PL198420B1 - Sposób formowania rury wyrównawczej dla przepływomierza wibracyjnego typu Coriolisa i przepływomierz wibracyjny typu Coriolisa zawierający rurę wyrównawczą - Google Patents

Abstract

12. Przep lywomierz wibracyjny typu Corio- lis'a zawieraj acy rur e wyrównawcz a oraz rur e przep lywow a obioru przep lywaj acego materia lu z któr a s a sprz ezone ko nce rury wyrównawczej poprzez elementy wzmacniaj ace, przy czym z rur a przep lywow a jest po laczony nap ed, za s rura przep lywowa i rura wyrównawcza s a ru- chome wibruj aco o fazach przeciwnych do cz e- stotliwo sci nap edowej, równej cz estotliwo sci rezonansowej rury przep lywowej z materia lem przep lywowym, a ponadto z rur a przep lywow a s a sprz ezone elementy przetwornika przesu- ni ecia do wytwarzania sygna lów, w odpowiedzi na odchylenia Coriolis'a, znamienny tym, ze na rurze wyrównawczej (102) jest usytuowany co najmniej jeden element zebrowy (203). PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób formowania rury wyrównawczej dla przepływomierza wibracyjnego typu Coriolisa i przepływomierz wibracyjny typu Coriolisa zawierający rurę wyrównawczą.

Znane są przepływomierze wibracyjne typu Coriolisa zawierające rurę przepływową, poprzez którą przepływa masa materiału, podczas gdy rura przepływowa wibruje ze swoją częstotliwością rezonansową. Kiedy, materiał nie przepływa, każdy punkt rury przepływowej wibruje w fazie z każdym innym punktem na rurze przepływowej. Dwa przetworniki przesunięcia (zazwyczaj czujniki prędkości), umieszczone w różnych punktach na rurze przepływowej, wytwarzają sinusoidalne sygnały, które mają tą samą fazę, kiedy nie przepływa żaden materiał, i które mają różnicę faz, kiedy materiał przepływa.

Ta różnica faz jest spowodowana poprzez siły Coriolis'a, wytworzone przez przepływ materiału przez wibrującą rurę przepływową. Wielkość różnicy faz pomiędzy dowolnymi dwoma punktami wzdłuż długości rury przepływowej jest proporcjonalna do współczynnika przepływu masy przepływu materiału. Przepływomierze masy Coriolis'a wykorzystują przetwarzanie sygnału, które określa tą różnicę faz i wytwarza sygnał wyjściowy, wskazujący współczynnik przepływu masy wzdłuż z innymi informacjami, odnoszącymi się do przepływu materiału.

Przepływomierze Coriolis'a mogą mieć albo pojedynczą rurę przepływową i sprzężoną rurę wyrównawczą albo wiele rur przepływowych. Istotnym jest, aby układ wibrujący przepływomierza Coriolis'a zawierał dynamicznie wyrównywany układ. W przepływomierzach Coriolis'a, mających parę rur przepływowych, rury przepływowe wibrują w przeciwieństwie faz, aby utworzyć dynamicznie wyrównany układ. W przepływomierzach o pojedynczej rurze przepływowej, rura przepływowa wibruje w przeciwieństwie faz ze sprzężoną rurą wyrównawczą, aby utworzyć dynamicznie wyrównany układ.

Układ wibrujący przepływomierza Coriolis'a działa z częstotliwością rezonansową wibrujących elementów, włączając w to rurę przepływową wypełnioną materiałem. To wymaganie nie stanowi żadnego problemu w przepływomierzach o podwójnej rurze przepływowej, ponieważ dwie rury przepływowe są identyczne, obie zawierają przepływający materiał i dlatego też mają taką samą częstotliwość rezonansową. Jakkolwiek, sprostanie takiemu wymaganiu stanowi problem dla przepływomierzy o pojedynczej rurze. Rura przepływowa i otaczająca ją rura wyrównawcza mają inną budowę o innych fizycznych i wibracyjnych cechach. Rura przepływowa jest elementem walcowatym, który ma względnie małą średnicę, w porównaniu z rurą wyrównawczą. W przepływomierzach znanych ze stanu techniki, rura wyrównawcza jest większą koncentryczną rurą walcowatą. Dla walców o tej samej długości, kiedy wzrasta średnica, wzrasta także sztywność w większym stopniu niż masa. Dlatego też rura wyrównawcza (bez dodanej masy) ma większą częstotliwość rezonansową niż ten z rurą przepływową wypełnioną materiałem. Ponieważ jest to pożądane, aby rura wyrównawcza i rura przepływowa wypełniona materiałem miały taką samą częstotliwość rezonansową, przepływomierze znane ze stanu techniki wykorzystywały środki, takie jak mocowanie odważników do rury wyrównawczej w celu obniżenia jego częstotliwości rezonansowej w stosunku do częstotliwości rury przepływowej. Takie układy są znane z amerykańskich opisów patentowych USA nr 5691485 i 5796012. Chociaż takie układy znane ze stanu techniki efektywnie dopasowują częstotliwość rezonansową rury wyrównawczej do częstotliwości rury przepływowej, użycie mechanicznych środków, takich jak dodane odważniki, dają w wyniku niewygodną i drogą budowę. Ponadto, jeżeli gęstość mierzonego płynu jest istotnie wysoka lub niska, wymagane są specjalne odważniki do utrzymania wyrównanej budowy.

Innym problemem z jedno rurowymi przepływomierzami znanymi ze stanu techniki jest to, że wykorzystanie elementu walcowego dla rury wyrównawczej daje w wyniku wytworzenie niepożądanych częstotliwości, które są zbliżone do częstotliwości sygnałów odchyleń Coriolis'a. Sygnały Coriolis'a mają częstotliwość równą pierwszemu zginającemu trybowi (częstotliwość napędu) przepływomierza. Jest korzystnym dla efektywnego przetwarzania sygnałów, aby sygnały odchyleń Coriolis'a miały dużą amplitudę i były oddzielone w częstotliwości od niechcianych wibracji. To umożliwia obwodowi przetwarzanie sygnałów odchyleń Coriolis'a bez zakłóceń. Wykorzystanie rury wyrównawczej stanowi problem, ponieważ walec ma symetryczną budowę, mającą równe częstotliwości wibracji we wszystkich fazach wibracji. Walcowata rura wyrównawcza może mieć niepożądane wibracje poprzeczne (prostopadłe do płaszczyzny napędu), które mają równe częstotliwości z sygnałem odchyleń Coriolis'a.

Problemem jest to, że przepływomierze znane ze stanu techniki wykorzystują elementy, takie jak odważniki, zamocowane do walcowatej rury wyrównawczej. Odważniki mogą obniżać częstotliwość rezonansową rury wyrównawczej, nie robiąc nic aby oddzielić pożądane i niepożądane częstoPL 198 420 B1 tliwości wibracji. Zastosowanie odważników jest kosztowne i niepożądane oraz ogranicza zakres gęstości przepływomierza.

Dalszym problemem jedno rurowych przepływomierzy znanych ze stanu techniki jest zamocowanie przetworników przesunięcia i napędu do walcowatej rury wyrównawczej. Przetworniki przesunięcia i napędy zawierają układ magnesu i cewki z magnesem, zamocowanym na rurze przepływowej i cewce na rurze wyrównawczej. Mocowanie cewki do rury wyrównawczej wymaga specjalnych operacji maszynowych. Wymaga to obrabiania płaszczyzn na rurze wyrównawczej, z powodu trudności w zamocowaniu do walcowatej płaszczyzny. Należy także wywiercić i nagwintować otwory dla śrub mocujących. Problem powstaje, gdy po obróbce płaszczyzn, grubość ścian nie będzie wystarczająca dla odpowiedniego gwintowania. W ostateczności, obrabia się duże otwory w środku płaszczyzny, tak aby magnes mógł wystawać poprzez ścianę pręta wyrównawczego do środka cewki. Jest to niewygodny, czasochłonny i drogi proces. Cewki muszą zostać wykonane tak aby były dopasowane do powierzchni walcowatej rury wyrównawczej. W wyniku tego, każdy przepływomierz musi mieć dopasowane cewki indywidualnie. Wykorzystanie płaszczyzn pozwala na wykorzystanie standardowej cewki w większości przepływomierzy Coriolis'a.

Dalszym problemem prosto rurowych przepływomierzy Coriolis'a znanych ze stanu techniki, wykorzystujących walcowatą rurę wyrównawczą, jest to, że oddzielny element, określony jako element wzmacniający, musi być zamocowany do końców rury wyrównawczej. Rura wzmacniająca jest elementem w kształcie pierścienia, mającym płaszczyznę prostopadłą do wzdłużnej osi rury wyrównawczej. Zewnętrzny obwód każdego elementu wzmacniającego jest zamocowany do wewnętrznej ściany rury wyrównawczej na każdym z jej końców. Każdy element wzmacniający ma środkowy otwór do przyjmowania rury przepływowej, która wystaje poprzez rurę wzmacniającą i kończy się w końcowych kołnierzach. Elementy wzmacniające są tradycyjnie lutowane lub zespawane z rurą wyrównawczą na ich zewnętrznym obwodzie i z rurą przepływową na ich wewnętrznym obwodzie. Element wzmacniający zapewnia ścieżkę, która pozwala na połączenie elementu wzmacniającego i rury przepływowej w pojedynczy wibrujący układ. Nierozłączność połączeń pomiędzy elementami wzmacniającymi i innymi składnikami jest krytyczna. Jeśli jakiekolwiek z czterech lutowanych lub zespawanych połączeń nie jest kompletne lub ma wadę, działanie i wiarygodność przepływomierza są wątpliwe. Problemem jest to, że w krytycznych obszarach występują cztery połączenia.

Dlatego też można zauważyć, że wykorzystanie walcowatego elementu jako rury wyrównawczej w jedno rurowych przepływomierzach Coriolis'a powoduje problemy w obniżaniu częstotliwości rezonansowej rury wyrównawczej, obniżaniu poprzecznych wibracji rury wyrównawczej, mocowaniu napędu i cewek przetworników przesunięcia do rury wyrównawczej oraz w konieczności zastosowanie oddzielnego elementu wzmacniającego do połączenia końców rury wyrównawczej z rurą przepływową.

Z amerykańskiego opisu patentowego USA 5969265 znany jest przepływomierz Coriolis'a mający czułość przepływową, która zmniejsza się wraz ze wzrostem gęstości płynu. Układy elektroniczne przepływomierza muszą równoważyć takie przejście. Powodem takiego przejścia jest to, że amplituda sygnałów wyjściowych przetworników przesunięcia jest proporcjonalna do względnej prędkości pomiędzy rurą przepływową i rurą wyrównawczą. Na rurę wyrównawczą działają odchylenia Coriolis'a z przepływem, podczas gdy na rurę wyrównawczą znaną ze stanu techniki nie. Każdy sygnał na wyjściu przetwornika przesunięcia jest sumą wektorową fazowej zmiany prędkości odchylenia Coriolis'a rury przepływowej i nie fazowej zmiany prędkości rury wyrównawczej. Zmiana fazy siatki pomiędzy przetwornikami przesunięcia jest zmniejszona o nie fazowo zmienione wibracje rury wyrównawczej. Jeśli amplituda napędu wprawiającego w wibracje rurę wyrównawczą jest większa w porównaniu z amplitudą napędu wprawiającego w wibracje rurę przepływową, wtedy na wyjściu zmiana fazy siatki jest znacząco obniżona. Jeśli amplituda napędu wprawiającego w wibracje rurę wyrównawczą jest mniejsza w porównaniu z rurą przepływową, wtedy na wyjściu faza siatki jest obniżona w niewielkim stopniu.

Sposób formowania rury wyrównawczej dla przepływomierza wibracyjnego typu Coriolisa, według wynalazku, w którym odlewa się rurę wyrównawczą w postaci wydłużonego elementu, mającego promieniowy otwór środkowy w którym umieszcza się rurę przepływową i jednocześnie formuje się element wzmacniający stanowiący jedną część z rurą wyrównawczą, przy czym na każdym końcu wydłużonego elementu jest uformowany środkowy otwór, a ponadto na rurze wyrównawczej kształtuje co najmniej jedną lukę, charakteryzuje tym, że na rurze wyrównawczej odlewa się co najmniej jeden element żebrowy za pomocą którego podnosi się częstotliwość poprzecznych wibracji rury wyrównaw4

PL 198 420 B1 czej, przy czym co najmniej jeden element żebrowy zawiera żebra, które formuje się na bokach rury wyrównawczej i równolegle do wzdłużnej osi rury wyrównawczej, a na żebrach kształtuje się części, za pomocą których zwiększa się obszar przekroju poprzecznego rury wyrównawczej w obszarach usytuowanych przy co najmniej jednej luce, która przesuwa rozciągające i ściskające siły, wywierane osiowo na rurę wyrównawczą, w położeniu zmiany długości rury przepływowej.

Odlewa się pierwszy element mocujący stanowiący część środkową integralny z rurą wyrównawczą, za pomocą którego mocuje się napęd do rury wyrównawczej, przy czym pierwszy element mocujący stanowi osiowo usytuowany element centralny na rurze wyrównawczej, po czym kształtuje się na nim płaską powierzchnię, mającą środkowy otwór mocujący napęd do pręta wyrównawczego.

Odlewa się drugi element mocujący nierozłączny z rurą wyrównawczą, za pomocą którego mocuje się elementy przetwornika przesunięcia do rury wyrównawczej, przy czym drugi element mocujący odlewa się z płaską powierzchnią, mającą otwór mocujący elementy przetwornika przesunięcia do pręta wyrównawczego.

Odlewa się elementy nierozłączne z rurą wyrównawczą za pomocą których obniża się częstotliwość rezonansową rury wyrównawczej w kierunku przepływu materiału wypełniającego w rurze, zawierające części o podwyższonej elastyczności, nierozłączne z rurą wyrównawczą, przy czym części o podwyższonej elastyczności mają postać luk usytuowanych osiowo na rurze wyrównawczej po każdej stronie części środkowej rury wyrównawczej, zaś element obniżający częstotliwość stanowią również czynnik kalibrujący przepływomierza Coriolis'a, niezależny od gęstości przepływającego materiału.

Odlewa się element mocujący stanowiący część środkową połączony nierozłącznie z rurą wyrównawczą, za pomocą którego obniża się amplitudę wibracji rury wyrównawczej w odniesieniu do amplitudy wibracji rury przepływowej.

Odlewanie prowadzi się za pomocą formy w której kształtuje się wgłębienie do formowania wydłużonego elementu stanowiącego rurę wyrównawczą, mającego promieniowy otwór środkowy do przyjmowania rury przepływowej oraz wgłębienie do formowania elementu wzmacniającego nierozłącznie połączonego z rurą wyrównawczą, który ma środkowy otwór na każdym końcu wydłużonej części, a ponadto w formie kształtuje się wgłębienie do formowania co najmniej jednej luki na rurze wyrównawczej oraz wgłębienie, do formowania co najmniej jednego elementu żebrowego nierozłącznego z rurą wyrównawczą, przy czym na co najmniej jednym elemencie żebrowym formuje się żebra po każdej stronie rury wyrównawczej i równolegle do wzdłużnej osi rury wyrównawczej, po czym wypełnia się wgłębienia stopionym tworzywem i formuje się rurę wyrównawczą, która następnie wyjmuje się z formy.

Odlewanie prowadzi się w formie, mającej ukształtowane wgłębienie do formowania pierwszego elementu mocującego, nierozłącznego z rurą wyrównawczą, za pomocą którego mocuje się napęd do rury wyrównawczej i który ma postać centralnego osiowego elementu z płaską powierzchnią i środkowym otworem dla napędu.

Odlewanie prowadzi się w formie mającej ukształtowane wgłębienie do formowania drugiego elementu mocującego nierozłącznego z rurą wyrównawczą, za pomocą którego mocuje się elementy przetwornika przesunięcia do rury wyrównawczej i do formowania płaskiej powierzchni z otworem mocującym elementów przetwornika przesunięcia.

Odlewanie prowadzi się w formie mającej ukształtowane wgłębienie do formowania elementów nierozłącznych z rurą wyrównawczą, obniżających częstotliwości rezonansowe rury wyrównawczej w kierunku płynięcia przez rurę materiału wypełniającego, zawierających części o podwyższonej elastyczności, nierozłączne z rurą wyrównawczą, przy czym części podnoszące elastyczność rury wyrównawczej, mają postać luk usytuowanych osiowo po każdej stronie rury wyrównawczej, zaś element obniżający częstotliwość stanowi również czynnik kalibrujący przepływomierza Coriolis'a, niezależny od gęstości przepływającego materiału.

Odlewanie prowadzi się w formie mającej ukształtowane wgłębienie do formowania elementu obudowy nierozłącznego z rurą wyrównawczą, za pomocą którego amplituda wibracji rury wyrównawczej zmniejsza się w odniesieniu do amplitudy wibracji rury przepływowej.

Odlewanie prowadzi się wypełniając wgłębienia w formie materiałem do formowania rury wyrównawczej.

Przepływomierz wibracyjny typu Coriolisa zawierający rurę wyrównawczą, według wynalazku, oraz rurę przepływową obioru przepływającego materiału z którą są sprzężone końce rury wyrównawczej poprzez elementy wzmacniające, przy czym z rurą przepływową jest połączony napęd, zaś rura

PL 198 420 B1 przepływowa i rura wyrównawcza są ruchome wibrująco o fazach przeciwnych do częstotliwości napędowej, równej częstotliwości rezonansowej rury przepływowej z materiałem przepływowym, a ponadto z rurą przepływową, są sprzężone elementy przetwornika przesunięcia do wytwarzania sygnałów, w odpowiedzi na odchylenia Coriolis'a, charakteryzuje się tym, że na rurze wyrównawczej jest usytuowany co najmniej jeden element żebrowy.

Co najmniej jeden element żebrowy stanowi całość z rurą wyrównawczą.

Co najmniej jeden element żebrowy jest zamocowany do rury wyrównawczej.

Co najmniej jeden element żebrowy jest usytuowany na boku rury wyrównawczej i jest zorientowany równolegle do wzdłużnej osi rury wyrównawczej.

Co najmniej jeden element żebrowy jest ułożony wzdłuż całej długości rury wyrównawczej.

Korzystnym jest gdy, co najmniej jeden element żebrowy ma postać pary żeber, umieszczonych na przeciwległych bokach rury wyrównawczej, przy czym żebra są ułożone na długości mniejszej niż długość rury wyrównawczej, zaś rura wyrównawcza jest w postaci walca otaczającego rurę przepływową.

Rura wyrównawcza zawiera luki i występy, przy czym rura wyrównawcza ma zwiększony przekrój poprzeczny o żebra w miejscu, w którym są usytuowane występy, przy lukach rury wyrównawczej.

Rura wyrównawcza zawiera otwór dla magnesu i cewki napędu, oraz pierwszy element mocujący usytuowany wewnątrz części środkowej, przy otworze i połączony nierozłącznie z rurą wyrównawczą, zaś cewka napędu jest zamocowana do rury wyrównawczej za pomocą pierwszego elementu mocującego.

Pierwszy element mocujący zawiera osiowo centrującą część środkową usytuowaną na rurze wyrównawczej, która ma płaską powierzchnię ze środkowym otworem.

Na korpusie rury wyrównawczej jest usytuowany, połączony z nią nierozłącznie drugi element mocujący, który składa się z elementów mocujących dla przetworników przesunięcia.

Drugi element mocujący zwiera płaską powierzchnię, mającą ukształtowany otwór mocujący cewki przetwornika przesunięcia.

Z rurą wyrównawczego jest połączona nierozłącznie część środkowa.

Rura wyrównawcza zawiera dodatkowe elementy podwyższające elastyczność rury wyrównawczej zamocowane do niej nierozłącznie.

Dodatkowe elementy podwyższające elastyczność rury wyrównawczej, mają postać luk ukształtowanych w rurze wyrównawczej i usytuowanych osiowo po każdej stronie części środkowej rury wyrównawczej.

Rura wyrównawcza zawiera nierozłączną z nią część środkową do zmniejszania amplitudy wibracji rury wyrównawczej w odniesieniu do amplitudy wibracji rury przepływowej.

Rura wyrównawcza zawiera nierozłączne z nią elementy obniżające częstotliwość wtórnego zginania rury wyrównawczej.

Z rurą wyrównawczą są połączone nierozłącznie elementy wzmacniające na jej końcach, przy czym każdy element wzmacniający jest okrągły i ma środkowy otwór dla rury przepływowej oraz ma powierzchnię prostopadłą do wzdłużnej osi rury wyrównawczej.

Zaletą rozwiązania według wynalazku, jest to, że proponowane puste przestrzenie po każdej stronie środkowego przedziału obniżają sztywność rury wyrównawczej. Obniża to częstotliwość rezonansową rury wyrównawczej, tak aby była ona równa częstotliwości rezonansowej rury przepływowej wypełnionej materiałem. Ten sposób obniżania częstotliwości rezonansowej rury wyrównawczej jest udoskonaleniem w stosunku do stosowania obciążników w przepływomierzach znanych ze stanu techniki. Obciążniki obniżają częstotliwość wibracji o taką samą wartość we wszystkich kierunkach. Puste przestrzenie mogą być umieszczone w jednej płaszczyźnie, dla selektywnego obniżenia częstotliwości wibracji trybu napędu. W obecnym wynalazku, puste przestrzenie są rozmieszczone w obszarach rury wyrównawczej, które doświadczają maksymalnych napięć naginających w trybie napędu. Pozostawia to materiał rury wyrównawczej w pobliżu neutralnej osi i obniża częstotliwość rezonansową w płaszczyźnie napędu. Dla wibracji poprzecznych, puste przestrzenie usuwają materiał z obszaru neutralnej osi i pozostawiają materiał w obszarze najwyższych napięć zginających.

Puste przestrzenie mają kolejną zaletę. Usunięcie sztywności w trybie napędu z osiowo środkowego obszaru rury wyrównawczej pozostawia większość pozostającej sztywności trybu napędu na końcach rury wyrównawczej i w elementach wzmacniających. Takie rozmieszczenie sztywności ułatwia utrzymanie równowagi przepływomierza ponad szerszym zakresem gęstości płynu. W wyrównanych przepływomierzach rura przepływowa, rura wyrównawcza i element wzmacniający tworzą układ

PL 198 420 B1 dynamiczny. Rura przepływowa wibruje poza fazą z rurą wyrównawczą. Części rury wyrównawczej wibrują z rurą przepływową, a inne części wibrują z rurą wyrównawczą. Węzłowa powierzchnia, która nie wibruje w każdym pręcie wzmacniającym, oddziela dwie grupy.

Kiedy gęstość płynu wzrasta, węzłowa powierzchnia porusza się do środka w kierunku rury przepływowej. Podczas ruchu, węzłowa powierzchnia przemieszcza obszar rury wzmacniającej ze strony rury przepływowej węzłowej powierzchni na stronę powierzchni rury wyrównawczej. To przesuwa masę obszaru z (zbyt ciężka) rury przepływowej do (zbyt lekka) rury wyrównawczej i poprzez to pomaga wyrównać przepływomierz. Przesunięta masa ma także sztywność z tym sprzężoną. Ponieważ krótkie sprężyny są sztywniejsze niż długie (wszystko pozostałe elementy są równe), sztywność jest przenoszona w innym kierunku, z rury wyrównawczej do rury przepływowej. To także pomaga wyrównać przepływomierz poprzez zwiększenie częstotliwości rezonansowej rury przepływowej, która została zwiększona poprzez gęsty płyn. Przesunięcie sztywności obniża także częstotliwość napędu rezonansowego rury wyrównawczej, zbliżając ją do częstotliwości napędu rury przepływowej. Jeżeli można utrzymać równość pomiędzy częstotliwościami rezonansowymi, rura przepływowa i rura wyrównawcza dopasują amplitudy swoich wibracji, tak aby pozostać w równowadze.

To przesunięcie masy i sztywności, kiedy zmienia się gęstość płynu, byłoby idealnym sposobem utrzymania równowagi przepływomierza ponad szerszym zakresem gęstości płynu, z wyjątkiem kiedy nie przenosi prawie wystarczającej masy lub sztywności w przepływomierzach znanych ze stanu techniki. Pręt wzmacniający jest mały, tak aby masa przesuwana przez zmieniającą się węzłową powierzchnię była mała. Ponadto, sztywność rury wyrównawczej w przepływomierzach znanych ze stanu techniki jest rozproszona poprzez cały walec rury wyrównawczej, co powoduje, że przesunięcie sztywności jest także małe. Sztywność rury wyrównawczej, według obecnego wynalazku jest usunięta ze środkowego obszaru poprzez puste przestrzenie. To koncentruje sztywność w końcach rury wyrównawczej i elementów wzmacniających. Dlatego też ruch węzłowej powierzchni przenosi więcej sztywności wraz ze zmianami gęstości płynu. Daje to w rezultacie lepszą równowagę nad szerszym zakresem gęstości płynu niż przepływomierze znane ze stanu techniki.

Puste przestrzenie w rurze wyrównawczej, według obecnego wynalazku, także obniżają częstotliwość rezonansową trybu wtórnych wibracji zginających rurę wyrównawczą. Ten tryb jest ukształtowany jak odchylenie Coriolis'a rury przepływowej w taki sposób, że ma punkt węzłowy w środku rury wyrównawczej o amplitudzie odchylenia na każdym boku punktu węzłowego, mającej przeciwny znak. Tryb wtórnego zginania rury wyrównawczej może być wzbudzony poprzez odchylenie Coriolis'a rury przepływowej. To wzbudzenie rury wyrównawczej jest określone jako odpowiedź lub odchylenie Coriolis'a, ponieważ przypomina to odchylenie Coriolis'a rury przepływowej. Ponieważ wtórna zginająca częstotliwość rezonansowa jest wyższa niż częstotliwość częstotliwości odchylenia Coriolis'a (także częstotliwość napędu), odchylenia Coriolis'a rury wyrównawczej są w fazie odchyleń Coriolis'a rury przepływowej. W fazie ruchu ogranicza to widoczną amplitudę odchyleń Coriolis'a rury przepływowej, ponieważ przetworniki przesunięcia mierzą względny ruch pomiędzy rurą przepływową i rurą wyrównawczą. Mniejsza wyrazistość sygnału odchyleń Coriolis'a poza przetwornikami przesunięcia daje w rezultacie zmniejszoną czułość przepływomierza. Jakkolwiek, zmniejszenie czułości z powodu pobudzenia Coriolis'a trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej zwykła wytwarzać czułość przepływową przepływomierza, niezależnie od gęstości płynu.

Zmiana w czułości przepływu z gęstością płynu jest skutkiem faktu, że współczynnik amplitudy pomiędzy rurą przepływową i rurą wyrównawczą zmienia się w zależności od gęstości płynu. Przy płynie o większej gęstości, amplituda napędu rury przepływowej jest obniżona w porównaniu z amplitudą napędu rury wyrównawczej, a czułość przepływu zmniejsza się. Przy płynie o mniejszej gęstości, amplituda napędu rury przepływu jest zwiększona w porównaniu z amplitudą rury wyrównawczej, a czułość przepływu wzrasta.

Rura wyrównawcza według obecnego wynalazku przezwycięża ten problem poprzez puste przestrzenie, które obniżają częstotliwość trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej. Jak uprzednio stwierdzono, w fazie wzbudzenia Coriolis'a trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej poprzez odchylenie Coriolis'a rury przepływowej ma tendencję do zmniejszania czułości przepływomierza. Stopień wzbudzenia Coriolis'a trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej jest funkcją oddzielenia częstotliwości rezonansowej wtórnego zginania rury wyrównawczej od częstotliwości (napędu) Coriolis'a. Jeśli dwie częstotliwości są zbliżone, wtedy amplituda odchylenia Coriolis'a wtórnego zginania jest duża i zmniejszenie czułości przepływu jest większe. Jeśli oddzielenie częstotliwości jest duże, wtedy amplituda odchylenia Coriolis'a wtórnego zginania pręta wyrównawczego jest mała i zmniejszenie

PL 198 420 B1 czułości przepływu jest małe. Częstotliwość trybu wtórnego zginania pręta wyrównawczego nie zmienia się wraz z gęstością płynu, a częstotliwość napędu zmienia się. W ten sposób wraz z gęstym płynem spada częstotliwość napędu, wzrasta oddzielenie częstotliwości pomiędzy napędem i częstotliwością rezonansową odchylenia Coriolis'a, a zmniejszenie czułości zmniejsza się. Podobnie, z płynem o mniejszej gęstości, wzrasta częstotliwość napędu, zmniejsza się oddzielenie czę^t<^t:ll^<^^<ci, a zmniejszenie czułości wzrasta. Te zmiany w czułości przepływu wraz z gęstością płynu są przeciwne do zmian w czułości z gęstością z powodu zmiany wskaźnika amplitudy. Poprzez właściwe oddzielenie częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej od częstotliwości napędu, zmiana czułości z powodu zmieniającego się wskaźnika amplitudy i zmiana z powodu zmieniającego się wtórnego wzbudzenia rury wyrównawczej, mogą być dokonane w celu wzajemnego likwidowania się. W rezultacie daje to niezależność czułości przepływu od gęstości płynu.

Puste przestrzenie po obu stronach przedziału środkowego rury wyrównawczej są wykorzystywane do umiejscowienia częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej, tak aby przepływomierz miał czułość przepływu niezależną od gęstości płynu. Większe puste przestrzenie mają tendencje do obniżania zarówno częstotliwości napędu jak i częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej; przesuwanie pustych przestrzeni na zewnątrz w kierunku położenia przetworników przesunięcia ma tendencje do zwiększania częstotliwości napędu i obniżania częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej. Poprzez właściwy rozmiar i położenie pustych przestrzeni, oddzielenie częstotliwości może być ustalone na właściwej wartości, dając czułość przepływu, która jest niezależna od gęstości płynu.

Pręt wyrównawczy, według obecnego wynalazku ma także część środkową, która umożliwia, aby amplituda napędu rury wyrównawczej była niższa niż amplituda napędu rury przepływowej. Jak stwierdzono wcześniej, faza zmiany pomiędzy sygnałami przetworników przesunięcia dla podanego wskaźnika przepływu jest zmniejszona o ruch rury wyrównawczej zmieniony nie fazowo. Poprzez umieszczenie masy w przedziale środkowym rury wyrównawczej i sztywności w częściach końcowych, amplituda napędu rury wyrównawczej może być obniżona, utrzymując jednocześnie równowagę przepływomierza. Obniżanie amplitudy napędu rury wyrównawczej, w porównaniu z rurą przepływową, zwiększa zmianę fazową poza przetwornikami przesunięcia i w ten sposób zwiększa czułość przepływu przepływomierza. Z oblaną masą rurą wyrównawczą, masa i sztywność mogą zostać dodane do rury wyrównawczej w jakiejkolwiek ilości i jakimkolwiek położeniu przy małym wysiłku lub dodanym kosztem, redukując amplitudę rury wyrównawczej.

Dalszą zaletą rury wyrównawczej, według wynalazku, jest to, że boczne żebra zwiększają częstotliwość bocznych wibracji, pozostawiając wibracje płaszczyzny napędu rury wyrównawczej, istotnie niezakłócone. To minimalizuje amplitudę niepożądanych bocznych wibracji, zwiększając ich częstotliwość. Taka kontrola częstotliwości wibracji poprzez boczne żebra umożliwia zastosowanie pożądanych sygnałów odchylenia Coriolis'a do sprzężonych układów elektronicznych przepływomierza, podczas gdy sygnały, przedstawiające niepożądane częstotliwości, są zmniejszone, a zwiększone jest oddzielenie częstotliwości od sygnałów odchylenia Coriolis'a. To ułatwia przetwarzanie sygnałów odchyleń Coriolis'a i uwydatnia dokładność danych wyjściowych przepływomierza Coriolis'a.

Odlewanie rury wyrównawczej podczas procesu wytwarzania umożliwia także zapewnienie otworów i powierzchni mocujących dla napędu i przetworników przesunięć, które są mocowane na rurze wyrównawczej, kiedy przepływomierz jest składany. Umożliwia to zawarcie w podkładce do mocowania przetworników przesunięcia tworzywa, dodanego do elementu wzmacniającego raczej niż obrabianego z dala od niego. Poprzez dodanie podkładek, grubość ścian rury wyrównawczej nie jest miejscowo obniżona i w ten sposób istnieje wystarczająco dużo tworzywa do gwintowania otworów dla elementów mocujących przetworniki przesunięcia.

Dalszą zaletą obecnego wynalazku jest to, że proces wytwarzania zawiera wykonanie elementów wzmacniających nierozdzielnie z końcówkami rury wyrównawczej. Nierozdzielne elementy wzmacniające mają środkowy otwór do przyjmowania rury przepływowej, która rozciąga się na długości przepływomierza pomiędzy kołnierzami usytuowanymi na każdym końcu. Nierozdzielne elementy wzmacniające eliminują dwa krytyczne lutowane połączenia, które były uprzednio potrzebne do połączenia elementów wzmacniających z rurą wyrównawczą.

Dalszą cechą i zaletą obecnego wynalazku jest to, że boczne żebra obecnego wynalazku są nierozłączne z rurą wyrównawczą, co zapewnia dodatkowy obszar przekroju poprzecznego rury wyrównawczej w obszarze pustych przestrzeni. Dodany obszar przekroju poprzecznego ogranicza wysokie napięcie z powodu ściskających lub rozciągających sił cieplnych, przyłożonych do rury wyrównaw8

PL 198 420 B1 czej poprzez rurę przepływową lub obudowę. Puste przestrzenie na każdej stronie przedziału środkowego rury wyrównawczej, jeśli, zastosowano je do rury wyrównawczej znanej ze stanu techniki, dawałyby w rezultacie miejscowo zmniejszony obszar przekroju poprzecznego, który osłabiałby rurę wyrównawczą o konstrukcji znanej ze stanu techniki. Osiowe napięcie i osiowe siły, przyłożone do rury wyrównawczej znanej ze stanu techniki, jako wynik różnic temperatur, dałyby w rezultacie niedopuszczalnie wysokie napięcia w obszarach w pobliżu pustych przestrzeni. Rura wyrównawcza według obecnego wynalazku ma obszar przekroju poprzecznego w tych obszarach powiększony o boczne żebra i w ten sposób termicznie wywołane napięcia są ograniczone do dopuszczalnego poziomu.

Wytwarzanie poprzez odlewanie rury wyrównawczej ze wszystkimi wcześniej wspomnianymi cechami, eliminuje potrzebę wielu operacji obrabiania, spawania lub lutowania, które są wymagane przy wytwarzaniu walcowatej rury wyrównawczej znanej ze stanu techniki. Rura wyrównawcza według obecnego wynalazku osiąga zalety techniczne poprzez przezwyciężenie wad prosto rurowego przepływomierza Coriolis'a dotychczas znanego ze stanu techniki.

Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładach wykonania na podstawie rysunku na którym, fig. 1 przedstawia przepływomierz Coriolis'a według wynalazku w widoku perspektywicznym, fig. 2 przedstawia rurę wyrównawczą według wynalazku, w rzucie perspektywicznym, fig. 3 - rurę wyrównawczą z fig. 2 w połączeniu z rurą przepływową.

Jak to przedstawiono na fig. 1 prosto rurowy przepływomierz Coriolis'a 100 zawiera obudowę 103 i rurę wyrównawczą 102 wewnątrz której jest umieszczona rura przepływowa 101. Obudowa 103 otacza rurę przepływową 101 i rurę wyrównawczą 102. Rura przepływowa 101 rozciąga się przez całą długość przepływomierza 100 od końca otworu wejściowego 114 usytuowanego w kołnierzu 109, poprzez stożkowy element łączący 116, poprzez element łączący z obudową 117 i rurę wyrównawczą 102, poprzez stożkowy element łączący 116 po prawej stronie przepływomierza do kołnierza 109 na końcu otworu wyjściowego przepływomierza. Kołnierz 109 zawiera wiele otworów 111, ułatwiających zamocowanie do układu zasilania, do którego przepływomierz 100 może być podłączony. Kołnierz 109 ma okrągłą uszczelkę 113, która wystaje z powierzchni kołnierza 112, i która jest nierozdzielna z kołnierzem 109. Lewy element końcowy rury przepływowej 101 rozciąga się poprzez kołnierz 109 i uszczelkę 113 i znajduje się w płaszczyźnie z lewą osiową powierzchnią uszczelki 113, do której jest szczelnie przymocowany. Rura przepływowa 101 jest szczelnie i nieruchomo połączona ze stożkowym elementem łączącym 116, aby zminimalizować wibracje rury przepływowej. Rura przepływowa 101 rozciąga się poprzez element wzmacniający 105, który jest nieruchomo sprzężony z rurą przepływową 101, z elementem łączącym z obudową 117 jak również z lewym końcem rury wyrównawczej 102.

Obudowa 103 ma ściany 104 i jest połączona na każdym końcu poprzez element spawany 106 z końcem obudowy w kształcie stożka 107, mającym ukształtowaną szyjkę 108, która rozciąga się do osiowej wewnętrznej powierzchni każdego kołnierza 109. Każdy element łączący z obudową 117 jest połączony na swoich końcach z wewnętrzną powierzchnią 110 ściany 104 obudowy 103. Elementy łączące z obudową 117 minimalizują wibracje rury przepływowej i końców rury wyrównawczej.

Rura wyrównawcza 102 ma napęd D, połączony z jego częścią środkową 119 i parę przetworników przesunięcia lewy LPO i prawy RPO. W znany sposób, napęd D wprawia w wibracje o przeciwnych fazach rurę wyrównawczą 102 i rurę przepływową 101. Przepływ materiału poprzez wibrującą rurę przepływową 101 wytwarza odchylenia Coriolis'a w rurze przepływowej. Te odchylenia Coriolis'a są wykrywane w powszechny sposób poprzez lewy przetwornik przesunięcia LPO i prawy przetwornik przesunięcia RPO. Sygnały wyjściowe, wytwarzane przez przetworniki przesunięcia, są rozciągane ponad przewodnikami 122 i 123, poprzez zasilanie 121 do układów elektronicznych przepływomierza 125. Układy elektroniczne przepływomierza 125 przesyłają także sygnał ponad przewodnikiem 124 do napędu D, dla wprawienia w wibracje rurę przepływową i rurę wyrównawczą o częstotliwości rezonansowej rury przepływowej wypełnionej materiałem. Układy elektroniczne przepływomierza 125 otrzymują sygnały z przetworników przesunięcia ponad przewodnikami 122 i 123, przetwarzają je i wysyłają dane wyjściowe ponad ścieżką 126 do obwodu użytkowego (nie pokazano). Informacje wyjściowe na ścieżce 126 zawierają informacje właściwe dla przepływu materiału.

Figury 2 i 3 ujawniają dalsze szczegóły rury wyrównawczej według wynalazku. Fig. 2 przedstawia szczegóły rury wyrównawczej 102 z fig. 1. Fig. 3 ujawnia szczegóły rury wyrównawczej 102, gdy przepływomierza jest częściowo złożony, przy czym rura wyrównawcza 102 jest połączona z rurą przepływową 101 i elementami łączącymi z obudową 117 oraz elementami wzmacniającymi 105.

PL 198 420 B1

Na fig. 2, rura wyrównawcza 102 zawiera walcowatą część, mającą koniec wylotowy 204, prawą część korpusu 201 i lewą część korpusu 202. Części korpusu 201 i 202 mają kształt walca. Element żebrowy 203 jest nierozdzielny z każdą stroną rurą wyrównawczą, zawiera lewą i prawą część korpusu 202 i 201. Rura wyrównawcza 102 zawiera dalej część środkową 119 z otworem 221 w którym umieszcza się magnes napędu D. Rura wyrównawcza 102 ma uformowaną lukę 218 po lewej stronie części środkowej 119 i drugą lukę 219 po prawej stronie części środkowej 119. Rura wyrównawcza zawiera dalej na swojej lewej części 202 element mocujący przetwornik przesunięcia 207, mający płaską powierzchnię 209 jak również na swojej prawej części 201 podobny element mocujący przetwornik przesunięcia 208, mający również płaską powierzchnię 211. Przetwornik 207 zawiera otwór 212, w którym umieszcza się magnes lewego przetwornika przesunięcia LPO. Przetwornik 208 ma otwór 213 do ułatwiania mocowania cewki przetwornika przesunięcia RPO. Otwory 214 i powierzchnie 209 i 211 ułatwiają zazębienie sprzętu mocującego cewek przetworników przesunięcia RPO i LPO z rurą wyrównawczą 102. Płaskie powierzchnie 216 i 217 ułatwiają mocowanie lub wyważanie odważników (nie pokazano) do rury wyrównawczej 102. Te odważniki wyważające są wykorzystywane do strojenia równowagi przepływomierza. Otwór 221 w części środkowej 119 ułatwia umieszczenie magnesu w cewce napędu D. Otwory na śruby 222 ułatwiają mocowanie osprzętu cewki napędowej do rury wyrównawczej.

Rura wyrównawcza 102 stanowi postęp w stosunku do rury wyrównawczej prosto rurowych przepływomierzy Coriolis'a znanych ze stanu techniki, które wykorzystują walcowate elementy jako rury wyrównawcze. Zapewnienie bocznych elementów żebrowych 203 na rurze wyrównawczej 102 jest korzystne, ponieważ boczne żebra powstrzymują niepożądane poprzeczne wibracje rury wyrównawczej 102, mając niewielki wpływ na pożądane pionowe wibracje oraz, w szczególności, pionowe wibracje trybu napędu. Boczne elementy żebrowe 203 i ich części środkowe w postaci występów 224 i 225 zapewniają dodatkowy obszar przekroju poprzecznego układu rury wyrównawczej w obszarze rury wyrównawczej przyległym do pustych powierzchni w postaci luk 218 i 219. Ten dodatkowy obszar przekroju poprzecznego elementów żebrowych dodaje wytrzymałości rurze wyrównawczej, dla przeciwdziałania rozciągającym i ściskającym napięciom termicznym, pochodzącym od obudowy i rury przepływowej. Występy 224 i 225 kompensują straty sztywności, dodanej przez luki 218 i 219. Walcowate rury wyrównawcze znane ze stanu techniki, nie mają żeber, a jeśli miały by puste przestrzenie podobne do luk 218 i 219, napięcia termiczne na rurę wyrównawczą w sąsiedztwie luk mogłyby być niedopuszczalnie wysokie.

Rura wyrównawcza 102 zawiera przetworniki przesunięcia 207 i 208, które ułatwiają mocowanie przetworników przesunięcia RPO i LPO do rury wyrównawczej 102. Płaskie powierzchnie 209 i 211 przetworników 207 i 208 zapewniają idealną powierzchnię do mocowania przetworników przesunięcia RPO i LPO do rury wyrównawczej. Obecność przetworników 207 i 208 razem z ich płaskimi powierzchniami 209 i 211 zapewnia lepsze elementy mocujące dla cewek przetworników przesunięcia i ich sprzężonego osprzętu.

Rura wyrównawcza, według wynalazku zawiera część środkową 119, mającą otwór 221. Zapewnienie pustych przestrzeni w postaci luk 218 i 219 usytuowanych po każdej stronie części środkowej 119 zwiększa elastyczność rury wyrównawczej 102 poprzez obniżenie jego sztywności. Obniża to częstotliwość rezonansową rury wyrównawczej w trybie napędu w kierunku częstotliwości rury przepływowej wypełnionej materiałem. Obróbka częstotliwości rezonansowej jest konieczna, aby osiągnąć działanie przepływomierza wolne od wibracji. Usunięcie sztywności z okolic środka rury wyrównawczej skupia pozostającą sztywność w obszarze elementów wzmacniających 105, co umożliwia przepływomierzowi pozostanie w równowadze ponad zakresem gęstości płynu. Zapewnienie pustych przestrzeni w postaci luk 218 i 219 obniża sztywność rury wyrównawczej w trybie wtórnego zginania. Obniża to częstotliwość rezonansową wtórnego zginania do punktu, w którym odchylenie Coriolis'a rury wyrównawczej, w odpowiedzi na odchylenie Coriolis'a rury przepływowej, jest w stanie zniwelować zmianę w czułości przepływu z gęstością płynu.

Część środkowa 119 ma większą grubość ścian niż pozostała część rury wyrównawczej i w ten sposób ma większą masę. Ta masa obniża amplitudę wibracji trybu napędu rury wyrównawczej bardziej niż amplitudę rury przepływowej. Zwiększa to czułość przepływu przepływomierza, jak omówiono to wcześniej. Skupienie masy w kierunku środka rury wyrównawczej, gdzie amplituda wibracji trybu napędu jest większa, stanowi optymalne wykorzystanie materiału rury wyrównawczej. Ta sama masa umieszczona w pobliżu końców rury wyrównawczej, gdzie amplituda wibracji jest mała, miałaby bardzo mały wpływ na równowagę przepływomierza lub wskaźnik amplitudy.

PL 198 420 B1

Rura wyrównawcza zawiera element wzmacniający 105 połączony nierozłącznie z rurą wyrównawczą 102. Rura wyrównawcza 102 jest wytwarzana tak, że ma specyficzne i znane cechy działania, które odpowiadają potrzebom przepływomierzy, do których są przypisywane. Jego wytworzenie poprzez odlewanie umożliwia zapewnienie elastyczności układu do częstotliwości pożądanych trybów, aby uzyskać ich optymalne wartości. Pozwala on także na właściwości, zmieniające częstotliwości problematycznych trybów, tak aby oddzielić ich częstotliwości od częstotliwości operacyjnych i poprzez to wyeliminować ich negatywny wpływ na działanie przepływomierza. Ponadto, jego wytworzenie poprzez odlewanie pozwala na właściwości, takie jak podkładki do mocowania cewek i nierozdzielne elementy wzmacniające, które obniżają koszty wytwarzania. Użycie rury wyrównawczej, mającej te znane i pożądane właściwości, jest nadrzędne.

Puste przestrzenie w rurze wyrównawczej według obecnego wynalazku obniżają częstotliwość trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej. Jak uprzednio stwierdzono, w fazie wzbudzenia Coriolis'a trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej poprzez odchylenie Coriolis'a rury przepływowej ma tendencję do zmniejszania czułości przepływomierza. Stopień wzbudzenia Coriolis'a trybu wtórnego zginania rury wyrównawczej jest funkcją oddzielenia częstotliwości rezonansowej wtórnego zginania rury wyrównawczej od częstotliwości (napędu) Coriolis'a. Jeśli dwie częstotliwości są zbliżone, wtedy amplituda odchylenia Coriolis'a wtórnego zginania jest duża i zmniejszenie czułości przepływu jest większe. Jeśli oddzielenie częstotliwości jest duże, wtedy amplituda odchylenia Coriolis'a wtórnego zginania pręta wyrównawczego jest mała i zmniejszenie czułości przepływu jest małe. Częstotliwość trybu wtórnego zginania pręta wyrównawczego nie zmienia się wraz z gęstością płynu, a częstotliwość napędu zmienia się. W ten sposób wraz z gęstym płynem spada częstotliwość napędu, wzrasta oddzielenie częstotliwości pomiędzy napędem i częstotliwością rezonansową odchylenia Coriolis'a, zmniejszenie czułości zmniejsza się. Podobnie, z płynem o mniejszej gęstości, wzrasta częstotliwość napędu, zmniejsza się oddzielenie częstotliwości, a zmniejszenie czułości wzrasta. Te zmiany w czułości przepływu wraz z gęstością płynu są przeciwne do zmian w czułości z gęstością z powodu zmiany wskaźnika amplitudy. Poprzez właściwe oddzielenie częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej od częstotliwości napędu, zmiana czułości z powodu zmieniającego się wskaźnika amplitudy i zmiana z powodu zmieniającego się wtórnego wzbudzenia rury wyrównawczej pręta wyrównawczego, mogą być dokonane w celu wzajemnego likwidowania się. W rezultacie daje to niezależność czułości przepływu od gęstości płynu.

Puste przestrzenie po obu stronach części środkowej rury wyrównawczej są wykorzystywane do umiejscowienia częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej, przy czym przepływomierz ma czułość przepływu niezależną od gęstości płynu. Większe puste przestrzenie mają tendencje do obniżania zarówno częstotliwości napędu jak i częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej. Przesuwanie pustych przestrzeni na zewnątrz w kierunku położenia przetworników przesunięcia ma tendencje do zwiększania częstotliwości napędu i obniżania częstotliwości wtórnego zginania rury wyrównawczej. Poprzez właściwy rozmiar i położenie pustych przestrzeni, oddzielenie częstotliwości może być ustalone na właściwej wartości, dając czułość przepływu, która jest niezależna od gęstości płynu.

Część środkowa 119, zapewnia niższą amplitudę napędu rury wyrównawczej w porównaniu do amplitudy napędu rury przepływowej. Faza zmiany pomiędzy sygnałami przetworników przesunięcia dla podanego wskaźnika przepływu jest zmniejszona o ruch rury wyrównawczej zmieniony nie fazowo. Poprzez umieszczenie masy w przedziale środkowym rury wyrównawczej i sztywności w częściach końcowych, amplituda napędu rury wyrównawczej może być obniżona, utrzymując jednocześnie równowagę przepływomierza. Obniżanie amplitudy napędu rury wyrównawczej, w porównaniu z rurą przepływową, zwiększa zmianę fazową poza przetwornikami przesunięcia i w ten sposób zwiększa czułość przepływu przepływomierza. Z oblanym prętem wyrównawczym, masa i sztywność mogą zostać dodane do pręta wyrównawczego w jakiejkolwiek ilości i jakimkolwiek położeniu przy małym wysiłku lub dodanym kosztem, redukując amplitudę pręta wyrównawczego.

Oczywistym jest, że rozwiązanie według wynalazku może być wykorzystane z innymi, niż opisany powyżej, typami przepływomierzy Coriolis'a, zawierającymi przepływomierze o pojedynczej rurze o nieregularnym lub wykrzywionym układzie jak również przepływomierze Coriolis'a, mające wiele rur przepływowych.

Oczywistym jest, że boczne żebra rury wyrównawczej mogłyby być tworzone oddzielnie i następnie mocowane do walcowatego elementu. Rura wyrównawcza może być także wytworzona jako

PL 198 420 B1 nierozłączny układ poprzez proces obróbki lub proces obróbki, który wytwarza wiele oddzielnych składników, które są ze sobą łączone.

Claims (28)

1. Sposób formowania rury wyrównawczej dla przepływomierza wibracyjnego Coriollsa w którym odlewa się rurę wyrównawczą w postaci wydłużonego elementu, mającego promieniowy otwór środkowy w którym umieszcza się rurę przepływową i jednocześnie formuje się element wzmacniający stanowiący jedną część z rurą wyrównawczą, przy czym na każdym końcu wydłużonego elementu jest uformowany środkowy otwór, a ponadto na rurze wyrównawczej kształtuje co najmniej jedną lukę, znamienny tym, że na rurze wyrównawczej (102) odlewa się co najmniej jeden element żebrowy (203) za pomocą którego podnosi się częstotliwość poprzecznych wibracji rury wyrównawczej, przy czym co najmniej jeden element żebrowy (203) zawiera żebra, które formuje się na bokach rury wyrównawczej (102) i równolegle do wzdłużnej osi rury wyrównawczej (102), a na żebrach kształtuje się części (224, 225), za pomocą których zwiększa się obszar przekroju poprzecznego rury wyrównawczej (102) w obszarach usytuowanych przy co najmniej jednej luce, która przesuwa rozciągające i ściskające siły, wywierane osiowo na rurę wyrównawczą (102), w położeniu zmiany długości rury przepływowej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym. że odlewa się pierwszy element mocujący stanowiący część środkową (119) integralny z rurą wyrównawczą (102), za pomocą którego mocuje się napęd (D) do rury wyrównawczej (102), przy czym pierwszy element mocujący stanowi osiowo usytuowany element centralny na rurze wyrównawczej (102), po czym kształtuje się na nim płaską powierzchnię, mającą środkowy otwór mocujący napęd do pręta wyrównawczego (102).

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że odlewa się drugi element mocujący nierozłączny z rurą wyrównawczą (102), za pomocą którego mocuje się elementy przetwornika przesunięcia (LPO, RPO) do rury wyrównawczej (102), przy czym drugi element mocujący odlewa się z płaską powierzchnią (209, 211), mającą otwór mocujący elementy przetwornika przesunięcia do pręta wyrównawczego (102).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym. że odlewa się nierozłączne z rurą wyrównawczą (102) za pomocą których obniża się częstotliwość rezonansową rury wyrównawczej (102) w kierunku przepływu materiału wypełniającego w rurze, zawierające części o podwyższonej elastyczności, nierozłączne z rurą wyrównawczą (102), przy czym części o podwyższonej elastyczności mają postać luk (218, 219) usytuowanych osiowo na rurze wyrównawczej po każdej stronie części środkowej (119) rury wyrównawczej (102), zaś element obniżający częstotliwość stanowi również czynnik kalibrujący przepływomierza Coriolis'a, niezależny od gęstości przepływającego materiału.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że odlewa się element mocujący stanowiący część środkową (119) połączony nierozłącznie z rurą wyrównawczą (102), za pomocą którego obniża się amplitudę wibracji rury wyrównawczej (102) w odniesieniu do amplitudy wibracji rury przepływowej.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odlewanie prowadzi się za pomocą formy w której kształtuje się wgłębienie do formowania wydłużonego elementu stanowiącego rurę wyrównawczą (102), mającego promieniowy otwór środkowy (207) do przyjmowania rury przepływowej oraz wgłębienie do formowania elementu wzmacniającego (105) nierozłącznie połączonego z rurą wyrównawczą (102), który ma środkowy otwór na każdym końcu wydłużonej części, a ponadto w formie kształtuje się wgłębienie do formowania co najmniej jednej luki (218, 219) na rurze wyrównawczej (102) oraz wgłębienie, do formowania co najmniej jednego elementu żebrowego (203) nierozłącznego z rurą wyrównawczą, przy czym na co najmniej jednym elemencie żebrowym (203) formuje się żebra po każdej stronie rury wyrównawczej (102) i równolegle do wzdłużnej osi rury wyrównawczej (102), po czym wypełnia się wgłębienia stopionym tworzywem i formuje się rurę wyrównawczą (102), którą następnie wyjmuje się z formy.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że odlewanie prowadzi się w formie, mającej ukształtowane wgłębienie do formowania pierwszego elementu mocującego, nierozłącznego z rurą wyrównawczą (102), za pomocą którego mocuje się napęd do rury wyrównawczej i który ma postać centralnego osiowego elementu z płaską powierzchnią i środkowym otworem dla napędu.

8. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że odlewanie prowadzi się w formie mającej ukształtowane wgłębienie do formowania drugiego elementu mocującego (207, 208) nierozłącznego

PL 198 420 B1 z rurą wyrównawczą, za pomocą którego mocuje się elementy przetwornika przesunięcia (LPO, RPO) do rury wyrównawczej i do formowania płaskiej powierzchni (209) z otworem mocującym elementów przetwornika przesunięcia.

9. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że odlewanie prowadzi się w formie mającej ukształtowane wgłębienie do formowania elementów nierozłącznych z rurą wyrównawczą (102), obniżających częstotliwości rezonansowe rury wyrównawczej w kierunku płynięcia przez rurę materiału wypełniającego, zawierających części o podwyższonej elastyczności, nierozłączne z rurą wyrównawczą, przy czym części podnoszące elastyczność rury wyrównawczej, mają postać luk usytuowanych osiowo po każdej stronie rury wyrównawczej, zaś element obniżający częstotliwość stanowi również czynnik kalibrujący przepływomierza Coriolis'a, niezależny od gęstości przepływającego materiału.

10. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że odlewanie prowadzi się w formie mającej ukształtowane wgłębienie do formowania elementu obudowy (117) nierozłącznego z rurą wyrównawczą, za pomocą którego amplituda wibracji rury wyrównawczej (102) zmniejsza się w odniesieniu do amplitudy wibracji rury przepływowej.

11. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że odlewanie prowadzi się wypełniając wgłębienia w formie materiałem do formowania rury wyrównawczej.

12. Przepływomierz wibracyjny typu Corioiis'a zawierający rurę wyrównawczą oraz rurę przepływową obioru przepływającego materiału z którą są sprzężone końce rury wyrównawczej poprzez elementy wzmacniające, przy czym z rurą przepływową jest połączony napęd, zaś rura przepływowa i rura wyrównawcza są ruchome wibrująco o fazach przeciwnych do częstotliwości napędowej, równej częstotliwości rezonansowej rury przepływowej z materiałem przepływowym, a ponadto z rurą przepływową są sprzężone elementy przetwornika przesunięcia do wytwarzania sygnałów, w odpowiedzi na odchylenia Coriolis'a, znamienny tym, że na rurze wyrównawczej (102) jest usytuowany co najmniej jeden element żebrowy (203).

13. Przepływomierz według zastrz. 12, znamienny tym, że co najmniej jeden element żebrowy (203) stanowi całość z rurą wyrównawczą (102).

14. Przepływomierz według zastrz. 12, znamienny tym, że co najmniej jeden element żebrowy (203) jest zamocowany do rury wyrównawczej (102).

15. Przepływomierz według zastrz. 12, znamienny tym, że co najmniej jeden element żebrowy (203) jest usytuowany na boku rury wyrównawczej (102) i jest zorientowany równolegle do wzdłużnej osi rury wyrównawczej (102).

16. Przepływomierz według zastrz. 12, znamienny tym, że co najmniej jeden element żebrowy (203) jest ułożony wzdłuż całej długości rury wyrównawczej (102).

17. Przepływomierz według zastrz. 12, znamienny tym, że co najmniej jeden element żebrowy (203) ma postać pary żeber, umieszczonych na przeciwległych bokach rury wyrównawczej (102), przy czym żebra są ułożone na długości mniejszej niż długość rury wyrównawczej (102), zaś rura wyrównawcza (102) jest w postaci walca otaczającego rurę przepływową (101).

18. Przepływomierz według zastrz.17, znamienny tym, że rura wyrównawcza (102) zawiera luki (218, 219) i występy (224, 225), przy czym rura wyrównawcza (102) ma zwiększony przekrój poprzeczny o żebra w miejscu, w którym są usytuowane występy (224, 225), przy lukach (218, 219) rury wyrównawczej (102).

19. Przepływomierz według zastrz. 16, znamienny tym, że rura wyrównawcza (102) zawiera otwór (221) dla magnesu i cewki napędu (D), oraz pierwszy element mocujący usytuowany wewnątrz części środkowej (119), przy otworze (221) i połączony nierozłącznie z rurą wyrównawczą (102), zaś cewka napędu (D) jest zamocowana do rury wyrównawczej (102) za pomocą pierwszego elementu mocującego.

20. Przepływomierz według zastrz. 19, znamienny tym, że pierwszy element mocujący zawiera osiowo centrującą część środkową (119) usytuowaną na rurze wyrównawczej (102), która ma płaską powierzchnię ze środkowym otworem.

21. Przepływomierz według zastrz. 19, znamienny tym, że na korpusie rury wyrównawczej (102) jest usytuowany, połączony z nią nierozłącznie drugi element mocujący, który składa się z elementów mocujących dla przetworników przesunięcia (207, 208).

22. Przepływomierz według zastrz. 21, znamienny tym, że drugi element mocujący zwiera płaską powierzchnię (209, 211), mającą ukształtowany otwór (212, 213) mocujący cewki przetwornika przesunięcia.

PL 198 420 B1

23. Przepływomierz według zastrz. 16, znamienny że z rurą wyrównawczego (102) jest połączona nierozłącznie część środkowa (119).

24. Przepływomierz według zasSi-rz. 23, tt^m, że rura wyrównawcza (102) zawiera dodatkowe elementy podwyższające elastyczność rrry wyrównawczej (102) zamocowane do niej nierozłącznie.

25. Przepływomierz według zastrz. 24, znamienny t\^m, że dodatkowe elementy podvw<ższająoe elastyczność rury wyrównawczej (102), mają postać Irk (218, 219) ukształtowanych w rurze wyrównawczej (102) i usytuowanych osiowo po każdej stronie części środkowej (119) rury wyrównawczej (102).

26. Przepływomieez według zass^. 12, znamienny tt^m, że rura wyrównawcza (102) ζ^ν^ί^Γ^^ nierozłączną z nią część środkową (119) do zmniejszania amplitudy wibracji rury wyrównawczej (102) w odniesieniu do amplitudy wibracji rury przepływowej (101).

27. Przepływomierz według zast^-l2, znamienny tym, że rura (1022 nierozłączne z nią elementy obniżające częstotliwość wtórnego zginania rury wyrównawczej (102).

28. Przepływomierz według zastrz.'12, znamienny tym, że z jur*ą wyrównawczą j( 022 są połączone nierozłącznie elementy wzmacniające (105) na jej końcach, przy czym każdy element wzmacniający (105) jest okrągły i ma środkowy otwór dla rury przepływowej (101) oraz ma powierzchnię prostopadłą do wzdłużnej osi rury wyrównawczej (102).