolis compreendendo: um par de tubos de fluxo orientados paralelos onde cada um dos ditos tubos de fluxo é dividido em uma plurali- dade de segmentos incluindo: segmentos em linha definindo partes finais opostas e cada um dos ditos tubos de fluxo onde os ditos segmentos em linha possuem um eixo longitudinal que é substancialmente paralelo com um eixo longitudinal de uma canalização e estã contido em um primeiro plano contendo a dita canalização, segmentos de curvatura em cada um dos ditos tubos de fluxo que se estendem de uma extremidade dos ditos seg- mentos em linha e definem uma curva que muda o dito eixo longitudinal de cada um dos ditos tubos de fluxo de ser ori- entado no dito primeiro plano a ser orientado substancial- mente perpendicular ao dito primeiro plano, e um segmento substancialmente em formato de u que se estende entre os ditos segmentos de curvatura nas partes finais opostas dos ditos tubos de fluxo, onde o dito segmen- to substancialmente em formato de u em cada um dos ditos tu- bos de fluxo define uma curva em cada um dos ditos tubos de fluxo que muda o dito eixo longitudinal do dito tubo de flu- xo a ser orientado em uma direção que é substancialmente pa- ralela ao dito primeiro plano para atravessar entre os ditos segmentos de curvatura; um primeiro conjunto de barras de reforço afixadas em cada um dos ditos tubos de fluxo em pontos nos ditos seg- mentos de curvatura onde o dito eixo longitudinal dos ditos tubos de fluxo está substancialmente a quarenta e quatro graus de ser paralelo com o dito primeiro plano; o dito primeiro conjunto de barras de reforço for- necendo separação de freqüência entre os modos de vibração nos ditos tubos de fluxo; e um segundo conjunto de barras de reforço afixado nos ditos tubos de fluxo em pontos nos ditos segmentos de curvatura nas ditas extremidades opostas dos ditos tubos de fluxo entre os ditos segmentos em linha e o dito primeiro conjunto de barras de reforço onde o segundo conjunto de barras de reforço aumenta a estabilidade zero para cada um dos ditos tubos de fluxo.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: um tubo de distribuição de entrada que é conectado a um primeiro dos ditos segmentos em linha de cada um dos ditos tubos de fluxo e que recebe fluxo da dita canalização, divide o fluxo em dois fluxos e direciona cada um dos ditos dois fluxos em um diferente dos ditos tubos de fluxo.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: uma flange de entrada afixada no dito tubo de dis- tribuição de entrada para conectar o dito tubo de distribui- ção de entrada na dita canalização.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: um tubo de distribuição de saída que é conectado a um segundo dos ditos segmentos em linha de cada um dos ditos tubos de fluxo e que recebe os ditos fluxos dos ditos tubos de fluxo, combina os ditos fluxos em um fluxo de saída, e direciona o dito fluxo de saída na dita canalização.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: uma flange de saída afixada no dito tubo de dis- tribuição de saída para conectar o dito tubo de distribuição de saída na dita canalização.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: tubos de distribuição afixados em extremidades opostas dos ditos tubos de fluxo; um espaçador afixado nos ditos tubos de distribui- ção com o dito espaçador encerrando os ditos segmentos em linha e os ditos segmentos de curvatura de cada um dos ditos tubos de fluxo; e uma abertura no dito espaçador através do qual segmentos em formato de u de cada um dos ditos tubos de flu- xo se projetam através do dito espaçador.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis onde os ditos segmentos em formato de u pos- suem uma dimensão "flag" reduzida.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: uma primeira perna e uma segunda perna de segmento em formato de u que se estendem para fora a partir dos seg- mentos de curvatura com um eixo longitudinal que é orientado substancialmente a três graus de ser perpendicular ao dito primeiro plano.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis onde o dito primeiro plano é perpendicular ao chão e o dito fluxômetro é auto-drenado.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: um alojamento encerrando os ditos tubos de fluxo.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis onde um comprimento inteiro de cada um dos ditos tubos de fluxo vibra.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis onde o dito ponto onde o dito segundo con- junto de barras de reforço nos ditos tubos de fluxo é um ponto onde o dito eixo longitudinal dos ditos tubos de fluxo é orientado a um ângulo em uma faixa entre sete e meio graus e vinte e dois e meio graus com respeito ao dito primeiro plano.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: um sistema de acionamento que oscila o dito par de tubos de fluxo.

Um aspecto adicional desta invenção é um fluxôme- tro de Coriolis ainda compreendendo: um primeiro captador afixado no dito par de tubos de fluxo em um lado de entrada do dito sistema de acionamen- to; e um segundo captador afixado no dito par de tubos de fluxo em um lado de saída do dito sistema de acionamento.

Um aspecto adicional da presente invenção é um fluxômetro de Coriolis ainda compreendendo: eletrônicos de medição que recebe sinal indicando a dita oscilação dos ditos tubos de fluxo dos ditos captado- res e determina uma taxa de fluxo de massa de material que flui através do dito fluxômetro.

DESCRICãO DOS DESENHOS

Os aspectos acima e outros podem ser entendidos a partir da descrição detalhada abaixo e os desenhos anexos: a Figura 1 ilustrando um fluxômetro de Coriolis possuindo uma dimensão "flag" reduzida; a Figura 2 ilustrando um fluxômetro de Coriolis desta invenção afixada a um espaçador; e a Figura 3 ilustrando um fluxômetro de Coriolis afixado em um espaçador e encerrado em um alojamento.

DESCRICãO DETALHADA

Fluxômetro de Coriolis em Geral - Figura 1 A Figura 1 ilustra um fluxômetro de Coriolis 5 compreendendo um sensor de fluxômetro 10 e eletrônicos de medição 20. Os eletrônicos de medição 20 é conectado ao sen- sor de medição 10 por meio de fios elétricos 100 para forne- cer densidade, taxa de fluxo de massa, taxa de fluxo de vo- lume, fluxo de massa totalizada, temperatura, e outra infor- mação sobre a trajetória 26. Deve ser evidente para aqueles versados na técnica que a presente invenção pode ser usada por qualquer tipo de fluxômetro de Coriolis 5 independente do número de acionadores, o número de sensores de captação, o modo de operação de vibração. Além do mais, a presente in- venção pode ser usado em qualquer sistema que vibra os dois tubos de fluxo 103A-103B a fim de medir os efeitos de Corio- lis quando um material flui através do tubo de fluxo e então usa o efeito de Coriolis para medir uma propriedade do mate- rial .

Sensor de fluxômetro 10 inclui um par de flanges 101 e 101'; tubos de distribuição 102-102', tubos de fluxo 103A e 103B. barras de reforço 120-123; acionador 104, e captadores 105 e 105'. As flanges 101-101' são afixadas a tubos de distribuição 102-102'. Os tubos de distribuição 102-102' são afixados em extremidades opostas de tubos de fluxo 103A-103B. Barras de reforço 120-124 são afixados em tubos de fluxo 103A-103B como descrito abaixo. 0 acionador 104 é afixado a tubos de fluxo 103A-103B em posição onde o acionador pode vibrar tubos de fluxo 103A-103B em oposição um ao outro. Captadores 105-105' são afixados a tubos de fluxo 103A-103B em extremidades opostas para detectar a di- ferença de fase nas vibrações em extremidades opostas de tu- bos de fluxo 103A-103B.

Flanges 101 e 101' são afiçados em tubos de dis- tribuição 102-102' e conectam tubos de fluxo 103A e 103B em uma canalização (não mostrada). Quando o sensor de fluxôme- tro 10 é inserido em um sistema de canalização (não mostra- do) que conduz o material sendo medido, material entre no sensor de fluxômetro 10 através da flange de entrada 101 e a quantidade total de material é dividida em dois fluxos por tubo de distribuição de entrada 102 e é direcionada igual- mente para entrar os tubos de fluxo 103A e 103B. O material então flui através de tubos de fluxo 103A e 103B de volta para o tubo de distribuição de saída 102' que junta os flu- xos separados. O material então flui através da flange de saída 101' onde deixa o sensor de medição 10. Os tubos 102 e 102' são feitos de uma quantidade mínima de material.

Tubos de fluxo 103A e 103B são selecionados e apropriadamente montados no tubo de distribuição 102 e tubo de distribuição de saída 102' de modo a ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e módu- los elásticos em torno de eixos de curvatura W-W e W' -W' respectivamente, os tubos de fluxo se estendem externamente d a partir dos tubos de distribuição em uma maneira essenci- almente paralela.

Os tubos de fluxo 103A-B são acionados pelo acio- nador 104 em oposição de fase em torno de seus eixos de cur- vatura respectivos W e W' e em que é denominado o primeiro modo de curvatura fora de fase do fluxômetro. 0 acionador 104 pode compreender um de muitas disposições bem conheci- das, tal como um ímã montado no tubo de fluxo 103A e uma bo- bina oposta montada em tubo de fluxo 103B. Uma corrente al- ternada é passada através da bobina oposta para fazer ambos os tubos de fluxo 103A-103B oscilarem. Um sinal de aciona- mento adequado é aplicado por eletrônicos de medição 20, por meio de fios elétricos 110 para o acionador 104. A descrição da Figura 1 é fornecida mera 9 e como um exemplo da opera- ção de um fluxômetro de Coriolis e não é pretendido para li- mitar o ensinamento da presente invenção.

Eletrônicos de medição 20 recebe os sinais de ve- locidade direito e esquerdo que surgem nos fios 111 e 111' , respectivamente. Os eletrônicos de medição 20 também produz o sinal de acionamento no fio elétrico 110 que faz o aciona- dor 104 oscila tubos de fluxo 103A e 103B. A presente inven- ção como descrito aqui, pode produzir múltiplos sinais de acionamento para múltiplos acionadores. Eletrônicos de medi- ção 20 processam sinais de velocidade esquerda e direita para computar a taxa de fluxo de massa. A trajetória 26 for- nece um dispositivo de entrada e de saída que permite que os eletrônicos de medição 20 interfacear com um operador de eletrônicos de medição 20 para interfacear com um operador. A operação dos eletrônicos de medição 20 é convencional.

Portanto, uma descrição completa de eletrônicos de medição 20 é omitida por brevidade. A configuração de sensor de fluxômetro de Coriolis 10 permite que os tubos de fluxo 103A-103B tenham uma dimen- são "flag" menor enquanto mantém a acurácia das leituras dentro de 0,5% da taxa de fluxo de massa atual. A dimensão de "flag" é o comprimento que uma alça em um tubo de fluxo se projeta para fora de um plano que é perpendicular á alça e que contém a canalização conectada. Uma segunda vantagem da configuração de sensor de fluxômetro de Coriolis 10 é que um tubo de distribuidor e espaçador menos caros podem ser usados, uma terceira vantagem é que pela inclinação das per- nas do segmento em formato c 10 tubo de fluxo, os tubos de fluxo são auto-drenados quando orientados apropriadamen- te . A fim de ter dimensão de "flag" reduzida, o com- primento inteiro de tubos de fluxo 103A-103B deve ser feita para vibrar. Portanto, os tubos de fluxo 103A-103B são con- figurados na seguinte maneira. Os tubos de fluxo 103A-103B são alinhados substancialmente paralelos uma ao outro. Cada tubo de fluxo 103A-103B possui os seguintes segmentos idên- ticos: dois segmentos em linha 150-150' nas entradas e saí- das dos tubos de fluxo 103A-103B, dois segmentos de curvatu- ra 151-151' se estendendo dos segmentos em linha 150-150', e um segmento em formato de u 152 que conecta segmentos de curvatura 151-151'.

Segmentos em linha 150-150' possuem primeiras ex- tremidades 160 e 160' conectadas a tubulações 102-102'. Cada segmento em linha 150-150' é uma parte do tubo de fluxo 103A-103B que possui um eixo longitudinal que é alinhado substancialmente paralelo à canalização em uma primeiro pla- no que contém a canalização e os segmentos em linha 150-150' de cada tubo de fluxo 103A-103B. Os segmentos em linha 150 recebem material do tubo de distribuição de entrada 102 e os segmentos em linha 150' retornam o material para o tubo de distribuição de saída 102'.

Uma primeira extremidade 170-170' dos segmentos de curvatura 151-151' se estende para fora da segunda extremi- dade 161-161' de segmentos em linha 150-150'. As primeiras extremidades 170-170' de segmentos de curvatura 151-151' es- tão no primeiro plano. Os seç n de curvatura 151-151' de tubos de fluxo 103A-103B possuem uma segunda extremidade 171-171' que possui um eixo longitudinal que é substancial- mente perpendicular ao primeiro plano. Os segmentos de cur- vatura 151-151' curvam entre a primeira extremidade 170-170' e a segunda extremidade 171-171'.

Os segmentos em formato de u 152 são segmentos curvados de tubos de fluxo 103A-103B que conectam as segun- das extremidades 171-171' dos segmentos de curvatura 151- 151'. A primeira extremidade 180 da primeira seção de perna 153 de cada segmento em formato de u 152 se estende da se- gunda extremidade 171 de cada segmento de curvatura 151. A primeira seção de perna 153 se estende para fora do segmento de curvatura 151 e possui um eixo longitudinal que é subs- tancialmente perpendicular ao primeiro plano contendo a ca- nalização e segmentos em linha 150-150'. Em uma modalidade exemplar, a primeira seção de perna 153 se estende para fora do primeiro segmento de curvatura 151 com um eixo longitudi- nal que estar 3 graus depois de estar perpendicular ao pri- meiro plano para fazer os tubos de fluxo 103A e 103B auto drenado quando os tubos de fluxo 103A e 103B são orientados perpendicular ao chão. Uma primeira extremidade 181 da se- gunda seção de perna 154 do segmento em formato de u 152 se estende para fora de uma segunda extremidade 171' de cada segmento de curvatura 151' com um eixo longitudinal que é substancialmente perpendicular ao primeiro plano. Em uma mo- dalidade exemplar preferida, a segunda seção de perna 154 se estende para fora em uma direção que está 3 graus depois de estar perpendicular ao prim< na ano na direção do segmento de curvatura 1511 a fim de fazer tubos de fluxo 103A e 103B auto-drenados quando tubos de fluxo 103A e 103B são orienta- dos em uma direção que é substancialmente perpendicular ao chão. A seção curvada 155 conecta a segunda extremidade 182 da primeira perna 153 e a segunda extremidade 183 da se- gunda perna 154 em tubos de fluxo 103A e 103B. A seção cur- vada 155 se estende para fora da segunda extremidade 182 da primeira perna 153 com um eixo longitudinal que é substanci- almente paralela ao primeiro plano contendo a canalização e é substancialmente perpendicular aos eixos longitudinais das primeira e segunda pernas 153 e 154 para conectar a segunda extremidade 183 da segunda perna 154. A fim de ter uma dimensão "flag" reduzida, o com- primento inteiro de tubos de fluxo 103A e 103B devem vibrar em resposta a uma força aplicada pelo acionador 104. A fim de aumentar a acurácia de medições dos efeitos de Coriolis causados pela oscilação e um fluxo de material, dois conjun- tos de barras de reforço devem ser afixadas a tubos de fluxo 103A e 103B. Um primeiro conjunto de barras de reforço 103A e 103B para separar os modos de vibração, um segundo conjun- to de barras de reforço 120-121 é necessário aumentar a es- tabilidade zero do sensor de fluxômetro 10. Isto faz a medi- ção da diferença de fase causada pelos efeitos de Coriolis mais fácil de medir por eletrônicos de medição 20. O primeiro conjunto de barras de reforço 122 e 123 são afixados em tubos de fluxo 103A e 103B em segmentos de curvatura 151-151' em um p· ide o ângulo dos tubos de fluxo 103A-103B é substancialmente quarenta e cinco graus com respeito ao primeiro plano contendo a canalização. Este primeiro conjunto de barras de reforço 122 e 123 separam as freqüências dos vários modos de vibração. A fim de reduzir problemas de estabilidade zero, o segundo conjunto de barras de reforço 120 e 121 conectam tu- bos de fluxo 103A-103B. O segundo conjunto de barras de re- forço afixam a tubos de fluxo 103A e 103B a um ponto em seg- mentos de curvatura 151-151' entre o primeiro conjunto de barras de reforço 122-123 e segmentos em linha 150-150'. Em uma modalidade exemplar preferida, o segundo conjunto de barras de reforço são afixadas em tubos de fluxo 103A-103B em uma posição nos segmentos de curvatura 151-151' onde o eixo longitudinal é orientado em ângulo dentro de uma faixa entre sete e meio graus e vinte e dois e meio graus com res- peito ao primeiro plano.

Um Esoacador Afixado Ao Tubo de Distribuição 102 e 102' - Figura 2 A Figura 2 ilustra um espaçador 200 afixado ao sensor de fluxômetro 10. O espaçador 200 possui extremidades quadradas 190-191 em lados opostos. Em uma modalidade exem- piar preferida, as extremidades quadradas 190-191 (ver Figu- ra 1) são fundidas como placas quadradas em tubos de distri- buição 102-102'. Quatro paredes representadas pelas paredes 201-202 conectam em cada borda de extremidades quadradas 190-191 para formar um fechamento. Em segmentos em linha 150-15' (ver Figura 1) e segmentos de curvatura 151-151' 1 1 r (ver Figura 1) são encerradc alojamento 200. O segmen- to em formato de u 152 se projeta das aberturas 210 e 21 em um lado de topo do alojamento 2 00. As aberturas 210 e 211 são de uma dimensão suficiente para permitir o tubo de fluxo 103A-B para encaixar através da abertura, desde que ambos os tubos de fluxo 103A-103B se encaixam se projetando através das aberturas 210-211, os tubos de fluxo 103A-103B não são afixadas no alojamento 200 e o comprimento inteiro dos tubos de fluxo podem vibrar em resposta a forças aplicadas pelo acionador 104 (ver Figura 1) .

Um Alojamento para Tubos de Fluxo 103A-103B - Fi- gura 3 A Figura 3 ilustra um alojamento 300 para encerrar os tubos de fluxo 103A-103B (mostrado na Figura 1). 0 aloja- mento 300 é uma estrutura que possui um oco dentro que en- caixa sobre os tubos de fluxo 103A-103B e é afixada no alo- jamento 200 em alguma maneira tal como uma solda, ou porcas e parafusos. O alojamento 300 impede o material de escapar na eventualidade que um ou ambos os tubos de fluxo 103A-103B rompem.

Acima é uma descrição de um fluxômetro de Coriolis que possui uma dimensão "flag" mínima. Espera-se que aqueles versados na técnica possam e desenharão outros fluxômetros de Coriolis que infrinjam esta invenção como descrito nas reivindicações tanto literalmente quanto através da Doutrina de Equivalente.

Claims

1. Fluxômetro de Coriolis, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um par de tubos de fluxo orientados paralelos (103A-103B) onde cada um dos ditos tubos de fluxo (103A- 103B) é dividido em uma pluralidade de segmentos incluindo: segmentos em linha (150-150') definindo partes fi- nais opostas e cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B) onde os ditos segmentos em linha (150-150') possuem um eixo longitudinal que é substancialmente paralelo com um eixo longitudinal de uma canalização e está contido em um primei- ro plano contendo a dita canalização, segmentos de curvatura (151-151') em cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B) que se estendem de uma ex- tremidade (161-161') dos ditos segmentos em linha (150-150') e definem uma curva que muda o dito eixo longitudinal de ca- da um dos ditos tubos de fluxo de ser orientado no dito pri- meiro plano a ser orientado substancialmente perpendicular ao dito primeiro plano, e um segmento substancialmente em formato de u (152) que se estende entre os ditos segmentos de curvatura (151- 151' ) nas partes finais opostas dos ditos tubos de fluxo, onde o dito segmento substancialmente em formato de u (152) em cada um dos ditos tubos de fluxo (130A-130B) define uma curva em cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B) que muda o dito eixo longitudinal do dito tubo de fluxo a ser orientado em uma direção que é substancialmente paralela ao dito primeiro plano para atravessar entre os ditos segmentos de curvatura; um primeiro conjunto de barras de reforço (122— 123) afixadas em cada um dos ditos tubos de fluxo (103A- 103B) em pontos nos ditos segmentos de curvatura (151-151') onde o dito eixo longitudinal dos ditos tubos de fluxo está substancialmente a quarenta e cinco graus de ser paralelo com o dito primeiro plano; o dito primeiro conjunto de barras de reforço (122-123) fornecendo separação de freqüência entre os modos de vibração nos ditos tubos de fluxo; e um segundo conjunto de barras de reforço (120-121) afixado nos ditos tubos de fluxo (103A-103B) em pontos nos ditos segmentos de curvatura (151-151') nas ditas extremida- des opostas dos ditos tubos de fluxo entre os ditos segmen- tos em linha e o dito primeiro conjunto de barras de reforço onde o segundo conjunto de barras de reforço aumenta a esta- bilidade zero para cada um dos ditos tubos de fluxo.

2. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: um tubo de distribuição de entrada (102) que é co- nectado a um primeiro dos ditos segmentos em linha (150) de cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B) e que recebe fluxo da dita canalização, divide o fluxo em dois fluxos e direciona cada um dos ditos dois fluxos em um diferente dos ditos tubos de fluxo (103A-103B).

3. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: uma flange de entrada (101) afixada no dito tubo de distribuição de entrada (102) para conectar o dito tubo de distribuição de entrada (102) na dita canalização.

4. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: um tubo de distribuição de saida (102') que é co- nectado a um segundo dos ditos segmentos em linha (150-150') de cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B) e que recebe os ditos fluxos dos ditos tubos de fluxo (103A-103B), combi- na os ditos fluxos em um fluxo de saida, e direciona o dito fluxo de saida na dita canalização.

5. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: uma flange de saida (101') afixada no dito tubo de distribuição de saida (102') para conectar o dito tubo de distribuição de saida (102') na dita canalização.

6. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: tubos de distribuição (102-102') afixados nas di- tas extremidades opostas dos ditos tubos de fluxo (103A- 103B); um espaçador (200) afixado nos ditos tubos de dis- tribuição (102-102') com o dito espaçador (200) encerrando os ditos segmentos em linha (150-150') e os ditos segmentos de curvatura (151-151') de cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B); e pelo menos uma abertura (210-211) no dito espaça- dor através do qual segmentos em formato de u (152) de cada um dos ditos tubos de fluxo (103A-103B) se projetam através do dito espaçador (200).

7. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos segmentos em formato de u (152) possuem uma dimensão "flag" reduzida, em que a dimensão "flag" reduzida compreende um comprimento que os segmentos em formato de u (152) se projetam a partir do primeiro plano contendo a canalização.

8. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende: uma primeira perna (153) e uma segunda perna (154) de segmento em formato de u (150) que se estendem para fora a partir dos segmentos de curvatura (150) com um eixo longi- tudinal que é orientado substancialmente a três graus de ser perpendicular ao dito primeiro plano.

9. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a reivin- dicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito primeiro plano é perpendicular ao chão e o dito fluxômetro é auto- drenado.

10. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a rei- vindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreen- de : um alojamento (300) encerrando os ditos tubos de fluxo (103A-103B).

11. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a rei- vindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um comprimento inteiro de cada um dos ditos tubos de fluxo vibra.

12. Fluxômetro de Coriolis, de acordo com a rei- vindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos pontos onde o dito segundo conjunto de barras de reforço (122-123) são afixados nos ditos tubos de fluxo (130A-130B) são pontos onde o dito eixo longitudinal dos ditos tubos de fluxo é o- rientado a um ângulo em uma faixa entre sete e meio graus e vinte e dois e meio graus com respeito ao dito primeiro pla- no .