MXPA01001066A - Metodo y aparato para un medidor de flujo de coriolis que tiene su factor de calibracion de flujo independiente de la densidad del material - Google Patents

Abstract

La prersente invención se refiere a un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo de sensibilidad al flujo mejorada, en el cual el flujo del material induce desviaciones de Coriolis en un tubo de flujo y desviaciones semejantes a las de Coriolis en una barra de equilibrio acoplada vibracionalmente al tubo de flujo. Tanto las desviaciones de Coriolis Como las desviaciones semejantes a las de Coriolis tienen un desplazamiento de fase determinado por el flujo del material y se utilizan co-adjuntamente para derivar información de flujo del material. El medidor de flujo obtiene una sensibilidad al flujo constante sobre un rango de cambios en dens1dad del material al (1) hacer variar la sensibilidad al flujo en una primera dirección bajo el control de la proporción entre la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y de la barra de equilibrio y (2) hacer variar !a sensibilidad al flujo en una dirección opuesta bajo el control de la proporción entre la amplitud de desviación de Coriolis de Coriolis del tubo de flujo y la desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio. La proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento varia con los cambios en la frecuencia de accionamiento provocados por cambios en la densidad del material. La proporción de amplitud de la desviación de Coriolis y la desviación semejante a la de Coriolis cambia con los cambios en la magnitud de la separación de frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia segundo modo de flexión a la densidad de la barra equilibrio que a su vez, es provocada por cambios en densidad del material.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA ÜN MEDIDOR DE FLUJO DE CORIOLIS QUE TIENE SU FACTOR DE CALIBRACIÓN DE FLUJO INDEPENDIENTE DE LA DENSIDAD DEL MATERIAL CAMPO DE LA INV?NCIÓN Esta invención es concerniente con un método y aparato para un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo y en particular con un método y aparato para un medidor de flujo de Coriolis que tiene un factor de calibración que es independiente de la densidad del material.

PROBLEMA Los medidores de flujo de Coriolis de un solo tubo son deseables debido a que eliminan el gasto (o costo) y los problemas de taponamiento de los múltiples divisores de flujo de los medidores de flujo de Coriolis de tubo doble. Los medidores de flujo de Coriolis de un solo tubo de la técnica previa tienen una desventaja en que a medida que la densidad del material medido cambia, la calibración o sensibilidad de flujo del medidor cambia. Se desea que un medidor de flujo genere una información de salida exacta, tal como velocidad de flujo másico, independientemente de la densidad del flujo de material. Así, si un medidor de flujo emite exactamente una lectura de velocidad de flujo másico de 10 Kg/minuto para un material que tiene una gravedad específica de 1.0 (agua), se desea que el medidor emita Ref: 126044 exactamente una lectura de 10 Kg/minuto para la misma velocidad de flujo másico para flujos de material de otras densidades . Se dice que un medidor de flujo que tiene esta capacidad tiene un factor de calibración que es independiente de la densidad de su flujo de material o un factor de calibración plano. También se dice que tal medidor de flujo tiene una sensibilidad de flujo constante ya que emite exactamente la misma velocidad de flujo másico independientemente de la densidad del flujo del material. La sensibilidad (s) es definida como microsegundos de retardo de tiempo entre los detectores de velocidad del medidor de flujo divididos por la velocidad de flujo másico en donde At es igual a la diferencia de tiempo de los detectores de velocidad del medidor de flujo y en donde M es igual a la velocidad de flujo másico. Así, para que un medidor tenga un factor de calibración plano o una sensibilidad de flujo constante, esta expresión tiene que tener un valor constante para cualquier velocidad de flujo y cualquier densidad de material. Debe proporcionar, por ejemplo, una salida o resultado de un microsegundo de retardo de tiempo para una velocidad de flujo de 10 Kg/minuto independientemente de la densidad del material y proporcionaría un resultado de retardo de tiempo de 10 microsegundos para una velocidad de flujo de 100 Kg/minuto independientemente de la densidad del material. En ambos casos, la sensibilidad del medidor es de 0.1 microsegundos/Kg/minuto. Un medidor que tenga las características anteriores sería ventajoso ya que eliminaría o minimizaría la necesidad de calibración o compensación adicional. El cambio del medidor de flujo en la calibración o sensibilidad de flujo se ha minimizado tradicionalmente mediante el uso de elementos de contrapeso masivos (de aquí en adelante conocidos como barras de equilibrio) . Cualquier cambio restante en sensibilidad con la densidad ha sido compensado mediante el uso de algoritmos de corrección a base de la frecuencia resonante del medidor en su modo de accionamiento. El uso de barras de equilibrio con mucha masa tiene desventajas en el costo también como desventajas al impedir el uso de otras características que mejoran el desempeño tales como barras de equilibrio que mejoran la sensibilidad. Un algoritmo de corrección tiene la desventaja de que debe ser calibrado utilizando materiales de diferente densidad y debe ser ejecutado en elementos de programación (software) . La presente invención elimina la necesidad de una barra de equilibrio masiva y un algoritmo de corrección mediante un diseño único de la barra de equilibrio. Con el fin de entender este diseño, primero es necesario entender cómo funcionan los medidores de flujo Coriolis tradicionales . En los medidores de flujo de Coriolis de tubo doble tradicionales, los tubos de flujo se hacen vibrar fuera de fase entre sí. Los tubos de flujo dobles actúan como un contrapeso entre sí para crear una estructura equilibrada dinámicamente. Detectores de velocidad están localizados en dos sitios a lo largo de los tubos de flujo para detectar la velocidad relativa entre los tubos de flujo. Los detectores de velocidad están usualmente localizados a distancias iguales corriente arriba y corriente abajo de los puntos medios del tubo. Cada detector de velocidad consiste de un imán sujetado a un tubo de flujo y una bobina sujetada al otro. El movimiento relativo de la bobina a través del campo magnético produce un voltaje. El movimiento sinusoidal de los tubos de flujo vibrantes produce un voltaje sinusoidal en cada detector. Cuando no hay flujo de material, los voltajes de los dos detectores de velocidad están en fase entre sí. Con el flujo de material, los tubos vibrantes son distorsionados por la fuerza de Coriolis del material móvil para provocar una diferencia de fase entre los voltajes de los dos detectores. La velocidad de flujo másico es proporcional a esta diferencia de fase. Es importante notar que ambos tubos de flujo son distorsionados igualmente (para una división igual de flujo) y cada tubo de flujo tiene el mismo desplazamiento de fase como el otro en sitios correspondientes. La velocidad corriente arriba del imán del detector tiene la misma fase como la velocidad corriente arriba de la bobina y ambos tienen la misma fase como el voltaje generado por el par detector de imán - bobina. El detector corriente abajo tiene una fase diferente al detector corriente arriba pero, otra vez, la bobina en un tubo tiene la misma fase como el imán en el otro. Para determinar el retardo de tiempo, At , el retardo de fase entre los dos detectores de velocidad es dividido por la frecuencia de accionamiento (en radianes/segundo) . La división del retardo de tiempo por la sensibilidad del medidor da la velocidad de flujo. En medidores de flujo de un solo tubo, el tubo de flujo vibrante es contrarrestado por una barra de equilibrio en lugar de otro tubo de flujo. Imanes detectores de velocidad (o bobinas) son montados a la barra de equilibrio como si fuera el segundo tubo de flujo descrito anteriormente. Sin embargo, puesto que el material no fluye a través de la barra de equilibrio, no experimenta ninguna fuerza de Coriolis o desplazamiento de fase significativo con el flujo. Los detectores de velocidad detectan la velocidad relativa entre el tubo de flujo de fase desplazada y la barra de equilibrio no desplazada en fase. Las velocidades del tubo de flujo y la barra de equilibrio en cada detector de velocidad pueden ser representadas por vectores de velocidad que tienen ángulo y amplitud de fase. La velocidad relativa (y voltaje de cada detector de velocidad) puede ser determinada al sumar los dos vectores de velocidad. El vector de velocidad del tubo de flujo tiene un desplazamiento de fase debido al flujo del material. El vector de velocidad de la barra de equilibrio tiene desplazamiento de fase cero. La adición de estos vectores proporciona el desplazamiento de fase neto con el flujo del detector de velocidad. El desplazamiento de fase neto del voltaje de salida de cada detector de velocidad es reducido por la barra de equilibrio sin desplazamiento de fase. Esta reducción en desplazamiento de fase neto es igual a una reducción en la sensibilidad de flujo del medidor de flujo. En los medidores de flujo de un solo tubo tradicionales, la reducción en sensibilidad de flujo es función de la densidad del material. Una razón es que a medida que la densidad del material cambia, la proporción de amplitud de vibración entre el tubo de flujo y la barra de equilibrio cambia con el fin de conservar el momento (cantidad de movimiento) y el medidor equilibrado. Cuando la proporción de amplitud de vibración cambia, las longitudes de los vectores de velocidad cambian. Un incremento en la densidad del material provoca que la amplitud de vibración del tubo de flujo disminuya y la amplitud de vibración de la barra de equilibrio se incremente. Así, los vectores de velocidad para el tubo de flujo disminuyen en longitud y los vectores de velocidad para la barra de equilibrio se incrementan en longitud. Puesto que los vectores de velocidad del tubo de flujo tienen un desplazamiento de fase debido al flujo del material y los vectores de la barra de equilibrio no tienen, los cambios en longitud dan como resultado una disminución en fase de la suma de los vectores de velocidad y una disminución en la sensibilidad del medidor con el incremento en densidad del material. Como resultado, tal medidor tendría una salida exacta de una velocidad de flujo de 10 Kg/minuto para el agua, pero para el agua con sal (densidad más alta) a la misma velocidad de flujo la salida o resultado sería de solamente 9.9 Kg/minuto. Para un material de baja densidad tal como querosina, la salida del medidor sería de 10.1 Kg/minuto. Estas tres lecturas de flujo diferentes son todas para una velocidad de flujo real de 10 Kg/minuto, pero debido a que la sensibilidad del material cambia con la densidad del material, la velocidad de flujo indicada cambia. Tal medidor no tiene un factor de calibración plano o sensibilidad de flujo constante para materiales de diferentes densidades. La razón por esto es que el medidor de flujo tiene un retardo de tiempo diferente entre sus detectores para materiales de diferentes densidades para la misma velocidad de flujo real.

Hay otras razones para que la sensibilidad al flujo de los medidores de un solo tubo cambie con la densidad del material. Una razón es que el equilibrio de un medidor de un solo tubo es extremadamente difícil de mantener bajo condiciones de densidad diferente de materiales. La discusión anterior del cambio en la proporción de amplitud entre el tubo de flujo y la barra de equilibrio supone que se mantiene un equilibrio perfecto entre los dos por medio del desplazamiento en la proporción de amplitud con la densidad del material. Cuando no se obtiene la proporción de amplitud correcta para el equilibrio perfecto, entonces el momento (cantidad de movimiento) es conservado mediante un desplazamiento en la ubicación de los nodos en los extremos de la parte vibrante del tubo de flujo. Este desplazamiento de ubicación tiene el efecto de transferir masa del tubo de flujo a la barra de equilibrio (para una densidad de material más alta) pero también cambia la sensibilidad de flujo. La sensibilidad se incrementa a medida que los nodos se mueven hacia adentro hacia el pico y disminuye a medida que los nodos se mueven hacia afuera a lo lejos del pico. Hay también otras causas menos comprendidas del desplazamiento de la sensibilidad al flujo con la densidad del material. Sin embargo, la causa no importa. La presente invención puede contrarrestar el cambio en sensibilidad al crear un cambio adicional igual y opuesto en sensibilidad; de tal manera que el cambio neto en sensibilidad sea eliminado. El documento EPO 831,306A1 describe un medidor de flujo de Coriolis convencional que tiene un solo tubo de flujo rodeado por una barra de equilibrio concéntrica. La barra de equilibrio es un elemento cilindrico que tiene una distribución uniforme de masa y rigidez excepto por un peso en el centro axial de la barra de equilibrio. El único propósito del peso es disminuir la frecuencia resonante de la barra de equilibrio en el modo de accionamiento. El peso no es de ningún efecto en el segundo modo de Coriolis de flexión puesto que se encuentra en un nodo cero de cualquier respuesta de Coriolis posible por la barra de equilibrio. Sin embargo, la barra de equilibrio es inactiva vibracionalmente a la frecuencia del segundo modo de flexión que es bastante más alta frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión.

SOLUCIÓN Los anteriores y otros problemas son resueltos y se obtiene un avance en la técnica por la presente invención de acuerdo con la cual se proporciona un método y aparato para un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo que tiene una barra de equilibrio que tiene un desplazamiento de fase en sus detectores de velocidad que es proporcional a la velocidad de flujo del material. Además, la sensibilidad de la barra de equilibrio al flujo del material cambia con la densidad del material de tal manera para cancelar el cambio del medidor de flujo en sensibilidad. Por ejemplo, puesto que el medidor de flujo de la técnica previa se vuelve menos sensible al flujo debido al cambio de la proporción de amplitud a medida que la densidad del material cambia, la barra de equilibrio se vuelve más sensible a las oscilaciones de Coriolis del tubo de flujo a una velocidad desplazada de manera precisa, de tal manera que el resultado neto es un medidor de flujo que es insensible a la densidad del material. Tanto en los medidores de flujo de la presente invención como en los medidores de flujo de Coriolis de un solo tubo de la técnica previa, la barra de equilibrio es impulsada fuera de fase con respecto al tubo de flujo en el primer modo de flexión. La frecuencia de accionamiento es comúnmente la frecuencia resonante tanto de la barra de equilibrio como del tubo de flujo lleno de material en el primer modo de flexión de cada uno. En los medidores de flujo de Coriolis de un solo tubo de la técnica previa la barra de equilibrio carece de respuesta significativa a las fuerzas de Coriolis y las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. En la presente invención, la barra de equilibrio está diseñada de tal manera que responde a las fuerzas de Coriolis sobre el tubo de flujo al flexionarse en su segundo modo de flexión. Con el flujo del material, el tubo de flujo vibrante se flexiona en respuesta a las fuerzas de Coriolis aplicadas . Las vibraciones de accionamiento del tubo de flujo son sustancialmente mayores en amplitud que las desviaciones de Coriolis puesto que las vibraciones de accionamiento se presentan a la frecuencia resonante del tubo de flujo lleno de material en tanto que las desviaciones de Coriolis son a una frecuencia alejada de la frecuencia resonante del tubo de flujo para la forma del modo de desviación de Coriolis. Las fuerzas de Coriolis son aplicadas mediante el material que fluye al tubo de flujo a la misma frecuencia como las vibraciones de accionamiento. La desviación inducida por la fuerza de Coriolis del tubo de flujo, sin embargo, es de la misma forma como el segundo modo de flexión. La frecuencia resonante del segundo modo de flexión del tubo de flujo es mucho más alta que la frecuencia de aplicación de la fuerza de Coriolis (la frecuencia de accionamiento) . Así, debido a que las desviaciones inducidas por la fuerza de Coriolis están a una frecuencia bastante retirada de la frecuencia resonante de su forma de modo (la segunda flexión) , las desviaciones inducidas por Coriolis en el tubo de flujo son mucho muy pequeñas que las desviaciones inducidas por el accionador (primer modo de flexión) . Las desviaciones de Coriolis pequeñas en el segundo modo de flexión del tubo de flujo producen el retardo de fase entre las dos señales del detector de velocidad en respuesta al flujo del material. La barra de equilibrio de la presente invención es conectada en sus extremos al tubo de flujo por medio de barras transversales que transmiten las fuerzas vibracionales del tubo de flujo a la barra de equilibrio. En los medidores de flujo de la técnica previa la barra de equilibrio, como el tubo de flujo, tiene su frecuencia resonante del segundo modo de flexión mucho más alta que el primer modo de flexión o modo de accionamiento. Puesto que las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo son muy pequeñas y se presentan a una frecuencia bastante retirada de frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio, las fuerzas transmitidas a la barra de equilibrio por medio de las barras transversales no dan como resultado -ninguna excitación significativa del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Así, en los medidores de flujo de la técnica previa, el tubo de flujo tiene poca respuesta a las fuerzas de Coriolis y la barra de equilibrio no tiene ninguna. La presente invención involucra el desplazamiento del orden de frecuencia de las varias formas de modo de la barra de equilibrio. Esto puede ser confuso. Los modos de vibración son definidos de acuerdo con sus formas, no su orden de frecuencia. Una regla útil es que el número de modo es igual al número de nodos menos uno. El primer modo tiene dos nodos (en los extremos) . El segundo tiene tres (en los extremos y en el centro) . El tercer modo de flexión tiene cuatro nodos, etc. De acuerdo con el método y aparato de la presente invención, la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es abatida de tal manera que sea cercana al primer modo de flexión (frecuencia de accionamiento) tanto del tubo de flujo como de la barra de equilibrio. El primer modo de flexión (accionamiento) que tiene una amplitud de vibración más grande tanto en el tubo de flujo como la barra de equilibrio, fracasa en excitar la barra de equilibrio en el segundo modo de flexión debido a la diferencia en las formas de modo. En el primer modo de flexión, la forma desviada de la barra de equilibrio (y tubo de flujo) es de tal manera que los extremos no tienen desplazamiento en tanto que la longitud entre los extremos tiene un desplazamiento incrementado, el desplazamiento máximo se presenta en el centro. En el segundo modo de flexión los extremos y el centro no tienen desplazamiento con los desplazamientos máximos que se presentan en aproximadamente los puntos de longitud de un cuarto y i tres cuartos. Sin embargó, el signo del desplazamiento cambia en el punto central, de tal manera que una mitad de la barra de equilibrio (o tubo de flujo) tiene un desplazamiento positivo en tanto que la otra mitad tiene un desplazamiento negativo. El resultado de la diferencia en las formas de modo es que en tanto que la vibración del primer modo de flexión pone energía a una mitad de la barra de equilibrio en el segundo modo de flexión, toma una cantidad igual de energía de la otra mitad de la barra de equilibrio. Por consiguiente, el efecto neto es que el segundo modo de flexión no es excitado por la vibración en el primer modo de flexión aunque las frecuencias resonantes pueden ser cercanas . La desviación de Coriolis del tubo de flujo tiene la misma forma como el segundo modo de flexión en que el desplazamiento del tubo de flujo tiene un signo opuesto ya sea en un lado u otro del punto central del tubo de flujo. Así, las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo son aptas de excitar el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio vía las fuerzas transmitidas a través de las barras transversales. En la presente invención, la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio se hace más cercana a la frecuencia de accionamiento. La excitación del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio por la desviación de Coriolis del tubo de flujo se vuelve suficiente para provocar un retardo de fase significativo en la barra de equilibrio en sus ubicaciones del detector de velocidad. Este retardo de fase entre las ubicaciones de la barra de equilibrio se suma al retardo de fase entre las ubicaciones del tubo de flujo correspondientes y cambia la sensibilidad de flujo. Este cambio en sensibilidad es utilizado para reducir el efecto de los cambios en la densidad del material sobre la sensibilidad de flujo del medidor. De acuerdo con una primera modalidad de la invención, la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es menor que la frecuencia de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio. Es bien conocido que cuando la frecuencia resonante de un oscilador mecánico es menor que la frecuencia de excitación, el oscilador se mueve fuera de fase al desplazamiento de excitación. Como resultado, la barra de equilibrio asume una desviación que está fuera de fase con la desviación inducida por Corioiis sobre el tubo de flujo. Debido a que la fuente de excitación de la barra de equilibrio para su segundo modo de flexión son las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo, la amplitud de vibración de las desviaciones del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio se incrementa a medida que la fuerza de Coriolis sobre el tubo de flujo se incrementa. Estas desviaciones de Coriolis fuera de fase del tubo de flujo y las desviaciones del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio son aditivas y permiten que un detector de velocidad acoplado al tubo de flujo y la barra de equilibrio generen señales de salida de retardo de fase (sensibilidad) incrementado en comparación con aquellas de los medidores de flujo de Coriolis de un solo tubo de la técnica previa. La excitación del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio mediante la desviación de Coriolis del tubo de flujo es función de la separación entre la frecuencia de excitación (frecuencia de accionamiento) y la frecuencia resonante de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión. Una pequeña separación de frecuencia da como resultado una mayor amplitud de vibración del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio para una velocidad de flujo dada que una separación de frecuencia más grande. La frecuencia de accionamiento cambia con los cambios en la densidad del material debido a que el tubo de flujo contiene el material que fluye, en tanto que la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio permanece relativamente constante. Así, la separación entre la frecuencia de accionamiento y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio cambia con la densidad del material y provoca que la sensibilidad de la barra de equilibrio a las oscilaciones de Coriolis del tubo de flujo cambie con la densidad del material. Cuando la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es menor que la frecuencia de accionamiento, los incrementos en la densidad del material provocan que la frecuencia de accionamiento disminuya y que la separación de frecuencias disminuya con un incremento resultante en la sensibilidad de la barra de equilibrio al flujo del material. Al dimensionar apropiadamente la separación de frecuencias, el incremento en la sensibilidad de la barra de equilibrio con la densidad del material puede contrarrestar de manera precisa la disminución del medidor en sensibilidad debida al cambio en la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento. La reducción de la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio a menos de la frecuencia de accionamiento se obtiene mediante un re-diseño físico de la barra de equilibrio que incluye una redistribución de su masa y rigidez. Se retira masa de la porción central de la barra de equilibro, lo que tiende a elevar la frecuencia de accionamiento en tanto que tiene poco impacto sobre la frecuencia del segundo modo de flexión. La remoción de masa tiene poco impacto sobre la frecuencia del segundo modo de flexión debido a que el segundo modo de flexión tiene poca amplitud cerca del centro. Luego se agrega masa a la barra de equilibrio cerca de las ubicaciones del detector de velocidad. Esto disminuye la frecuencia del segundo modo de flexión más que la frecuencia de accionamiento debido a que estos son los sitios en donde la amplitud de vibración del segundo modo de flexión es mayor. La rigidez de la barra de equilibrio es modificada al reblandecerla extensamente en las regiones de alta flexión en el segundo modo de flexión. Estos sitios están ligeramente hacia el centro de los sitios del detector de velocidad. La eliminación de rigidez en estas áreas reduce extensamente la frecuencia del segundo modo de flexión en tanto que tiene poco efecto sobre la frecuencia de accionamiento, puesto que en el modo de accionamiento hay poca flexión en estas áreas. Finalmente, la rigidez en la sección central de la barra de equilibrio, entre las áreas blandas, es incrementada para elevar adicionalmente la frecuencia de accionamiento en tanto que tiene poco efecto sobre la frecuencia del segundo modo de flexión. Estas modificaciones físicas de la barra de equilibrio junto con los cambios descritos subsecuentemente pueden reducir su frecuencia del segundo modo de flexión, de tal manera que sea más baja que su frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) . Cuando esto se obtiene, las vibraciones de Coriolis del tubo de flujo son transmitidas desde el tubo de flujo a través de las barras transversales a los extremos de la barra de equilibrio. Esto induce las desviaciones semejantes a Coriolis en la barra de equilibrio que están fuera de fase con las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. Estas desviaciones son denominadas como "semejantes a Coriolis" ya que asumen una forma de modo que es similar a aquella de un tubo de flujo que es desviado por la fuerza de Coriolis. El tubo de flujo y la barra de equilibrio de la presente invención funcionan así como un medidor de flujo de Coriolis de tubo doble en donde cada uno de los tubos de flujo asume una respuesta vibratoria de Coriolis que está fuera de fase con respecto al otro tubo de flujo. El resultado es que el medidor de un solo tubo de la presente invención puede tener la sensibilidad de flujo de un medidor de tubo doble. Además, debido a que el cambio en sensibilidad debido al cambio en la densidad del material es contrarrestado por el cambio en sensibilidad de la barra de equilibrio, el medidor de un solo tubo de la presente invención tiene una sensibilidad de flujo que es constante e independiente de la densidad del material. La fase de la vibración del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con respecto a la fase de la desviación de Coriolis del tubo de flujo depende de la relación de la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio a la frecuencia del primer modo de flexión (de accionamiento) en la presente invención. La frecuencia resonante del segundo modo de flexión puede ser ya sea menor o igual a la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) . Si la frecuencia resonante del segundo modo de flexión es más alta que la frecuencia de accionamiento, el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio vibra en fase con la vibración inducida por Coriolis del tubo de flujo. Esto tiende a reducir el desplazamiento de fase del detector y la sensibilidad del medidor de flujo, pero todavía puede ser usada para hacer al medidor insensible a los cambios en la densidad del material. La sensibilidad del medidor de flujo es reducida cuando la frecuencia del segundo modo de flexión es mayor que la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión. La razón de esto es que la vibración de Coriolis del tubo de flujo y la vibración del segundo modo de flexión de la barra de . equilibrio están en fase. Los detectores de velocidad detectan la velocidad relativa entre el tubo de flujo y la barra de equilibrio, lo que significa que los movimientos en fase se tienden a cancelar entre sí. Sin embargo, esto puede todavía ser una modalidad útil para elaborar un medidor con una sensibilidad de flujo que es independiente de los cambios en la densidad del material. Si la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es mayor que la frecuencia de accionamiento, una densidad del material incrementada disminuye la frecuencia de accionamiento e incrementa el espaciamiento entre las dos frecuencias. Esto disminuye la respuesta de la barra de equilibrio a las fuerzas de Coriolis. Sin embargo, debido a que la respuesta en fase de la barra de equilibrio contrarresta (es restada de) la respuesta de Coriolis del tubo de flujo, la respuesta disminuida de la barra de equilibrio da como resultado una sensibilidad de flujo incrementada del medidor. Esta sensibilidad al flujo incrementada con la densidad incrementada del material es una vez más capaz de cancelar la disminución en sensibilidad de flujo provocada por el cambio en la proporción de amplitud de vibración entre el tubo de flujo y la barra de equilibrio. Como en la otra modalidad, con el fin de que el cambio de la barra de equilibrio en sensibilidad de flujo contrarreste o cancele de manera precisa el cambio en sensibilidad provocado por la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento, es necesario tener la separación de frecuencia" apropiada entre los dos modos. Posteriormente en la presente se discute el cómo esta separación apropiada es determinada . El documento EP 0 831 306A1 describe un medidor de flujo de Coriolis similar en algunos aspectos a aquel de la presente solicitud. La figura 1 muestra el arreglo con una barra de equilibrio concéntrica y la figura 6 aquel arreglo con una barra de equilibrio montada paralela. En ambos casos, la barra de equilibrio tiene un peso montado centralmente, para igualar las frecuencias naturales del tubo de flujo y la barra de equilibrio. No hay ninguna indicación específica de que tal estructura sea alguna comunicación significativa de vibración del tubo de flujo de Coriolis a la barra de equilibrio por medio de las barras transversales para inducir vibraciones en la barra de equilibrio. La presente invención proporciona un medidor mejorado con sensibilidad mejorada. Esto se obtiene en dos modalidades principales, ambas de las cuales involucran el uso de una barra de equilibrio que tiene una distribución de masa y rigidez no uniforme a lo largo de su longitud. En la modalidad de la figura 7, el arreglo es de tal manera que la frecuencia resonante de la barra de equilibrio es menor de aquella de las . desviaciones de Coriolis del tubo de flujo, mientras que en la modalidad de la figura 8, la frecuencia de la barra de equilibrio es mayor que aquella de las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. Esto tiene un efecto sobre las vibraciones de Coriolis del tubo de flujo. En resumen, el método y aparato del medidor de flujo de Coriolis de la presente invención incluye una barra de equilibrio cuyas características físicas le permiten tener una frecuencia resonante del segundo modo de flexión que es cercana a la frecuencia de su primer modo de flexión (accionamiento) . Esto permite que la barra de equilibrio responda a las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo al producir desviaciones semejantes a Coriolis propias. Si la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es menor que la frecuencia de accionamiento, entonces sus vibraciones inducidas por fuerza de Coriolis están fuera de fase con las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. Esto incrementa la sensibilidad del medidor y produce un medidor de flujo con una sensibilidad al flujo que es independiente de los cambios en la densidad del material. Si la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es mayor que la frecuencia de accionamiento, entonces sus vibraciones inducidas por fuerza de Coriolis están en fase con las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. Esto disminuye la sensibilidad del medidor, pero puede también producir un medidor de flujo con una sensibilidad al flujo que es independiente de la densidad del material. Un aspecto de la invención es un método para poner en operación un medidor de flujo de Coriolis que tiene un tubo de flujo y una barra de equilibrio orientada sustancialmente paralela al tubo de flujo; el método comprende las etapas de: hacer fluir el material a través del tubo de flujo; hacer vibrar el tubo de flujo y la barra de equilibrio a la frecuencia del modo de accionamiento sustancialmente igual a la frecuencia resonante de la barra de equilibrio y el tubo de flujo con el flujo del material; mediante lo cual se inducen desviaciones periódicas de Coriolis a la frecuencia del modo de accionamiento en el tubo de flujo vibratorio como resultado del flujo del material a través del tubo de flujo vibratorio, las desviaciones periódicas de Coriolis están caracterizadas por regiones de desviación también como nodos que no tienen desviación; la frecuencia del modo de accionamiento es dependiente de la densidad del flujo del material y cambia inversamente con un cambio en la densidad del flujo del material; detectar la velocidad relativa del tubo de flujo con respecto a la barra de equilibrio para generar señales que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo y derivar información concerniente al material que fluye, en respuesta a la generación de tales señales, las señales tienen una amplitud que cambia con la densidad; caracterizado porque la barra de equilibrio tiene una distribución de masa y rigidez no uniforme a lo largo de su longitud, de tal manera que la frecuencia resonante de la barra de equilibrio en un modo de vibración que tiene el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo es próxima a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo; se inducen desviaciones semejantes a Coriolis en la barra de equilibrio a la frecuencia del modo de accionamiento en respuesta a las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio que tienen el mismo número de nodos como las desviaciones periódicas de Coriolis del tubo de flujo y representan un modo de vibración semejante a Coriolis para el cual la frecuencia resonante de la barra de equilibrio es próxima a la frecuencia de las desviaciones periódicas de Coriolis del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud proporcional a la magnitud de las fuerzas de Coriolis periódicas sobre el tubo de flujo vibratorio con el flujo del material y las señales generadas que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo son generadas con respecto a las desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio, mediante esto, las desviaciones semejantes a Coriolis alteran la amplitud de las señales; las desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio que tienen una amplitud de vibración que es una función de las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo también como la diferencia entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio; un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento provoca un cambio en la separación de frecuencia entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis; un cambio en la separación de frecuencia cambia la amplitud de las desviaciones semejantes a Coriolis y un cambio en la amplitud de las desviaciones semejantes a Coriolis con la densidad contrarresta el cambio en amplitud de las desviaciones de Coriolis con la densidad y da como resultado una magnitud a la sensibilidad de flujo que es independiente de los cambios en la densidad del material que fluye. Otro aspecto incluye poner en operación el medidor de flujo de tal manera que responda a un cambio en la densidad del flujo del material para alterar la proporción entre la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en una primera dirección y además para alterar la proporción entre la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo y la amplitud de desviación semejante a Coriolis de la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de la sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; tales cambios en la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en la primera dirección y en la segunda dirección son efectivos para obtener una magnitud de la sensibilidad al flujo del medidor de flujo que es sustancialmente independiente a los cambios en la densidad de flujo del material. Otro aspecto es que tales desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio tengan una amplitud de vibración que cambia inversamente con la magnitud de la separación de la frecuencia del modo de accionamiento de la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio, el método incluye además; alterar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una primera dirección en respuesta a un cambio en 'la proporción de la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio resultante del cambio en la densidad del flujo de material; alterar la proporción entre la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo y la amplitud de la desviación semejante a Coriolis de la barra de equilibrio en respuesta al cambio en la frecuencia del modo de accionamiento resultante del cambio en densidad del flujo de material para alterar la magnitud de la sensibilidad de flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; los cambios en la magnitud de la sensibilidad de flujo en la primera dirección y en la segunda dirección son efectivos para obtener una magnitud de sensibilidad de flujo sustancialmente constante del medidor de flujo en un rango de densidades de flujo del material. Otro aspecto incluye la etapa de inducir desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio con el modo de vibración semejante a Coriolis que tiene una frecuencia resonante menor que la frecuencia de accionamiento; las desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio están fuera de fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo. Otro aspecto incluye la etapa de inducir desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio con el modo de vibración semejante a Coriolis que tiene una frecuencia resonante mayor que la frecuencia de accionamiento; las desviaciones semejantes a Coriolis de la barra de equilibrio están en fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo. Otro aspecto es que las desviaciones semejantes a las de Coriolis son inducidas en la barra de equilibrio al: flexionar los extremos del tubo en respuesta a las desviaciones de Coriolis periódicas para flexionar un primer extremo de los medios de barra transversal y flexionar un segundo extremo de los medios de barra transversal en respuesta a la flexión del primer extremo para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio. Otro aspecto comprende la etapa de transferir el muelle efectivo de la barra de equilibrio desde la barra de equilibrio a los medios de barra transversal para disminuir una frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Otro aspecto comprende la etapa de disminuir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio al disminuir el muelle efectivo de la barra de equilibrio. Otro aspecto comprende la etapa de abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio mediante la provisión de por lo menos una porción flexible de la barra de equilibrio junto con la provisión de masa incrementada sobre por lo menos otra porción de la barra de equilibrio, también como la provisión de un vacío en por lo menos una porción de la barra de equilibrio.

Otro aspecto comprende la etapa de abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio mediante la provisión de porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios de alto momento de flexión de la barra de equilibrio para las desviaciones semejantes a las de Coriolis. Otro aspecto comprende la etapa de mantener los nodos del extremo del tubo de flujo vibratorio y la barra de equilibrio en medios de barra transversal que se acoplan con el tubo de flujo y la barra de equilibrio. Otro aspecto es que la etapa de mantenimiento comprende la provisión de secciones rígidas de la barra de equilibrio y secciones flexibles de la barra de equilibrio que no comprenden una sección rígida. Otro aspecto es que el modo de accionamiento comprende un primer modo de flexión y en donde las desviaciones semejantes a las de Coriolis comprenden el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Otro aspecto incluye la etapa de abatir la frecuencia del segundo modo de vibración de la barra de equilibrio mediante la provisión de una porción central de la barra de equilibrio y una porción flexible sobre cada lado de la porción central de la barra de equilibrio junto con la provisión de masa incrementada sobre cada lado de la porción central.

Otro aspecto incluye la etapa de disminuir o abatir la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio mediante la provisión de porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios de alto momento de torsión de la barra de equilibrio y masa incrementada en sitios de alta amplitud vibracional en el segundo modo de flexión. Otro aspecto comprende un medidor de flujo de Coriolis que tiene un tubo de flujo apto para recibir un flujo de material, una barra de equilibrio orientada sustancialmente paralela al tubo de flujo y medios de barra transversal que acoplan el tubo de flujo con la barra de equilibrio; el medidor de flujo de Coriolis comprende además : medios de accionamiento o medios impulsores arreglados para hacer vibrar el tubo de flujo y la barra de equilibrio en oposición de fase en un modo de accionamiento que tiene una frecuencia sustancialmente igual a la frecuencia- resonante del tubo de flujo lleno de material y la barra de equilibrio, de tal manera que se inducirán desviaciones de Coriolis periódicas a la frecuencia de accionamiento en el tubo de flujo vibratorio cuando el material está fluyendo a través del mismo, las desviaciones de Coriolis periódicas están caracterizadas por regiones de desviaciones también como nodos que no tienen desviación; la frecuencia del modo de accionamiento es dependiente de la densidad del flujo del material y cambia inversamente con un cambio en la densidad del flujo del material; medios para detectar la velocidad del tubo de flujo con respecto a la barra de equilibrio para generar señales que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo; tales señales tienen una amplitud que cambia con la densidad; medios para derivar información de flujo del material en respuesta a la generación de tales señales; caracterizado porque la barra de equilibrio tiene una estructura que proporciona una distribución de masa y rigidez no uniforme a lo largo de la longitud de la barra de equilibrio, de tal manera que la frecuencia resonante de la barra de equilibrio en un modo de vibración que tiene el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo es próxima a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo, mediante lo cual las desviaciones semejantes a las de Coriolis serán semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio a la frecuencia del modo de accionamiento en respuesta a las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo y representan el modo de vibración semejante al de Coriolis para el cual la frecuencia resonante de la barra de equilibrio es próxima a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud proporcional a la magnitud de las fuerzas de Coriolis periódicas del tubo de flujo vibrante con material de flujo; las desviaciones semejantes a las de Coriolis definen un modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio que tiene una frecuencia resonante suficientemente cercana, pero no igual, a la frecuencia del modo de accionamiento para hacer variar la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis en respuesta a una variación en la frecuencia del modo de accionamiento; mediante eso, las desviaciones semejantes a las de Coriolis alteran la amplitud de tales señales; las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud de vibración que es función de la desviación de Coriolis del tubo de flujo, también como la diferencia entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio; los medios que generan señales generan tales señales que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo con referencia a las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio, alterando mediante esto la amplitud de las señales generadas: un " cambio en la frecuencia del modo de accionamiento provoca un cambio en la separación de frecuencia entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis; un cambio en la separación de frecuencia cambia la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis y un cambio en la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis con la densidad contrarresta el cambio en amplitud de las desviaciones de Coriolis con la densidad y da como resultado una magnitud de sensibilidad de flujo que es independiente de los cambios en la densidad del material que fluye. Otro aspecto incluye medios para poner en operación el medidor de flujo para responder a un cambio en la densidad de flujo del material para alterar la proporción entre la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en una primera dirección; medios sensibles a un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento resultante del cambio en densidad del flujo del material para alterar la proporción entre la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo y la amplitud de desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; tales cambios en la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en la primera dirección y en la segunda dirección es efectiva para obtener una magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo sustancialmente constante que es sustancialmente independiente de los cambios en la densidad de flujo del material. Otro aspecto incluye medios sensibles a un cambio en la . densidad de flujo del material para alterar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una primera dirección en respuesta a un cambio en la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio; medios sensibles a un cambio en la densidad para alterar la frecuencia del modo de accionamiento; medios para alterar la sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección en respuesta a un cambio en la proporción de la amplitud de desviación de Corioiis del tubo de flujo a la amplitud de desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio resultante de un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento; tales cambios en la magnitud de la sensibilidad al flujo en la primera dirección y en la segunda dirección son efectivos para obtener una magnitud de sensibilidad al flujo del material sustancialmente constante del medidor de flujo. Otro aspecto es que los medios para hacer vibrar la barra de equilibrio incluyen medios para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio a la frecuencia de accionamiento con la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis que es mayor que la frecuencia del modo de vibración y tales desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio están en fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo. Otro aspecto es que los medios para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio extienden las fuerzas indicadoras de las desviaciones de Coriolis periódicas desde por lo menos un tubo de flujo a través de la barra transversal a la barra de equilibrio para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio. Otro aspecto incluye medios para abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio a un valor menor que aquel de la frecuencia del modo de accionamiento y las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio están fuera de fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo. Otro aspecto es que los medios de abatimiento comprenden masa agregada en la barra de equilibrio en regiones de alta amplitud vibracional en el modo de vibración semejante a Coriolis y comprende porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios de alto momento de flexión en el modo de vibración semejante al de Coriolis. Otro aspecto es que el modo de accionamiento comprende un primer modo de flexión y en donde el modo de vibración -semejante a Coriolis comprende un segundo modo de flexión. Otro aspecto es que los medios de abatimiento comprenden además una porción central rígida de la barra de equilibrio y una masa agregada sobre cada lado de la porción central rígida y en donde los medios de abatimiento comprenden además porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios ya sea sobre un lado u otro de la porción central rígida. Otro aspecto es que los medios de abatimiento comprenden además un hueco o vacío en la porción central para elevar la frecuencia de accionamiento. Otro aspecto es que la porción flexible comprende fuelles . Otro aspecto comprende medios para reducir el muelle efectivo de la barra de equilibrio para reducir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio. Otro aspecto comprende medios para concentrar el muelle efectivo del por lo menos un tubo de flujo y la barra de equilibrio en la barra transversal. Otro aspecto es que los medios de concentración comprenden elementos rígidos sobre la barra de equilibrio y elementos flexibles que comprenden cada porción de la barra de equilibrio que no comprende un elemento rígido. Otro aspecto es que el nodo del extremo del tubo de flujo y la barra de equilibrio es mantenido en la barra transversal . Otro aspecto incluye un tubo de flujo sustancialmente recto y una barra de equilibrio sustancialmente recta.

Otro aspecto incluye un tubo de flujo que tiene una porción curva y una barra de equilibrio que tiene una porción curva. Otro aspecto es que las desviaciones semejantes a las de Coriolis comprenden el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las anteriores y otras ventanas de los aspectos de la invención pueden ser comprendidas mejor a partir de una lectura de la siguiente descripción detallada de la misma tomada en conjunción con los dibujos en los cuales: La figura 1 es un diagrama vectorial de un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo de la técnica previa. La figura 2 describe un tubo de flujo rotativo. La figura 3 describe un tubo de flujo vibratorio. La figura 4 describe las fuerzas de Coriolis aplicadas al tubo de flujo de la figura 3. La figura 5 describe la respuesta de Coriolis del tubo de flujo de la figura 3. La figura 6 describe un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto de la técnica previa. Las figuras 7 y 8 describen las características vibracionales de Coriolis de un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo de la presente invención.

Las figuras 9 y 10 describen curvas de respuesta de frecuencia del medidor de flujo de la presente invención. Las figuras 11 y 12 son diagramas vectoriales del medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo de la presente invención. La figura 13 describe la forma del modo y los momentos de flexión del primer modo de flexión de la barra de equilibrio de la presente invención. La figura 14 describe la forma del modo y momentos de flexión del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio de la presente invención. La figura 15 describe una modalidad de la presente invención. La figura 18 una modalidad alternativa del medidor del flujo de Coriolis de la presente invención. Las figuras 16 y 17 describen las características de respuesta vibracional del medidor de flujo de Coriolis de la figura 15. Las figuras 19, 20 y 21 describen las características vibracionales de un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo conceptual . Las figuras 22, 23 y 24 describen características vibracionales de un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo recto posible de la presente invención. La figura 25 describe una modalidad alternativa de un medidor de flujo de tubo recto de Coriolis de la presente invención.

La figura 26 describe un medidor de flujo de Coriolis que comprende la presente invención y que tiene un tubo de flujo curvo y barra de equilibrio circundante. Las figuras 27 y 28 son diagramas vectoriales que ilustran la operación de un medidor de flujo de la técnica previa para diferentes densidades de material. Las figuras 29 y 30 ilustran la relación entre la segunda amplitud vibracional de la barra de equilibrio y la amplitud de Coriolis del tubo de flujo con respecto a diferentes frecuencias de accionamiento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA El método y aparato de la presente invención supera el problema de cambios en sensibilidad de flujo resultantes de cambios con la densidad del material en medidores de flujo de un solo tubo mediante la provisión de una barra de equilibrio que responde activamente a las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. La respuesta de la barra de equilibrio varía con los cambios en la densidad del material, de tal manera para contrarrestar el cambio en la sensibilidad con la densidad de los medidores de un solo tubo de la técnica previa. Con el fin de comprender cómo se hace esto es necesario comprender la naturaleza de la fuerza de Coriolis sobre el tubo de flujo, la distorsión que esta produce en el tubo de flujo y cómo la distorsión da como resultado un desplazamiento de fase a lo largo del tubo de flujo. La figura 1 es descrita posteriormente y es un diagrama vectorial de las velocidades vibracionales del medidor de flujo de la figura 6. La figura 2 muestra un tubo 202 a través del cual el material se hace fluir a medida que gira contrario a las manecillas del reloj alrededor de su extremo 201. La fuerza de Coriolis por longitud unitaria del tubo 202 puede ser derivada de la ecuación de aceleración de Coriolis Ac y la ley de Newton. Ac = 2 ( m x? ) m = velocidad angular v = velocidad del material La fuerza de Coriolis Fc puede ser expresada como: Fc = MAC = 2 M ( x? ) M = masa del material p = densidad del material puesto el M del material M = pAtl At = área de flujo del tubo 1 = longitud del tubo Fc = 2pAtl ( m x? ) F —=2pAt ( m x? ) pero: pAtL> = M M velocidad de flujo másico —2 M x / La fuerza de Coriolis Fc es uniforme a lo largo de la longitud del tubo 202 debido a que cada parte del tubo 200 gira a la misma velocidad y la velocidad de flujo másico es la misma en todo el tubo de flujo. La figura 3 muestra un tubo 300 de flujo recto que está libre para girar alrededor de cada extremo 301 y 302 pero está fijo en traslación en los extremos 301 y 302. El tubo de flujo 300 se hace vibrar mediante el accionador D en el primer modo de flexión a su frecuencia resonante, como una cuerda de guitarra, en tanto que el material fluye a través del mismo. A medida que el tubo de flujo pasa a través de su posición recta 303 (desplazamiento cero) , su mitad izquierda gira en la dirección de las manecillas del reloj en tanto que su mitad derecha gira en dirección contraria a las manecillas del reloj . La rotación disminuye a medida que se acerca al centro del tubo. El centro no gira sino que solamente se traslada. La distribución espacial de las fuerzas de Coriolis sobre el tubo de flujo 300 a medida que pasa a través del desplazamiento cero 303 es mostrada en la figura 4. La fuerza de Coriolis es en direcciones opuestas sobre las dos mitades debido a que las direcciones de rotación del tubo son opuestas. La fuerza de Coriolis disminuye a cero en el centro debido a que la rotación del tubo disminuye a cero en el centro.

Otra diferencia principal entre el tubo vibratorio 300 de la figura 3 y el tubo rotatorio 202 es que el tubo vibratorio 300 no gira continuamente sino que se detiene e invierte su dirección. Cuando se invierte la dirección de rotación, las rotaciones son cero y la fuerza de Coriolis en todo el tubo de flujo es cero. El resultado es que la magnitud de las fuerzas de Coriolis de la figura 4 varían sinusoidalmente con el tiempo, el máximo se presenta a medida que la vibración del tubo de flujo avanza a través de una amplitud cero y la velocidad máxima como se muestra en la figura 4. La fuerza de Coriolis cero se presenta en todo el tubo de flujo a medida que el tubo de flujo llega a su amplitud de vibración máxima y velocidad cero en el primer modo de flexión (accionamiento) . La frecuencia de la aplicación sinusoidal de la fuerza de Coriolis al tubo de flujo es la misma como la frecuencia a la cual se hace vibrar; es decir, la frecuencia de vibración del primer modo de flexión (accionamiento) del tubo de flujo. "El tubo de flujo 300 se flexiona en respuesta a la fuerza de Coriolis periódica como se muestra en la figura 5. La línea continua muestra la forma (bastante exagerada) que el tubo toma en respuesta a la fuerza de Coriolis a medida que el tubo pasa hacia abajo a través del desplazamiento cero _en el modo de accionamiento. La línea discontinua muestra la forma que el tubo toma a medida que se mueve hacia arriba a través de un desplazamiento cero en el modo de accionamiento. Nótese que el único punto sobre el tubo de flujo que está en efecto pasando a través de cero en este instante es el punto medio del tubo. La forma de la figura 5 es similar a la forma del segundo modo de flexión. Sin embargo, esto es solo una coincidencia. La frecuencia del segundo modo de flexión del tubo de flujo es mucho más alta que la frecuencia a la cual la fuerza de Coriolis de la figura 4 es aplicada (la frecuencia del primer modo de flexión) . Puesto que el tubo de flujo es excitado por las fuerzas de Coriolis menores que su segunda frecuencia de flexión resonante, esta deformación provocada por fuerza de Coriolis de la figura 5 y la fuerza de Coriolis de la figura 4 ocurren en fase entre sí. Por consiguiente, el tubo de flujo 300 asume la forma de la figura 5 a medida que cruza el eje de desplazamiento cero 303 en su modo de vibración impulsado (primera flexión) . El flujo del material se superpone a la vibración inducida por Coriolis de la figura sobre la vibración impulsada de la figura 3. Esto se muestra en la figura 6. Ambas vibraciones se presentan a la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión; pero están desplazadas en fase entre sí por noventa grados. El máximo del desplazamiento inducido por Coriolis (líneas sólidas) se presenta cuando el primer modo de flexión se encuentra a desplazamiento cero a lo largo del eje 303. El desplazamiento de Coriolis se vuelve cero cuando el primer modo de flexión se encuentra al desplazamiento máximo (líneas discontinuas) . La figura 6 es análoga a la figura 4 en que representa el estado del tubo de flujo en lo que concierne a las desviaciones de Coriolis al tiempo en que el tubo de flujo 300 cruza el eje cero 300. En este tiempo y en este tiempo solamente, las fuerzas de Coriolis y las desviaciones inducidas por Coriolis se encuentran a una amplitud máxima. Como ya se explicó en la figura 4, las fuerzas de Coriolis disminuyen y finalmente se convierte en cero cuando la desviación del tubo de flujo 300 llega a su máximo ya sea en dirección hacia arriba o hacia abajo. En este tiempo, la velocidad del tubo de flujo es cero y así las fuerzas de Coriolis aplicadas y la desviación de Coriolis resultante. Así, la respuesta de Coriolis sinusoidal mostrada en la figura 5 varía sinusoidalmente en su primer modo de flexión entre su desviación máxima positiva y negativa mediante la señal de accionamiento. La amplitud del desplazamiento de Coriolis mostrada en las figuras 5 y 6 es enormemente exagerada por claridad. La amplitud es en realidad mucho menor que la amplitud del primer modo de flexión del tubo de flujo 300 debido a que el primer modo de flexión es impulsado a la frecuencia resonante del tubo de flujo y el modo de Coriolis no. Así, las deformaciones de Coriolis mostradas en todas las figuras son bastante exageradas. El retardo de fase asociado con el flujo del material en los medidores de la técnica previa es el resultado de la superposición del primer modo de flexión (accionamiento) y la desviación de Coriolis del tubo de flujo. En la figura 5 se puede ver que el detector de velocidad derecho SR cruza el desplazamiento cero antes que el detector de velocidad izquierdo SL. Se puede decir que el detector izquierdo y su voltaje de salida se retrasan a la fase del detector derecho y su voltaje de salida. Inversamente, también se puede decir que el detector derecho SR se adelanta a la fase del detector izquierdo SL. La diferencia de fase (o retardo de tiempo) es proporcional a la amplitud del desplazamiento inducido por Coriolis que a su vez es proporcional a la velocidad de flujo másico. La presente invención involucra el desplazamiento del orden de frecuencia de las varias formas de modo de la barra de equilibrio. Los modos de vibración son definidos de acuerdo con sus formas, no su orden de frecuencia. El primer modo de flexión será denominado posteriormente en la presente como aquel mostrado en la figura 3. El segundo modo de flexión será de la forma mostrada en la figura 5. Una regla útil es que el número del modo es igual al número de nodos menos uno. El primer modo tiene dos nodos (en. los extremos) . El segundo tiene tres (en los extremos y en el centro) . El tercer modo de flexión tiene cuatro nodos, etc. En los medidores de flujo de Coriolis de un solo tubo convencionales, la barra de equilibrio vibra solamente en el primer modo de flexión y carece de cualquier respuesta a las fuerzas de Coriolis sobre el tubo de flujo. La figura 6 muestra un medidor de flujo 600 de Coriolis de un solo tubo de la técnica previa que tiene un tubo de flujo 601 y una barra de equilibrio 602 unidas mediante barras transversales 603 y 604 en los extremos de la barra de equilibrio 602. Las líneas continuas de la figura 6 muestran el tubo de flujo 601 y la barra de equilibrio 602 a medida que cruzan el eje de desplazamiento cero 303 en el primer modo de flexión (accionamiento) con el flujo del material. No se aprecia ninguna desviación en la barra de equilibrio 602 sobre la figura 6. Las líneas discontinuas muestran el tubo de flujo y la barra de equilibrio en la extensión externa de su vibración en el primer modo de flexión (accionamiento) . La figura 1 es un diagrama vectorial que revela las velocidades vibracionales generadas por el medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo recto convencional como se representa en la figura 6. La respuesta del tubo de flujo en el detector de velocidad derecho SR es el vector 103 que tiene una fase adelantada, f tubo, representada por el ángulo entre el vector 103 y el eje real 102. La longitud del vector 103 representa su velocidad pico (o amplitud de vibración puesto que son proporcionales) . Su proyección sobre el eje X representa su velocidad instantánea. El vector 106 de la barra de equilibrio no está desplazado en fase del eje 102 puesto que la barra de equilibrio no es afectada por las fuerzas de Coriolis generadas sobre el tubo de flujo. El vector 106 de la barra de equilibrio es mostrado a lo largo del eje real 102 y es denominado Vbarra_eq- La suma vectorial de los vectores del tubo de flujo y la barra de equilibrio es el vector 105 que tiene un ángulo de fase fnet que representa las amplitudes y fases del vector combinados del tubo de flujo y la barra de equilibrio. Nótese que el ángulo de fase neto del detector derecho SR es menor que el ángulo de fase para el tubo solo. La reducción en ángulo de fase (y sensibilidad del medidor) es debida a la carencia de desplazamiento de fase de la barra de equilibrio en medidores de un solo tubo convencionales . Las figuras 27 y 28 son diagramas vectoriales para un medidor de flujo de la técnica previa que tiene diferentes proporciones de amplitud debido a un cambio en la densidad del material. Una comparación entre los dos diagramas sería normalmente insignificante debido a que la diferencia de densidad da como resultado un desplazamiento en la frecuencia de accionamiento también como en la fase del tubo de flujo. Por consiguiente, los ángulos de fase han sido todos "normalizados" en cuanto a frecuencia. Lo que esto significa es que las fases han sido divididas por la frecuencia del tubo. Los ángulos de fase normalizados están en realidad retardados en el tiempo. Puesto que la fuerza de Coriolis y así el ángulo de fase es proporcional a la frecuencia del tubo, los ángulos de fase normalizados de los tubos de flujo son independientes de la frecuencia del tubo. El ángulo de fase normalizado del tubo de flujo de la figura 27 es por consiguiente igual al ángulo de fase normalizado de la figura 28 por la misma velocidad de flujo y las comparaciones se vuelven significativas. La figura 27 es un diagrama vectorial para un medidor de flujo que tiene un vector 2703 de tubo de flujo relativamente grande y un vector 2706 de barra de equilibrio relativamente pequeño como resultado de un material que tiene una baja densidad de material. El vector del tubo de flujo tiene una fase normalizada de ftubo con respecto al eje X 2702, mientras que el vector 2706 de la barra de equilibrio cae a lo largo del eje X 2702 y tiene un ángulo de fase de cero. La suma de vectores de los vectores 2703 y 2706 es el vector 2705 que tiene una velocidad de Vnet y que tiene un ángulo de fase normalizado fnet con respecto al eje X 2702. El eje 2701 es el eje imaginario. La proporción de amplitud del tubo de flujo/barra de equilibrio es la magnitud del vector 2703 sobre el vector 2706. La figura 28 es un diagrama vectorial para el mismo medidor de flujo que tiene un vector 2803 de amplitud del tubo de flujo relativamente pequeño y un vector 2806 de la barra de equilibrio relativamente grande resultante de una densidad de material más alta. El vector Vtubo del tubo de flujo tiene una fase normalizada de fUbo con respecto al eje X 2802. El vector Vbarra_eq de la barra de equilibrio tiene fase cero y es coincidente con el eje X 2802. La suma vectorial de estos dos vectores es el vector Vnet 2805 que tiene un ángulo normalizado de fnet con respecto al eje X 2802. El eje imaginario es 2801. Al comparar los diagramas vectoriales de la figura 7 con aquel de la figura 28 se puede ver que la fase normalizada del vector resultante 2705 par el flujo del material de densidad más ligera es mayor que la fase normalizada del vector resultante 2805 de la figura 28 para un flujo de material de densidad mayor. Recordando que la fase normalizada del vector resultante sobre cada una de las figuras 27 y 28 es el retardo de tiempo del detector de velocidad del medidor de flujo asociado, se puede observar que un medidor de flujo que funciona con un flujo de material de densidad menor tiene mayor sensibilidad que el mismo medidor de flujo que trabaja con un flujo de material de densidad más alta. A partir de esto también se puede ver que un medidor de flujo de un solo tubo tiene una mayor sensibilidad al flujo debido al cambio de proporción de amplitud para materiales más ligeros (figura 27) que para materiales más pesados (figura 28) . La modalidad de la presente invención mostrada en la figura 7 proporciona una barra de equilibrio cuya frecuencia resonante del segundo modo de flexión es ligeramente menor que la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión. La desviación inducida por Coriolis del tubo de flujo 601 excita el segundo modo de flexión en la barra de equilibrio 602 por medio de barras transversales 603 y 604. La amplitud de vibración de la vibración de la barra de equilibrio 602 en su segundo modo de flexión es proporcional a la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo 601 y así es proporcional a la velocidad de flujo del material. La amplitud de vibración de la barra de equilibrio 602 en su segundo modo de flexión en la figura 7 es también función de la separación entre la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Mientras más cercana es la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio a la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) , mayor será la amplitud vibracional de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión. Esta relación es mostrada en detalle en la figura 9 que es una gráfica de la proporción de amplitud vibracional de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión dividida por la desviación de Coriolis del tubo de flujo contra la proporción entre la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio 602. El eje x 902 indica la proporción entre la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. El eje y 901 representa el factor de amplificación de la respuesta de Coriolis de la barra de equilibrio 602. Como se puede ver, la respuesta de Coriolis inducida en la barra de equilibrio 602 se encuentra a un máximo cuando la proporción entre la frecuencia de accionamiento y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es de 1.0. La respuesta 904 inducida por Coriolis de la barra de equilibrio disminuye " hacia cero desde su máximo a medida que la proporción de las dos frecuencias en la figura 9 se vuelve mayor de 1.0. La respuesta de Coriolis de la .barra de equilibrio también disminuye desde su máximo a medida que la proporción de estas dos frecuencias se vuelve menor de uno. También se puede ver de la figura 9 que la pendiente de la curva se vuelve más empinada a medida que la proporción de frecuencias se aproxima a uno ya sea desde una dirección u otra. Así, un pequeño cambio en la frecuencia de accionamiento produce un cambio más grande en la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio si la proporción de frecuencia es cercana a uno, que si es más alejada. Es este cambio en la pendiente de esta curva de amplificación el que se utiliza en la presente invención para determinar cual separación de frecuencia debe ser con el fin de cancelar de manera precisa el cambio en sensibilidad debido al cambio en la proporción de amplitud de vibración y otras causas. Esta relación es utilizada con la presente invención para obtener un medidor de flujo que tiene un factor de calibración plano y sensibilidad de flujo constante para flujos de material de densidades diferentes. La figura 7 describe la modalidad en la cual la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es menor que la frecuencia de accionamiento pero es " suficientemente cercana a la frecuencia de accionamiento, de tal manera que las desviaciones de Coriolis en el tubo de flujo excitan las vibraciones semejantes a Coriolis del segundo modo de flexión en la barra de equilibrio. En esta modalidad, las vibraciones semejantes a Coriolis del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio y las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo están fuera de fase entre sí. Como resultado, la-fase de la velocidad del tubo de flujo en el detector derecho tiene el mismo signo como la fase de la velocidad de la barra de equilibrio en el detector derecho. Como se muestra en la figura 7, el detector derecho SR tanto sobre el tubo de flujo y la barra de equilibrio ya ha cruzado la posición de desplazamiento cero al tiempo en que el accionador o impulsor está cruzando el cero. Esta es una fase adelantada y es representada por un ángulo de fase positivo. La magnitud del ángulo de fase del tubo de flujo es proporcional a la amplitud de la desviación de Coriolis del tubo de flujo. La magnitud del ángulo de fase de la barra de equilibrio es proporcional a la amplitud semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión. Se puede ver en la figura 7 que la barra de equilibrio se comporta como otro tubo de flujo y mejora la sensibilidad al flujo del medidor. La figura 11 es el diagrama vectorial para la modalidad de la figura 7. En esta modalidad, la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es menor que la frecuencia de accionamiento. La velocidad en el modo de accionamiento es mostrada en el eje X, mientras que el eje Y es el eje imaginario. (El eje X podría ser también la amplitud, puesto que la velocidad y amplitud son proporcionales en sistemas vibratorios) . El vector Vtubo 1104 de la velocidad del tubo de flujo tiene una longitud proporcional a su velocidad pico (o amplitud) en el modo de accionamiento. Es aproximadamente dos veces tan largo como el vector 1103 de velocidad V_arra_eq de la barra de equilibrio 1103, debido a que el tubo de flujo tiene una amplitud de vibración más alta que la barra de equilibrio. Las velocidades instantáneas del tubo de flujo y la barra de equilibrio pueden ser determinadas mediante las longitudes proyectadas de sus vectores en el eje X. La suma de los vectores de velocidad del tubo de flujo y la barra de equilibrio es Vnet. La longitud del vector Vnet 1105 representa la velocidad relativa pico entre los dos componentes (imán y bobina) del detector de velocidad SR. La velocidad relativa instantánea es la proyección del vector Vnet 1105 sobre el eje X. La amplitud de desviación de Coriolis (o velocidad) del detector derecho SR del tubo de flujo es aproximadamente tres veces tan grande como la amplitud del segundo modo de flexión (o velocidad) de la barra de -equilibrio en el detector derecho SR. Esto es evidente por el ángulo de fase normalizado mayor para el tubo de flujo ftubor que para la barra de equilibrio, fbarra_eq_? • El ángulo entre el vector Vne_ 1105 y el eje X es la fase normalizada neta fnet por la cual el voltaje producido por el detector de velocidad derecho SR se adelanta al cruce de cero del accionador. El detector de velocidad izquierdo SL (no mostrado en la figura 11) se retrasa del accionador por el mismo ángulo de fase normalizado. La diferencia de fase normalizada entre las señales de voltaje de los dos detectores de velocidad es el retardo de tiempo y es proporcional a la velocidad de flujo másico. Los vectores de líneas discontinuas de la figura 11 muestran el resultado de incrementar la densidad del material en el medidor de flujo. Los ángulos de fase son normalizados (divididos por la frecuencia) para permitir que los vectores para ambas densidades sean mostrados en la misma gráfica. En la figura 11, el vector 110 de amplitud (y velocidad) del modo de accionamiento del tubo de flujo ha disminuido desde el sitio 1112 al 1108 con la densidad de material incrementada, mientras que su fase 'normalizada ftUbo ha permanecido sin cambio. El comportamiento del tubo de flujo con el cambio en densidad del material es el mismo como en los medidores de la técnica previa, como se puede ver en las" figuras 27 y 28, en donde la figura 27 representa un flujo de material menos denso que la figura 28. El vector 1103 de amplitud (y velocidad) de la barra de equilibrio se ha incrementado en magnitud a aquel del vector más largo 1110 como en los medidores de la técnica previa. Sin embargo, a diferencia de los medidores de la técnica previa de las figuras 27 y 28, el ángulo de fase normalizado de la barra de equilibrio se ha incrementado de fbarra_eg_? a fbarra_eq_2 con el incremento en densidad del material. El ángulo de fase normalizado del vector 1110 de la barra de equilibrio se incrementó debido a que el incremento en densidad del material disminuyó la frecuencia del modo de accionamiento y la movió más cercana a la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Esto da como resultado una amplitud de vibración semejante a Coriolis más grande en el segundo modo de flexión y así un ángulo de fase normalizado más grande fbarra_eq_2> La clave para la presente invención es que el cambio en el ángulo de fase normalizado del vector de la barra de equilibrio 1110 es la cantidad correcta para dejar el vector Vnet 1105 sin cambio tanto en longitud en el sitio 1111 como en ángulo de fase normalizado fnet del vector 1105 con un material de densidad más baja. Que el vector Vnet 1105 permanezca sin cambio en longitud es el resultado del control de amplitud electrónico del medidor, que se encuentra tanto en los detectores de la presente invención como los detectores de la técnica previa. Que el vector Vne_ 1105 esté sin cambio en el ángulo de fase normalizado fnetr es el resultado del cambio en la amplitud de vibración semejante a Coriolis del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con la densidad del material. Este cambio en la amplitud de vibración semejante a Coriolis del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es dimensionado a la magnitud correcta al diseñar la barra de equilibrio de tal manera que su frecuencia resonante semejante a Coriolis del segundo modo de flexión esté a la distancia correcta alejada de la frecuencia del modo de accionamiento. A esta separación correcta de frecuencias, la pendiente de la curva de amplificación es de tal manera que el cambio en densidad del material altera la separación de frecuencia y cambia la amplitud de vibración semejante a Coriolis del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio la cantidad necesaria para dejar el vector Vnet 1105 sin cambio y la sensibilidad del medidor sin cambio. El cambio en la sensibilidad del medidor de flujo con la densidad debido a un desplazamiento en la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento es inevitable. Sin embargo, es posible ajustar la cantidad de desplazamiento de sensibilidad al flujo. Es fácil ver como se puede hacer esto al imaginar un medidor de flujo con una barra de' equilibrio que es infinitamente pesada (e infinitamente rígida para mantener la frecuencia resonante apropiada) . Esta barra de equilibrio tendría una amplitud de vibración de modo de accionamiento de cero para contrarrestar el tubo de flujo. El cambio en la densidad del fluido en el medidor imaginario no tendría ningún efecto sobre el factor de calibración de flujo debido a que la amplitud de vibración de la barra de equilibrio permanecería en cero y la amplitud y fase del tubo de flujo permanecerían sin cambiar. Con un medidor más real que tenga una barra de equilibrio que sea solo mucho más pesada que el tubo de flujo con fluido, el vector de amplitud y velocidad de la barra de equilibrio permanecería muy pequeño. El cambio de la densidad del fluido cambia significativamente la longitud del vector de velocidad de la barra de equilibrio pero, en comparación con el vector de velocidad del tubo de flujo, el vector de velocidad de la barra de equilibrio sigue siendo pequeño. La longitud del vector de velocidad del tubo de flujo cambia la misma cantidad como el vector de velocidad de la barra de equilibrio pero en la dirección opuesta. Este cambio en longitud es solamente un pequeño porcentaje del vector de velocidad del tubo de flujo más grande. Debido a que el vector de velocidad de la barra de equilibrio sigue siendo pequeño en comparación con el vector de velocidad del tubo de flujo, el cambio en longitud del vector de la barra de equilibrio con la densidad del fluido tiene solo un pequeño efecto sobre el ángulo de fase del vector de velocidad neta y la sensibilidad al flujo del medidor. El cambio en la sensibilidad al flujo del medidor con el cambio en la densidad del fluido es mayor cuando la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo es aproximadamente igual a la amplitud de vibración del modo de accionamiento de la barra de equilibrio. Este es el caso ilustrado por la figura 27 y la figura 28. En la figura 27, el fluido tiene una baja densidad y el tubo de flujo tiene una amplitud de vibración mayor que la barra de equilibrio. En la figura 28, el fluido tiene una alta densidad y la barra de equilibrio tiene una amplitud de vibración más alta que el tubo de flujo. Se puede ver fácilmente de estas figuras que el cambio en la fase del vector de velocidad neta es grande debido a que tanto el vector de velocidad del tubo de flujo y el vector de velocidad de la barra de equilibrio sufren cambios significativos en longitud con el cambio en la densidad del fluido. En resumen, el cambio en la sensibilidad al flujo debido a un cambio en la proporción de amplitud de vibración es mayor cuando la amplitud de vibración de la barra de equilibrio es casi igual a la amplitud de vibración del tubo de flujo.- El cambio en sensibilidad es mínimo cuando la amplitud de la barra de equilibrio es muy pequeña en comparación con la amplitud del tubo de flujo. En los medidores de la técnica previa, la amplitud de vibración del modo de accionamiento de la barra de equilibrio siempre se ha hecho muy pequeña al hacerla tan pesada como sea económicamente posible. Esto minimiza el efecto de la proporción de , amplitud de vibración cambiante con la densidad del fluido. Como se describe en otra parte en la presente, sin embargo, hay otras causas además del cambio en la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento para que la sensibilidad al flujo del medidor cambie con la densidad. Algunas de las otras causas cambian la sensibilidad al flujo en la dirección opuesta a medida que la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento cambia. Así, es útil reconocer la relación entre la masa de la barra de equilibrio y el desplazamiento de la sensibilidad al flujo. Luego se puede escoger la masa de la barra de equilibrio de tal manera que el desplazamiento en sensibilidad debido al cambio en la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento sea opuesto a y cancele el desplazamiento en sensibilidad debido a otras causas. Una de tales otras causas es el cambio en sensibilidad debido al cambio en la proporción de la amplitud de desviación de Coriolis a la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con un cambio en densidad. La figura 30 ilustra cómo cambia la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio a medida que cambia la densidad del material (y así la frecuencia de accionamiento) . En la figura 30, el eje X es la frecuencia y sobre el mismo están las líneas verticales para la frecuencia de accionamiento con un material de baja densidad (frecuencia de accionamiento 1) , un material de alta densidad (frecuencia de accionamiento 2) y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio (frecuencia del 2o modo de la barra de equilibrio) . El eje Y es la proporción de la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio dividida por la amplitud de Coriolis del tubo de flujo. La curva de líneas continuas es la proporción para la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con material ligero que tiene frecuencia de accionamiento 1. En donde la línea vertical de la frecuencia resonante del segundo modo de la barra de equilibrio se intersecta con esta curva determina la proporción de amplitud de Coriolis del -segundo modo de la barra de equilibrio/tubo de flujo. Así, se puede ver que la frecuencia de accionamiento 1 da como resultado la amplitud del segundo modo de la barra de equilibrio. Asimismo, la curva de líneas discontinuas es la proporción de amplitud para el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con el material más denso que tiene la frecuencia de accionamiento 2. La frecuencia de accionamiento 2 da como resultado la amplitud 2 del segundo modo de la barra de equilibrio. Se puede ver en la figura 30 que la diferencia en proporción de amplitud para un desplazamiento dado en la frecuencia de accionamiento es función de la ubicación de la segunda frecuencia resonante de la barra de equilibrio con respecto a las frecuencias de accionamiento. Si la separación es demasiado grande, el cambio en la proporción de amplitud del segundo modo de la barra de equilibrio con la densidad del material es pequeño. Si la separación de frecuencias es pequeña (si la línea de frecuencia del segundo modo de la barra de equilibrio fuera movida a la derecha) , entonces el cambio en la proporción de amplitud del segundo modo de la barra de equilibrio es grande. Se puede ver en la figura 7 que la flexión de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión se asemeja a la desviación de Coriolis en un segundo tubo de flujo. Así, un incremento en la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio da como resultado un incremento en la fase del vector de velocidad de la barra de equilibrio mostrado en la figura 11. La figura 11 también muestra que si el incremento en fase con la densidad del vector de velocidad de la barra de equilibrio es de la cantidad correcta, entonces el vector de velocidad neta puede permanecer sin cambio en fase y amplitud normalizadas. Esto significa que la sensibilidad al flujo del medidor puede permanecer sin cambio con la densidad cambiante. La figura 30 muestra cómo el cambio en amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con la densidad se puede ajustar mediante la separación de frecuencias entre la frecuencia resonante del segundo modo de la barra de equilibrio y la frecuencia de accionamiento. Una separación de frecuencias más pequeña da como resultado un incremento en sensibilidad mayor con la densidad. Así, es posible, mediante una colocación apropiada de la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio, diseñar un medidor de flujo que tenga una barra de equilibrio cuya fase del vector de velocidad cambie la cantidad apropiada para dejar el vector de velocidad neta sin cambio son el cambio en densidad del material. Tal diseño produce un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo que tiene una sensibilidad al flujo que no es afectada por la densidad del material. La figura 8 muestra una modalidad en donde la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es mayor que la frecuencia de accionamiento y suficientemente cercana a la frecuencia de accionamiento que las desviaciones de Coriolis en el tubo de flujo excitan vibraciones del segundo modo de flexión semejantes a Coriolis en la barra de equilibrio. En esta modalidad, las vibraciones semejantes a Coriolis del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio y las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo están en fase entre sí. Esto significa que la fase de la velocidad del tubo de flujo en el detector derecho SR tiene el signo opuesto como la fase de la barra de equilibrio en el pico derecho. Como se muestra en la figura 8, el detector SR sobre el tubo de flujo ya ha cruzado la posición de desplazamiento cero, mientras que el detector SR en la barra de equilibrio todavía no ha cruzado la posición de desplazamiento cero. Así, el tubo de flujo tiene una fase adelantada y la barra de equilibrio tiene una fase retrasada. Estas son representadas por ángulos de fase normalizados positivo y negativo respectivamente en la figura 12. La magnitud del ángulo de fase ftubo normalizado del tubo de flujo es proporcional a la amplitud de la desviación de Coriolis del tubo de flujo en tanto que la magnitud del ángulo de fase normalizado de la barra de equilibrio fbarra_eq_ es proporcional a la amplitud semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión. Se puede ver en la figura 8 que la barra de equilibrio se comporta como otro tubo de flujo con desviaciones de Coriolis negativas. La figura 12 es un diagrama vectorial para la modalidad ilustrada en la figura 8. En esta modalidad, la frecuencia de.l segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es mayor que la frecuencia de accionamiento. La velocidad en el modo de accionamiento se muestra en el eje X, en tanto que el eje Y es el eje imaginario. El vector de velocidad 102 VtUbo del tubo de flujo tiene una longitud en el sitio 212 proporcional a su velocidad (o amplitud) pico en el modo de accionamiento. Es aproximadamente dos veces tan largo como el vector de velocidad 1203 Vba? ra_eq de la barra de equilibrio, debido a que el tubo de flujo tiene una amplitud de vibración más alta en el modo de accionamiento que la barra de equilibrio. Las velocidades instantáneas del tubo de flujo y la barra de equilibrio pueden ser determinadas mediante las longitudes proyectadas de sus vectores sobre el eje X. La suma de los vectores de velocidad del tubo de flujo y de la barra de equilibrio es 1205 Vnet- La longitud del vector Vnet 1205 representa la velocidad relativa pico entre los dos componentes del detector de velocidad SR. La velocidad relativa instantánea es la proyección del vector Vnet sobre el eje X. La amplitud (o velocidad) de desviación de Coriolis del detector derecho SR 1204 del tubo de flujo es aproximadamente tres veces tan grande como la amplitud (o velocidad) 1203 del segundo modo de flexión semejante a Coriolis de la barra de equilibrio en el detector derecho SR. Esto es evidente por el ángulo de fase normalizado mayor ftubo para el tubo de flujo que el ángulo de fase normalizado fbarra_eq para la barra de equilibrio. Nótese que el ángulo de fase normalizado fbarra_eq del vector de la barra de equilibrio es negativo. Esto es el resultado de tener la frecuencia resonante del segundo modo de flexión por encima de la frecuencia de accionamiento. El ángulo de fase normalizado fnet entre el vector Vnet 1205 y el eje X es el retardo de tiempo neto mediante el cual el voltaje producido por el detector de velocidad derecho SR conduce al cruce de cero del accionador. El detector de velocidad izquierdo SL (no mostrado en la figura 11) retrasa el accionador por el mismo retardo de tiempo. La diferencia de tiempo entre las señales de voltaje de los dos detectores de velocidad es proporcional a la velocidad de flujo másico. Los vectores de líneas discontinuas en la figura 12 muestran el resultado de incrementar la densidad en el medidor de flujo. Una vez más los ángulos de fase son normalizados (divididos por la frecuencia) para permitir que los vectores para ambas densidades sean mostrados en la misma gráfica. Se puede ver en la figura 12 que el vector de amplitud (y velocidad) 1204 del modo de accionamiento del tubo de flujo ha disminuido en magnitud desde aquella del sitio 1212 a aquella del sitio 1208 con la densidad de material incrementada en tanto que su fase normalizada ftUbo ha permanecido sin cambio. El vector de amplitud (y velocidad) 1203 en el modo de accionamiento se ha incrementado al vector más grande 1200. Sin embargo, a diferencia de los medidores de la técnica previa y a diferencia de la modalidad de la figura 7, el ángulo de fase normalizado de la barra de equilibrio ha disminuido (se ha movido más cercano al eje X) desde f_arra_eq_? a f_arra_eq_2 con el incremento en densidad del material. El ángulo de fase normalizado de la barra de equilibrio disminuye debido a que el incremento en densidad de material disminuye la frecuencia del modo de accionamiento y la aleja de la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Esto da como resultado una amplitud de vibración semejante a la de Coriolis más pequeña en el segundo modo de flexión y así un ángulo de fase normalizado más pequeño. Debido a que el ángulo de fase es negativo, sin embargo, la disminución da como resultado una ganancia en la sensibilidad del medidor. La clave para la modalidad con la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio mayor que la frecuencia de accionamiento, como en la modalidad de las figuras 7 y 12, es que el cambio en el ángulo de fase normalizado de la barra de equilibrio con el cambio en la densidad es la cantidad necesaria para dejar el vector Vnet 1205 sin cambio tanto en longitud como en ángulo de fase normalizado. El vector Vnet 1205 se encuentra sin cambio en longitud como resultado del control de amplitud electrónico del medidor que se encuentra tanto en los medidores de la presente invención como en los medidores de la técnica previa. El vector Vnet 1205 es ilustrado sin cambio en su ángulo de fase normalizado como resultado del cambio en la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con la densidad del material. Este cambio en amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es dimensionado a la magnitud necesaria al diseñar la barra de equilibrio de tal manera que su frecuencia resonante del segundo modo de flexión esté a la distancia correcta alejada de la frecuencia del modo de accionamiento. A la separación de frecuencias correcta, la pendiente de la curva de amplificación es tal que el cambio en densidad del material cambia la separación de frecuencias y cambia la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio la cantidad necesaria para dejar el vector Vnet 1205 sin cambio y la sensibilidad del medidor sin cambio. La figura 29 ilustra cómo cambia la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio a medida que cambia la densidad (y así la frecuencia) del material. La figura 29 es la misma como la figura 30 solamente que la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es mayor que la frecuencia de accionamiento en lugar de menor de la misma. Como en la figura 30, la curva de líneas continuas es la proporción de amplificación para la barra de equilibrio con el material ligero que tiene la frecuencia de accionamiento 1. En donde la línea vertical de la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio se intersecta con esta curva determina la proporción de amplitud de Coriolis del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio/tubo de flujo. Así, se puede ver que la frecuencia de accionamiento 1 da como resultado una amplitud 1 del segundo modo de la barra de equilibrio. Asimismo, la curva discontinua es la proporción de amplitud para la segunda flexión de la barra de equilibrio con el material más denso que tiene la frecuencia de accionamiento 2. La frecuencia de accionamiento 2 da como resultado la amplitud 2 del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. En la figura 29 se puede ver que a medida que la densidad del material se incrementa y la frecuencia de accionamiento disminuye, la separación entre la frecuencia de accionamiento y la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio se incrementa. Esto da como resultado una disminución en la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Así, en la figura 29, la amplitud 2 de la barra de equilibrio (para el material de densidad más alta) es más baja que la amplitud 1 de la barra de equilibrio. La disminución en amplitud da como resultado una disminución en la magnitud del ángulo de fase del vector de velocidad de la barra de equilibrio. Sin embargo, debido a que el ángulo de fase es negativo, la disminución en magnitud es un incremento en fase del vector de velocidad de la barra de equilibrio. Este incremento de la fase de la barra de equilibrio (disminución de fase negativa) con la densidad del material permite que el vector neto permanezca sin cambio en longitud y fase normalizada. En la figura 29, como en la figura 30, la diferencia en proporción de amplitud para un desplazamiento dado en frecuencia de accionamiento es una función de la ubicación de la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con respecto a las frecuencias de accionamiento. Si la separación es grande, el cambio en la proporción de amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con la densidad del material es pequeño. Si la separación de frecuencias es pequeña (si la línea de frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio fuera movida a la izquierda) , entonces el cambio en la proporción de amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es grande. Así, al diseñar la separación correcta de frecuencias se puede ajustar el cambio en la fase del vector de velocidad de la barra de equilibrio para producir un vector neto constante. En resumen, se puede ver en la figura 8 que la desviación de la barra de equilibrio en su segundo modo de flexión se asemeja a la desviación de Coriolis negativa en un segundo tubo de flujo. Así, una disminución en la amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio da como resultado una disminución en la fase negativa del vector de velocidad de la barra de equilibrio mostrado en la figura 12. La figura 12 también muestra que si la disminución en fase negativa con la densidad del vector de velocidad de la barra de equilibrio es de la cantidad correcta, entonces el vector de velocidad neto puede permanecer sin cambio en fase y amplitud normalizadas. Esto significa que la sensibilidad al flujo de medidor puede permanecer sin cambio con la densidad cambiante. La figura 29 muestra cómo se puede ajustar el cambio de amplitud del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con la densidad mediante la separación de frecuencias entre la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio y la frecuencia de accionamiento. Así es posible, mediante la colocación apropiada de la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio, diseñan un medidor de flujo que tenga una barra de equilibrio cuya fase del vector de velocidad cambie la cantidad apropiada para dejar el vector de velocidad neto sin cambio con el cambio en densidad del material. Tal diseño produce un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo que tiene una sensibilidad al flujo que no es afectada por la densidad del material. Por consiguiente la presente invención tiene dos modalidades. En una modalidad, la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es menor que la frecuencia de accionamiento y en la otra es mayor que la frecuencia de accionamiento. En ambas modalidades, el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio es excitado por las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo. En ambas modalidades, la cantidad de excitación de la barra de equilibrio es función de la separación entre la frecuencia resonante del segundo modo de flexión y la frecuencia de accionamiento. En ambas modalidades se puede escoger una separación apropiada de tal manera que la sensibilidad de flujo del medidor será independiente de la densidad del material.

DETALLES DE DISEÑO La descripción precedente ha tratado con la relación deseada de la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio con la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión. Una modalidad tiene la frecuencia del segundo modo de flexión localizada debajo de la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión, de tal manera que la sensibilidad de flujo del medidor no cambia con la densidad del material. El tener la frecuencia del segundo modo de flexión debajo de la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión es una situación única que algunos llamarían imposible. A continuación se dan los detalles de diseño mediante los cuales esto se lleva a cabo. Los dos factores que determinan la frecuencia resonante de una estructura vibrante son la masa y la proporción de muelle. La ecuación para la frecuencia resonante es: ? = ¡r ' en donde: k .= proporción del muelle M = masa Con el fin de obtener la frecuencia del segundo modo de flexión menor que la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) , se deben efectuar cambios a la barra de equilibrio convencional que elevan su frecuencia del primer modo de flexión (de accionamiento) y disminuyen su frecuencia del segundo modo de flexión. El incrementar la masa y disminuir la proporción del muelle (rigidez) sirven para disminuir la frecuencia. Para disminuir la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de tal manera que sea más baja que la frecuencia de accionamiento del primer modo de flexión requiere que la masa y rigidez de la barra de equilibrio sean modificadas en áreas en donde tienen más significado en un modo que el otro. El cambio de la masa en áreas de baja amplitud de vibración tiene poco efecto.

Asimismo, el cambio en rigidez, k, en áreas de bajo momento de flexión tiene poco efecto. Las figuras 13 y 14 muestran los diagramas de formas de modo y momento de flexión de los primeros y segundos modos de flexión de la barra de equilibrio 1301. Con el fin de suavizar (disminuir) k en el segundo modo de flexión sin suavizar k en el primer modo de flexión, la rigidez de la barra de equilibrio 1301 puede ser reducida en aquellas áreas en donde su momento de flexión es casi cero en el primer modo de flexión y alto en el segundo modo de flexión. Las líneas discontinuas i e ii de las figuras 13 y 14 muestran que estos sitios son 1306 y 1308. El abatir la rigidez k de la barra de equilibrio 1301 en los sitios 1306 y 1308 tiene poco efecto sobre la frecuencia del primer modo de flexión de la figura 13, puesto que el tubo de flujo es relativamente recto y tiene un bajo momento de flexión en estos sitios en el primer modo de flexión. Así, el abatimiento de la rigidez en los sitios 1306 y 1308 no afecta la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) . Sin embargo, como se muestra en la figura 14, los sitios 1306 y 1308 tienen un alto momento de flexión para el segundo modo de flexión. Así, la disminución o abatimiento de la rigidez o proporción de muelle de la barra de equilibrio en sus sitios 1306 y 1308 disminuye la frecuencia del segundo modo de flexión.

La frecuencia del primer modo de flexión de la barra de equilibrio 1301 puede ser elevada al incrementar su rigidez en aquellas áreas en donde tiene un alto momento de flexión en su primer modo de flexión y en donde el segundo modo de flexión tiene un momento de flexión casi cero. La línea iii de la figura 14 muestra que este sitio es 1307. Una inspección de las figuras 13 y 14 indica que en el sitio 1307, la barra de equilibrio 1301 tiene un alto momento de flexión en su primer modo de flexión de la figura 13 y un bajo momento de flexión en su segundo modo de flexión de la figura 14. Así, una barra de equilibrio que tiene una rigidez incrementada en el área 1307 tendrá una frecuencia de accionamiento más alta en tanto que no afecta la frecuencia del segundo modo de flexión de la figura 14. Para abatir adicionalmente la frecuencia de accionamiento del segundo modo de flexión con respecto a la frecuencia del primer modo de flexión, la masa de la barra de equilibrio 1301 puede ser incrementada en aquellas áreas que tienen alta amplitud en el segundo modo de flexión y baja amplitud en el primer modo de flexión. Estos sitios son i y ii en las figuras 13-17. También, la disminución de la masa en la porción ii de línea de la barra de equilibrio 1301 en las figuras 13-17 eleva la frecuencia de accionamiento sin impactar la frecuencia del segundo modo de flexión. Puesto que, como se puede ver en las figuras 13 y 14, la amplitud de vibración para el primer modo de flexión es alta en el sitio 1307 en tanto que la amplitud de vibración para el segundo modo de flexión es baja, como se muestra en la figura 14. Así, la remoción de algo de la masa del sitio 1307 de la barra de equilibrio eleva la frecuencia de accionamiento pero no afecta la frecuencia del segundo modo de flexión. La figura 15 muestra una modalidad de este diseño. La rigidez de la barra de equilibrio 1503 es reducida al retirar material de las porciones 1508 y 1509 ya sea sobre un lado u otro de su elemento 1506 de la región central. Esto eleva la frecuencia de accionamiento solo ligeramente, en tanto que disminuye o abate la frecuencia del segundo modo de flexión considerablemente. La masa 1504 y 1505 es también agregada a la barra de equilibrio 1503 al exterior de la región 1508 y 1509 de rigidez reducida. Esto disminuye la frecuencia del segundo modo de flexión adicionalmente. La masa es retirada de la porción central 1506 de la barra de equilibrio 1503 dejando un hueco o vacío 1507. La figura 16 muestra la forma del modo de accionamiento resultante y la figura 17 muestra la forma del segundo modo de flexión de Coriolis resultante para el medidor de flujo de la figura 15. La figura 18 muestra otra modalidad de la invención que utiliza fuelles 1808 y 1809 para reducir la rigidez de la barra de equilibrio. La modalidad de la figura 18 es similar a aquella de las figuras 15, 16 y 17 en que tiene un elemento central 1806 comparable al elemento 1506 de la figura 15. La modalidad de la figura 18 tiene además un área 1807 de masa reducida comparable al elemento 1507 de la figura 15. También tiene masas agregadas 1504 y 1505 comparables a las masas agregadas de la figura 15. Los muelles flexibles 1808 y 1809 de la figura 18 tienen rigidez reducida comparable a los elementos 1508 y 1509 de la figura 15. Estas características de la modalidad de la figura 18 sirven para elevar la frecuencia de accionamiento y disminuir la frecuencia del segundo modo de flexión de la misma manera como es el caso para la modalidad de la figura 15. Estas características de diseño descritas para las figuras 15-18 pueden a lo más traer a la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio 1503 a la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) . Esto puede ser ilustrado al suponer que la sección central de la barra de equilibrio 1503 no tiene masa y las áreas de rigidez reducida de la barra de equilibrio no tienen rigidez. En este caso más extremo, la sección central de la barra de equilibrio puede ser contrarrestada o anulada completamente y la barra de equilibrio 1503 se comporta como dos vigas en voladizo independientes 1511 (figura 19) . La forma del primer modo de flexión (accionamiento) se asemeja entonces a la figura 20 y la forma del segundo modo de flexión de Coriolis se asemeja a la figura 21. No hay diferencia en las formas de la barra de equilibrio entre el modo de accionamiento y el segundo modo de flexión excepto que en el modo de accionamiento de la figura 20, los dos extremos 1511 de viga de la barra de equilibrio están en fase y en el segundo modo de flexión de la figura 21 están fuera de fase entre sí. Puesto que los extremos de la barra no están unidos, su relación de fase entre sí no hace diferencia en cuanto a sus frecuencias resonantes. Así, el segundo modo de flexión (fuera de fase) de la figura 21 tiene una frecuencia igual al primer modo de flexión (en fase) de la figura 20. La característica de diseño final necesaria para abatir o disminuir la frecuencia del segundo modo de flexión a menos de la frecuencia de accionamiento puede ser obtenida al alterar la rigidez de muelle de la barra de equilibrio de tal manera que tenga menos rigidez en el segundo modo de flexión que en el primer modo de flexión. La esencia de esta característica de diseño es que la barra de equilibrio se hace extremadamente rígida (excepto por las dos zonas de rigidez reducida 1508 y 1509 de la figura 22) de tal manera que la mayor parte de la flexión se presenta en la barra transversal 1502. La rigidez neta de la barra de equilibrio 1503 se vuelve entonces función de la proporción de amplitud de vibración entre la barra de equilibrio 1503 y el tubo de flujo 1501. La barra de equilibrio se hace rígida en los elementos 1511. Esto tiene el efecto de eliminar el muelle efectivo de la barra de equilibrio 1503 y concentrar el muelle en la barra transversal 1502, de tal manera que el muelle está adyacente a los nodos del extremo. El mover el sitio nodal puede entonces tener un efecto significativo sobre la proporción de muelle efectiva de la barra de equilibrio. En la figura 22 el tubo de flujo 1501 y la barra de equilibrio 1503 tienen iguales amplitudes de vibración del modo de accionamiento. La figura 23 muestra la misma amplitud de vibración del modo de accionamiento de la barra de equilibrio en conjunción con una amplitud de vibración del tubo de flujo casi cero. En ambas figuras, la barra transversal 1502 tiene un plano nodal estacionario 2201 entre el tubo de flujo 1501 y la barra de equilibrio 1503. El plano nodal estacionario 2201 es un plano de vibración cero y no vibra ni con el tubo de flujo ni con la barra de equilibrio. En la figura 22, debido a las amplitudes de vibración iguales, el plano nodal estacionario 2201 está localizado aproximadamente a la mitad entre el tubo de flujo 1501 y la barra de equilibrio 1503. En la figura 23, el tubo de flujo 1501 tiene una amplitud de vibración mucho más baja (y una masa más grande) y por consiguiente, el plano nodal estacionario 2201 en la barra transversal 1502 está ubicado muy cerca del tubo de flujo 1501. En cuanto a la dinámica del sistema es concerniente, el plano nodal estacionario 2201 marca el extremo o final de la región de muelle de la barra de equilibrio 1503 en cada barra transversal 1502. El muelle efectivo más corto de la barra de equilibrio 1503 de la figura 22 le proporciona una rigidez efectiva más alta que el muelle efectivo más largo de la barra de equilibrio 1503 de la figura 23. Con la mayor parte de la función de muelle de la barra de equilibrio 1503 residente en las barras transversales 1502, una proporción de amplitud más alta de tubo de flujo/barra de equilibrio da como resultado una región de muelle efectiva de la barra de equilibrio más corta y más rígida que una proporción de amplitud más baja. Así, al diseñar el medidor de tal manera que tenga una proporción de amplitud más alta de tubo de flujo/barra de equilibrio en el primer modo de flexión (accionamiento) que en el segundo modo de flexión de Coriolis puede dar como resultado que el segundo modo de flexión de Coriolis tenga una frecuencia resonante más baja que el primer modo de flexión (accionamiento) . Esto se explica a continuación. La proporción de amplitud de vibración en el modo de accionamiento es determinada por la masa y rigidez de los dos elementos vibrantes. Si el tubo de flujo 1501 y la barra de equilibrio 1503 tienen frecuencias resonantes iguales (y deben para un medidor de flujo equilibrado dinámicamente) entonces la siguiente relación es cierta: w? También, se cumple con la ley de conservación del momento: MtVt = MbbVbb Se puede demostrar a partir de estas dos leyes que la proporción de amplitud de vibración es el recíproco de la proporción de masa y también que la proporción de masa y proporción de rigidez deben ser iguales: M b.b ? Hb M. Por consiguiente, para que la barra de equilibrio 1503 tenga una amplitud de vibración más baja que el tubo de flujo 1501, la barra de equilibrio necesita tener una masa y rigidez más altas que el tubo de flujo. La frecuencia de accionamiento es elevada por encima de la frecuencia del segundo modo de flexión de Coriolis de la siguiente manera. La proporción de amplitud de vibración en el primer modo de flexión entre el tubo de flujo 1501 y la barra de equilibrio 1503 se hace alta. Esto se hace al fabricar pesados y rígidos a la barra de equilibrio 1503 y sus elementos 1511 en comparación con el tubo de flujo 1501. El resultado es que el plano nodal estacionario 2201 en la barra transversal 1502 es cercano a la barra de equilibrio 1503. Esto hace alta ala proporción de muelle de la barra de equilibrio 1503 (en el modo de accionamiento) . Sin embargo, en el segundo modo de flexión de Coriolis, la proporción de amplitud es invertida. La amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo es baja debido a que no es impulsada a su frecuencia resonante por la fuerza de Coriolis. La amplitud de la barra de equilibrio en el segundo modo de flexión es alta debido a que es excitada por la desviación de Coriolis del tubo de flujo 1501 o cerca de su frecuencia resonante del segundo modo de flexión. La proporción de amplitud de vibración del tubo de flujo/barra de equilibrio en el segundo modo de flexión de Coriolis es así baja y da como resultado que los planos nodales estacionarios estén cercanos al tubo de flujo 1501. Esto hace a los muelles de la barra de equilibrio relativamente largos y la proporción de muelle de la barra de equilibrio baja en el segundo modo de flexión de Coriolis. Esto disminuye o abate la frecuencia del segundo modo de flexión. El segundo modo de flexión de Coriolis con la proporción de amplitud baja es mostrado en la figura 24. Debido a que la proporción de amplitud de vibración es alta en el modo de accionamiento y es baja en el segundo modo de flexión de Coriolis, los muelles de la barra de equilibrio (que residen en la barra transversal 1502) son más rígidos en el modo de accionamiento que en el segundo modo de flexión de Coriolis. Esto permite que el segundo modo de flexión tenga realmente una frecuencia más baja que el primer modo de flexión de accionamiento. En resumen, hay cuatro aspectos o características de diseño que permiten que la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio se encuentre debajo de la frecuencia de accionamiento. La primera es que la rigidez es abatida en ambos lados de su región central 1506. Esto abate la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Esto se hace mediante los elementos 1508 y 1509 que son flexibles y tienen una baja proporción de muelle. Segundo, la masa de la barra de equilibrio 1503 es reducida en su región central 1506 e incrementada inmediatamente afuera de las regiones de rigidez reducida 1508 y 1509. Esto eleva la frecuencia de accionamiento y disminuye la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio. Tercero, la barra de equilibrio 1503 se hace rígida en sus elementos de viga 1511, de tal manera que mucho del muelle de la estructura vibratoria se presenta en la barra transversal 1502. Esto provoca que la rigidez de la barra de equilibrio se convierta en una función de la proporción de amplitud de vibración entre el tubo de flujo y la barra de equilibrio. Cuarto, la masa y rigidez relativas del tubo de flujo 1501 y la barra de equilibrio 1503 se hacen de tal manera que la proporción de amplitud de vibración (tubo de flujo/barra de equilibrio) sea más alta en el modo de accionamiento que en el segundo modo de flexión de Coriolis. Esto permite que el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio tenga una frecuencia resonante ligeramente menor que el primer modo de flexión (accionamiento) . Puede no ser necesario emplear todas estas características de diseño para provocar que la segunda frecuencia de la barra de equilibrio sea menor a la frecuencia de accionamiento. Solamente es necesario emplear suficientes de estas características para reducir la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio 1503 de tal manera que sea lo suficientemente menor que la frecuencia de accionamiento que la sensibilidad de flujo del medidor siga siendo independiente de la densidad del material. La otra modalidad de la presente invención, aquella en la cual la frecuencia resonante del segundo modo de flexión se coloca por encima de la frecuencia de accionamiento, se lleva a cabo mediante el uso de las mismas técnicas de diseño como se describen para la primera modalidad. La única diferencia es que la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio no tiene que ser abatida tanto. Tiene que ser abatida algo debido a que el segundo modo de flexión tiene normalmente una frecuencia resonante mucho más alta que la frecuencia de accionamiento que no es excitado significativamente por las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo (que se presentan a la frecuencia de accionamiento) . Con el fin de abatir la cantidad más pequeña para esta modalidad, es necesario solamente aplicar unas pocas de las técnicas de diseño o aplicarlas con moderación. Las modalidades descritas anteriormente de la invención tienen la forma de un solo tubo recto con una barra de equilibrio paralela además del tubo de flujo. Esto se ha hecho solamente por claridad de los conceptos de la invención. Los principios y características de diseño de la invención se aplican igualmente bien a un medidor de flujo de Coriolis de un solo tubo recto con una barra de equilibrio concéntrica (figura 25) también como a medidores de flujo de un solo tubo curvo (figura 26) con barras de equilibrio concéntricas. La modalidad preferida es la de un solo tubo recto con barra de equilibrio concéntrica de la figura 25. La figura 25 y la figura 26, por claridad, tienen la mitad frontal de la barra de equilibrio retirada de tal manera que el tubo de flujo puede ser visto. La figura 25 es la modalidad más simple y más compacta. La modalidad de la figura 25 es similar a aquella de las figuras 22-24 excepto que la barra de equilibrio 2503 es concéntrica con y rodea el tubo de flujo 2501. La barra de equilibrio 2503 es conectada en sus extremos mediante barras transversales 2502 al tubo de flujo 2501. La porción central de la barra de equilibrio 2503 es ligera debido al hueco o vacío 2507. Las secciones 2508 y 2509 son de rigidez reducida. La barra de equilibrio 2503 también tiene elementos de masa agregada 2504 y 2505 correspondientes a los elementos 1504 y 1505 en las figuras 22-24. Este diseño de la modalidad de la figura 25 permite que la frecuencia del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio 2503 sea más baja que la frecuencia del primer modo de flexión (accionamiento) y proporciona las mismas ventajas descritas anteriormente para la modalidad de las figuras 22-24. La barra de equilibrio 2503 incluye secciones del extremo 2511 y la sección central 2506. La figura 26 describe una modalidad que es similar en muchos aspectos a aquella de la figura 25, excepto que el tubo de flujo 2601 y su barra de equilibrio concéntrica circundante 2603 no es recta sino que en lugar de esto es curva hacia arriba desde la horizontal en las porciones 2615 y 2616 desde las cuales se extienden hacia arriba hasta que hacen la transición de la vertical a una horizontal en las áreas 2617 y 2618. La porción central 2606 de la barra transversal 2603 tiene una baja área másica 2607 que comprende un hueco y elementos alargados 2608 y 2609 que tienen adicionalmente una baja proporción de muelle. Los elementos 2604 y 2505 proporcionan masa adicional de la misma manera como los elementos 2504 y 2505 de la modalidad de la figura 25 y de la misma manera como los elementos 1504 y 1505 en la modalidad de las figuras 22-24. En la figura 25, el elemento 2420 de componentes electrónicos del medidor aplica señales de accionamiento vía la trayectoria 2423 al controlador D que coopera con un imán adyacente M para hacer vibrar el tubo de flujo 2501 y la barra de equilibrio 2503 fuera de fase entre sí a una frecuencia de accionamiento resonante. Con el flujo de material en el tubo de flujo vibrante, las fuerzas de Coriolis son aplicadas al tubo de flujo para desviar su porción izquierda fuera de fase con respecto a su porción derecha como es bien conocido en la técnica. Estas desviaciones de Coriolis son detectadas por el detector izquierdo SL y el detector derecho SR. Señales que representan las desviaciones de Coriolis son aplicadas sobre las trayectorias 2421 y 2422 a los componentes electrónicos 2420 del medidor que procesan las señales de la manera convencional para generar información de salida pertinente al material que fluye. Esta información es aplicada a la trayectoria 2420 y puede incluir densidad del material, velocidad de flujo del material, etc. En la figura 25, el controlador D, el detector izquierdo SL y el detector derecho SR comprenden cada uno el par de bobina/imán, los imanes son designados como M y son unidos al tubo de flujo próximo a la bobina SL, D y SR de cada par de bobina/imán. La modalidad de la figura 26 es asociada similarmente con un elemento de componentes electrónicos (no mostrado) comparable a los componentes electrónicos 2420 del medidor. La modalidad de la figura 26 tiene similarmente un controlador D, un detector izquierdo SL y un detector derecho SR (no mostrados todos) en la vista de la figura 26 puesto que el tubo de flujo vibra en un plano transversal a la presentación de la figura 26. En esta vista, solamente el imán izquierdo asociado con el detector izquierdo SL (no mostrado) y el imán central M asociado con el controlador D (no mostrado) y el imán derecho M asociado con el detector SR (no mostrado) pueden ser vistos en la figura 26. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (33)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método para poner en operación un medidor de flujo de Coriolis que tiene un tubo de flujo y una barra de equilibrio orientada sustancialmente paralela al tubo de flujo; el método está caracterizado porque comprende las etapas de: hacer fluir el material a través del tubo; hacer vibrar el tubo de flujo y la barra de equilibrio a una frecuencia de modo de accionamiento sustancialmente igual a la frecuencia resonante de la barra de equilibrio y el tubo de flujo con el flujo de material; mediante lo cual se inducen desviaciones de Coriolis periódicas a la frecuencia del modo de accionamiento en el tubo de flujo vibratorio como resultado del flujo del material a través del tubo de flujo vibratorio, las desviaciones de Coriolis periódicas están caracterizadas por regiones de desviación también como nodos que no tienen desviación; la frecuencia del modo de accionamiento es dependiente de la densidad del flujo del material y cambia inversamente con un cambio en la densidad del flujo del material; detectar la velocidad relativa del tubo de flujo con respecto a la barra de equilibrio para generar señales que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo y derivar información concerniente al material que fluye en respuesta a la generación de tales señales, las señales tiene una amplitud que cambia con la densidad; caracterizado porque la barra de equilibrio tiene una distribución de masa y rigidez no uniformes a lo largo de su longitud, de tal manera que la frecuencia resonante de la barra de equilibrio en un modo de vibración que tiene el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas sobre el tubo de flujo es cercana a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo; desviaciones semejantes a las de Coriolis son inducidas en la barra de equilibrio a la frecuencia del modo de accionamiento en respuesta a las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo y representan un modo de vibración semejante al de Coriolis para el cual la frecuencia resonante de la barra de equilibrio es cercana a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud proporcional a la magnitud de las fuerzas de Coriolis sobre el tubo de flujo vibratorio con el flujo del material y las señales generadas que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo son generadas con respecto a las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio, mediante esto las desviaciones semejantes a las de Coriolis alteran la amplitud de las señales; las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio que tienen una amplitud de vibración que es función de las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo también como la diferencia entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio; un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento provoca un cambio en la separación de frecuencias entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis; un cambio en la separación de frecuencias cambia la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis y un cambio en la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis con la densidad cancela o contrarresta el cambio en amplitud de las desviaciones de Coriolis con la densidad y da como resultado una magnitud de sensibilidad al flujo que es independiente de los cambios en la densidad del material que fluye.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además: poner en operación el medidor de flujo para responder a un cambio en la densidad del flujo de material para alterar la proporción entre la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una primera dirección y además para alterar la proporción entre la amplitud de desviación de Coríolis del tubo de flujo y la amplitud de desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; los cambios en la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en la primera dirección y en la segunda dirección son efectivas para obtener una magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo que es sustancialmente independiente a los cambios en la densidad del flujo de material.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud de vibración que cambia inversamente con la magnitud de la separación de la frecuencia del modo de accionamiento de la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio, el método incluye además : alterar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una primera dirección en respuesta a un cambio en la proporción de la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y barra de equilibrio resultante del cambio en la densidad del flujo de material; alterar la proporción entre la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo y la amplitud de la desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio en respuesta al cambio en la frecuencia del modo de accionamiento resultante del cambio en la densidad de flujo del material para alterar la magnitud de la sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; los cambios en la magnitud de la sensibilidad al flujo en la primera dirección y en la segunda dirección son efectivos para obtener una magnitud de sensibilidad al flujo sustancialmente constante del medidor de flujo sobre un rango de densidades de flujo del material.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además la etapa de inducir desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio, el modo de vibración semejante al de Coriolis tiene una frecuencia resonante menor que la frecuencia de accionamiento; las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio están fuera de fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además la etapa de inducir desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio, el modo de vibración semejante al de Coriolis tiene una frecuencia resonante mayor que la frecuencia de accionamiento; las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio están en fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las desviaciones semejantes a las de Coriolis son inducidas en la barra de equilibrio al: flexionar los extremos del tubo de flujo en respuesta a las desviaciones de Coriolis periódicas para flexionar un primer extremo del los medios de barra transversal y flexionar un segundo extremo de los medios de barra transversal en respuesta a la flexión del primer extremo para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la etapa de transferir el muelle efectivo de la barra de equilibrio a los medios de barra transversal para abatir o disminuir una frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la etapa de abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio al disminuir el muelle efectivo de la barra de equilibrio.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende además la etapa de abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio mediante la provisión de por lo menos una porción flexible de la barra de equilibrio junto con la provisión de masa incrementada sobre por lo menos otra porción de la barra de equilibrio también como la provisión de un vacío en por lo menos una porción de la barra de equilibrio.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la etapa de abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante a Coriolis de la barra de equilibrio mediante la provisión de porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios de alto momento de flexión de la barra de equilibrio para tales desviaciones semejantes a las de Coriolis. 11. El método de conformidad con la reivindicación
11. I, caracterizado porque comprende además la etapa de mantener los nodos del extremo del tubo de flujo vibrante y la barra de equilibrio en los medios de barra transversal que acoplan el tubo de flujo y la barra de equilibrio. 12. El método de conformidad con la reivindicación
12. II, caracterizado porque la etapa de mantener los nodos del extremo comprende la provisión de secciones rígidas de la barra de equilibrio y secciones flexibles de la barra de equilibrio que no comprenden una sección rígida.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el modo de accionamiento comprende un primer modo de flexión y en donde las desviaciones semejantes a las de Coriolis comprenden el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende además la etapa de abatir la frecuencia del segundo modo de vibración de la barra de equilibrio mediante la provisión de una porción central de la barra de equilibrio y una porción flexible sobre cada lado de la porción de la barra de equilibrio junto con la provisión de masa incrementada sobre cada lado de la porción central .
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque incluye además la etapa de abatir la frecuencia resonante del segundo modo de flexión de la barra de equilibrio mediante la provisión de porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios de alto momento de flexión de la barra de equilibro y masa incrementada en sitios de alta amplitud vibracional en el segundo modo de flexión.
16. 16. Un medidor de flujo de Coriolis que tiene un tubo de flujo apto para recibir un flujo de material, una barra de equilibrio orientada sustancialmente paralela al tubo de flujo y medios de barra transversal que acoplan el tubo de flujo con la barra de equilibrio, el medidor de flujo de Coriolis comprende además: medios de accionador arreglados para hacer vibrar el tubo de flujo y la barra de equilibrio en oposición de fase en un modo de accionamiento que tiene una frecuencia sustancialmente igual a la frecuencia resonante del tubo de flujo lleno con material y la barra de equilibro, de tal manera que se inducirán desviaciones de Coriolis periódicas a la frecuencia de accionamiento en el tubo de flujo vibrante cuando el material fluye a través del mismo, las desviaciones de Coriolis periódicas están caracterizadas por regiones de desviaciones, también como nodos que no tienen desviación; la frecuencia del modo de accionamiento es dependiente de la densidad del flujo del material y cambia inversamente con un cambio en la densidad del flujo de material; medios para detectar la velocidad del tubo de flujo con respecto a la barra de equilibrio para generar señales que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo; las señales tienen una amplitud que cambia con la densidad; medios para derivar información de flujo de material en respuesta a la generación de las señales; caracterizado porque la barra de equilibrio tiene una estructura que proporciona una distribución de masa y rigidez no uniformes a lo largo de la longitud de la barra de equilibrio, de tal manera que la frecuencia resonante de la barra de equilibrio en un modo de vibración que tiene el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo es cercana a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo, mediante lo cual las desviaciones semejantes a las de Coriolis serán semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio a la frecuencia del modo de accionamiento en respuesta a las desviaciones de Coriolis del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen el mismo número de nodos como las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo y representan el modo de vibración semejante al de Coriolis para el cual la frecuencia resonante de la barra de equilibrio es cercana a la frecuencia de las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo, las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud proporcional a la magnitud de las fuerzas de Coriolis periódicas del tubo de flujo vibratorio con el flujo del material; las desviaciones semejantes a las de Coriolis definen un modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio que tienen una frecuencia resonante suficientemente cercana, pero no igual, a la frecuencia del modo de accionamiento para hacer variar la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis en respuesta a una variación en la frecuencia del modo de accionamiento; mediante esto las desviaciones semejantes a las de Coriolis alteran la amplitud de las señales; las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio tienen una amplitud de vibración que es función de la desviación de Coriolis del tubo de flujo también como la diferencia entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio; los medios de generación de señales generan tales señales que representan las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo con referencia a las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio, alterando mediante esto la amplitud de las señales generadas; un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento provoca un cambio en la separación de frecuencias entre la frecuencia del modo de accionamiento y la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis; un cambio en la separación de frecuencias cambia la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis y un cambio en la amplitud de las desviaciones semejantes a las de Coriolis con la densidad cancela o contrarresta el cambio en la amplitud de las desviaciones d Coriolis con la densidad y da como resultado una magnitud de la sensibilidad de flujo que es independiente de los cambios en densidad del material que fluye.
17. 17. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque incluye además : medios para poner en operación el medidor de flujo para responder a un cambio en densidad de flujo del material para alterar la proporción entre la amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad de flujo del medidor de flujo en una primera dirección; medios sensibles a un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento que resulta del cambio en densidad del flujo de material para alterar la proporción entre la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo y la amplitud de desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio para cambiar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección; tales cambios en la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en la primera dirección y en la primera dirección son efectivos para obtener una magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo sustancialmente constante que es sustancialmente independiente de los cambios en la densidad del flujo de material.
18. 18. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además: medios sensibles a un cambio en densidad del flujo de material para alterar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una primera dirección en respuesta a un cambio en la proporción de amplitud de vibración del modo de accionamiento del tubo de flujo y la barra de equilibrio; medios sensibles a un cambio en la densidad para alterar la frecuencia del modo de accionamiento; medios para alterar la magnitud de sensibilidad al flujo del medidor de flujo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección en respuesta a un cambio en la proporción de la amplitud de desviación de Coriolis del tubo de flujo a la amplitud de desviación semejante a la de Coriolis de la barra de equilibrio resultante de un cambio en la frecuencia del modo de accionamiento; tales cambios en la magnitud de sensibilidad al flujo en la primera dirección y en la segunda dirección son efectivos para obtener una magnitud de sensibilidad al flujo del material sustancialmente constante del medidor de flujo.
19. 19. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 16, caracterizado porque los medios para hacer vibrar la barra de equilibrio incluyen medios para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio a la frecuencia de accionamiento, la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis es mayor que la frecuencia del modo de accionamiento y las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio están en fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo.
20. 20. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 18, caracterizado porque los medios para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio extienden fuerzas indicadoras de las desviaciones de Coriolis periódicas desde el por lo menos un tubo de flujo a través de la barra transversal a la barra de equilibrio para inducir las desviaciones semejantes a las de Coriolis en la barra de equilibrio.
21. 21. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además medios para abatir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio a un valor menor que aquel de la frecuencia del modo de accionamiento y las desviaciones semejantes a las de Coriolis de la barra de equilibrio están fuera de fase con las desviaciones de Coriolis periódicas del tubo de flujo.
22. 22. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 21, caracterizado porque los medios para abatir la frecuencia resonante comprenden masa agregada en la barra de equilibrio en regiones de alta amplitud vibracional en el modo de vibración semejante al de Coriolis y comprenden porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios de alto momento de flexión en el modo de vibración semejante al de Coriolis.
23. 23. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 21, caracterizado porque el modo de accionamiento comprende un primer modo de flexión y en donde el modo de vibración semejante al de Coriolis comprende un segundo modo de flexión.
24. 24. El medidor de flujo de Coriolis de la reivindicación 22, caracterizado porque los medios para abatir la frecuencia resonante comprenden además una porción central rígida de la barra de equilibrio y una masa agregada sobre cada lado de la porción central rígida y en donde los medios para abatir la frecuencia resonante comprenden además porciones flexibles de la barra de equilibrio en sitios ya sea sobre un lado u otro de la porción central rígida.
25. 25. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque los medios para abatir la frecuencia resonante comprenden además un hueco o vacío en la porción central para elevar la frecuencia de accionamiento.
26. 26. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la porción flexible comprende fuelles.
27. 27. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque comprende además medios para reducir el muelle efectivo de la barra de equilibrio para reducir la frecuencia resonante del modo de vibración semejante al de Coriolis de la barra de equilibrio .
28. 28. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además medios para concentrar el muelle efectivo del por lo menos un tubo de flujo y la barra de equilibrio en la barra transversal .
29. 29. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque los medios para concentrar el muelle efectivo comprenden elementos rígidos sobre la barra de equilibrio y elementos flexibles que comprenden cada porción de la barra de equilibrio que no comprende un elemento rígido.
30. 30. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el nodo del extremo del tubo de flujo y la barra de equilibrio es mantenido en la barra transversal.
31. 31. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende un tubo de flujo sustancialmente recto y una barra de equilibrio sustancialmente recta.
32. 32. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende un tubo de flujo que tiene una porción curva y una barra de equilibrio que tiene una porción curva.
33. 33. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las desviaciones semejantes a las de Coriolis comprenden el segundo modo de flexión de la barra de equilibrio.