BR112016022804B1

BR112016022804B1 - medidor de fluxo, métodos para determinar assimetria de fluxo através de tubos de fluxo em um medidor de fluxo, e, para determinar fluxo através de dois tubos de fluxo no medidor de fluxo

Info

Publication number: BR112016022804B1
Application number: BR112016022804-9A
Authority: BR
Inventors: Schlosser Martin Andrew
Original assignee: Micro Motion, Inc
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2020-10-20
Also published as: AR099958A1; US20170082474A1; JP2017510806A; CA2944987C; BR112016022804A2; RU2643226C1; MX2016012369A; EP3129754B1; US10209112B2; CA2944987A1; AU2014390066B2; KR102061724B1; KR20160145071A; AU2014390066A1; WO2015156767A1; EP3129754A1; CN106461442B; SG11201608221VA; JP6336122B2; CN106461442A

Abstract

MEDIDOR DE FLUXO, MÉTODOS PARA DETERMINAR ASSIMETRIA DE FLUXO ATRAVÉS DE TUBOS DE FLUXO EM UM MEDIDOR DE FLUXO, E, PARA DETERMINAR FLUXO ATRAVÉS DE DOIS TUBOS DE FLUXO NO MEDIDOR DE FLUXO. Um medidor de fluxo é previsto, que inclui um conjunto sensor e eletrônica de medidor. O medidor de fluxo compreende dois ou mais tubos de fluxo, um acionador acoplado aos tubos de fluxo que é orientado para induzir uma vibração de modo de acionamento nos tubos de fluxo. Dois ou mais extensômetros são acoplados aos dois tubos de fluxo e orientados para detectar a fase da vibração de modo de acionamento. Um ou mais circuitos em ponte está em comunicação elétrica com os dois ou mais extensômetros, em que os circuitos em ponte são configurados para produzir, como saída, um sinal indicando um fluxo assimétrico entre os dois tubos de fluxo.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] As modalidades descritas abaixo referem-se a medidores vibratórios e, mais particularmente, a métodos e aparelhos para a detecção de fluxo assimétrico em medidores vibratórios de tubo de fluxos múltiplos.

ANTECEDENTES

[002] Sensores de conduto vibratório, como medidores de fluxo de massa Coriolis e densitômetros vibratórios, tipicamente operam detectando movimento de um conduto vibratório que contém um material fluente. Propriedades associadas com o material no conduto, como fluxo de massa, densidade, e similares, podem ser determinadas processando sinais de medição recebidos de transdutores de movimento associados com o conduto. Os modos de vibração do sistema preenchido com material vibratório geralmente são afetados pelas características combinadas de massa, rigidez e amortecimento do conduto e do material contido no mesmo.

[003] É bem conhecido usar medidores vibratórios para medir fluxo de massa e outras propriedades de materiais fluindo através de uma tubulação. Por exemplo, medidores de fluxo Coriolis vibratórios são descritos em Patente US 4 491.025 expedida para J.E. Smith, et al. de 1 de janeiro de 1985 e também Re. 31.450 para J.E. Smith de 29 de novembro de 1983. Esses medidores vibratórios têm um ou mais tubos de fluido. Cada configuração de tubo de fluido em um medidor de fluxo de massa Coriolis tem um conjunto de modos de vibração naturais, que podem ser de um tipo de flexão simples, torcional, radial, lateral ou acoplado. Cada tubo de fluido é acionado para oscilar em ressonância em um desses modos naturais. Os modos de vibração são geralmente afetados pelas características combinadas de massa, rigidez, e amortecimento do tubo de fluido de retenção e do material contido no mesmo, esta massa, rigidez, e amortecimento são tipicamente determinados durante uma calibração inicial do medidor vibratório usando técnicas bem conhecidas.

[004] Material flui no medidor de fluxo a partir de uma tubulação conectada no lado de entrada do medidor vibratório. O material é então direcionado através do tubo de fluido ou tubos de fluido e sai do medidor de fluxo para uma tubulação conectada no lado de saida.

[005] Um acionador, como um acionador de estilo bobina de voz, aplica uma força ao um ou mais tubos de fluido. A força leva o um ou mais tubos de fluido a oscilar. Quando não há material fluindo através do medidor de fluxo, todos os pontos ao longo de um tubo de fluido oscilam com uma fase idêntica. Como um material começa a fluir através do fluxo através dos tubos de fluido, acelerações de Coriolis levam cada ponto ao longo dos tubos de fluido a ter uma diferente fase com relação a outros pontos ao longo de tubos de fluido. A fase no lado de entrada do tubo de fluido atrasa o acionador, enquanto a fase no lado de saída conduz o acionador. Sensores são colocados em dois diferentes pontos no tubo de fluido para produzir sinais senoidais representativos do movimento do tubo de fluido nos dois pontos. Uma diferença de fase dos dois sinais recebidos dos sensores é calculada em unidades de tempo.

[006] A diferença de fase entre os dois sinais de sensor é proporcional à taxa de fluxo de massa do material fluindo através do tubo de fluido ou tubos de fluido. A taxa de fluxo de massa do material é determinada multiplicando-se a diferença de fase por um fator de calibração de fluxo. O fator de calibração de fluxo é dependente de propriedades de material e propriedades de seção transversal do tubo de fluido. Uma das maiores características do tubo de fluido que afeta o fator de calibração de fluxo é a rigidez de tubo de fluido. Antes da instalação do medidor de fluxo em uma tubulação, o fator de calibração de fluxo é determinado por um processo de calibração. Durante o processo de calibração, um fluido conhecido é passado através do tubo de fluido em uma dada taxa de fluxo e a proporção entre a diferença de fase e a taxa de fluxo é calculada. As características de rigidez e de amortecimento de tubo de fluido são também determinadas durante o processo de I calibração, como é geralmente conhecido na técnica.

[007] Uma vantagem de um medidor de fluxo Coriolis é que a precisão da taxa de fluxo de massa medida não é afetada por desgaste de movimentar os componentes no medidor de fluxo, como não há componentes móveis no tubo de fluido vibratório. A taxa de fluxo é determinada multiplicando-se a diferença de fase entre dois pontos no tubo de fluido e o fator de calibração de fluxo. Os sinais senoidais são a única entrada dos sensores indicando a oscilação de dois pontos no tubo de fluido. A diferença de fase é calculada a partir dos sinais senoidais. Uma vez que o fator de calibração de fluxo é proporcional ao material e propriedades transversais do tubo de fluido, a medição da diferença de fase e o fator de calibração de fluxo não são afetados por desgaste de componentes móveis no medidor de fluxo.

[008] Um medidor de fluxo de massa Coriolis típico inclui um ou mais transdutores (ou sensores de desvio), que são tipicamente empregados a fim de medir uma resposta vibracional do conduto ou condutos de fluxo, e estão tipicamente localizados em posições a jusante e a montante do acionador. Os sensores de desvio são conectados à instrumentação eletrônica. A instrumentação recebe sinais dos dois desvios e processa os sinais a fim de derivar uma medição de taxa de fluxo de massa, entre outras coisas.

[009] Os medidores de fluxo Coriolis típicos medem fluxo e/ou densidade através do uso de um bobina e imã como um sensor de desvio para medir o movimento de um tubo/tubos de fluxo vibratórios de medidor. A taxa de fluxo de massa através do medidor é determinada a partir da diferença de fase entre sinais de desvio múltiplos localizados próximo à entrada e saída dos tubos de fluxo do medidor. No entanto, é possível medir o fluxo usando extensômetros em vez de desvios de bobina/imã. Por exemplo, pedido de patente internacional No. PCT/US2014/033188 intitulado “Improved vibrating flowmeter and related methods” descreve um número de modalidades em que que um medidor de fluxo vibratório utiliza extensômetros em vez de desvios de bobina/imã para calcular fluxo de massa, e esse pedido aqui é incorporado por referência em sua totalidade. Uma diferença fundamental entre os dois tipos de sensor é que desvios de bobina/imã medem a velocidade dos tubos de fluxo e extensômetros medem a deformação dos tubos de fluxo Um benefício para utilizar desvios de bobina/imã é que não importa como é dividido entre dois tubos de fluxo, o fator de controle de fluxo de medidor (FCF) não muda. Assim, entupimentos ou acúmulos de resíduos em um dos tubos de fluxo não interfere com medições de fluxo de massa. É precisamente esse “benefício” de desvios de bobina/imã que limita seu uso para detectar entupimentos ou acúmulo de resíduos nos tubos de fluxo.

[0010] Um problema, assim, com medidores de fluxo de técnica é sua inerente falta de obstrução ou detecção de acúmulo. As modalidades descritas abaixo superam esse e outros problemas e um avanço na técnica é alcançado. As modalidades descritas abaixo fornecem um medidor de fluxo com extensômetros configurados para detectar fluxo assimétrico entre os tubos de fluxo de um medidor de fluxo para o propósito de detectar obstruções ou acúmulo de resíduos nos tubos de fluxo. Conectando várias combinações de extensômetros tendo colocações e orientações variáveis em um medidor de fluxo com várias combinações de circuitos em ponte de Wheatstone, a assimetria de fluxo é tornada detectável e registrável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0011] Um medidor vibratório incluindo um conjunto sensor e uma eletrônica de medidor é previsto de acordo com uma modalidade. O medidor vibratório compreende dois ou mais tubos de fluxo e um acionador acoplado aos dois tubos de fluxo. O acionador é configurado para induzir uma vibração de modo de acionamento nos dois tubos de fluxo. O medidor vibratório também compreende dois ou mais extensômetros acoplados aos dois tubos de fluxo e configurados para detectar uma fase da vibração de modo de acionamento. Um ou mais circuitos em ponte estão em comunicação elétrica com os dois ou mais extensômetros e são configurados para produzir, como saída, um sinal indicando um fluxo assimétrico entre os dois ou mais tubos de fluxo.

[0012] Um medidor vibratório incluindo um conjunto sensor e uma eletrônica de medidor é previsto de acordo com uma modalidade. O medidor vibratório compreende dois ou mais tubos de fluxo e um sensor acoplado a pelo menos um dos dois ou mais tubos de fluxo, em que o sensor é configurado para produzir, como saida, um sinal para indicar a presença de um fluxo assimétrico entre os dois tubos de fluxo.

[0013] Um método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo é previsto de acordo com uma modalidade. O método compreende as etapas de: vibrar os dois tubos de fluxo em uma vibração de modo de acionamento; medir uma resposta vibracional de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; medir uma resposta vibracional de um segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; comparar as respostas vibracionais do primeiro e segundo tubos de fluxo; e determinar a presença de uma assimetria de fluxo entre o primeiro e segundo tubos de fluxo.

[0014] Um método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo é previsto de acordo com uma modalidade. O método compreende as etapas de: vibrar os dois tubos de fluxo em uma vibração de modo de acionamento; medir uma resposta vibracional de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; medir uma resposta vibracional de um segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; comparar as respostas vibracionais do primeiro e segundo tubos de fluxo; e determinar a presença de uma assimetria de fluxo entre o primeiro e segundo tubos de fluxo.

ASPECTOS

[0015] De acordo com um aspecto, um medidor vibratório incluindo um conjunto sensor e um eletrônica de medidor compreende: dois ou mais tubos de fluxo; um acionador acoplado aos dois tubos de fluxo e configurado para induzir uma vibração de modo de acionamento nos dois tubos de fluxo; dois ou mais extensômetros acoplados aos dois tubos de fluxo e configurados para detectar uma fase da vibração de modo de acionamento; e um ou mais circuitos em ponte em comunicação elétrica com os dois ou mais extensômetros, configurado para produzir, como saída, um sinal indicando um fluxo assimétrico entre os dois ou mais tubos de fluxo.

[0016] Preferivelmente, o sinal é proporcional a uma diferença de deformação entre os dois ou mais extensômetros.

[0017] Preferivelmente, o sinal compreende uma subtração elétrica de um sinal a partir de um primeiro dos dois ou mais extensômetros a partir de um sinal de um segundo dos dois ou mais extensômetros.

[0018] Preferivelmente, o sinal ainda compreende uma saída senoidal em uma frequência de modo de acionamento tendo uma amplitude que é proporcional a uma diferença que compreende a subtração de um sinal deslocado em fase do primeiro dos dois ou mais extensômetros de um sinal deslocado em fase do segundo dos dois ou mais extensômetros.

[0019] Preferivelmente, o medidor vibratório ainda compreende um sensor de desvio de imã/bobina acoplado aos dois ou mais tubos de fluxo.

[0020] Preferivelmente, o medidor vibratório ainda compreende um indicador configurado para indicar um fluxo assimétrico entre os dois ou mais tubos de fluxo.

[0021] Preferivelmente, o indicador compreende pelo menos um de um alarme visual e um audível.

[0022] Preferivelmente, um extensômetro dos dois ou mais extensômetros é acoplado a um dos dois ou mais tubos de fluxo e é configurado para detectar uma deformação do um dos dois ou mais tubos de fluxo que é aproximadamente paralelo com o eixo longitudinal do um dos dois ou mais tubos de fluxo.

[0023] Preferivelmente, um extensômetro dos dois ou mais extensômetros é colocado próximo a uma barra de suporte de modo que o extensômetro dos dois ou mais extensômetros é submetido a aproximadamente uma amplitude de deformação máxima dos dois ou mais tubos de fluxo induzidos pela vibração de modo de acionamento.

[0024] Preferivelmente, um primeiro extensômetro dos dois ou mais extensômetros é acoplado a uma superfície distai de uma perna de entrada de um primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo; o primeiro extensômetro dos dois ou mais extensômetros está em comunicação elétrica com uma primeira posição de um primeiro circuito em ponte do um ou mais circuitos em ponte; um segundo extensõmetro dos dois ou mais extensômetros é acoplado a uma superfície distal de uma perna de entrada do primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo; e o segundo extensõmetro dos dois ou mais extensômetros está em comunicação elétrica com uma segunda posição do primeiro circuito em ponte do um ou mais circuitos em ponte.

[0025] Preferivelmente, um primeiro extensõmetro dos dois ou mais extensômetros é acoplado a uma superfície proximal de uma perna de entrada de um primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo; o primeiro extensõmetro dos dois ou mais extensômetros está em comunicação elétrica com uma primeira posição de um primeiro circuito em ponte do um ou mais circuitos em ponte; um segundo extensõmetro dos dois ou mais extensômetros é acoplado a uma superfície proximal de uma perna de entrada do primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo; e o segundo extensõmetro dos dois ou mais extensômetros está em comunicação elétrica com uma segunda posição do primeiro circuito em ponte do um ou mais circuitos em ponte.

[0026] De acordo com um aspecto, um medidor vibratório incluindo um conjunto sensor e um eletrônica de medidor compreende: dois ou mais tubos de fluxo; e um sensor acoplado a pelo menos um dos dois ou mais tubos de fluxo, em que o sensor é configurado para produzir, como saida, um sinal para indicar a presença de um fluxo assimétrico entre os dois tubos de fluxo.

[0027] Preferivelmente, o sensor é um extensõmetro.

[0028] Preferivelmente, o medidor vibratório ainda compreende um circuito elétrico em comunicação com o sensor.

[0029] Preferivelmente, o circuito elétrico compreende um circuito em ponte.

[0030] Preferivelmente, o sinal compreende um desequilíbrio no circuito em ponte.

[0031] Preferivelmente, o sinal compreende uma amplitude mudada de uma saída do circuito em ponte.

[0032] Preferivelmente, o sinal compreende uma subtração elétrica compreendendo um sinal deslocado em fase do sensor.

[0033] Preferivelmente, o sinal ainda compreende uma saída senoidal em uma frequência de modo de acionamento tendo uma amplitude que é proporcional a uma diferença que compreende uma subtração elétrica compreendendo um sinal deslocado em fase do sensor.

[0034] De acordo com um aspecto, método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo compreende as etapas de: vibrar os dois tubos de fluxo em uma vibração de modo de acionamento; medir uma resposta vibracional de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; medir uma resposta vibracional de um segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; comparar as respostas vibracionais do primeiro e segundo tubos de fluxo; e determinar a presença de uma assimetria de fluxo entre o primeiro e segundo tubos de fluxo.

[0035] Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de: indicar uma presença de uma assimetria de fluxo se a diferença nas respostas vibracionais entre o primeiro tubo de fluxo e o segundo tubo de fluxo for maior do que um limiar predeterminado.

[0036] Preferivelmente, a etapa de indicar a presença da assimetria de fluxo se a diferença nas respostas vibracionais entre o primeiro tubo de fluxo e o segundo tubo de fluxo for maior do que um limiar predeterminado compreende a etapa de disparar um alarme.

[0037] Preferivelmente, a etapa de medir uma resposta vibracional de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo ainda compreende a etapa de medir a resposta vibracional do primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um primeiro extensômetro; e a etapa de medir a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo ainda compreende a etapa de medir a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um segundo extensômetro.

[0038] Preferivelmente, a etapa de medir a resposta vibracional do primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um primeiro extensômetro ainda compreende medir uma saida de um circuito em ponte em comunicação elétrica com o primeiro extensômetro; e a etapa de medir a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um segundo extensômetro ainda compreende medir uma saída de um circuito em ponte em comunicação elétrica com o segundo extensômetro.

[0039] Preferivelmente, o método para determinar fluxo através de dois tubos de fluxo no medidor de fluxo, ainda compreende as etapas de: acoplar o primeiro extensômetro a uma superfície distai de uma perna do primeiro tubo de fluxo, em que o primeiro extensômetro está em comunicação elétrica com uma primeira posição de um circuito em ponte; e acoplar o segundo extensômetro a uma superfície distai de uma perna do segundo tubo de fluxo, em que o segundo extensômetro está em comunicação elétrica com uma segunda posição do circuito em ponte.

[0040] Preferivelmente, a etapa de comparar as respostas vibracionais do primeiro e segundo tubos de fluxo ainda compreende a etapa de: gerar um sinal de saída a partir de pelo menos um circuito em ponte.

[0041] Preferivelmente, a resposta vibracional do primeiro tubo de fluxo compreende uma deformação do primeiro tubo de fluxo; e a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo compreende uma deformação do segundo tubo de fluxo.

[0042] Preferivelmente, o primeiro extensômetro é acoplado ao primeiro tubo de fluxo próximo a uma barra de suporte; e o segundo extensômetro é acoplado ao segundo tubo de fluxo próximo a uma barra de suporte.

[0043] De acordo com um aspecto, um método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo, compreende as etapas de: vibrar os dois tubos de fluxo; determinar uma fase absoluta de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; determinar uma fase absoluta de um segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; e determinar uma diferença em fase absoluta entre o primeiro tubo de fluxo e o segundo tubo de fluxo.

[0044] Preferivelmente, o método ainda compreende as etapas de: medir uma primeira deformação do primeiro tubo de fluxo; e medir uma segunda deformação do segundo tubo de fluxo.

[0045] Preferivelmente, o método ainda compreende a etapa de: indicar uma presença de uma assimetria de fluxo se a diferença em fase absoluta entre o primeiro tubo de fluxo e o segundo tubo de fluxo for maior do que um limiar predeterminado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0046] O mesmo número de referência representa o mesmo elemento em todos. Os desenhos não estão necessariamente em escala.

[0047] Figura 1 ilustra um medidor de fluxo de técnica anterior;

[0048] Figura 2 ilustra uma modalidade de um medidor de fluxo;

[0049] Figura 3 é um diagrama de eletrônica de medidor;

[0050] Figura 4 ilustra uma modalidade de um medidor de fluxo em que extensômetros são conectados a um circuito em ponte; e

[0051] Figura 5 ilustra uma outra modalidade de um medidor de fluxo em que extensômetros são conectados a um circuito em ponte.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0052] Figuras 1-5 e a seguinte descrição descrevem exemplos específicos para ensinar aos versados na técnica como fazer e usar o melhor modo de modalidades de um medidor de fluxo e métodos relacionados. Para o propósito de ensinar princípios inventivos, alguns aspectos convencionais foram simplificados ou omitidos. Os versados na técnica apreciarão variações desses exemplos que estão dentro do escopo da invenção. Os versados na técnica apreciarão que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados de vários modos para formar múltiplas variações da invenção. Como um resultado, a invenção não é limitada aos exemplos específicos descritos abaixo, mas apenas pelas reivindicações e equivalentes.

[0053] Figura 1 ilustra um medidor de fluxo 5 de técnica anterior, como um medidor de fluxo vibratório ou medidor de fluxo Coriolis. O medidor de fluxo 5 compreende um conjunto sensor 10 e eletrônica de medidor 20. O conjunto medidor 10 responde a taxa de fluxo de massa e densidade de um material de processo. Eletrônicas de medidor 20 são conectadas ao conjunto medidor 10 via fios 100 para fornecer informação de densidade, taxa de fluxo de massa, e temperatura sobre trajeto 26, bem como outra informação não relevante para a presente invenção. O conjunto medidor 10 inclui um par de coletores (manifolds)150 e 150', flanges 103 e 103' tendo pescoços de flange 110 e 110', um par de tubos de fluxo 130 (primeiro tubo de fluxo) e 130' (segundo tubo de fluxo) paralelos, acionador 180, sensor de temperatura 190, e um par de desvios 170L e 170R, como sensores de velocidade de imã/bobina, extensômetros, sensores ópticos, ou qualquer outro desvio na técnica. Os tubos de fluxo 130 e 130' têm, cada, pernas de entrada 131 e 131' e pernas de saida 134 e 134', que convergem em direção aos blocos de montagem de tubo de fluxo 120 e 120'. Tubos de fluxo 130 e 130' flexionam pelo menos uma localização simétrica ao longo de seu comprimento e são essencialmente paralelos do início ao fim do seu comprimento. Barras de suporte 140 e 140' servem para definir o eixo W e W sobre qual cada tubo de fluxo oscila.

[0054] As pernas laterais 131, 13T e 134, 134’ de tubos de fluxo 130 e 130' são presas de modo fixo os blocos de montagem de tubo de fluxo 120 e 120' e esses blocos, por sua vez, são presos de modo fixo aos coletores 150 e 150'. Isso proporciona um trajeto de material fechado contínuo através do conjunto sensor 10.

[0055] Flanges 103 e 103', tendo orifícios 102 e 102', são conectados via extremidade de entrada 104 e extremidade de saida 104' em uma linha de processo (não mostrada), que carrega o material de processo que está sendo medido. Material entra na extremidade de entrada 104 através de um orifício 101 que passa através do coletor 150 a bloco de montagem de tubo de fluxo 120. Dentro do coletor 150, o material é dividido e roteado através de tubos de fluxo 130 e 130'. Em tubos de fluxo 130 e 130' de saída, o material de processo é recombinado em uma corrente simples dentro de coletor 150' sendo, no entanto, encaminhada para a extremidade de saída 104' conectada por flange 103' tendo orifícios de parafuso 102' para a linha de processo (não mostrada).

[0056] Tubos de fluxo 130 e 130' são selecionados e apropriadamente montados aos blocos de montagem de tubo de fluxo 120 e 120' de modo a ter substancialmente a mesma distribuição de massa, momentos de inércia, e módulo de Young sobre eixos de flexão W-W e W-W, respectivamente. Esses eixos de flexão vão através de barras de suporte 140 e 140'. Considerando que, como o módulo de Young dos tubos de fluxo muda com temperatura, e essa mudança afeta o cálculo de fluxo e densidade, um sensor de temperatura 190, como um detector de temperatura resistivo (RTD), é montado no tubo de fluxo 130' para medir continuamente a temperatura do tubo de fluxo. A temperatura do tubo de fluxo e, assim, a voltagem aparecendo através do RTD para uma dada corrente passando através do mesmo, é governada pela temperatura do material passando através do tubo de fluxo. A voltagem dependente de temperatura aparecendo através do RTD é usada em um método bem conhecido por eletrônica de medidor 20 para compensar para mudança em módulo elástico de tubos de fluxo 130 e 130' devido a quaisquer mudanças na temperatura de tubo de fluxo. O RTD é conectado a eletrônica de medidor 20 por fio 195.

[0057] Ambos os tubos de fluxo 130 e 130' são acionados por acionador 180 em direções opostas sobre seus respectivos eixos de flexão W e W o que se chama o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo. Esse acionador 180 pode compreender qualquer uma de muitas disposições bem conhecidas, como um imã montado ao tubo de fluxo 130' e uma bobina oposta montada ao tubo de fluxo 130, através da qual uma corrente alternada é passada para vibrar ambos os tubos de fluxo. Um sinal de acionamento apropriado é aplicado por eletrônica de medidor 20, através de fio 185, ao acionador 180.

[0058] Eletrônica de medidor 20 recebe o sinal de temperatura de RTD em fio 195, e os sinais de velocidade esquerdo e direito aparecendo em fios 165L e 165R, respectivamente. As eletrônicas de medidor 20 produzem o sinal de acionamento aparecendo em fio 185 para acionador 180 e vibrar tubos 130 e 130'. 5 Eletrônica de medidor 20 processa os sinais de velocidade esquerdo e direito e o sinal de RTD para calcular a taxa de fluxo de massa e a densidade do material passando através de conjunto medidor 10. Essa informação, junto com outra informação, é aplicada pela eletrônica de medidor 20 sobre trajeto 26 aos meios de utilização.

[0059] Tipicamente, medidores Coriolis são acionados no primeiro modo de flexão fora de fase, com a fase induzida de fluxo entre pernas de entrada e de saída sendo sentidas usando desvios de bobina/imã montados nas pernas de entrada e de saída do medidor de fluxo. O medidor por si só e os métodos para calcular fluxo descrito aqui em diferir de métodos tradicionais pelos quais fase entre dois sinais separados é calculado no transmissor. Em uma modalidade, fluxo de fluido é indicado pela amplitude variável da saída de um circuito em ponte conectado a pelo menos um extensõmetro—que é normalmente zero sob uma condição sem fluxo (isto é o modo de acionamento é um modo normal com deformação igual nas pernas de entrada e de saída). No entanto, quando fluxo é introduzido, o modo de acionamento torna-se complexo e há um atraso de fase entre o movimento da entrada e saída do tubo. Essa diferença detectada por extensômetros é explorada usando circuitos em ponte, incluindo circuitos em ponte de Wheatstone, como descrito aqui.

[0060] Figura 2 ilustra uma modalidade de um medidor de fluxo 5. Uma estrutura de medidor de fluxo Coriolis é descrita embora seja evidente para os versados na técnica que a presente invenção poderia ser praticada como um densitômetro de tubo vibratório sem a capacidade de medição adicional fornecida por um medidor de fluxo de massa Coriolis. Elementos comuns com um dispositivo de técnica anterior de Figura 1 compartilham os mesmos números de referência. Os tubos de fluxo 130 e 130' são acionados por acionador 180 em direções opostas sobre seus respectivos eixos de flexão W e W, o que se chama o primeiro modo de flexão fora de fase do medidor de fluxo. Esse acionador 180 pode compreender qualquer uma de muitas disposições bem conhecidas, como um imã montado em um tubo de fluxo 130' e uma bobina oposta montada em um tubo de fluxo 130 e através do qual uma corrente alternada é passada para vibrar ambos os tubos de fluxo 130, 130’. Um sinal de acionamento apropriado é aplicado por eletrônica de medidor 20, via fio 185, para o acionador 180. Um primeiro extensõmetro 200A está localizado em perna de entrada 131 do primeiro tubo de fluxo 130 e um segundo extensõmetro 200B está localizado na perna de entrada 131’ do segundo tubo de fluxo 130’. A diferença primária entre os dois desvios 170L, 170R (Figura 1) e os extensômetros 200A, 200B é que desvios de bobina/imã medem a velocidade dos tubos de fluxo e extensômetros medem a deformação dos tubos de fluxo. O que é de particular importância é a distinção que os extensômetros 200A, 200B medem mudanças absolutas em movimento, enquanto desvios de bobina/imã medem movimento relativo, assim a assimetria de fluxo é detectável pelos extensômetros, mas os desvios 170L, 170R, devido à sua natureza relativa, não detectam tal assimetria. É preferível que cada extensômetro 200A-D descrito aqui seja orientado para detectar a deformação que é substancialmente paralela a um eixo longitudinal do tubo de fluxo ao qual esse extensômetro é acoplado.

[0061] Para desvios de velocidade de bobina/imã 170L, 170R, a amplitude de velocidade máxima é próxima ao acionador 180, que está tipicamente localizada no centro do “U” de um tubo de fluxo 130, 130’. No entanto, desvios de velocidade de bobina/imã 170L, 170R não estão colocados nessa localização pois isso colocaria os desvios 170L, 170R muito próximos ao acionador 180, de modo que eles estão, por sua vez, localizados em uma área que proporciona uma amplitude de velocidade subótima, ainda que resolúvel, para detectar um diferencial de sinal de fase. Amplitude de deformação máxima, no entanto, é próxima da respectiva barra de suporte 140, 140’ do tubo de fluxo 130, 130’, e isso é onde os extensômetros 200A, 200B estão preferivelmente localizados nas modalidades descritas aqui. Na modalidade acima, dois extensômetros são utilizados, mas extensômetros adicionais são também contemplados.

[0062] Figura 3 ilustra eletrônica de medidor 20 do medidor de fluxo 5, de acordo com uma modalidade da invenção. A eletrônica de medidor 20 pode incluir uma interface 201 e um sistema de processamento 203. A eletrônica de medidor 20 recebe primeiro e segundo sinais de sensor do conjunto medidor 10, tais como extensômetro200A, 200B sinais, por exemplo. A eletrônica de medidor 20 processa o primeiro e segundo sinais de sensor a fim de obter características de fluxo do material de fluxo fluindo através do conjunto medidor 10. Por exemplo, a eletrônica de medidor 20 pode determinar uma ou mais de uma fase, uma frequência, uma diferença de tempo (Δt), uma densidade, uma taxa de fluxo de massa, uma deformação, e uma taxa de fluxo de volume dos sinais de sensor, por exemplo. Além disso, outras características de fluxo podem ser determinadas de acordo com a invenção.

[0063] A interface 201 recebe os sinais de sensor dos extensômetros 200A-D via os fios 100, ilustrados em Figura 2. A interface 201 pode efetuar qualquer condicionamento de sinal desejado ou necessário, como qualquer modo de formatação, amplificação, buffering,etc. Alternativamente, uma parte ou todo o condicionamento de sinal pode ser efetuada no sistema de processamento 203.

[0064] Além disso, a interface 201 pode possibilitar comunicações entre a eletrônica de medidor 20 e dispositivos externos, como através da via de comunicação 26, por exemplo. A interface 201 pode ser capaz de qualquer modo de comunicação eletrônica, óptica ou sem fio.

[0065] A interface 201, em uma modalidade, inclui um digitalizador (não mostrado), em que o sinal de sensor compreende um sinal de sensor analógico. O digitalizador amostra e digitaliza o sinal de sensor analógico e produz um sinal de sensor digital. A interface/digitalizador pode também efetuar qualquer dizimação necessária, em que o sinal de sensor digital é dizimado a fim de reduzir a quantidade de processamento de sinal necessária e para reduzir o tempo de processamento.

[0066] O sistema de processamento 203 conduz operações da eletrônica de medidor 20 e processa medições de fluxo do conjunto sensor 10. O sistema de processamento 203 executa uma ou mais rotinas de processamento e, assim, processa as medições de fluxo a fim de produzir uma ou mais características de fluxo.

[0067] O sistema de processamento 203 pode compreender um computador de fins gerais, um sistema de microprocessamento, um circuito lógico, ou algum outro dispositivo de processamento de fim geral ou personalizado. O sistema de processamento 203 pode ser distribuído entre dispositivos de múltiplo processamento. O sistema de processamento 203 pode incluir qualquer modo de meio de armazenamento eletrônico integrante ou independente, como o sistema de armazenamento 204.

[0068] Na modalidade mostrada, o sistema de processamento 203 determina as características de fluxo de duas ou mais respostas vibracionais/de deformação 220, 226. O sistema de processamento 203 pode determinar pelo menos uma grandeza, diferença de fase, diferença de tempo, e uma frequência das duas ou mais respostas 220, 226. Em uma modalidade, um sinal de, pelo menos, um circuito em ponte 206, 206’, em comunicação elétrica com os extensômetros 200A-D, é introduzido, como entrada, na eletrônica de medidor 20.

[0069] O sistema de armazenamento 204 pode armazenar parâmetros e dados de medidor de fluxo, rotinas de software, valores constantes, e valores variáveis. Em uma modalidade, o sistema de armazenamento 204 inclui rotinas que são executadas pelo sistema de processamento 203. Em uma modalidade, o sistema de armazenamento 204 armazena uma rotina de deslocamento de fase 212, uma rotina de assimetria de fase 215, uma rotina de frequência 216, uma rotina de diferença de tempo (Δt) 217, uma rotina de características de fluxo 218, e uma rotina de indicador/alarme de assimetria de fluxo 219.

[0070] Em uma modalidade, o sistema de armazenamento 204 armazena variáveis usadas para operar o medidor de fluxo 5. O sistema de armazenamento 204, em uma modalidade, armazena variáveis com as duas ou mais respostas vibracionais 220, 226 que são recebidas a partir dos extensômetros 200A-D. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 armazena um ou mais valores gerados pela eletrônica de medidor 20. Em algumas modalidades, o sistema de armazenamento 204 armazena uma ou mais características de fluxo obtidas das medições de fluxo. O sistema de armazenamento 204 também armazena variáveis relacionadas a valores limiares de alarme de assimetria de fluxo.

[0071] Modalidades sentem a assimetria de fluxo diretamente medindo o movimento relativo das pernas de entrada 131, 131 ’ do tubo de fluxo 130, 130’ ou as pernas de saída 134, 134’ do tubo de fluxo 130, 130’. Extensômetros 200A-D conectados a pelo menos um circuito em ponte 206, 206’ são configurados para produzir um sinal de amplitude zero durante todas condições de fluxo simétricas, seja essa condição sem fluxo (que corresponde a um formato de modo normal do modo de acionamento, isto é nenhuma diferença de fase entre os tubos de fluxo) ou durante qualquer condição de fluxo simétrico. No entanto, durante fluxo assimétrico, a mesma configuração produzirá uma saída de sinal sinusoide na frequência de acionamento da qual amplitude e sinal é uma indicação do nível de fluxo desigual entre tubos de fluxo 130, 130'.

[0072] Com referência às Figuras 4-5 extensômetros 200A-D são preferivelmente localizados em lados de entrada 131, 131’ ou saída 134, 134’ de um tubo de fluxo 130, 130’ em uma região próxima a uma barra de suporte 140, 140’, como a maior deformação positiva (tensão) e maior deformação negativa (compressão) ocorre na junção entre os tubos de fluxo 130, 130’ e respectivas barras de suporte 140, 140’. Uma distância preferida para um extensômetro ser acoplado a um tubo de fluxo está entre aproximadamente 0% e 15% da distância em linha reta entre uma barra de suporte 140, 140’ e o topo de um tubo de fluxo 130, 130’ (medido ao longo de um vetor perpendicular à direção de tubo fluindo em sua porção superior). Uma distância ainda mais preferida é entre cerca de 6% e 9%. Entretanto, essas distâncias servem como exemplos, com outras distâncias também estando contempladas dentro do escopo da descrição e reivindicações. Os extensômetros 200A-D são preferivelmente colocados para sentir deformação vertical (isto é deformação paralela com o eixo longitudinal de um tubo de fluxo 130, 130’) nos tubos de fluxo 130, 130'.

[0073] Figura 4 ilustra uma modalidade de um medidor de fluxo 5 tendo dois extensômetros 200A, 200B em comunicação elétrica com circuito em ponte 206. O circuito em ponte 206 converte pequenas mudanças em resistência do extensômetro em mudanças relativamente grandes em voltagem. O circuito em ponte 206 é composto por uma voltagem de alimentação, Vs, quatro resistores (Ri até R4), e uma voltagem de saída, Vo. A ponte é considerada equilibrada, e voltagem de saída é 0v quando RI=R2 e Rs=R4. Uma mudança em quaisquer dos resistores desequilibrará a ponte e a voltagem de saída não será mais zero. A relação entre a voltagem de alimentação, resistências, e voltagem de saída é mostrado em equação 1.

[0074] Os números de resistor correspondem às localizações de resistor mostradas em Figura 4. Qualquer ou todos dos resistores no circuito em ponte 206 pode ser substituído por um extensômetro. Nessa modalidade, dois extensômetros 200A, 200B estão presentes nos lados de entrada 131, 131’ dos tubos de fluxo 130, 130’, e conectados a um circuito em ponte 206. O primeiro extensor 200A é conectado à primeira posição Ri no circuito em ponte 206, e o segundo extensor 200B é conectado à segunda posição R2 do circuito em ponte 206. Deve ser notado que os resistores R3 e R4 restantes são resistores de valor fixado, cada tendo o mesmo valor. Adicionalmente, para essa modalidade, é importante que os extensômetros 200A, 200B estejam localizados na superfície relativa dos tubos de fluxo 130, 130’, o que nessa modalidade significa que o primeiro extensômetro 200A é orientado na superfície distai 131A da primeira perna de entrada 131 do primeiro tubo de fluxo 130, enquanto o segundo extensômetro 200B é orientado na superfície distai 131’A da segunda perna de entrada 131’ do segundo tubo de fluxo 130’. Será evidente para um versado na técnica que se os extensômetros 200A, 200B têm suas posições trocadas de modo que o primeiro extensor 200A é posicionado na segunda posição R2 do circuito em ponte 206 e o segundo extensor 200B é posicionado na primeira posição Ri do circuito em ponte 206, que detecção de assimetria permaneceria intacta. Similarmente, se resistores fixados forem usados em posições Ri e R2, enquanto os calibradores 200A, 200B têm suas posições trocadas para o lado R3 e R4 do circuito em ponte 206, a funcionalidade de detecção de assimetria também permaneceria intacta. Adicionalmente, modalidades similares são também contempladas em que os extensômetros 200A, 200B estão localizadas nas pernas de saída 134, 134’ dos tubos de fluxo 130, 130’.

[0075] Figura 5 também ilustra uma modalidade de um medidor de fluxo 5 tendo dois extensômetros 200C, 200D em comunicação elétrica com um circuito em ponte 206. Nessa modalidade, os dois extensômetros 200C, 200D são presentes no lado de entradas 131, 131’ dos tubos de fluxo 130, 130’, e conectados um circuito em ponte 206. O primeiro extensor 200C é conectado à primeira posição Ri no circuito em ponte 206, e o segundo extensor 200D é conectado à segunda posição R2 do circuito em ponte 206. Deve ser notado que resistores R3 e R4 restantes são resistores de valor fixado, cada tendo o mesmo valor. Adicionalmente, para essa modalidade, é importante que os extensômetros 200C, 200D sejam localizados na mesma superfície relativa dos tubos de fluxo 130, 130’, que em nessa modalidade significa que o primeiro extensõmetro 200C é orientado na superfície próxima 131B da primeira perna de entrada 131 do primeiro tubo de fluxo 130, enquanto o segundo extensõmetro 200D é orientado na superfície próxima 131 B da segunda perna de entrada 131’ do segundo tubo de fluxo 130’. Será evidente para um versado na técnica que se os calibradores 200C, 200D têm suas posições trocadas de modo que o primeiro extensor 200C está posicionado na segunda posição R2 do circuito em ponte 206 e o segundo extensor 200D está posicionado na primeira posição Ri do circuito em ponte 206, essa detecção de assimetria permaneceria intacta. Similarmente, se resistores fixos forem usados em posições Ri e R2, enquanto os calibradores 200C, 200D têm suas posições mudadas para o lado de R3 e R4 do circuito em ponte 206, a funcionalidade de detecção de assimetria também permaneceria intacta. Adicionalmente, modalidades similares são também contempladas em que os extensômetros 200C, 200D estão localizados nas pernas de saída 134, 134’ dos tubos de fluxo 130, 130’.

[0076] Calibradores adicionais podem ser adicionados, tal que há quatro calibradores que medem a deformação de ambas pernas de entrada 131, 131’ e pernas de saida 134, 134’ simultaneamente, 0 que aumenta a saida de sinal do circuito em ponte 206. Nessas modalidades, um circuito em ponte 206 simples é conectado a todos os quatro extensômetros 200A-D ou, alternativamente, as pernas de entrada 131, 131’ são conectadas a um primeiro circuito em ponte 206, e as pernas de saída 134, 134’ são conectadas a um segundo circuito em ponte 206’.

[0077] Os efeitos de calibradores adicionais são melhor entendidos manipulando a equação 1 usando a relação de equação 2:

ondeΔR é a mudança na resistência do extensômetro, R é a resistência não deformada do extensômetro, GF é o fator de calibre do calibrador, e ε é deformação no calibrador. O fator de calibre, GF, de um extensômetro refere-se à deformação no calibrador para a mudança correspondente de calibrador em resistência. O extensômetro é atribuído com um fator de calibrador específico quando calibrado durante a produção. Usando a relação acima, e assumindo que ΔR é muito menor que R, equação 2 pode ser reescrita como equação 3:

[0078] Para as modalidades ilustradas por Figuras 4 e 5, quando não há fluxo através do medidor de fluxo 5 e o medidor de fluxo 5 está vibrando no modo de acionamento, a deformação sinusoidal sentida por ambos os extensômetros 200A, 200B, está teoricamente em fase e cancelará, resultando em uma saída de voltagem zero do circuito em ponte. Em prática, pode haver alguma fase em sem fluxo’ (comumente referido como zero mecânico), resultando em uma baixa sinusoide de amplitude cuja amplitude seria medida e removida como um desvio.

[0079] Uma vez que há fluxo no medidor de fluxo 5, com base na posição dos calibradores no circuito em ponte 206 e a orientação dos extensômetros 200A-D nas pernas de entrada 131, 131’ ou pernas de saída 134, 134’ (dependendo da modalidade), os tubos de fluxo 130, 130’ irão vibrar em fase, resultando em atraso zero (deslocamento de fase zero) entre as duas medições de deformação, no caso onde nenhuma obstrução em qualquer tubo de fluxo está presente. Em particular, os valores de deformação seriam cancelados por equação 2, e a voltagem de saída do circuito em ponte 206 seria zero. Caso o fluxo se torne assimétrico (devido a bloqueio, por exemplo, ou outros fenômenos), a fase junto com cada tubo de fluxo 130, 130' vai tornar-se diferente porque há um diferente fluxo de massa em cada tubo de fluxo 130, 130’ (embora a fase relativa entre ambos tubos de fluxo 130, 130' permaneça igual e não afete a medição de fluxo usando meios de desvio tradicionais). Um atraso de tempo (deslocamento de fase) se desenvolve entre as duas medições de deformação, e a subtração elétrica dos dois sinais deslocados de fase em equação 4 abaixo resultará em uma saída senoidal (na frequência de acionamento) da qual a amplitude é diretamente relacionada ao deslocamento de fase. À medida que o fluxo se torna mais assimétrico, o deslocamento de fase aumenta e a amplitude da voltagem do circuito em ponte 206 aumenta. Equação 4 descreve a configuração de extensômetros 200A, 200B em Figura 4 e extensômetros 200C, 200D de Figura 5. Com relação ao circuito em ponte 206:

[0080] Como descrito acima, essa equação indica que ocorre uma saída zero sob condições sem fluxo ou fluxo simétrico, mas a subtração entre Ri e R2 produz uma Vsaída detectável quando existe uma assimetria de fluxo.

[0081] Quando os tubos de fluxo 130, 130' estão sendo acionados, os sinais de deformação dos extensômetros 200A, 200B podem ser pensados como sinusoides, cada tendo sua própria amplitude (as) e uma fase relativa entre eles (<t>). Quando esses dois sinais são subtraídos, 0 sinal resultante terá amplitude como mostrado abaixo em equação 5:

[0082] Esta subtração é efetuada eletricamente pelo circuito em ponte 206. Quando fluxo é simétrico, $ é zero e as amplitudes individuais são substancialmente as mesmas, resultando em um sinal sem amplitude, A=0. Praticamente, o Ch individual pode ser levemente diferente, resultando em uma polarização durante fluxo simétrico, que é caracterizado e considerado. Quando fluxo se torna assimétrico, $ torna-se não zero uma vez que há um desequilíbrio de fluxo de massa entre 0 primeiro e segundo tubos de fluxo 130, 130’, de modo que a amplitude do sinal de saída, A, muda. Essa mudança é detectada e usada para informar ao usuário que as assimetrias de fluxo existem.

[0083] Em uma modalidade, deslocamentos de fase são calibrados para detectar assimetria de fluxo e taxa de fluxo em cada tubo incorporando dois mais calibradores na entrada 131, 131’ e saída 134, 134’ e empregando medição de fluxo como descrito em pedido de patente internacional No. PCT/US2014/033188.

[0084] Em uma modalidade, um indicador diagnóstico notifica um usuário do medidor de fluxo 5 que fluxo não está dividindo simetricamente. Notificação compreende um alarme audível e/ou visual. Em uma modalidade relacionada, um limiar de amplitude é determinado. Quando a amplitude do fluxo se torna assimétrica e ψ torna-se não zero, devido ao desequilíbrio de massa entre o primeiro e segundo tubos de fluxo 130, 130’, o sinal de saída de amplitude do circuito em ponte 206 aumenta e, quando a amplitude excede o limiar predeterminado, o alarme é disparado. O alarme pode simplesmente compreender a notificação de um usuário de medidor de fluxo 5. O limiar pode estar preconfigurado em eletrônica de medidor 20 na fábrica, ou pode ser configurado pelo usuário.

[0085] Com referência à Figura 2, modalidade compreende componentes eletrônicos 400 além do circuito em ponte 206. Embora ilustrado com dois calibradores 200A, 200B e um circuito em ponte 206 simples como um exemplo, os componentes eletrônicos 400 podem ser adaptados para uso com várias combinações de extensõmetro e circuito em ponte, como evidente para o versado.

[0086] Saída do circuito em ponte 206 é conectada aos componentes eletrônicos 400, que podem incluir um amplificador de conclusão de ponte. Em uma modalidade, o amplificador de conclusão de ponte tem um ganho de aproximadamente 800, mas ganhos diferentes são contemplados com base em extensômetros particulares, diferentes fatores de controle de fluxo, diferentes eletrônicas, e outras variáveis particulares a um medidor de fluxo 5 específico. O amplificador de conclusão de ponte é AC acoplado com um filtro passa-altas. Em uma modalidade, o filtro passa-altas compreende um capacitor. Essa acoplagem capacitiva substancialmente bloqueia o componente DC do sinal. Em uma modalidade relacionada, a saída do filtro passa-altas é ‘anti-onda serrilhada’ com um filtro passa-baixas para evitar sinais com frequências maiores que uma taxa de amostragem do conversor de analógico para digital serem vistos por esse conversor de analógico para digital (ADC). Um ADC pode receber o sinal do filtro passa-baixas, que é então enviado a eletrônica de medidor 20.

[0087] Para modalidades aqui, a saída de voltagem de um circuito em ponte 206, 206’ é entrada na eletrônica de medidor 20. Devido à tendência DC que é inerente com a medição de extensômetro, o uso de eletrônica digital é útil para tornar precisa a medição de fases entre sinais. Com eletrônica analógica, a fase entre dois sinais senoidais, como dos extensômetros 200A-D, é tipicamente calculada uma vez um ciclo, quando os sinais dos calibradores 200A-D cruzam através de zero volts. Porque ocorre um pouco de tendência DC com extensômetros, os sinais não são sempre centrados em zero volts, tornando difícil um cálculo de fase estável. Uma modalidade utiliza um filtro Hilbert para continuamente calcular fase entre os dois sinais de desvio. Com essa abordagem, desvio de DC no sinal não afeta o cálculo de fase.

[0088] As descrições detalhadas das modalidades acima não sáo descrições exaustivas de todas as modalidades contempladas pelos inventores como estando dentro do escopo da invenção. De fato, versados na técnica reconhecerão que alguns elementos das modalidades descritas acima podem ser combinados de modo variado ou eliminadas para criar outras modalidades, e tais outras modalidades estão dentro do escopo e ensinamentos da invenção. Será também evidente para os versados na técnica que as modalidades descritas acima podem ser combinadas no todo ou em parte para criar modalidades adicionais dentro do escopo e ensinamentos da invenção.

[0089] Deste modo, embora modalidades especificas da, e exemplos para, invenção sejam descritos aqui para propósitos ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da invenção, como os versados na técnica relevante reconhecerão. Os ensinamentos aqui dados podem ser aplicados a outros dispositivos e método, e não apenas às modalidades descritas acima e mostradas nas figuras em anexo. Assim, o escopo da invenção deve ser determinado a partir das seguintes reivindicações.

Claims

1. Medidor de fluxo (5) incluindo um conjunto sensor (10) e uma eletrônica de medidor (20), compreendendo: dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’); um acionador (180) acoplado aos dois tubos de fluxo (130, 130’) e configurado para induzir uma vibração de modo de acionamento nos dois tubos de fluxo (130, 130’); caracterizadopelo fato de compreende ainda dois ou mais extensômetros (200A-D) acoplados aos dois tubos de fluxo (130, 130’) e configurados para detectar uma fase da vibração de modo de acionamento; em que um primeiro extensõmetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é montado em um primeiro tubo de fluxo (130) e um segundo extensõmetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é montado em um segundo tubo de fluxo (130’); um ou mais circuitos em ponte (206, 206’) em comunicação elétrica com os dois ou mais extensômetros (200A-D), configurados para produzir, como saída, um sinal indicando um fluxo assimétrico entre os dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’); e em que um extensõmetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é colocado próximo a uma barra de suporte (140, 140’) de modo que extensõmetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é submetido a aproximadamente uma amplitude de deformação máxima dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’) induzida pela vibração de modo de acionamento.

2. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o sinal é proporcional à diferença de deformação entre os dois ou mais extensômetros (200A-D).

3. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o sinal compreende uma subtração elétrica de um sinal de um primeiro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) a partir de um sinal de um segundo dos dois ou mais extensômetros (200A-D).

4. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sinal ainda compreende uma saída senoidal em uma frequência de modo de acionamento tendo uma amplitude que é proporcional a uma diferença que compreende a subtração de um sinal deslocado em fase do primeiro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) a partir de um sinal deslocado em fase do segundo dos dois ou mais extensômetros (200A-D).

5. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um indicador configurado para indicar um fluxo assimétrico entre os dois ou mais tubos defluxo (130, 130’).

6. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o indicador compreende pelo menos um de um alarme visual e um audível.

7. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é acoplado a um dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’) e é configurado para detectar uma deformação do um dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’) que é aproximadamente paralelo com o eixo longitudinal do um dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’).

8. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: um primeiro extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é acoplado a uma superfície distal (131A) de uma perna de entrada (131) de um primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’); o primeiro extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) está em comunicação elétrica com uma primeira posição (R1) de um primeiro circuito em ponte (206) do um ou mais circuitos em ponte (206, 206’); um segundo extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é acoplado a uma superfície distai (131’A) de uma perna de entrada (131) do primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’); e o segundo extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) está em comunicação elétrica com uma segunda posição (R2) do primeiro circuito em ponte (206) do um ou mais circuitos em ponte (206, 206’).

9. Medidor de fluxo (5) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que: um primeiro extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é acoplado a uma superfície proximal (131B) de uma perna de entrada (131) de um primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’); o primeiro extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) está em comunicação elétrica com a primeira posição (R1) de um primeiro circuito em ponte (206) do um ou mais circuitos em ponte (206, 206’); um segundo extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) é acoplado a uma superfície proximal (131’B) de uma perna de entrada (131) do primeiro tubo de fluxo dos dois ou mais tubos de fluxo (130, 130’); e o segundo extensômetro dos dois ou mais extensômetros (200A-D) está em comunicação elétrica com uma segunda posição (R2) do primeiro circuito em ponte (206) do um ou mais circuitos em ponte (206, 206’).

10. Método para determinar assimetria de fluxo através de tubos de fluxo em um medidor de fluxo, compreendendo as etapas de: vibrar os dois tubos de fluxo em uma vibração de modo de acionamento; medir uma resposta vibracional de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; medir uma resposta vibracional de um segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo; comparar as respostas vibracionais do primeiro e segundo tubos de fluxo; caracterizadopelo fato de compreender ainda determinar a presença de uma assimetria de fluxo entre o primeiro e segundo tubos de fluxo; a etapa de medir uma resposta vibracional de um primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo ainda compreende a etapa de medir a resposta vibracional do primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um primeiro extensômetro; a etapa de medir a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo ainda compreende a etapa de medir a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um segundo extensômetro; e em que um extensômetro dos primeiro e segundo extensômetros é colocado próximo a uma barra de suporte de modo que o primeiro ou o segundo extensômetro é submetido a aproximadamente uma amplitude de deformação máxima dos tubos de fluxo induzida pela vibração de modo de acionamento.

11. Método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de: indicar uma presença de uma assimetria de fluxo se a diferença nas respostas vibracionais entre o primeiro tubo de fluxo e o segundo tubo de fluxo for maior do que um limiar predeterminado.

12. Método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de indicar a presença da assimetria de fluxo se a diferença nas respostas vibracionais entre o primeiro tubo de fluxo e o segundo tubo de fluxo for maior do que um limiar predeterminado compreende a etapa de disparar um alarme.

13. Método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: a etapa de medir a resposta vibracional do primeiro tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um primeiro extensômetro ainda compreende medir uma saída de um circuito em ponte em comunicação elétrica com o primeiro extensômetro; e a etapa de medir a resposta vibracional do segundo tubo de fluxo dos dois tubos de fluxo com um segundo extensômetro ainda compreende medir uma saída de um circuito em ponte em comunicação elétrica com o segundo extensômetro.

14. Método para determinar fluxo através de dois tubos de fluxo no medidor de fluxo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de: acoplar o primeiro extensõmetro a uma superfície distai de uma perna do primeiro tubo de fluxo, em que o primeiro extensõmetro está em comunicação elétrica com a primeira posição de um circuito em ponte; acoplar o segundo extensõmetro a uma superfície distai de uma perna do segundo tubo de fluxo, em que o segundo extensõmetro está em comunicação elétrica com a segunda posição do circuito em ponte.

15. Método para determinar assimetria de fluxo através de dois tubos de fluxo em um medidor de fluxo de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de que a etapa de comparar as respostas vibracionais do primeiro e segundo tubos de fluxo ainda compreende a etapa de: gerar um sinal de saída do pelo menos um circuito em ponte.