BR0113981B1 - "metodo e aparelho para ligar um anel de conexao a um tubo de fluxo e a uma barra oscilante de um fluxômetro coriolis" - Google Patents

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"MÉTODO E APARELHO PARA LIGAR UM ANEL DE CONEXÃO A

UM TUBO DE FLUXO E A UMA BARRA OSCILANTE DE UM FLUXÔMETRO CORIOLIS" Campo da Invenção Esta invenção se refere a um anel de conexão para fluxômetro Coriolis e especificamente a um método e aparelho que permite a ligação de elementos de fluxômetro Coriolis tendo coeficientes de expansão térmica diferentes.

Problema Fluxômetros Coriolis de tubo único têm uma barra oscilante circundando um tubo de fluxo e anéis de conexão anulares intermediários que acoplam cada extremidade da bar- ra oscilante ao tubo de fluxo. Os anéis de conexão são fre- qüentemente fixados à barra oscilante e ao tubo de fluxo me- diante um processo de soldadura forte para proporcionar uma conexão rígida e permanente. A integridade das juntas de solda forte é importante porque, em operação, a barra osci- lante e o tubo de fluxo cheio de material são vibrados em oposição de fases. A vibração do tubo de fluxo é necessária para produzir a aceleração Coriolis no material que flui e a vibração da barra oscilante é necessária para contrabalançar o tubo de fluxo vibrante. Os anéis de conexão e suas juntas de solda forte garantem que o tubo de fluxo, os anéis de co- nexão e a barra oscilante definam uma estrutura integral di- namicamente equilibrada. Se as juntas não forem de integrida- de elevada e consistente, o equilíbrio da estrutura vibrató- ria pode ser prejudicado junto com a precisão do fluxômetro.

Falhas nas juntas de solda forte também podem re- duzir a vida de um fluxômetro. A localização das juntas en- tre a barra oscilante, e o tubo de fluxo cheio de material, que vibram opostamente, põe as juntas de solda forte em uma região de elevada tensão. Além disso, a tensão é cíclica e inverte a indicação com cada ciclo de vibração. Juntas de solda forte com defeito ou incompletas tendem a ter geome- trias que concentram e aumentam a tensão cíclica. A tensão pode ser elevada até mesmo ao ponto onde ela causa rachadura por fadiga e falha do medidor. Dessa forma pode ser visto que os anéis de conexão e as soldas fortes constituem ele- mentos críticos na operação bem-sucedida de um fluxômetro Coriolis.

Medidores da técnica anterior têm sido tradicio- nalmente soldados mediante uma operação na qual a barra os- cilante cilíndrica é colocada sobre o tubo de fluxo e então os anéis de conexão anulares são colocados sobre o tubo de fluxo e para dentro das extremidades da barra oscilante. Ma- terial de solda forte é aplicado às superfícies que acoplam o anel de conexão à barra oscilante e ao tubo de fluxo. A estrutura é então colocada em um forno e aquecida até apro- ximadamente 800°C. 0 material de solda forte derrete e flui mediante atração capilar para dentro de pequenos espaços li- vres que separam o tubo de fluxo, o anel de conexão, e a barra oscilante. A estrutura é então resfriada e o material de solda forte solidifica para formar uma estrutura integral compreendendo a barra oscilante, o anel de conexão, e o tubo de fluxo. 0 processo de soldadura forte é bem adequado para aplicações nas quais material similar é usado para o tubo de fluxo, anel de conexão e barra oscilante. Esses elementos são usinados antes da operação de soldadura forte de modo que existe um espaço livre (folga) ótimo de aproximadamente 0,005 cm entre as superfícies a serem ligadas. Essa folga é suficientemente pequena de modo que a atração capilar supera a força da gravidade e puxa o material de solda forte líqui- da para dentro da folga, mais propriamente do que permite que o mesmo escoe para baixo no tubo de fluxo e barra osci- lante. Mediante resfriamento é formada uma estrutura sólida integral. O processo de solda forte utilizando o modelo de componente da técnica anterior, contudo, não é bem adequado para a ligação de materiais tendo coeficientes de expansão térmica diferentes. Isto é um problema porque é necessário fazer o tubo de fluxo de titânio por razões de desempenho.

Titânio é muito caro e difícil de soldar e fabricar. Portan- to, por razões de economia, é preferida uma barra oscilante de aço inoxidável. Aço inoxidável tem um coeficiente de ex- pansão térmica que é aproximadamente duas vezes àquele do titânio. Quando os componentes são aquecidos no forno de soldadura forte a barra oscilante de aço inoxidável se ex- pande duas vezes mais do que o tubo de fluxo de titânio e os anéis de conexão. Em temperatura de soldadura forte essa ex- pansão diferencial abre as folgas entre as partes de titânio e de aço inoxidável de modo que a atração capilar não mais é suficiente para manter o material de solda forte nas folgas.

Como um exemplo, suponhamos que as peças são usi- nadas de modo a terem uma folga de 0, 005 cm em temperatura ambiente. Em temperatura de soldadura forte (800°C) a folga entre o lado externo do tubo de fluxo de titânio e o lado interno do anel de conexão de titânio não muda significati- vamente porque ambos se expandem no mesmo montante. Contudo, a folga entre o lado externo do anel de conexão de titânio e o lado interno da barra oscilante de aço inoxidável aumenta em temperatura de soldadura forte. O titânio se expande em aproximadamente 7,2 x IO-6 cm/cm/°C enquanto que o aço ino- xidável se expande em aproximadamente 16,2 x 10~6 cm/cm/°C. A diferença em taxa de expansão dessa forma é de 9 x IO-6 cm/cm/°C. Considerando que as superfícies cilíndricas a se- rem soldadas têm um diâmetro de 2,54 cm, quando a estrutura é aquecida até a temperatura de soldadura forte de 800°C, a superfície interna da barra oscilante se expande em 0,0177 cm a mais do que a superfície externa do anel de conexão. A folga produzida pela expansão diferencial é acrescentada ao espaço livre original de 0,005 cm para produzir uma folga de 0,023 cm em temperatura de soldadura forte. Essa folga de 0,023 cm não é adequada para uma operação de soldadura forte bem-sucedida uma vez que a atração capilar não é suficiente- mente forte para prevenir que o material líquido de solda forte escoe para fora da junta. Além disso, se as peças não forem fixadas com extrema precisão, é provável que a folga se torne de 0,046 cm em um lado e zero no outro lado quando o anel de conexão se desloca para um lado no furo da barra oscilante. Essa falta de concentricidade pode resultar em uma solda forte que se estende apenas parcialmente em torno da circunferência da superfície de solda forte pretendida. 0 resultado é uma junta de solda forte defeituosa entre o tubo de fluxo e o anel de conexão quando a estrutura é resfriada.

Foram feitas tentativas na técnica anterior para superar o problema de soldar um tubo de fluxo de titânio e uma barra oscilante que não seja de titânio. Esses esforços incluem o uso de superfície roscadas de solda forte para a- coplar os elementos um ao outro. Isto não é satisfatório uma vez que a formação de rosca nas peças é dispendiosa e os ma- teriais ainda se expandem em taxas diferentes de modo que as roscas externas no anel de conexão não seriam acopladas a- justadamente nas roscas internas na barra oscilante resul- tando em perda de concentricidade e a possibilidade de sol- das fortes parciais.

Pelas razões mencionadas acima e outras, é um pro- blema na técnica de construção de fluxômetro Coriolis soldar materiais de forma confiável e não dispendiosa tendo dife- rentes coeficientes de expansão térmica. Especificamente é difícil proporcionar uma estrutura integral em que barras oscilantes que não sejam de titânio sejam soldadas de forma segura aos tubos de fluxo de titânio e aos anéis de conexão de titânio. Na discussão acima se supõe que o tubo de fluxo e os anéis de conexão são de titânio e que a barra oscilante é feita de um material tal como aço inoxidável ou outro ma- terial tendo um coeficiente de expansão térmica superior. Um problema similar surge quando o tubo de fluxo é feito de ti- tânio, e os anéis de conexão, e a barra oscilante, são fei- tos de aço inoxidável ou quando qualquer uma das peças a ser soldada tem um coeficiente de expansão térmica diferente de outra qualquer das peças.

Solução Os problemas mencionados acima, e outros, são re- solvidos e um avanço na técnica é conseguido através de um método e aparelho providos pela presente invenção. A presen- te invenção se refere a um fluxômetro Coriolis que tem uma geometria de tal modo que o anel de conexão pode ser soldado de forma não dispendiosa e segura a um tubo de fluxo e barra oscilante de materiais diferentes. Em uma aplicação tipica do aparelho e método da presente invenção, um anel de cone- xão de titânio é soldado a uma barra oscilante formada de material tendo um coeficiente de expansão muito superior tal como aço inoxidável. 0 anel de conexão de titânio tem uma junta de sol- da forte radialmente interna com o tubo de fluxo de titânio. A superfície do anel de conexão dessa junta é axialmente pa- ralela à superfície externa do tubo de fluxo. Dito de forma simples, a superfície de solda forte interna do anel de co- nexão e a superfície de solda forte externa do tubo de fluxo são cilíndricas como na técnica anterior. Uma vez que o tubo de fluxo e o anel de conexão são ambos formados de titânio, eles têm o mesmo coeficiente de expansão de modo que o espa- ço livre ou folga de solda forte entre os mesmos não muda com a temperatura. A barra oscilante de aço inoxidável, con- tudo, tem um coeficiente de expansão térmica muito superior.

Para acomodar a diferença em coeficientes de expansão, uma superfície externa afilada do anel de conexão coincide com uma superfície interna afilada coincidente da barra oscilan- te. Os afilamentos de ambas as partes têm o mesmo ângulo.

Ambas as partes têm um raio decrescente em direção ao centro axial do tubo de fluxo. A montagem das peças a serem soldadas pode ser o- rientada com o eixo do tubo de fluxo vertical no forno de solda forte. 0 conjunto é aquecido durante o processo de soldadura forte, e a barra oscilante de aço inoxidável se expande, se afastando dos anéis de conexão de titânio. 0 a- nel de conexão superior cai sob a força da gravidade ou ou- tras forças e se desloca para baixo em direção ao centro a- xial do tubo de fluxo. 0 movimento axial do anel com relação à barra oscilante resulta no anel de conexão afilado encai- xando-se mais profundamente no afilamento interno da barra oscilante. Esse movimento mantém desprezível a folga de sol- da forte entre a superfície externa do anel de conexão e a superfície interna da barra oscilante e dessa forma mantém a força capilar suficientemente forte para manter o material líquido de solda forte na junta de solda forte. 0 movimento axial também mantém o anel de conexão concêntrico em relação à barra oscilante. 0 anel de conexão inferior do conjunto vertical também tem um afilamento externo que é feito para se deslo- car para dentro do afilamento inferior da barra oscilante de uma maneira similar. 0 conjunto de solda forte pode ser sus- tentado no forno pelo anel de conexão inferior. Isto faz com que o peso da barra oscilante e do anel de conexão superior empurre o anel de conexão inferior ainda mais para dentro do afilamento inferior da barra oscilante quando a barra osci- lante se expande.

Em uma primeira modalidade exemplar possível, o modelo do afilamento define o montante em que os anéis de conexão afilados podem entrar axialmente na barra oscilante quando o conjunto é aquecido. Um ângulo de afilamento menor resulta nos anéis de conexão se deslocando ainda mais na di- reção axial para minimizar a folga. 0 montante de inserção é crítico porque o mesmo determina a extensão ativa do tubo de fluxo e dessa forma a freqüência, equilíbrio, e sensibilida- de do medidor. Essa modalidade exige usinagem precisa dos afilamentos coincidentes. Os ângulos de afilamento são man- tidos pequenos porque o anel de conexão tem uma espessura radial pequena em comparação com o seu comprimento. 0 ângulo de afilamento pequeno significa que pequenas mudanças no di- âmetro de afilamento (tolerâncias de usinagem) resultam em grandes mudanças na localização axial do anel de conexão.

De acordo com uma segunda modalidade exemplar pos- sível, a barra oscilante e os anéis de conexão têm superfí- cies afiladas de solda forte como na primeira modalidade. Na segunda modalidade, cada superfície de solda forte interna da barra oscilante tem um degrau usinado em sua extremidade interna axial. Esses degraus limitam o deslocamento axial dos anéis de conexão para dentro da barra oscilante em tem- peraturas de soldadura forte e proporcionam uma extensão precisa da parte ativa do tubo de fluxo. Como na primeira modalidade, a barra oscilante se expande mais com o aqueci- mento do que os anéis de conexão. Os anéis de conexão então se deslocam para dentro dos afilamentos internos da barra oscilante. Os anéis são projetados para encostarem-se aos degraus da barra oscilante antes da montagem atingir a tem- peratura máxima de soldadura forte. Com aquecimento continuo até temperatura de soldadura forte, a folga entre os afila- mentos se abre até um montante ótimo para soldadura forte tal como 0,05 mm. Os degraus garantem que a extensão de tubo ativo seja mantida com precisão porque a mesma é independen- te das tolerâncias de usinagem dos afilamentos. Essa modali- dade também permite uma folga de solda forte predeterminada.

Resfriamento do conjunto soldado, para ambas as modalidades, resulta na barra oscilante tentando se contrair mais do que o tubo de fluxo de titânio e o anel de conexão de titânio. A contração radial maior da barra oscilante so- fre oposição dos anéis de conexão os quais se deslocaram pa- ra, e foram soldados aos afilamentos da barra oscilante. Es- sa contração resulta nas juntas de solda forte entre a barra oscilante e os anéis de conexão sendo colocadas em compres- são. A compressão do anel de conexão pela barra oscilante também coloca em compressão as juntas de solda forte entre os anéis de conexão e o tubo de fluxo. A compressão resulta em juntas de solda forte mais resistentes entre a barra os- cilante, os anéis de conexão e o tubo de fluxo.

De acordo com ainda uma outra modalidade alterna- tiva da invenção, é provida uma configuração que pode com- pensar a diferença de expansão térmica entre o anel de cone- xão e a barra oscilante e também a diferença de expansão térmica entre o anel de conexão e o tubo de fluxo. Essa con- figuração é usada quando os anéis de conexão são feitos de um terceiro material que tem um coeficiente de expansão que está entre aquele do tubo de fluxo e aquele da barra osci- lante. 0 uso de um anel de conexão de um material com um co- eficiente de expansão entre aquele do tubo de fluxo e o da barra oscilante tem as vantagens de equalizar a tensão tér- mica nos diversos elementos e reduzir adequadamente a tensão térmica de pico quando os elementos soldados são resfriados.

Essa terceira modalidade utiliza um anel de titâ- nio adicional, chamado de anel de tubo, que circunda e é soldado ao tubo de fluxo de titânio. Esse anel de tubo tem um diâmetro externo afilado que coincide com um diâmetro in- terno afilado do anel de conexão. 0 anel de conexão tem tam- bém um diâmetro externo afilado que corresponde a um diâme- tro interno afilado da barra oscilante como nas modalidades anteriores.

Os afilamentos no lado interno e no lado externo do anel de conexão são correlacionados pelas diferenças no coeficiente de expansão térmica. A relação entre os afila- mentos é necessária porque os anéis de conexão podem se des- locar apenas axialmente por uma distância única para ambos os afilamentos interno e externo. Se a diferença nos coefi- cientes de expansão entre o anel de conexão e o tubo for i- gual à diferença nos coeficientes de expansão entre o anel de conexão e a barra oscilante, então os ângulos de afila- mento interno e externo podem ser iguais. Se a diferença no coeficiente de expansão entre a barra oscilante e o anel de conexão for maior do que a diferença de coeficiente entre o anel de conexão e o tubo de fluxo, o ângulo de afilamento externo do anel de conexão será maior do que o ângulo de a- filamento interno do anel de conexão. Os ângulos de afila- mento interno e externo do anel de conexão são projetados de modo que em temperatura de soldadura forte, ambas as folgas de solda forte estão em tamanho ótimo. Essa modalidade tam- bém pode ter degraus nas extremidades internas do afilamento de barra oscilante para controlar melhor o comprimento de tubo ativo e as folgas de solda forte.

De acordo com a presente invenção, o conjunto com- preendendo um tubo de fluxo, anéis de conexão circundando o tubo de fluxo, e uma barra oscilante circundante, é orienta- do verticalmente e soldado de acordo com a presente invenção mediante inserção de uma extremidade do tubo de fluxo verti- calmente orientado em conjunto com os anéis de conexão afi- lados e barra oscilante em uma base de suporte. Essa base sustenta o conjunto através do anel de conexão inferior, üm peso tendo uma abertura central adaptada para receber a ex- tremidade superior do tubo de fluxo é colocado sobre o anel de conexão superior. A estrutura inteira incluindo o suporte de base, o conjunto de fluxômetro, e o peso superior são co- locados em um forno de soldadura forte com material de solda forte aplicado às juntas que devem ser soldadas. 0 conjunto inteiro é aquecido até temperatura de soldadura forte na qual a barra oscilante de aço inoxidável se expande bem mais do que o anel de conexão e o tubo de fluxo. Essa expansão permite que o peso na extremidade superior do conjunto pres- sione os anéis de conexão afilados para dentro da barra os- cilante no montante exigido. 0 material de solda forte flui para as superfícies a serem unidas. Quando resfriadas, as superfícies compreendendo a junção da superfície interna da barra oscilante e a superfície externa do anel de conexão bem como as superfícies compreendendo a junção da superfície interna do anel de conexão e a superfície externa do tubo de fluxo (e/ou do anel de tubo) estarão ligadas. Além disso, as superfícies soldadas são mantidas juntas pelas forças com- pressivas geradas pela barra oscilante de aço inoxidável cu- jo coeficiente de expansão térmica superior tenta comprimir radialmente o anel de conexão de titânio e o tubo de fluxo. 0 anel de conexão e o tubo de fluxo geram forças gue se o- põem à força compressiva gerada pelo aço inoxidável.

Portanto, pode ser visto que o método e aparelho da presente invenção obtêm um avanço na técnica mediante provisão de soldadura forte, simples e não-dispendiosa de um tubo de fluxo, anel de conexão, e barra oscilante feitos de material diferentes.

Um aspecto da invenção é um fluxômetro Coriolis tendo: um tubo de fluxo; um dispositivo de anéis de conexão tendo uma aber- tura central através da qual se estende o tubo de fluxo; uma barra oscilante tubular coaxial com o tubo de fluxo e circundando uma parte axial do tubo de fluxo; partes de extremidade axial da barra oscilante, coaxiais com, e circundando pelo menos uma parte do disposi- tivo de anéis de conexão; uma superfície circunferencial interna do disposi- tivo de anéis de conexão acoplada a uma superfície circunfe- rencial externa do tubo de fluxo; caracterizado em que: a barra oscilante tubular tem um coeficiente de expansão térmica superior ao do tubo de fluxo e ao do dispo- sitivo de anéis de conexão; uma superfície circunferencial externa do disposi- tivo de anéis de conexão é afilada com um raio decrescente em uma primeira direção com relação ao centro axial do tubo de fluxo; uma superfície circunferencial interna das partes de extremidade da barra oscilante tem um afilamento que co- incide com o afilamento do dispositivo de anéis de conexão; a superfície circunferencial interna afilada das partes de extremidade da barra oscilante é afixada mediante material de solda forte à superfície circunferencial externa afilada do dispositivo de anéis de conexão; o coeficiente de expansão térmica superior da bar- ra oscilante gera uma força compressiva contra o dispositivo de anéis de conexão e o tubo de fluxo.

Preferivelmente o dispositivo de anéis de conexão compreende: um primeiro anel de conexão e um segundo anel de conexão; a superfície circunferencial externa afilada do primeiro anel de conexão é soldada à superfície circunferen- cial interna afilada de uma primeira parte de extremidade da barra oscilante; a superfície circunferencial externa afilada do segundo anel de conexão é soldada à superfície circunferen- cial interna afilada de uma segunda parte de extremidade da barra oscilante.

Preferivelmente a primeira direção define um afi- lamento que tem um raio decrescente em direção ao centro a- xial do tubo de fluxo.

Preferivelmente a primeira direção define um afi- lamento que tem um raio crescente em direção ao centro axial do tubo de fluxo.

Preferivelmente a barra oscilante compreende um primeiro e um segundo segmento de barra oscilante tendo par- tes de extremidade axial conectadas umas às outras mediante dispositivo de mola para acomodar um coeficiente de expansão diferencial entre o tubo de fluxo e a barra oscilante.

Preferivelmente a barra oscilante compreende um elemento alongado integral.

Preferivelmente a superfície circunferencial ex- terna do tubo de fluxo é afixada mediante material de solda forte às superfícies circunferenciais internas dos primeiro e segundo anéis de conexão.

Preferivelmente a barra oscilante tem um coefici- ente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão igual àquele do tubo de fluxo.

Preferivelmente um degrau na superfície circunfe- rencial afilada interna da barra oscilante que engata uma extremidade interna axial dos primeiro e segundo anéis de conexão para limitar o montante no qual os primeiro e segun- do anéis de conexão podem ser inseridos axialmente na barra oscilante.

Preferivelmente primeiro e segundo anéis de tubo anular coaxiais com e circundando o tubo de fluxo; a superfície circunferencial externa do tubo de fluxo é afixada mediante material de solda forte a uma su- perfície circunferencial interna dos primeiro e segundo a- néis de tubo anular; uma superfície circunferencial externa de cada um dos primeiro e segundo anéis de tubo anular é afilada com um raio axialmente crescente em direção ao centro axial do tubo de fluxo; a superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de conexão tem um afilamento que coincide com o afilamento dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e tem um diâmetro que aumenta radialmente em direção ao cen- tro axial da barra oscilante; a superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de conexão é afixada mediante material de solda forte à superfície circunferencial externa dos primei- ro e segundo anéis de tubo anular.

Preferivelmente um degrau na superfície circunfe- rencial interna da barra oscilante que engata a extremidade interna axial dos primeiro e segundo dispositivos de anel de conexão para limitar o montante no qual os primeiro e segun- do anéis de conexão podem ser inseridos axialmente na barra oscilante.

Preferivelmente a barra oscilante tem um coefici- ente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e a- quele do tubo de fluxo.

Um outro aspecto da invenção é um método de montar um fluxômetro Coriolis tendo um tubo de fluxo, um dispositi- vo de anéis de conexão, uma barra oscilante tubular composta de materiais tendo coeficientes de expansão térmica superio- res ao do tubo de fluxo e do dispositivo de anéis de cone- xão, o método compreendendo as etapas de: estender o tubo de fluxo através de uma abertura central na barra oscilante tubular; posicionar o dispositivo de anéis de conexão de modo que as partes de extremidade axial da barra oscilante estejam coaxiais com, e circundem pelo menos uma parte do dispositivo de anéis de conexão; posicionar o tubo de fluxo de modo que o tubo de fluxo se estende através de uma abertura central do disposi- tivo de anéis de conexão e é coaxial com a barra oscilante; aplicar um material de solda forte às juntas entre o tubo de fluxo e o dispositivo de anéis de conexão e o tubo de fluxo; aquecer o tubo de fluxo e o dispositivo de anéis de conexão e a barra oscilante e o material de solda forte até uma temperatura de soldadura forte; caracterizado em que: uma superfície circunferencial externa do disposi- tivo de anéis de conexão é afilada em uma primeira direção com um raio decrescente com relação ao centro axial do tubo de fluxo; superfícies circunferenciais internas das partes de extremidade axial da barra oscilante têm um afilamento que coincide com o afilamento do dispositivo de anéis de co- nexão; e mover os anéis de conexão axialmente com relação ao tubo de fluxo e à barra oscilante de tal modo que as su- perfícies afiladas da barra oscilante mantêm separação dese- jada entre o dispositivo de anéis de conexão e a barra osci- lante; soldar a superfície circunferencial interna afila- da das partes de extremidade da barra oscilante à superfície circunferencial externa afilada do dispositivo de anéis de conexão; resfriar o tubo de fluxo e o dispositivo de anéis de conexão e a barra oscilante e o material de solda forte subseqüente à soldadura forte de modo que o coeficiente de expansão térmica superior da barra oscilante aplica uma for- ça compressiva ao anel de conexão e ao dispositivo de tubo de fluxo.

Preferivelmente o dispositivo de anéis de conexão compreende um primeiro anel de conexão e um segundo anel de conexão.

Preferivelmente a etapa de soldadura forte compre- ende as etapas de: soldar a superfície circunferencial interna afila- da das, primeira e segunda, partes de extremidade da barra oscilante às superfícies circunferenciais externas afiladas dos primeiro e segundo anéis de conexão.

Preferivelmente a primeira direção define um afi- lamento tendo um raio decrescente em direção ao centro do tubo de fluxo.

Preferivelmente a etapa de soldadura forte compre- ende as etapas de: soldar as superfícies circunferenciais internas afiladas das, primeira e segunda, partes de extremidade da barra oscilante com as superfícies circunferenciais externas afiladas dos primeiro e segundo anéis de conexão; mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante duran- te etapa de soldadura forte; e resfriar subseqüentemente as superfícies soldadas de modo que o coeficiente de expansão térmica superior da barra oscilante gera uma força radialmente compressiva con- tra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

Preferivelmente a etapa de soldar a superfície circunferencial externa do tubo de fluxo às superfícies cir- cunferenciais internas dos primeiro e segundo anéis de cone- xão .

Preferivelmente a barra oscilante tem um coefici- ente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão igual àquele do tubo de fluxo, a etapa de soldadura forte inclui as etapas de: soldar a superfície circunferencial externa do tu- bo de fluxo à superfície circunferencial interna dos primei- ro e segundo anéis de conexão; e mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante duran- te a etapa de soldadura forte.

Preferivelmente a etapa de formar um degrau na su- perfície circunferencial afilada interna da barra oscilante que engata as extremidades internas axiais dos primeiro e segundo anéis de conexão para limitar o montante no qual os primeiro e segundo anéis de conexão são inseridos axialmente na barra oscilante.

Preferivelmente primeiro e segundo anéis de tubo anular acoplam o tubo de fluxo aos primeiro e segundo anéis de conexão; o método inclui ainda a etapa de: soldar a superfície circunferencial externa do tu- bo de fluxo a uma superfície circunferencial interna de cada um dos primeiro e segundo anéis de tubo anular; uma superfície circunferencial externa dos primei- ro e segundo anéis de tubo anular é afilada de modo a ter um raio axialmente crescente em direção ao centro axial do tubo de fluxo; a superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de conexão tem um afilamento que coincide com aquele dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e tem um raio que aumenta em direção à parte média axial da barra oscilante; e soldar a superfície circunferencial interna afila- da dos primeiro e segundo anéis de conexão à superfície cir- cunferencial externa afilada dos primeiro e segundo anéis de tubo anular.

Preferivelmente a etapa de soldar inclui a etapa de mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante durante a eta- pa de soldadura forte.

Preferivelmente a etapa de formar um degrau na su- perfície circunferencial interna da barra oscilante que en- gata a extremidade interna axial dos primeiro e segundo a- néis de conexão para limitar o montante no qual os primeiro e segundo anéis de conexão podem ser inseridos axialmente na barra oscilante durante a etapa de soldadura forte.

Preferivelmente a barra oscilante tem um coefici- ente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e a- quele do tubo de fluxo; e o método inclui ainda a etapa de mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de soldadura forte.

Preferivelmente os primeiro e segundo anéis de co- nexão e os primeiro e segundo anéis de tubo anular e a barra oscilante têm coeficientes de expansão térmica diferentes; e o método inclui ainda a etapa de mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de soldadura forte.

Preferivelmente orientar o tubo de fluxo e a barra oscilante de modo que uma primeira extremidade do tubo de fluxo se estende para dentro de um recesso de uma base; colocar os primeiro e segundo anéis de conexão concêntricos com o tubo de fluxo e axialmente pelo menos parcialmente dentro das primeira e segunda extremidades da barra oscilante de modo que as extremidades externas dos a- néis de conexão se estendem axialmente além das extremidades da barra oscilante; colocar material de solda forte próximo às extre- midades axiais das junções das superfícies comuns à barra oscilante e aos primeiro e segundo anéis de conexão e junções de superfícies comuns aos anéis de conexão e ao tubo de fluxo; colocar uma massa tendo um recesso central em uma segunda extremidade do tubo de fluxo de modo que a massa e- xerça uma força sobre os anéis de conexão induzindo os mes- mos axialmente para engate com a barra oscilante; as extre- midades externas do anel de conexão estendendo-se então axi- almente além das extremidades da barra oscilante; aquecer a barra oscilante e os anéis de conexão e o tubo de fluxo até temperaturas de soldadura forte; a temperatura de soldadura forte sendo eficaz para expandir a barra oscilante radialmente para permitir que os anéis de conexão se desloquem axialmente no sentido para dentro, dentro da barra oscilante; e resfriar as superfícies soldadas de modo que o co- eficiente de expansão térmica superior da barra oscilante gera uma força radialmente compressiva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

Preferivelmente a barra oscilante compreende pri- meiro e segundo segmentos axialmente separados e que o méto- do compreende ainda as etapas de conectar um dispositivo de mola entre a extremidade interna axial de cada segmento de barra oscilante para acomodar um coeficiente de expansão térmica diferencial entre o tubo de fluxo e os segmentos de barra oscilante.

Preferivelmente a primeira direção define um afi- lamento tendo um raio crescente em direção ao centro do tubo de fluxo.

Preferivelmente a etapa de soldadura forte compre- ende as etapas de: soldar as superfícies circunferenciais internas afiladas das, primeira e segunda, partes de extremidade da barra oscilante com as superfícies circunferenciais externas afiladas dos primeiro e segundo anéis de conexão; mover axialmente as, primeira e segunda, partes de extremidade da barra oscilante em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de soldadura forte; e resfriar as superfícies soldadas de modo que o co- eficiente de expansão térmica superior da barra oscilante gera uma força radialmente compressiva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

Preferivelmente a barra oscilante tem um coefici- ente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão térmica maior do que aquele do tubo de fluxo; e 0 método inclui ainda a etapa de mover axialmente as, primeira e segunda, partes de extremidade da barra osci- lante em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de soldadura forte.

Preferivelmente a barra oscilante compreende um par de segmentos axialmente separados e que o método inclui ainda as etapas de: estender uma primeira extremidade do tubo de fluxo através de uma abertura central do primeiro anel de conexão; estender uma segunda extremidade do tubo de fluxo através de uma abertura central de um segundo anel de conexão; afixar os primeiro e segundo anéis de conexão ao tubo de fluxo; estender a primeira extremidade do tubo de fluxo e o primeiro anel de conexão através de um primeiro segmento de barra oscilante; estender a segunda extremidade do tubo de fluxo e o segundo anel de conexão através de um segundo segmento de barra oscilante; colocar material de solda forte próximo às extre- midades axiais dos primeiro e segundo anéis de conexão pró- ximo ao tubo de fluxo e aos segmentos de barra oscilante; exercer uma força sobre os segmentos de barra os- cilante induzindo os mesmos em direção a um centro axial do tubo de fluxo e da barra oscilante; aquecer os segmentos de barra oscilante e os anéis de conexão e o tubo de fluxo até temperaturas de soldadura forte; a temperatura de soldadura forte sendo eficaz para expandir a barra oscilante radialmente para permitir que os segmentos de extremidade de barra oscilante se desloquem a- xialmente no sentido para dentro em direção ao centro axial do tubo de fluxo e da barra oscilante; e, resfriar as superfícies soldadas de modo que o co- eficiente de expansão térmica superior dos segmentos de bar- ra oscilante gere uma força radialmente compressiva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

Preferivelmente estender o tubo de fluxo através de uma abertura central na barra oscilante tubular; posicionar o dispositivo de anéis de conexão de modo que partes de extremidade axial da barra oscilante se- jam coaxiais com, e circundem pelo menos uma parte do dispo- sitivo de anéis de conexão; posicionar o tubo de fluxo de modo que o tubo de fluxo se estenda através de uma abertura central do disposi- tivo de anéis de conexão e seja coaxial com a barra oscilan- te; acoplar uma superfície circunferencial interna a- xial do dispositivo de anéis de conexão ao tubo de fluxo; a superfície circunferencial externa do dispositi- vo de anéis de conexão é afilada em uma primeira direção com um raio decrescente com relação ao centro axial do tubo de fluxo; as superfícies circunferenciais internas das par- tes de extremidade axial da barra oscilante têm um afilamen- to que coincide com o afilamento do dispositivo de anéis de conexão; e soldar a superfície circunferencial interna afila- da das partes de extremidade da barra oscilante à superfície circunferencial externa afilada do dispositivo de anéis de conexão.

Descrição dos Desenhos As vantagens e características da invenção, men- cionadas acima, podem ser mais bem entendidas quando consi- deradas em conjunto com a descrição detalhada que se segue tomada em conjunto com os desenhos nos quais: A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um fluxômetro Coriolis de tubo único da técnica anterior. A Figura 2 é uma vista de extremidade do fluxôme- tro Coriolis da Figura 1.

As Figuras 3 e 4 são vistas em seção transversal parcial do tubo de fluxo, anel de conexão, barra oscilante do fluxômetro Coriolis da técnica anterior das Figuras 1 e 2.

As Figuras 5, 6 e 7 ilustram vistas em seção transversal parcial de uma barra oscilante, de um anel de conexão, e de um tubo de fluxo de acordo com uma primeira modalidade exemplar possível da invenção.

As Figuras 8 e 9 ilustram uma vista em seção transversal parcial de um tubo de fluxo, de um anel de cone- xão, e de uma barra oscilante de acordo com uma segunda mo- dalidade exemplar possível da invenção.

As figuras 10 e 11 ilustram uma vista em seção , transversal parcial de um tubo de fluxo, de um anel de tubo, de um anel de conexão, de uma barra oscilante de acordo com ainda uma outra modalidade exemplar possível da invenção. A Figura 12 revela os detalhes de como um fluxôme- tro parcialmente montado é fixado antes da inserção em um forno de solda. A Figura 13 revela os detalhes do fluxômetro da Figura 12 após montagem parcial.

As Figuras 14, 15 e 16 revelam os detalhes de um fluxômetro compreendendo uma modalidade alternativa. A Figura 17 revela um fluxômetro Coriolis incorpo- rando os elementos das Figuras 5-7.

Descrição Detalhada Descrição das Figuras 1 e 2 A Figura 1 revela uma seção transversal de um flu- xômetro 100 da técnica anterior tendo um invólucro 106 en- cerrando uma barra oscilante 102 e tubo de fluxo 101. As ex- tremidades do tubo 101 de fluxo se projetam além das extre- midades 107 e 108 do invólucro até flanges (não mostrados) gue permitem que o fluxômetro 100 seja conectado a um condu- to cujo fluxo de material deve ser medido. Dispositivos 125 eletrônicos de medidor são conectados por condutores 122, 123 e 124 ao fluxômetro 100 para controlar sua operação e para receber sinais de saída a partir de sensores de veloci- dade LPO e RPO. Dispositivos eletrônicos de medidor proces- sam a informação recebida e transmitem informação de saída representando o fluxo de material através do condutor 126 para um circuito de utilização, não mostrado. Os dispositi- vos eletrônicos de medidor aplicam sinais através do caminho 123 para o acionador D o qual de uma forma bem conhecida vi- bra o tubo 101 de fluxo e a barra oscilante 102 em oposição de fase. As vibrações do tubo 101 de fluxo, com o fluxo de material, induzem uma resposta Coriolis no tubo 101 de flu- xo. A amplitude da resposta Coriolis é indicativa do fluxo de material, e é detectada por sensores de velocidade LPO e RPO. Sensores de velocidade LPO e RPO transmitem sinais de saída através de caminhos 122 e 124 para os dispositivos e- letrônicos 125 de medidor que determinam a diferença de fase entre os sinais de saída dos dois sensores de velocidade.

Essa diferença de fase é proporcional à taxa de fluxo. A Figura 2 é uma vista de extremidade em seção transversal de um fluxômetro 100 da técnica anterior tomada ao longo das linhas 2-2 da Figura 1. O invólucro 106 circun- da a barra 102 oscilante tubular que por sua vez circunda o tubo 101 de fluxo. O anel 103 de conexão é um elemento anu- lar tendo um centro através do qual se projeta o tubo 101 de fluxo. A circunferência externa do anel 103 de conexão é a- coplada à parte interna da barra 102 oscilante. Anel 104 de conexão é similar ao anel 103 de conexão.

Descrição das Figuras 3 e 4 As Figuras 3 e 4 revelam detalhes adicionais de relevância para uma operação de soldadura forte entre a bar- ra 102 oscilante, anel 103 de conexão, e tubo 101 de fluxo. A Figura 3 mostra a folga 301 entre o anel 103 de conexão e a barra 102 oscilante bem como a folga 302 entre o anel 103 de conexão e o tubo 101 de fluxo. Essas folgas são de apro- ximadamente 0,005 cm e existem por várias razões. As tole- râncias da maquinaria usada para fabricar esses elementos exigem uma folga para facilitar a montagem. As folgas também são usadas no processo de soldadura forte para chupar o ma- terial de solda liquida para as juntas. Essas folgas são e- xageradas por razões de clareza. As mesmas são na realidade muito pouco perceptíveis ao olho humano.

As folgas mostradas na Figura 3 se aplicam a um fluxômetro Coriolis tendo materiais similares para a barra 102 oscilante, anel 103 de conexão, e tubo 101 de fluxo.

Quando um tal medidor é aquecido até temperatura de soldadu- ra forte, as folgas permanecem substancialmente do mesmo ta- manho porque todos os elementos têm o mesmo coeficiente de expansão térmica e se expandem na mesma taxa. As folgas 301 e 302 permanecem em 0,005 cm para toda a temperatura normal à qual o fluxômetro pode ser submetido incluindo soldadura forte.

Essa folga é compatível com aquela exigida para o processo d soldadura forte. Portanto, o fluxômetro da Figura 3, feito de materiais similares, pode ser facilmente soldado. A Figura 4 é similar à Figura 3 exceto que a mesma mostra as folgas que existem em temperatura de soldadura forte para um fluxômetro Coriolis tendo uma barra oscilante com um coeficiente de expansão superior ao dos outros ele- mentos. O medidor da Figura 4, como aquele da Figura 3, tem folgas de 0,005 cm em temperatura ambiente. No fluxômetro da Figura 4, o tubo 101 de fluxo e o anel 103 de conexão são supostamente feitos de titânio o qual tem um baixo coefici- ente de expansão térmica. A barra 102 oscilante é feita de um material tal como aço inoxidável tendo um coeficiente de expansão térmica bem superior. Na Figura 4, a folga 302 per- manece em sua largura nominal de 0,005 cm uma vez que o tubo 101 de fluxo e o anel 103 de conexão são ambos supostamente feitos de titânio e se expandem radialmente em um montante igual. Contudo, a barra 102 oscilante de aço inoxidável se expande radialmente bem mais do que o tubo 101 de fluxo e o anel 103 de conexão de titânio. Isso faz com que a folga 301 aumente devido à expansão térmica maior da barra 102 osci- lante. A folga 301 pode se tornar tão grande quanto 0,023 cm durante soldadura forte, como mostrado na Figura 4. Uma fol- ga de 0,023 cm não é adequada para operações de soldadura forte uma vez que a atração capilar não é suficientemente forte com folga grande para puxar o material de solda forte para dentro da folga 301 e manter a mesma nesse lugar. Em vez disso, o material de folga forte flui de forma desigual e pode escorrer pelo tubo de fluxo ou barra oscilante. Isso deixa não soldadas partes das superfícies e resulta em uma junta de solda forte defeituosa.

Descrição das Figuras 5, 6 e 7 As Figuras 5 e 6 mostram estrutura de fluxômetro Coriolis incorporando uma primeira modalidade exemplar pos- sível da invenção. Essa estrutura permite que um anel 503 de conexão de titânio afilado seja soldado a um tubo 101 de fluxo de titânio e a uma barra 502 oscilante formada de ma- terial, tal como aço inoxidável, tendo um coeficiente de expansão térmica muito superior. 0 tubo 101 de fluxo e o a- nel 503 de conexão são formados, de modo vantajoso, de titâ- nio ou de outro material tendo um baixo coeficiente de expansão térmica. 0 tubo 101 de fluxo é comparável aos tubos 101 de fluxo mostrados nas Figuras 3 e 4. A barra 502 oscilante é formada preferivelmente de aço inoxidável ou de outro material tendo um coeficiente de expansão térmica relativamente elevado. A superfície 505 da barra 502 oscilante é afilada e compreende um elemento da junção 510 entre a superfície interna da barra 502 oscilante e a superfície externa do anel 103 de conexão. Com essa ex- ceção, a barra 502 oscilante é de outra forma similar à bar- ra 502 oscilante das Figuras 3 e 4. Anel 503 de conexão de titânio tem uma superfície 512 circunferencial externa que é afilada no sentido para dentro para coincidir com o afila- mento na superfície 505 interna da parte superior da barra 502 oscilante. A barra 502 oscilante pode ser uma estrutura integral única como mostrado para o fluxômetro Coriolis da Figura 17 ou pode ser alternativamente parte de uma barra oscilante tendo uma pluralidade de segmentos separados por estrutura de mola comparável ao elemento 1240 do fluxômetro Coriolis mostrado nas Figuras 12 e 13. A Figura 5 representa o estado de temperatura am- biente desses elementos. O anel 503 de conexão é inserido no sentido para baixo, como mostrado, entre o tubo 101 de fluxo e a barra 502 oscilante. A superfície 512 afilada do anel 503 de conexão permite que o anel de conexão seja inserido no sentido para baixo até que sua superfície 504 inferior esteja em uma posição na qual a superfície 512 do anel 503 de conexão engata ajustadamente a superfície 505 interna a- filada da barra 502 oscilante. Antes do aquecimento a super- fície 507 de extremidade do anel 503 de conexão está acima da superfície 609 de extremidade da barra 502 oscilante. A- lém disso, a superfície 504 de extremidade inferior do anel 503 de conexão é espaçada da localização 508 que representa a posição para a qual a superfície 504 do anel 503 de cone- xão deve ser deslocada em temperatura de soldadura forte de modo que a superfície 512 de solda forte externa do anel de conexão é totalmente engatada com a superfície 505 de solda forte interna da barra oscilante. A referência 510 represen- ta a junção da superfície 512 externa do anel 503 de conexão e a superfície 505 interna afilada da extremidade da barra 502 oscilante. 0 espaçamento efetivo entre o tubo 101 de fluxo e o anel 503 de conexão é de aproximadamente 0,005 cm como mostrado de forma exagerada pela folga 301 nas Figuras 3 e 4. A folga entre o anel 503 de conexão e a barra 502 os- cilante é desprezível porque a barra 502 oscilante está sus- tentando o anel 503 de conexão ao longo de sua superfície. O material de solda forte é facilmente puxado para a folga desprezível porque a força capilar aumenta à medida que a folga diminui. Com relação às Figuras 5 e 6, o espaçamento de 0,005 cm entre a superfície interna do anel de conexão e a superfície externa do tubo de fluxo não é perceptível ao olho humano. Contudo, o mesmo permite que o material 506 de solda forte, derreta e flua durante o processo de soldadura forte para ligar a superfície interna do anel 503 de conexão à superfície 501 externa do tubo 101 de fluxo. A Figura 6 representa o estado dos elementos da Figura 5 quando os mesmos são submetidos a uma operação de soldadura forte na qual a temperatura é elevada até aproxi- madamente 800°C. À medida que a temperatura sobe, a barra 502 oscilante de aço inoxidável se expande radialmente bem mais do que acontece com o anel 503 de conexão e tubo 101 de fluxo de titânio. Essa expansão tenta puxar a barra 502 os- cilante radialmente no sentido contrário ao anel 503 de co- nexão e tubo 101 de fluxo. Contudo, quando a barra 502 osci- lante se expande radialmente, o anel 503 de conexão afilado se desloca no sentido para baixo na Figura 6 para manter contato. Esse movimento para baixo do anel 503 de conexão continua até que o mesmo assume a posição mostrada na Figura 6 quando o conjunto atinge a temperatura de soldadura forte exigida. Na temperatura de soldadura forte a folga em 501 manteve um espaço livre radial de 0,005 cm e a folga em 502 é ainda desprezível porque a barra oscilante ainda está sus- tentando o anel de conexão. O material 506 de solda forte derrete em temperatura de soldadura forte e é puxado para dentro das aberturas nas junções 501 e 510. O material de solda forte é puxado para dentro da folga 510 desprezível devido à atração capilar muito forte. O fluxômetro é então resfriado e removido do forno de soldadura forte. O anel 503 de conexão está agora ligado pelo material de solda forte ao tubo 101 de fluxo e à barra 502 oscilante. A Figura 7 é similar à Figura 6 exceto que a mesma representa um estado exagerado dos elementos de fluxômetro subseqüente ao processo de soldadura forte e resfriamento. 0 resfriamento desses elementos após soldadura forte faz com que a barra 502 oscilante imponha uma força radial grande sobre o anel 503 de conexão e tubo 101 de fluxo quando a barra oscilante de aço inoxidável tenta se contrair mais do que o tubo de fluxo de titânio e anel de conexão. Essa força deforma ligeiramente o tubo 101 de fluxo, no sentido para dentro, ao longo das linhas tracejadas 706, e deflete as partes afiladas de extremidade da barra 502 oscilante no sentido para fora como indicado pelas linhas tracejadas 702 e 704 na Figura 7. Essas deformações são exageradas na Figura 7. Na realidade elas são pequenas e não afetam adversamente a precisão da operação ou a confiabilidade do fluxômetro.

Descrição das Figuras 8 e 9 As Figuras 8 e 9 mostram uma vista em seção parci- al de uma barra 802 oscilante, de um tubo 101 de fluxo e de um anel 803 de conexão, intermediário à barra oscilante e ao tubo de fluxo. A estrutura da Figura 8 é similar àquela das Figuras 5-7 exceto pela adição do elemento 808 de degrau à superfície interna da barra 802 oscilante. A Figura 8 representa o estado de temperatura am- biente desses elementos antes de soldadura forte. A Figura 9 representa o estado desses elementos durante a operação de soldadura forte de alta temperatura e resfriamento subse- qüente. 0 tubo 101 de fluxo e o anel 803 de conexão são de titânio e têm o mesmo coeficiente de expansão térmica. A barra 802 oscilante é de um material tendo um coeficiente de expansão térmica superior tal como aço inoxidável. 0 anel 803 de conexão e a barra 802 oscilante têm afilamentos coin- cidentes ao longo de sua junção em 805. 0 elemento 801 é a junção entre o anel de conexão e o tubo de fluxo. A Figura 8 representa o estado de temperatura am- biente desses elementos antes da soldadura forte. O anel 803 de conexão afilado se estende no sentido para baixo na Figu- ra 8 apenas até a posição mostrada na qual a superfície su- perior 807 do anel de conexão está acima da superfície 809 de extremidade da barra oscilante. Além disso, a superfície 804 inferior do anel de conexão está acima de um degrau 808 usinado dentro da superfície interna da barra 802 oscilante. O degrau 808 define o limite até o qual o anel 803 de cone- xão pode se deslocar no sentido para baixo a partir de sua posição como mostrado na Figura 8. A junção 801 define uma folga tendo uma largura radial de aproximadamente 0,005 cm. A folga na junção 805 entre o anel 803 de conexão e a barra 802 oscilante é desprezível porque a barra 802 oscilante sustenta o anel 803 de conexão. O elemento 805 é a superfí- cie circunferencial externa afilada do anel 803 de conexão. O elemento 816 é a superfície circunferencial interna afila- da de uma parte de extremidade da barra 802 oscilante. A Figura 9 mostra o estado desses elementos duran- te a operação de soldadura forte de elevada temperatura. O aquecimento desses elementos faz com que a barra 802 osci- lante de aço inoxidável se expanda no sentido para fora, mais do que o anel 803 de conexão de titânio e o tubo 101 de fluxo de titânio. Essa expansão da barra 802 oscilante de aço inoxidável permite que o anel 803 de conexão afilado se desloque no sentido para baixo até que a sua superfície 804 inferior engate o degrau 808. Após o movimento no sentido para baixo do anel de conexão ter sido parado pelo degrau 808, a barra oscilante continua a se expandir com temperatu- ra até que na temperatura de soldadura forte de pico seja criada uma folga de largura ótima tal como 0,005 cm. O mate- rial 806 de solda forte é derretido e é puxado no sentido para baixo para preencher inteiramente as junções 802 e 801.

Essa estrutura é resfriada até temperatura ambiente após a operação de soldadura forte. Os elementos do fluxômetro Co- riolis da Figura 9 são submetidos às mesmas tensões mostra- das para os elementos do fluxômetro da Figura 7 e têm os mesmos recessos 703 menores do interior do tubo de fluxo e têm as mesmas deflexões 702 e 704 de tensão mostradas na Fi- gura 7. Essas tensões não são mostradas em uma figura sepa- rada para a modalidade das Figuras 8 e 9 uma vez que elas são comparáveis em cada aspecto àquelas mostradas na Figura 7. Um fluxômetro Coriolis parcialmente mostrado incorporando os elementos das Figuras 8 e 9 é mostrado na Figura 17 exce- to pela ausência de um elemento 808 de degrau na superfície interna da barra oscilante da Figura 17. Se desejado, a bar- ra oscilante da Figura 17 poderia ser adaptada para incluir um elemento 808 de degrau em sua superfície interna.

Descrição das Figuras 10 e 11 O anel 1003 de conexão afilado pode ser feito de material tendo um coeficiente de expansão que está compreen- dido entre o baixo coeficiente de expansão do tubo 101 de fluxo de titânio e o elevado coeficiente de expansão da bar- ra 1502 oscilante de aço inoxidável. Tal material podería ser um aço doce, hastelloy, ou um aço inoxidável austenítico tal como um aço inoxidável do tipo 430. Utilizar um anel de conexão tendo um coeficiente de expansão intermediário é vantajoso porque a diferença em coeficientes de expansão térmica através de cada junta de solda forte é inferior. Is- so resulta em tensão residual inferior no conjunto após sol- dadura forte.

As Figuras 10 e 11 mostram uma modalidade exemplar da invenção tendo os anéis de conexão de um material tendo um coeficiente de expansão térmica intermediário. Essa ter- ceira modalidade compreende um tubo 101 de fluxo, um elemen- to adicional chamado de anel 1007 de tubo circundando o tubo de fluxo, anel 1020 afilado de conexão e barra 1002 oscilan- te. 0 tubo 101 de fluxo e o anel 1007 de tubo são ambos for- mados de titânio e têm o mesmo coeficiente de expansão tér- mica. 0 anel 1003 de conexão é formado de aço inoxidável de liga 430 e tem um coeficiente de expansão superior àquele do tubo 101 de fluxo de titânio e anel 1007 de tubo, mas infe- rior àquele da barra 1002 oscilante que é feita de aço ino- xidável de liga 304. Essa terceira modalidade compensa a di- ferença em taxa de expansão entre a barra 1002 oscilante e o anel 1020 de conexão da mesma maneira que a segunda modali- dade das Figuras 7 e 8. Essa terceira modalidade difere das modalidades anteriores, contudo, em que o material do anel de conexão se expande em uma taxa maior do que o tubo 101 de fluxo de titânio.

Lida-se com a expansão diferencial entre o anel 1020 de conexão e o tubo 101 de fluxo da mesma forma como com a expansão diferencial entre o anel 1020 de conexão e a barra 1002 oscilante. A superfície 1008 interna do anel 1003 de conexão tem um afilamento. Uma vez que a superfície ex- terna do tubo 101 de fluxo não pode ter um afilamento sem um afinamento excessivo se a parede do tubo, uma parte adicio- nal, o anel 1007 de tubo é exigido. 0 anel de tubo é feito de titânio e se expande na mesma taxa que o tubo de fluxo. A folga entre o anel de tubo e o tubo de fluxo, portanto, pode ser ajustada em 0,005 cm. O anel 1007 de tubo de titânio tem um diâmetro externo afilado que corresponde ao diâmetro afi- lado interno do anel 1003 de conexão. O anel 1003 de conexão tem também um diâmetro externo afilado que corresponde ao diâmetro interno afilado da barra 1002 oscilante. Os afila- mentos no lado interno e no lado externo do anel 1003 de co- nexão são correlacionados pelas diferenças em coeficiente de expansão. Se a diferença em coeficientes de expansão entre a barra oscilante e o anel de conexão for maior do que a dife- rença entre o anel de conexão e o tubo de fluxo, o afilamen- to externo terá um ângulo maior do que o afilamento interno.

Os ângulos de afilamento interno e externo são correlaciona- dos pelo fato de que ambas as folgas são determinadas pela mesma translação axial do anel de conexão. A provisão do a- nel 1007 de tubo de titânio e do anel de conexão de aço ino- xidável 430 é vantajosa em que proporciona um outro elemento para partilhar a tensão causada pelas diferenças em expansão térmica entre o tubo 101 de fluxo de titânio e a barra 1002 oscilante de aço inoxidável 304. A Figura 10 representa o estado frio desses ele- mentos no qual a superfície 1020 superior do anel 1003 de conexão está acima da superfície 1016 da barra 1002 oscilan- te. Similarmente, a superfície 1112 inferior do anel 1003 de conexão é separada do degrau 1111. A superfície 1009 inferi- or do anel 1007 de tubo encosta-se ao degrau 1111. Elementos 1006 de material de solda forte são posicionados próximos às junções 1001, 1008 e 1004 em preparação para uma operação de soldadura forte na qual o material de solda forte é derretido. A Figura 11 representa o estado desses elementos em temperatura de soldadura forte e o estado subseqüente no qual os elementos de solda forte são retornados para tempe- ratura ambiente. Como pode ser visto na Figura 11, a barra oscilante se expande radialmente no sentido para fora duran- te operação de soldadura forte para proporcionar espaço no lado externo do anel de conexão para o anel 1003 de conexão abaixar. Simultaneamente, o anel de conexão se expande no sentido para fora (embora em um montante inferior) propor- cionando espaço no lado interno para o anel de conexão abai- xar até que a sua superfície 1112 inferior engate o degrau 1111. 0 degrau 1111 e os afilamentos podem ser projetados de modo que em temperatura de soldadura forte as folgas de sol- dadura forte são, ambas, ótimas para os materiais sendo sol- dados .

Descrição da Figura 12 A Figura 12 revela o estado de temperatura ambien- te do fluxômetro 1200 tendo elementos comparáveis àqueles das Figuras 10 e 11 antes de uma operação de soldadura for- te. A barra 1002 oscilante das Figuras 10 e 11 corresponde aos segmentos 1002A e 1002B de barra oscilante da Figura 12. A Figura 12 mostra ainda um acessório de solda forte compre- endendo uma base 1252 sobre a qual o fluxômetro pode ser po- sicionado bem como um peso 1251 o qual pode ser posicionado no topo do fluxômetro antes da soldadura forte. O peso 1251 proporciona a força exigida para empurrar o anel 1003 de co- nexão afilado superior no sentido para baixo com relação ao segmento 1002B da barra oscilante durante operação de solda- dura forte. 0 tubo 101 de fluxo, anéis 1007 de tubo de titâ- nio, anéis 1003 de conexão, e as partes de extremidade da barra 1002 oscilante correspondem aos elementos similarmente designados nas Figuras 10 e 11. Um anel 1003 de conexão, e elementos associados de solda forte, é mostrado na extremi- dade superior do segmento 1002B da barra oscilante. Um outro conjunto de elementos similarmente designados é mostrado na parte inferior do segmento 1002A da barra oscilante. A extremidade 111 inferior do tubo 101 de fluxo se estende para dentro de uma abertura na base 1252. A extremi- dade 102 superior do tubo 101 de fluxo é inserida em uma a- bertura central no peso 1251. 0 peso 1251 proporciona a for- ça descendente exigida durante operação de soldadura forte para prensar o anel 1003 de conexão superior para dentro do espaço provido pela expansão radial da barra 1002 oscilante. 0 anel 1003 de conexão afilado superior se desloca no senti- do para baixo até que sua superfície inferior engata o de- grau 1111. A força no sentido para baixo provida pelo peso 1251 bem como pelo peso do conjunto de fluxômetro 1200 em- purra o anel 1003 de conexão inferior para dentro do espaço provido pela expansão radial do segmento 1002A da barra os- cilante de modo que a extremidade do anel 1003 de conexão inferior engata firmemente o degrau 1111 dentro do segmento 1002A da barra oscilante. O segmento 1002B da barra oscilan- te é sustentado em uma extremidade 1236 por parte do acessó- rio 1260 de soldadura forte.

Os segmentos 1002B e 1002A separados da barra os- cilante são separados pela estrutura 1240 de mola inter- mediária à extremidade 1236 inferior do segmento 1002B da barra oscilante e a extremidade 1237 superior do segmento 1002A da barra oscilante. Essa estrutura de mola é flexiona- da axialmente e acomoda a expansão axial que ocorre durante soldadura forte entre os segmentos 1002A e 1002B da barra oscilante. A estrutura 1240 de mola e seus elementos de su- porte incluem barras 1242 de suporte que compreendem exten- sões das extremidades 1236 e 1237 axiais internas dos seg- mentos 1002A e 1002B da barra oscilante. Essa estrutura 1240 de mola inclui ainda elementos 1238 de mola cada um dos quais tem uma extremidade interna afixada à barra 1242 de suporte e uma extremidade externa afixada às estruturas 1241 e 124IA que sustentam um acionador D e bobina associada como mostrado na Figura 13, a estrutura 1241A sustenta ainda o peso 1240A (Fig. 13) que é usado para contrabalançar dinami- camente a massa do acionador D da Figura 13. Furos 1261 e 1262 recebem sensores de velocidade RPO e LPO da Figura 13.

Descrição da Figura 13 São mostrados na Figura 13 os elementos que são afixados ao fluxômetro 1200 da Figura 12 subseqüente à ope- ração de soldadura forte. Esses elementos incluem acionador D com sua bobina 1244 e magneto 1246, sensor de velocidade esquerdo LPO e sensor de velocidade direito RPO com suas bo- binas C e magnetos. Também acoplados ao fluxômetro 1200 nes- te momento estão os dispositivos eletrônicos 1251 de medidor os quais são conectados por condutores 1252 e 1254 aos sen- sores de velocidade LPO e RPO e pelo condutor 1253 ao acio- nador D o qual aciona o tubo de fluxo e a barra oscilante em oposição de fase. Os sinais de saída providos pelos sensores de velocidade LPO e RPO são estendidos sobre os condutores 1252 e 1254 para os dispositivos eletrônicos 1256 de medidor que processam esses sinais e geram informação de fluxo de material que é aplicada através do caminho 1255 para um cir- cuito de utilização (não mostrado). Também não são mostrados os flanges e o invólucro de medidor.

Descrição das Figuras 14, 15 e 16 As Figuras 14 e 15 revelam uma modalidade alterna- tiva da invenção na qual a inclinação do afilamento da jun- ção 1404 definindo a superfície externa do anel 1403 de co- nexão e a superfície interna dos segmentos 1402A e 1402B de barra oscilante é oposta àquela mostrada nas modalidades das Figuras 5 até 13. A Figura 14 revela um tubo 101 de fluxo, uma barra oscilante circundante tendo um segmento 1402A su- perior e um segmento 1402B inferior. A Figura 14 mostra tam- bém dois anéis 1403 de conexão com o anel 1403 de conexão superior sendo circundando pelo segmento 1402A de barra os- cilante e o anel 1403 de conexão inferior sendo circundado pelo segmento 1402B de barra oscilante. O elemento 1404 é a junção da superfície circunferencial externa afilada dos a- néis 1403 de conexão com a superfície circunferencial inter- na afilada de cada segmento de barra oscilante. A extremida- de externa axial de cada segmento 1402 de barra oscilante inclui uma abertura circular 1413 através da qual se projeta o tubo 101 de fluxo. A superfície radial interna dessa aber- tura é o elemento 1413. Espaços vazios 1411 definem o espaço entre a extremidade externa axial dos anéis 1403 de conexão e a extremidade interna axial da superfície 1412 do espaço vazio 1413. A Figura 14 representa o estado dos segmentos de barra oscilante, do tubo de fluxo, e do anel de conexão an- tes do início do processo de soldadura forte. Os elementos 1406 são o material de solda forte localizado na junção 1404 das superfícies comuns ao anel 1403 de conexão e ao segmento de barra oscilante, bem como na junção 1417 comum às super- fícies circunferenciais dos anéis 1403 de conexão e a super- fície exterior do tubo 101 de fluxo. Cada elemento 1407 de ângulo reto tem uma perna soldada à superfície exterior do tubo 101 de fluxo e a outra perna sustentando uma extremida- de 1418 axial dos anéis 1403 de conexão. A Figura 14 revela o estado de temperatura ambien- te inicial dos elementos revelados antes do início da opera- ção de soldadura forte. Os elementos são montados antes da soldadura forte mediante inserção do anel 1403 de conexão superior na parte de extremidade aberta inferior do segmento 1402A da barra oscilante. Um anel 1403 de conexão também é inserido na extremidade 1418 aberta do segmento 1402B de barra oscilante inferior. A extremidade 111 superior do tubo 101 de fluxo é então inserida na abertura central do segmen- to 1402A superior da barra oscilante. 0 tubo 101 de fluxo é inserido adicionalmente através do centro do anel 1403 de conexão superior até gue a perna horizontal, do elemento 1407 de ângulo reto, engate a superfície 1418 inferior do anel 1403 de conexão superior. A perna horizontal sustenta o peso do anel 1403 de conexão o qual sustenta o segmento 1402A da barra oscilante. Nesse momento, o espaço vazio 1411 permanece e a superfície 1414 superior do anel 1403 de cone- xão superior permanece separada da extremidade 1416 inferior da superfície 1412 anular do segmento 1402A da barra osci- lante. O conjunto superior inteiro é sustentado pelo tubo de fluxo através dos elementos 1407 de ângulo reto.

Os elementos mostrados na parte inferior da Figura 14 são montados de uma maneira similar. O anel 1403 de cone- xão inferior é inserido na abertura central do segmento 1402B inferior da barra oscilante e é forçado no sentido pa- ra baixo até a posição mostrada na parte inferior da Figura 14. O segmento 1402B de barra oscilante e seu anel 1403 de conexão recebem a parte inferior 112 do tubo 101 de fluxo de modo que a perna horizontal do elemento 1407 de ângulo reto se apóia contra a superfície 1418 do elemento 1403 inferior do anel de conexão. A força aplicada por esse elemento de ângulo reto se deve ao peso do conjunto superior e do tubo de fluxo. 0 peso força o anel 1403 de conexão inferior no sentido para baixo para a posição mostrada na Figura 14. 0 segmento inferior da barra oscilante é sustentado por um a- cessório 1252 similar àquele da Figura 12. Nesse momento, o espaço vazio 1411 permanece uma vez que a superfície 1414 de extremidade do anel 1403 de conexão inferior está separada da extremidade 1416 da superfície 1412 da abertura central 1413 do segmento 1402D da barra oscilante. Material 1406 de solda forte é então aplicado às extremidades axialmente ex- ternas das junções 1404 e 1417. A estrutura da Figura 14 é então submetida a uma operação de soldadura forte. A Figura 15 revela o estado dos elementos de flu- xômetro subseqüente à operação de soldadura forte. Durante a operação de soldadura forte as estruturas são aquecidas até aproximadamente 800°C. Isso faz com que os segmentos 1402A e 1402B da barra oscilante de aço inoxidável se expandam radi- almente mais do que o tubo 101 de fluxo e os anéis de cone- xão 1403 de titânio. Essa expansão diferencial permite que os segmentos 1402 da barra oscilante se desloquem axialmente em direção um ao outro em resposta às forças aplicadas pelo peso do conjunto superior. Os segmentos 1402 de barra osci- lante se deslocam para a posição mostrada na Figura 15. Nes- se momento, a superfície 1414 de extremidade axial dos anéis 1403 de conexão engata o entalhe formado na extremidade ex- terna axial dos segmentos de barra oscilante e a extremidade interna axial da superfície 1412. A força adicional exigida para mover o segmento 1402A de barra oscilante axialmente no sentido para dentro pode ser provida mediante qualquer meio adequado tal como, por exemplo, um peso similar ao elemento 1251 da Figura 12.

Esse peso pode ser colocado sobre o tubo 101 de fluxo de mo- do que o mesmo se apóie na superfície 1409 superior do seg- mento 1402A de barra oscilante. Esse peso força o segmento 1402A de barra oscilante no sentido para baixo contra as forças no sentido para cima, aplicadas pelo elemento de ân- gulo reto à superfície 1418 inferior do elemento 1403 de a- nel de conexão superior.

As forças exigidas podem ser aplicadas aos elemen- tos inferiores mostrados na Figura 15 mediante colocação da extremidade inferior 112 do tubo de fluxo em uma base tal como elemento 1252 na Figura 12 e mediante aplicação de uma força no sentido para baixo à superfície 1409 de extremidade superior do segmento 1402A de barra oscilante. A força re- sultante, no sentido para baixo, sobre o elemento 1407 de ângulo reto superior força o tubo 101 de fluxo no sentido para baixo de modo que a superfície horizontal do elemento 1407 inferior força o anel 1403 de conexão inferior no sen- tido para baixo para a posição mostrada na Figura 15. A Figura 16 mostra o fluxômetro das Figuras 14 e 15 equipado com dispositivos eletrônicos 1251 de medidor e a estrutura 1238 de mola e seus elementos associados. Essa es- trutura de mola e seus magnetos e bobinas são afixadas aos segmentos 1402A e 1402B de barra oscilante após soldadura forte. A estrutura 1240 de mola e os dispositivos eletrôni- cos 1251 de medidor realizam as mesmas funções já descritas para a modalidade da Figura 13.

Descrição da Figura 17 A Figura 17 revela um fluxômetro Coriolis incorpo- rando os elementos das Figuras 5-9 bem como o peso 1251 e a base 1252 da Figura 12. Desse modo a barra 1002 oscilante da Figura 17 é uma unidade integral única distinguindo-se das barras oscilantes segmentadas do fluxômetro Coriolis das Fi- guras 10-16. A barra oscilante do fluxômetro Coriolis da Fi- gura 17 pode incluir um elemento 808 de degrau como mostrado nas Figuras 8 e 9 ou pode ser desprovida de um elemento de degrau, se desejado. A estrutura da Figura 17 é similar à- quela da Figura 12 exceto que a estrutura 1240 de mola da Figura 12 foi cancelada da Figura 17. Além disso, as barras 1002A e 1002B oscilantes segmentadas da Figura 12 são subs- tituídas pela barra 502 oscilante integral única na Figura 17. Uma única barra oscilante integral pode ser usada com as extremidades da barra 502 oscilante e tubo 101 de fluxo sen- do submetidas a aquecimento localizado durante operação de soldadura forte. Barras oscilantes segmentadas como mostrado na Figura 12 são usadas vantajosamente em aplicações nas quais a estrutura inteira de fluxômetro é aquecida durante soldadura forte. Em tais casos, a estrutura 1240 de mola central é exigida para reduzir a tensão associada ao coefi- ciente de expansão diferencial entre o tubo de fluxo e as barras oscilantes segmentadas.

Deve ser expressamente entendido que a invenção reivindicada não deve ser limitada à descrição da modalidade preferida porém abrange outras modificações e alterações.

Por exemplo, embora a presente invenção tenha sido revelada como compreendendo uma parte de um fluxômetro Coriolis de tubo reto único, deve ser entendido que a presente invenção não é dessa forma limitada e pode ser usada com outros tipos de fluxômetros Coriolis incluindo fluxômetros de tubo único ou de tubos múltiplos, de configuração irregular, ou curva. A invenção foi descrita com referência ao tubo de fluxo e anel de conexão sendo de titânio e a barra oscilante sendo de aço inoxidável. A invenção também pode ser praticada uti- lizando-se outros materiais onde o coeficiente de expansão térmica da barra oscilante é diferente daquele do tubo de fluxo e do anel de conexão e/ou quaisquer outros elementos, tal como um anel de tubo.

Claims (32)

1. Fluxômetro Coriolis tendo: um tubo (101) de fluxo; um dispositivo (503, 1003, 1403) de anéis de cone- xão tendo uma abertura central através da qual se estende o tubo de fluxo; uma barra (502, 1402A, 1402B) oscilante tubular coaxial com o dito tubo de fluxo e circundando pelo menos uma parte axial do tubo de fluxo; partes (509) de extremidade axial da dita barra oscilante coaxial com e circundando pelo menos uma parte do dispositivo de anéis de conexão; uma superfície (501, 1417) circunferencial interna do dispositivo de anéis de conexão acoplada a uma superfície circunferencial externa do tubo de fluxo; CARACTERIZADO pelo fato de que: a barra oscilante tubular tem um coeficiente de expansão térmica superior ao do tubo de fluxo e ao do dispo- sitivo de anéis de conexão; uma superfície (512, 1404) circunferencial externa do dispositivo de anéis de conexão é afilada com um raio de- crescente em uma primeira direção com relação ao centro axi- al· do tubo de fluxo; uma superfície (505, 1404) circunferencial interna das ditas partes de extremidade da barra oscilante tem um afilamento que coincide com o afilamento do dispositivo de anéis de conexão; a dita superfície circunferencial interna afilada das partes de extremidade da barra oscilante é afixada medi- ante material (806) de solda forte à superfície circunferen- cial externa afilada do dispositivo de anéis de conexão; o coeficiente de expansão térmica superior da bar- ra oscilante gera uma força compressiva contra o dispositivo de anéis de conexão e o tubo de fluxo.

2. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de anéis de conexão compreende: um primeiro anel (503, 1403) de conexão e um se- gundo anel (503, 1403) de conexão; a superfície (1404, 510) circunferencial externa afilada do primeiro anel de conexão é soldada à superfície circunferencial interna afilada de uma primeira parte de ex- tremidade da barra oscilante; a superfície (1404, 510) circunferencial externa afilada do segundo anel de conexão é soldada à superfície circunferencial interna afilada de uma segunda parte de ex- tremidade da barra oscilante.

3. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira direção de- fine um afilamento (510) que tem um raio decrescente em di- reção ao centro axial do tubo de fluxo.

4. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira direção de- fine um afilamento (1404) que tem um raio crescente em dire- ção ao centro axial do tubo de fluxo.

5. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante com- preende um primeiro segmento (1002A) e um segundo segmento (1002B) de barra oscilante tendo partes (1236, 1237) de ex- tremidade axial conectadas umas às outras mediante um dispo- sitivo (1240) de mola para acomodar um coeficiente de expan- são diferencial entre o tubo de fluxo e a barra oscilante.

6. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante com- preende um elemento (502) alongado integral.

7. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície circunfe- rencial externa do tubo (501) de fluxo é afixada mediante material (506) de solda forte às superfícies circunferenci- ais internas dos primeiro e segundo anéis (503) de conexão.

8. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante tem um coeficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e que os primeiro e se- gundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão igual àquele do tubo de fluxo.

9. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADO adicionalmente por incluir um degrau (808) na superfície circunferencial afilada interna da barra (805) oscilante que engata uma extremidade (804) interna a- xial dos primeiro e segundo anéis (803) de conexão para li- mitar a quantidade na qual os primeiro e segundo anéis de conexão podem ser inseridos axialmente na barra oscilante.

10. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindi- cação 2, CARACTERIZADO adicionalmente por compreender: primeiro e segundo anéis (1007) de tubo anular co- axiais com, e circundando o tubo de fluxo; a superfície circunferencial externa do tubo (1004) de fluxo é afixada mediante material (1006) de solda forte a uma superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de tubo anular; uma superfície (1008) circunferencial externa de cada um dos primeiro e segundo anéis de tubo anular é afila- da com um raio axialmente crescente em direção ao centro a- xial do tubo de fluxo; a superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de conexão tem um afilamento que coincide com o afilamento (1008) dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e tem um diâmetro que aumenta radialmente em direção ao centro axial da barra oscilante; a superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de conexão é afixada mediante material de solda forte à superfície circunferencial externa dos primei- ro e segundo anéis de tubo anular.

11. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindi- cação 10, CARACTERIZADO adicionalmente por incluir um degrau (1111) na superfície circunferencial interna da barra osci- lante que engata a extremidade (1112) interna axial dos pri- meiro e segundo anéis de conexão para limitar a quantidade na qual os primeiro e segundo anéis de conexão podem ser a- xialmente inseridos na barra oscilante.

12. Fluxômetro Coriolis de acordo com a reivindi- cação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante tem um coeficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de conexão e em que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e aquele do tubo de fluxo.

13. Método para montar um fluxômetro Coriolis ten- do um tubo de fluxo (101), um dispositivo de anéis de cone- xão (503, 1003, 1403), e uma barra oscilante tubular (502, 1402A, 1402B), compostos de materiais tendo coeficientes de expansão térmica superiores ao do tubo de fluxo e ao do dis- positivo de anéis de conexão, o método compreendendo as etapas de: estender o tubo de fluxo através de uma abertura central na barra oscilante tubular; posicionar o dispositivo de anéis de conexão de modo que partes de extremidade axial da barra oscilante se- jam coaxiais com e circundem pelo menos uma parte do dispo- sitivo de anéis de conexão; posicionar o tubo de fluxo de modo que o tubo de fluxo se estenda através de uma abertura central do disposi- tivo de anéis de conexão e seja coaxial com a barra oscilan- te; aplicar um material de solda (806) forte às juntas entre o tubo de fluxo e o dispositivo de anéis de conexão e o tubo de fluxo; aquecer o tubo de fluxo e o dispositivo de anéis de conexão e a barra oscilante e o material de solda forte até uma temperatura de soldadura forte; CARACTERIZADO pelo fato de que: uma superfície circunferencial externa (512, 1404) do dispositivo de anéis de conexão é afilada em uma primeira direção com um raio decrescente com relação ao centro axial do tubo de fluxo; superfícies circunferenciais internas (505, 1404) das partes de extremidade axial da barra oscilante têm um afilamento que coincide com o afilamento do dispositivo de anéis de conexão; e mover os anéis de conexão axialmente com relação ao tubo de fluxo e barra oscilante de tal modo que as super- fícies afiladas da barra oscilante mantêm separação desejada entre o dispositivo de anéis de conexão e a barra oscilante; soldar a superfície circunferencial interna afila- da das partes de extremidade da barra oscilante à superfície circunferencial externa afilada do dispositivo de anéis de conexão; resfriar o tubo de fluxo e o dispositivo de anéis de conexão e a barra oscilante e o material de solda forte subseqüente à soldadura forte de modo que o coeficiente de expansão térmica superior da barra oscilante aplique uma força compressiva ao anel de conexão e ao dispositivo de tu- bo de fluxo.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de anéis de co- nexão compreende um primeiro anel de conexão (503, 1403) e um segundo anel de conexão (503, 1403).

15. Método de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de soldadura forte compreende a etapa de: soldar a superfície circunferencial interna afila- da (505, 1404) das, primeira e segunda partes de extremidade da barra oscilante (502) às superfícies circunferenciais ex- ternas afiladas dos primeiro e segundo anéis de conexão (503, 1403).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira direção define um afilamento (510) tendo um raio decrescente em direção ao centro do tubo de fluxo.

17. Método de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de soldadura forte compreende as etapas de: soldar as superfícies circunferenciais internas afiladas (505, 1404) das, primeira e segunda, partes de ex- tremidade da barra oscilante com as superfícies circunferen- ciais externas afiladas dos primeiro e segundo anéis de co- nexão (503, 1403); mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante duran- te a etapa de soldadura forte; e resfriar subseqüentemente as superfícies soldadas (510, 1404) de modo que o coeficiente de expansão térmica maior da barra oscilante gere uma força radialmente compres- siva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

18. Método de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO adicionalmente por incluir a etapa de soldar a superfície circunferencial externa do tubo de fluxo às su- perfícies circunferenciais internas (510) dos primeiro e se- gundo anéis de conexão.

19. Método de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante tem um coe- ficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primei- ro e segundo anéis de conexão e em que os primeiro e segundo anéis de conexão (503, 1403) têm um coeficiente de expansão igual àquele do tubo de fluxo (101), a etapa de soldadura forte inclui as etapas de: soldar a superfície circunferencial externa do tu- bo de fluxo à superfície circunferencial interna (501, 1417) dos primeiro e segundo anéis de conexão; e mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante duran- te a etapa de soldadura forte.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO adicionalmente por incluir a etapa de formar um degrau (808) na superfície circunferencial afilada inter- na da barra oscilante (805) que engata as extremidades in- ternas axiais (804) dos primeiro e segundo anéis de conexão (803) para limitar a quantidade na qual os primeiro e segun- do anéis de conexão são axialmente inseridos na barra osci- lante .

21. Método de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que: primeiro e segundo anéis de tubo anular (1007) a- coplam o tubo de fluxo com os primeiro e segundo anéis de conexão; o método inclui adicionalmente a etapa de: soldar a superfície circunferencial externa do tu- bo de fluxo (1004) a uma superfície circunferencial interna de cada um dos primeiro e segundo anéis de tubo anular; uma superfície circunferencial externa (1008) dos primeiro e segundo anéis de tubo anular é afilada de modo a ter um raio axialmente crescente em direção ao centro axial do tubo de fluxo; a superfície circunferencial interna dos primeiro e segundo anéis de conexão tem um afilamento (1008) que co- incide com aquele dos primeiro e segundo anéis de tubo anu- lar e tem um raio que aumenta em direção à parte média axial da barra oscilante; e soldar a superfície circunferencial interna afila- da dos primeiro e segundo anéis de conexão à superfície cir- cunferencial externa afilada dos primeiro e segundo anéis de tubo anular.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de soldadura forte inclui a etapa (1111) de mover axialmente os primeiro e se- gundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de soldadura forte.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO adicionalmente por incluir a etapa de formar um degrau na superfície circunferencial interna da barra os- cilante que engata a extremidade interna axial (1112) dos primeiro e segundo anéis de conexão para limitar a quantida- de na qual os primeiro e segundo anéis de conexão podem ser axialmente inseridos na barra oscilante durante etapa de sol- dadura forte.

24. Método de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante tem um coe- ficiente de expansão térmica maior do que aquele dos primei- ro e segundo anéis de conexão e em que os primeiro e segundo anéis de conexão (803) têm um coeficiente de expansão térmi- ca maior do que aquele dos primeiro e segundo anéis de tubo anular e aquele do tubo de fluxo; e o método inclui adicionalmente a etapa de mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de solda- dura forte.

25. Método de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que os primeiro e segundo anéis de conexão (803) e os primeiro e segundo anéis de tubo anu- lar (1007) e a barra oscilante têm coeficientes de expansão térmica diferentes; e o método inclui adicionalmente a etapa de mover axialmente os primeiro e segundo anéis de conexão em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de solda- dura forte.

26. Método de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO adicionalmente por incluir as etapas de: orientar o tubo de fluxo e a barra oscilante (1002) de modo que uma primeira extremidade do tubo de fluxo se estende para dentro de um recesso de uma base (1252) ; colocar os primeiro e segundo anéis de conexão (1003) concêntricos com o tubo de fluxo e axialmente pelo menos parcialmente dentro das primeira e segunda extremida- des da barra oscilante de modo que as extremidades externas dos anéis de conexão se estendem axialmente além das extre- midades da barra oscilante; colocar material de solda forte próximo às extre- midades axiais das junções das superfícies comuns à barra oscilante e aos primeiro e segundo anéis de conexão e jun- ções de superfícies comuns aos anéis de conexão e ao tubo de fluxo; colocar uma massa tendo um recesso central em uma segunda extremidade do tubo de fluxo de modo que a massa e- xerça uma força sobre os anéis de conexão induzindo os mes- mos axialmente a engate com a barra oscilante; as extremida- des externas do anel de conexão estendendo-se então axial- mente além das extremidades da barra oscilante; aquecer a barra oscilante e os anéis de conexão e o tubo de fluxo até temperaturas de soldadura forte; a temperatura de soldadura forte sendo eficaz para expandir a barra oscilante radialmente para permitir que os anéis de conexão se desloquem axialmente no sentido para dentro, dentro da barra oscilante; e resfriar as superfícies soldadas de modo que o co- eficiente de expansão térmica superior da barra oscilante gere uma força radialmente compressiva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

27. Método de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante (1002) com- preende primeiro e segundo segmentos axialmente separados e que o método compreende adicionalmente as etapas de conectar um dispositivo de mola (1240) entre a extremidade interna axial (1236, 1237) de cada um dos segmentos de barra osci- lante (1002A, 1002B) para acomodar um coeficiente de expan- são térmica diferencial entre o tubo de fluxo e os segmentos de barra oscilante.

28. Método de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira direção define um afilamento tendo um raio crescente em direção ao centro do tubo de fluxo.

29. Método de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de soldadura forte compreende as etapas de: soldar as superfícies circunferenciais internas afiladas das primeira e segunda partes de extremidade da barra oscilante (1002) com superfícies circunferenciais ex- ternas afiladas dos primeiro e segundo anéis de conexão (803); mover axialmente as primeira e segunda parte de extremidade da barra oscilante em direção ao centro axial da barra oscilante durante a etapa de soldadura forte; e resfriar as superfícies soldadas de modo que o co- eficiente de expansão térmica superior da barra oscilante gere uma força radialmente compressiva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

30. Método de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante (1002) tem um coeficiente de expansão térmica superior àquele dos pri- meiro e segundo anéis de conexão (1003) e que os primeiro e segundo anéis de conexão têm um coeficiente de expansão tér- mica superior àquele do tubo de fluxo; e o método inclui adicionalmente a etapa de mover axialmente as, primeira e segunda partes de extremidade da barra oscilante em direção ao centro axial da barra oscilan- te durante etapa de soldadura forte.

31. Método de acordo com a reivindicação 30, CARACTERIZADO pelo fato de que a barra oscilante (1002) com- preende um par de segmentos axialmente separados (1002A, 1002B) e que o método inclui adicionalmente as etapas de: estender uma primeira extremidade do tubo de fluxo através de uma abertura central do primeiro anel de conexão (1403); estender uma segunda extremidade do tubo de fluxo através de uma abertura central de um segundo anel de conexão; afixar os primeiro e segundo anéis de conexão ao tubo de fluxo; estender a primeira extremidade do tubo de fluxo e o primeiro anel de conexão através de um primeiro segmento de barra oscilante; estender a segunda extremidade do tubo de fluxo e o segundo anel de conexão através de um segundo segmento de barra oscilante; colocar material de solda forte próximo às extre- midades axiais dos primeiro e segundo anéis de conexão pró- ximo ao tubo de fluxo e aos segmentos de barra oscilante; exercer uma força sobre os segmentos de barra os- cilante impelindo os mesmos em direção a um centro axial do tubo de fluxo e da barra oscilante; aquecer os segmentos de barra oscilante e os anéis de conexão e o tubo de fluxo até temperaturas de soldadura forte; a temperatura de soldadura forte sendo eficaz para expandir a barra oscilante radialmente para permitir que os segmentos de extremidade de barra oscilante se desloquem a- xialmente para dentro em direção ao centro axial do tubo de fluxo e da barra oscilante; e, resfriar as superfícies soldadas de modo que o co- eficiente de expansão térmica superior dos segmentos de bar- ra oscilante gerem uma força radialmente compressiva contra os primeiro e segundo anéis de conexão e o tubo de fluxo.

32. Método para montar um fluxômetro Coriolis do tipo definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO por compre- ender as etapas de: estender o tubo de fluxo através de uma abertura central na barra oscilante tubular; posicionar o dispositivo de anéis de conexão de modo que partes de extremidade axial da barra oscilante es- tejam coaxiais com, e circundem pelo menos uma parte do dis- positivo de anéis de conexão; posicionar o tubo de fluxo de modo que o tubo de fluxo se estenda através de uma abertura central do disposi- tivo de anéis de conexão e seja coaxial com a barra oscilan- te; acoplar uma superfície circunferencial interna a- xial do dispositivo de anéis de conexão ao tubo de fluxo; a superfície circunferencial externa do dispositi- vo de anéis de conexão é afilada em uma primeira direção com um raio decrescente com relação ao centro axial do tubo de fluxo; as superfícies circunferenciais internas das par- tes de extremidade axial da barra oscilante têm um afilamen- to que coincide com o afilamento do dispositivo de anéis de conexão; e soldar a superfície circunferencial interna afilada das par- tes de extremidade da barra oscilante à superfície circunfe- rencial externa afilada do dispositivo de anéis de conexão.