BRPI0214419B1 - Fluxômetro de massa coriolis para medir um fluxo de material - Google Patents

Fluxômetro de massa coriolis para medir um fluxo de material Download PDF

Info

Publication number
BRPI0214419B1
BRPI0214419B1 BRPI0214419-0A BR0214419A BRPI0214419B1 BR PI0214419 B1 BRPI0214419 B1 BR PI0214419B1 BR 0214419 A BR0214419 A BR 0214419A BR PI0214419 B1 BRPI0214419 B1 BR PI0214419B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
flow
tube
flow tube
base
outlet
Prior art date
Application number
BRPI0214419-0A
Other languages
English (en)
Other versions
BR0214419A (pt
Inventor
Martin Andrew Schlosser
Mark James Bell
Matthew Glen Wheeler
Daniel Patrick McNulty
Gary Edward Pawlas
Original Assignee
Emerson Electric Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emerson Electric Co. filed Critical Emerson Electric Co.
Publication of BR0214419A publication Critical patent/BR0214419A/pt
Publication of BRPI0214419B1 publication Critical patent/BRPI0214419B1/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8404—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters details of flowmeter manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8413—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments
    • G01F1/8418—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details means for influencing the flowmeter's motional or vibrational behaviour, e.g., conduit support or fixing means, or conduit attachments motion or vibration balancing means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/8409—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details
    • G01F1/8427—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters constructional details detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8472—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/8472—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane
    • G01F1/8477—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having curved measuring conduits, i.e. whereby the measuring conduits' curved center line lies within a plane with multiple measuring conduits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/849—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/76—Devices for measuring mass flow of a fluid or a fluent solid material
    • G01F1/78—Direct mass flowmeters
    • G01F1/80—Direct mass flowmeters operating by measuring pressure, force, momentum, or frequency of a fluid flow to which a rotational movement has been imparted
    • G01F1/84—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters
    • G01F1/845—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits
    • G01F1/8468—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits
    • G01F1/849—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits
    • G01F1/8495—Coriolis or gyroscopic mass flowmeters arrangements of measuring means, e.g., of measuring conduits vibrating measuring conduits having straight measuring conduits with multiple measuring conduits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/006—Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus characterised by the use of a particular material, e.g. anti-corrosive material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

"fabricação de um fluxômetro coriolis consistindo basicamente de perfluoralcóxi". um fluxômetro de massa coriolis (100) para a medição de um material de processo exigindo um nível ultra alto de pureza. isso é alcançado pela forração de todo o fluxômetro de massa coriolis de um material plástico pfa que não transfere íons do fluxômetro de massa coriolis para o material de processo que flui através do fluxômetro.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO [001] Essa invenção refere-se a um fluxômetro de massa Coriolis que mede um fluxo de material de processo possuindo um nível ultra alto de pureza.
PROBLEMA [002] É conhecido o uso de fluxômetros de massa de efeito Coriolis para se medir o fluxo de massa e outras informações pertencentes aos materiais que fluem através de uma tubulação como descrito nas patentes norte-americanas Nos. 4.491.025 expedida para J. E. Smith e outros, de 1 de janeiro de 1985 e Re. 31.450 de J. E. Smith, de 11 de fevereiro de 1982. Os fluxômetros possuem um ou mais tubos de fluxo de uma configuração reta, curva ou irregular. Cada tubo de fluxo possui um conjunto de modos de vibração natural que podem ou não ser do tipo de dobra, torção ou torcedura simples. Cada tubo de fluxo preenchido com o material é acionado de forma a oscilar em ressonância em um desses modos naturais. Os modos de vibração natural são definidos em parte pela massa combinada dos tubos de fluxo e o material dentro dos tubos de fluxo. Se for desejado, um fluxômetro não precisa ser acionado em um modo natural.
[003] O material flui para dentro do fluxômetro de uma fonte de material conectada no lado de entrada. O material passa através do tubo de fluxo ou tubos de fluxo e sai pelo lado de saída do fluxômetro.
[004] Um acionador aplica força para oscilar o tubo de fluxo. Quando não existe qualquer fluxo de material, todos os pontos ao longo de um tubo de fluxo oscilam com uma fase idêntica no primeiro modo de dobra do tubo de fluxo. As acelerações Coriolis fazem com que cada ponto no tubo de fluxo tenha uma fase diferente com relação aos outros pontos no tubo de fluxo. A fase no lado de entrada do tubo de fluxo retarda o acionador; a fase no lado de saída guia o acionador.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 7/43
2/28
Sensores são locais no tubo de fluxo de produção de sinais senoidais que representam o movimento do tubo de fluxo. A diferença de fase entre dois sinais de sensor é dividida pela frequência de oscilação para se obter um retardo que seja proporcional à taxa de fluxo de massa do fluxo de material.
[005] É conhecido o uso de fluxômetros possuindo diferentes configurações de tubo de fluxo. Entre essas configurações estão o tubo único, o tubo duplo, o tubo reto, o tubo curvo, e os tubos de fluxo de configuração irregular. A maior parte dos fluxômetros são feitos de metal tal como alumínio, aço, aço inoxidável e titânio. Os tubos de fluxo de vidro também são conhecidos.
[006] Os atributos positivos do titânio nos fluxômetros são sua alta resistência e baixo coeficiente de expansão térmica (CTE). Os atributos negativos do titânio são suas propriedades metálicas e custo de fabricação. No processamento de placa semicondutora, os ions de metal são contaminantes. Os ions de metal em contato com as áreas da placa de um circuito integrado podem causar um curto circuito e arruinar o dispositivo. Além disso, um fluxômetro de titânio é difícil e custoso de se produzir.
[007] A técnica anterior também sugere tubos de fluxo de plástico e fluxômetros de plástico. Isso inclui a técnica anterior na qual a totalidade do fluxômetro é de plástico além da técnica na qual apenas o tubo de fluxo é formado de plástico. Muito dessa técnica anterior contém apenas uma declaração de que um fluxômetro pode ser feito de vários materiais tal como aço, aço inoxidável, titânio ou plástico. Essa técnica anterior não instrui no que diz respeito à descrição de um fluxômetro de massa Coriolis de plástico que possa emitir informação com precisão através de uma faixa em condições operacionais incluindo temperatura.
[008] A mera substituição de um tubo de fluxo de plástico por um tubo de fluxo de metal produzirá uma estrutura que parece um fluxômetro. No entanto, a estrutura não funcionará como um fluxômetro para gerar informação precisa através
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 8/43
3/28 de uma faixa útil de condições operacionais.
[009] A mera asserção que um fluxômetro poderia ser feito de plástico nada mais é do que uma abstração de que o plástico poderia ser substituído por metal. Não ensina como um fluxômetro de plástico pode ser fabricado para gerar informação precisa através de uma faixa útil de condições operacionais.
[010] É um problema em algumas aplicações que o fluxômetro de massa Coriolis típico possa contaminar o material de processo. Isso é indesejável para sistemas nos quais o material de um nível ultra alto de pureza devem ser distribuídos pelo fluxômetro para uma aplicação de usuário. Esse é o caso na fabricação de placas semicondutoras que exigem o uso de um material de processo que seja livre de contaminantes incluindo íons migrando dos tubos do percurso de fluxo de material de processo. As paredes metálicas de um tubo de fluxo podem liberar íons para o fluxo de material de processo. Os íons liberados podem fazer com que os chips em uma placa semicondutora acusem defeitos. O mesmo é verdadeiro para um tubo de fluxo de vidro que pode liberar os íons do vidro para dentro do fluxo de material de processo. O mesmo também é verdadeiro para os tubos de fluxo formados de plásticos convencionais.
[011] Um plástico chamado de PFA está livre dessa objeção visto que o material do qual o mesmo é composto não libera íons prejudiciais no fluxo de material. O uso de PFA para um tubo de fluxo é sugerido na patente norteamericana No. 5.918.285 de Vanderpol. Essa sugestão é incidental à descrição de Vanderpol visto que a patente não descreve qualquer informação de como um fluxômetro possuindo um tubo de fluxo de PFA pode ser fabricado para gerar informação de fluxo precisa.
[012] Os tubos de fluxo forrados com PFA, como os descritos na patente norte-americana No. 5.403.533 de Dieter Meier, tentam combinar os atributos positivos de ambas as tecnologias de metal e plástico, porém encontraram novos
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 9/43
4/28 desafios que poderíam não ser solucionados até o surgimento da presente invenção. Os tubos de fluxo metálicos forrados com PFA permitem que os ions de metal migrem através da camada de revestimento de PFA fina e para dentro da corrente de fluxo para causar contaminação. Isso faz com que o forro PFA desengate do tubo de fluxo para criar vazamentos e problemas de desempenho. O processo de fabricação para a forração dos tubos de fluxo metálicos com PFA também é extremamente custoso.
SOLUÇÃO [013] Os problemas acima bem como outros problemas são solucionados e um avanço da técnica é alcançado pela presente invenção que descreve um fluxômetro de massa Coriolis possuindo pelo menos um tubo de fluxo formado de plástico de copolímero de perfluoroalcóxi (PFA). O tubo de fluxo é acoplado a um acionador e a pelo menos um sensor para permitir que o tubo de fluxo de PFA funcione como parte do fluxômetro de massa Coriolis que pode fornecer a informação precisa através da faixa de condições operacionais para um fluxo de material de processo de nível ultra alto de pureza adequado para uso em aplicações tais como a fabricação de semicondutores e similares que exijam que o fluxo de material esteja livre de contaminantes até o nível iônico.
[014] Um percurso de fluxo construído totalmente de PFA tem muitos dos benefícios dos tubos de fluxo de titânio ou forrados com PFA sem as desvantagens. O PFA é um fluoropolímero com resistência química superior, pouca liberação de ion de metal, pouca geração de partículas, e é fabricável sem o gasto de grandes quantidades de capital. O material PFA é forte e pode ser extrudado em uma tubulação de parede fina de alta qualidade. A tubulação PFA de parede fina tem baixa rigidez de flexão permitindo uma sensibilidade mais alta à taxa de fluxo de massa e imunidade aperfeiçoada à interação dinâmica elástica entre o tubo de fluxo e a tubulação de processo. O material e as propriedades físicas do PFA permitem
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 10/43
5/28 amplitudes de vibração de tubo maiores a níveis de tensão mais baixos e resulta em uma abrangência de vida quase de fatiga infinita. Além disso, a amplitude de vibração maior permite o uso de pequenos transdutores de baixa massa, que, por sua vez, aperfeiçoam a sensibilidade à densidade e imunidade à variação.
[015] Uma primeira modalidade ilustrativa preferida da invenção compreende um fluxômetro possuindo um único tubo de fluxo de plástico PFA acoplado a uma base metálica massiva que equilibra a vibração do nó de extremidade do tubo de fluxo. A base tem forma de “U” e o tubo de fluxo plástico se estende através de furos coaxiais nas duas extensões do “U”. O tubo de fluxo plástico é afixado aos furos na base por meio de um adesivo adequado tal como o cianoacrilato também chamado de Loctite 420. O centro longitudinal do tubo de fluxo é afixado a um acionador eletromagnético que recebe um sinal de acionamento de componentes eletrônicos de medição para vibrar o tubo de fluxo de forma transversal ao eixo longitudinal do tubo de fluxo. Essa vibração pode se dar na primeira frequência ressonante de dobra do tubo de fluxo. O tubo de fluxo é acoplado aos sensores que detectam a resposta Coriolis do tubo de fluxo vibratório com o fluxo de material. Na primeira modalidade, os sensores podem ser uma combinação eletromagnética convencional com ímãs afixados ao tubo de fluxo e uma bobina afixada à base. Em uma modalidade alternativa os sensores são dispositivos óticos que geram um feixe de luz e que é modulado pelas vibrações do tubo de fluxo. A modalidade de sensor óptico oferece a vantagem do peso dos ímãs tipo sensor ser removido do tubo de fluxo vibratório. Isso aumenta a sensibilidade à densidade. O acionador é uma fonte de calor que pode elevar a temperatura do plástico; expandir termicamente o plástico e degradar a precisão da informação gerada. Nessa modalidade, o acionador é vantajosamente afixado em cima do tubo de fluxo quando em uso. Essa disposição de montagem apresenta a vantagem do calor gerado pelo acionador irradiar ascendentemente para longe do tubo de fluxo.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 11/43
6/28 [016] De acordo com outra modalidade, os ímãs associados com o acionador e os sensores de sensor apresentam baixa massa visto que são pequenos e não apresentam peças mantenedoras ou de polo. Os ímãs e bobinas foram otimizados para tornar os ímãs os menores (baixa massa) possível. O material de ímã foi escolhido de forma a ter o maior campo magnético possível por massa de unidade. A geometria do tubo foi projetada para alcançar o movimento desejado com um mínimo de força de acionamento possível. PFA tem naturalmente um baixo amortecimento, de modo que a força de acionamento é inerentemente baixa devido à seleção de material para o tubo de fluxo. Todos esses fatores contribuem para alcançar as partes transdutoras de massa baixa no tubo de fluxo. Isso é vantajoso visto que reduz a carga física do tubo de fluxo e melhora a precisão de resultado do fluxômetro.
[017] O tubo de fluxo único compreende uma estrutura desequilibrada cuja vibração é minimizada pela base massiva. A razão da massa da base para a massa do tubo de fluxo plástico único juntamente com sua massa de material magnético está na ordem de 3.000 para 1. Isso resulta em uma estrutura de base pesada possuindo um peso de aproximadamente 6 quilos para um tubo de fluxo, mais ímãs e massa de material possuindo um peso total de cerca de 2 gramas. Apesar do peso de 6 quilogramas minimizar as vibrações nos nós do tubo de fluxo, apresenta uma desvantagem de aumentar o peso do equipamento do qual o fluxômetro é uma parte. Essas vibrações podem ser minimizadas pelo uso de um equilibrador dinâmico ou um equilibrador dinâmico ativo. O equilibrador dinâmico ativo transmite sinais para os componentes eletrônicos de medição que analisam os sinais e retornam um sinal de controle para o equilibrador dinâmico ativo para reduzir as vibrações indesejadas. Isso tem a vantagem de o peso total da estrutura de base poder ser reduzido de 6 quilogramas para cerca de 0,90 quilogramas.
[018] Como mencionado, a primeira modalidade preferida compreende um
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 12/43
7/28 fluxômetro de massa Coríolis possuindo um único tubo reto operando em um modo desequilibrado em cooperação com uma base massiva. Outras configurações de tubo de fluxo são fornecidas por outras modalidades da invenção. A invenção pode ser praticada com o uso de tubos de fluxo duplos vibrando em oposição de fase. Esses tubos duplos podem ser retos, podem ter a forma de “U”, ou podem ter uma configuração irregular. O uso de tubos de fluxo duplos é vantajoso visto que fornece uma estrutura dinamicamente equilibrada que reduz a massa da base necessária para se montar os tubos de fluxo.
[019] Uma modalidade adicional que pode ser associada com qualquer configuração de tubo é o fornecimento de um dispositivos de medição de temperatura. Uma modalidade preferida é o uso de um Dispositivo de Temperatura Resistiva (RTD) anexado a um tubo de fluxo. Se desejado, a temperatura pode ser medida utilizando-se um dispositivo de medição de temperatura por infravermelho. Os benefícios desse dispositivo são que é um dispositivo sem contato e pode ser localizado fora do tubo, reduzindo, assim, a massa no tubo. Além disso, o RTD pode ser montado a outro tubo de transporte de fluxo no sensor que não é o tubo de fluxo vibratório.
[020] Outra modalidade compreende uma base massiva possuindo paredes laterais de extensão ascendente e um único tubo de fluxo que se estende através dos furos coaxiais nas paredes laterais. A base possui um par de paredes de extensão ascendente, interna e externa. As paredes internas contêm os nós de vibração estacionários da parte ativa do tubo de fluxo; as paredes externas têm conectores montados aos quais uma entrada do tubo de fluxo é conectada a uma extremidade e uma saída do tubo de fluxo é conectada a outra extremidade. Essa disposição fornece uma estrutura dinamicamente desequilibrada compreendendo um tubo de fluxo único com quaisquer vibrações nos nós da parte ativa do tubo de fluxo sendo suprimidas pelo par interno das paredes de extensão ascendente.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 13/43
8/28 [021] Outra modalidade adicional da invenção compreende uma base massiva possuindo paredes laterais de extensão ascendente e um par de tubos de fluxo que se estendem através dos furos nas paredes laterais. Os dois tubos de fluxo são conectados em série no que se refere ao fluxo de material de processo. Essa conexão é realizada por meio de um comprimento curto em forma de U de tubulação de PFA em uma extremidade da base. Esse comprimento curto em forma de U de tubulação conecta uma extremidade de saída do primeiro tubo de fluxo a uma extremidade de entrada do segundo tubo de fluxo que é posicionada na base em paralelo com o primeiro tubo de fluxo. Com essa disposição, uma extremidade de entrada do primeiro tubo de fluxo e uma extremidade de saída do segundo tubo de fluxo são posicionadas na mesma parede de extensão ascendente da base massiva. Os dois tubos de fluxo são vibrados por acionadores separados em oposição de fase. Cada tubo de fluxo também possui seu par de sensores para detectar a resposta Coriolis de seu tubo de fluxo com fluxo de material.
[022] Em resumo, o fluxômetro de massa Coriolis consubstanciando a presente invenção é vantajoso visto que fornece a medição e distribuição de um material de processo possuindo um nível ultra alto de pureza. Esse nível de pureza é fornecido pelo uso de um tubo de fluxo plástico PFA que é superior a metais, vidro e plásticos normais, todos os quais permitem a transferência de material de tubo de fluxo para o material processado. O material processado pode tipicamente compreender uma pasta que é um composto orgânico utilizado como um agente de polimento na fabricação de placas (“wafers”) na indústria de semicondutores. Essa operação de polimento fornece uma superfície plana para as placas. A operação de polimento pode levar cerca de uma hora, tempo durante o qual a pasta deve estar livre de quaisquer contaminantes. O depósito de um único íon indesejado em uma placa semicondutora pode causar curto circuito de todo ou de uma parte da placa e tornar a mesma inútil.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 14/43
9/28 [023] Preferivelmente, dito dispositivo de sensor compreende alternativamente uma fonte de luz e um detetor óptico;
dito dispositivo de tubo de fluxo vibratório é posicionado entre a dita fonte de luz e dito detetor óptico para alterar as características da luz recebida pelo dito detetor óptico da dita fonte de luz;
dito detetor óptico responde à dita alteração para gerar ditos sinais que representam ditos desvios Coriolis.
[024] Preferivelmente, dita base possui uma superfície inferior e um par interno de paredes laterais de extensão ascendente e também possui um par externo de paredes laterais de terminação ascendente;
aberturas em cada uma das ditas paredes de extensão ascendente alinhadas de forma coaxial para receber dito dispositivo de tubo de fluxo.
[025] Preferivelmente, dita base tem forma de U e possui uma superfície inferior e um par de paredes laterais de extensão ascendente;
aberturas em cada uma das ditas paredes de extensão ascendente alinhadas coaxialmente para receber dito dispositivo de tubo de fluxo.
[026] Um aspecto da invenção é um fluxômetro de massa Coriolis para medir um fluxo de material de processo possuindo um nível ultra alto de pureza, dito fluxômetro de massa Coriolis compreendendo:
uma base;
dispositivos de tubo de fluxo adaptados para receber dito fluxo de material de processo;
partes de extremidade dos ditos dispositivos de tubo de fluxo são acopladas à dita base para criar substancialmente nós estacionários nas ditas partes de extremidade;
um acionador acoplado ao dito dispositivo de tubo de fluxo para vibrar dito dispositivo de tubo de fluxo contendo dito fluxo de material de processo;
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 15/43
10/28 aparelho sensor acoplado ao dito dispositivo de tubo de fluxo para gerar sinais que representam desvios Coriolis induzidos do dito dispositivo de tubo de fluxo vibratório contendo dito fluxo de material de processo;
componentes eletrônicos de medição que recebem os ditos sinais do dito dispositivo sensor e gera informação pertencente ao dito fluxo de material de processo; e caracterizado pelo fato da totalidade do trajeto úmido do dito fluxômetro de Coriolis incluindo dito dispositivo de tubo de fluxo ser formado de um material , de modo que copolímero de perfluoroalcoxi (PFA), possuindo pouca ou nenhuma transferência de íons do dito dispositivo de tubo de fluxo para dito material de processo.
[027] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo compreende um único e substancialmente reto tubo de fluxo compreendendo uma estrutura dinamicamente não equilibrada; e dita base possui uma massa suficientemente grande para comunicar de modo vibracional com dito tubo de fluxo para definir uma estrutura dinamicamente equilibrada pelo equilíbrio das vibrações de nó de extremidade do dito tubo de fluxo.
[028] Preferivelmente, dito aparelho sensor compreende uma fonte de luz que emite um feixe e um detetor ótico que recebe dito feixe;
dita fonte de luz e dito detetor óptico são espaçados do dito tubo de fluxo e posicionado em lados opostos do dito tubo de fluxo vibratório;
dito tubo de fluxo é posicionado entre dita fonte de luz e dito detetor óptico para alterar as características de um feixe de luz recebido pelo dito detetor óptico para alterar as características de um feixe de luz recebido pelo dito detetor óptico da dita fonte de luz, dito detetor óptico responde à dita alteração para gerar ditos sinais que representam ditos desvios Coriolis.
[029] Preferivelmente, dita base é na forma de U e possui uma superfície
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 16/43
11/28 inferior e um par de paredes laterais de extensão ascendente; e orifícios em cada uma das ditas paredes de extensão ascendente alinhadas de forma coaxial para receber ditos tubos de fluxo.
[030] Preferivelmente, dita base é um elemento retangular sólido que define um paralelepípedo;
dito tubo de fluxo é conectado às hastes afixadas a uma superfície superior da dita base.
[031] Preferivelmente, uma entrada do dito tubo de fluxo recebe dito fluxo de material de processo de um tubo de suprimento;
uma saída do dito tubo de fluxo é acoplada a uma entrada de um tubo de retorno;
dito tubo de retorno é acoplado a uma entrada de um tubo de retorno;
dito tubo de retorno é acoplado à dita base e se estende através de paredes da dita base; e dito tubo de retorno é adotado para ser conectado a um tubo de saída para estender dito fluxo de material de processo na direção da aplicação de um usuário.
[032] Preferivelmente, a massa da dita base é pelo menos 100 a 1000 vezes a massa do dito tubo de fluxo único com material de processo.
[033] Preferivelmente, um dispositivo equilibrador dinâmico afixado à dita base próxima dos ditos nós para manter ditos nós em um nível reduzido de vibração.
[034] Preferivelmente, dito dispositivo equilibrador dinâmico é um equilibrador dinâmico ativo controlado pela permuta de sinais com os ditos componentes eletrônicos de medição.
[035] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo compreende um primeiro e um segundo tubos de fluxo acoplados à dita base e posicionados de forma paralela com relação um ao outro, ditos primeiro e segundo tubos de fluxo são adaptados para serem vibrados em oposição de fase pelo dito acionador.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 17/43
12/28 [036] Preferivelmente, ditos primeiro e segundo tubos de fluxo são conectados em série com relação ao dito fluxo de material.
[037] Preferivelmente, dito primeiro e segundo tubos de fluxo são conectados em paralelo com relação ao dito fluxo de material.
[038] Preferivelmente, um tubo de retorno é acoplado à dita base orientado em paralelo aos ditos primeiro e segundo tubos de fluxo;
dito tubo de retorno recebe dito fluxo de material de processo dos ditos primeiro e segundo tubos de fluxo e estende dito fluxo de material na direção de uma aplicação de usuário.
[039] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo compreende um tubo de fluxo único;
dito fluxômetro de massa Coriolis compreende adicionalmente:
uma base massiva afixada às extremidades do dito tubo de fluxo único para reduzir vibrações indesejadas pela criação de nós estacionários nas ditas extremidades;
um conector de entrada conectado à dita base massiva e adaptado para receber um fluxo do dito material de processo de um tubo de suprimento;
uma entrada do dito tubo de fluxo único é afixada ao dito conector de entrada, dito conector de entrada conecta de forma vedada dita entrada do dito tubo de fluxo único a uma saída do dito tubo de suprimento para efetuar a extensão do dito fluxo de material de processo no dito tubo de suprimento para dito tubo de fluxo único;
um primeiro parafuso de ajuste no dito conector de entrada mantém dito conector de entrada fixado com relação à dita base massiva;
um acionador afixado ao dito tubo de fluxo único para vibrar dito tubo de fluxo único contendo dito fluxo de material de processo;
uma saída do dito tubo de fluxo único afixada a um segundo conector para
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 18/43
13/28 estender dito fluxo de material de processo através de um tubo de saída na direção de um destino de usuário;
um par de sensores acoplados ao dito tubo de fluxo único em lados opostos do dito acionador para gerar sinais que representam os desvios induzidas Coriolis do dito tubo de fluxo único preenchido com material vibratório;
componentes eletrônicos de medição;
condutores se estendendo a partir dos ditos sensores para os ditos componentes eletrônicos de medição para estender ditos sinais de sensores para os ditos componentes eletrônicos de medição; e componentes eletrônicos de medição recebem ditos sinais de saída de sensor e gera informação de saída pertencente ao dito fluxo de material de processo.
[040] Preferivelmente, um tubo de retorno é conectado à dita base massiva paralela ao dito tubo de fluxo único;
partes de extremidade do dito tubo de fluxo único e do dito tubo de retorno são coladas à dita base massiva para manter dito tubo de fluxo único e dito tubo de retorno imóveis com relação à dita base massiva;
uma entrada do dito tubo de retorno;
um tubo intermediário conectando dita saída do dito tubo de fluxo única e dita entrada do dito tubo de retorno através do dito segundo conector para estender dito fluxo de material de processo da saída do dito tubo de fluxo único para dito tubo de retorno;
um conector de saída conectado à dita base massiva para receber dito fluxo do dito material de processo de uma saída do dito tubo de retorno;
dita saída do dito tubo de retorno é afixada ao dito conector de saída, dito conector de saída conecta, de forma vedada, a dita saída do dito tubo de retorno a uma entrada de um tubo de saída para efetuar a extensão do dito fluxo de material
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 19/43
14/28 de processo no dito tubo de retorno para dito tubo de saída;
um segundo parafuso de ajuste no dito conector de saída mantém dito conector de saída fixado com relação à dita base;
dito tubo de saída é adaptado para estender dito fluxo de material de processo a um destino de usuário.
[041] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo possui alta flexibilidade e também possui uma rigidez substancialmente menor do que um tubo de fluxo formado de metal ou vidro.
[042] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo possui paredes substancialmente mais finas do que o diâmetro da parte interna do dispositivo de tubo de fluxo através do qual dito material flui.
[043] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo possui um diâmetro substancialmente constante.
[044] Preferivelmente, dito dispositivo de tubo de fluxo possui:
um desvio da frequência de acionamento que se estende através da totalidade do comprimento axial da parte ativa do dito dispositivo de tubo de fluxo; e ainda possui um desvio Coriolis que se estende através da totalidade do comprimento axial da parte ativa do dito dispositivo de tubo de fluxo.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [045] Esses e outras vantagens e características da presente invenção podem ser melhor compreendidas com relação a uma leitura da descrição detalhada a seguir com relação aos desenhos, nos quais:
A figura 1 descreve uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade ilustrativa da invenção;
A figura 2 é uma vista superior da modalidade da figura 1;
A figura 3 é uma vista dianteira da modalidade da figura 1;
A figura 4 é uma vista transversal tirada ao longo das linhas 4-4 da figura 2;
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 20/43
15/28
A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alternativa possuindo um par de elementos base;
A figura 6 descreve um fluxômetro dinamicamente equilibrado possuindo uma base em forma de U;
As figuras 7 e 8 descrevem um fluxômetro possuindo sensores óticos;
As figuras 9 e 10 descrevem fluxômetros possuindo equilibradores dinâmicos;
A figura 11 descreve um fluxômetro possuindo um par de tubos de fluxo substancialmente em forma de U;
As figuras 12 e 13 descrevem outra modalidade de um fluxômetro possuindo um par de tubos de fluxo retos dinamicamente equilibrados;
A figura 14 descreve uma modalidade alternativa possuindo um tubo de fluxo único e nenhum tubo de retorno;
A figura 15 descreve uma modalidade alternativa possuindo dois tubos de fluxo vibrados em oposição de fase;
A figura 16 descreve uma modalidade alternativa possuindo um tubo de fluxo único.
DESCRIÇÃO DETALHADA
DESCRIÇÃO DA FIGURA 1 [046] A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade ilustrativa possível da invenção e descreve um fluxômetro 100 possuindo um tubo de fluxo 102 inserido através de extensões 117, 118 da base 101. Os sensores LP0 e RP0 e o acionador D são acoplados ao tubo de fluxo 102. O fluxômetro 100 recebe um fluxo de material de processo do tubo de suprimento 104 e estende o fluxo através do conector 108 para o tubo de fluxo 102. O fluxômetro 100 possui uma base 101, paredes laterais 119 e 120, parede dianteira 116 e extensões superiores 117 e 118. O tubo de fluxo 102 pode ser vibrado a sua frequência ressonante com o
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 21/43
16/28 fluxo de material pelo acionador D. pode também ser vibrado em uma frequência não ressonante. Os desvios Coriolis resultantes são detectados pelos sensores LPO e RPO que aplicam sinais através de condutores 112 e 114 aos componentes eletrônicos de medição 121. Os componentes eletrônicos de medição 121 recebem os sinais sensores, determinam a diferença de fase entre os mesmos, determinam a frequência de oscilação e aplicam a informação resultante pertencente ao fluxo de material através do percurso de saída 122 para um circuito de utilização não ilustrado. O fluxo de material passa do tubo de fluxo 102 e através do tubo 106 que redireciona o fluxo de material através do tubo de retorno 103 através do conector 107 para o tubo de saída 105 que distribui o fluxo de material para uma aplicação de usuário. Essa aplicação de usuário pode ser uma instalação de processamento de semicondutores. O material de processo pode ser uma pasta semicondutora que é aplicada à superfície de uma placa semicondutora para formar uma superfície plana. O material PFA utilizado nos tubos de fluxo ilustrados na figura 1 garante que o material de processo esteja livre de impurezas tais como íons que poderíam ser transferidos das paredes dos tubos de fluxo de metal ou vidro. Os furos de travamento 130 recebem parafusos de ajuste 411 para conectar de forma fixa o elemento 111 à base 101 como ilustrado na figura 4. Toda a estrutura vibratória do fluxômetro de massa Coriolis da figura 1 pode ser formada de material PFA.
[047] Em uso, o tubo de fluxo 102 tem um diâmetro estreito se aproximando de metade do de um canudo, mas com paredes mais espessas e de peso irrisório tal como, por exemplo, 0,8 gramas mais 0,5 gramas do material de processamento. Isso exclui o peso dos ímãs. Os ímãs associados com os sensores e o acionador têm uma massa de 0,2 gramas cada de forma que a massa combinada do tubo de fluxo 102, dos ímãs afixados e do material de processo seja de aproximadamente 2 gramas. O tubo de fluxo vibratório 102 é uma estrutura desequilibrada dinamicamente. A base 102 é massiva e pesa aproximadamente 5,5 quilogramas.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 22/43
17/28
Isso fornece uma razão de massa de base para massa de tubo de fluxo preenchido com material de aproximadamente 3000. Uma base com essa massa é suficiente para absorver vibrações geradas pelo tubo de fluxo desequilibrado dinamicamente
102 com fluxo de material.
[048] Os conectores 107, 108, 109 e 110 conectam os tubos 104, 105 e o tubo intermediário 106 às extremidades do tubo de fluxo 102 e tubo de retorno 103. Esses conectores são ilustrados em detalhes na figura 4. Os conectores apresentam uma parte fixa 111 que inclui roscas 124. A parte móvel dos conectores 107 a 110 é rosqueada em roscas macho 124 para conectar seus respectivos tubos ao corpo fixo do conector do qual a parte fixa 111 faz parte. Esses conectores funcionam de uma forma similar aos conectores afunilados de tubulação de cobre para conectar os tubos 104, 105 e 106 às extremidades do tubo de fluxo 102 e tubo de retorno 103. Detalhes referentes aos conectores são ilustrados adicionalmente na figura 4. RTD é um sensor de temperatura que detecta a temperatura do tubo de retorno 103 e transmite sinais que representam a temperatura detectada através do percurso 125 para os componentes eletrônicos de medição.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 2 [049] Na figura 2, encontra-se uma vista superior do fluxômetro 100 da figura
1. Os sensores LP0 e RP0 e o acionador D incluem, cada um, uma bobina C. Cada um desses elementos inclui adicionalmente um ímã que é afixado à parte inferior do tubo de fluxo 102 como ilustrado na figura 3. Cada um desses elementos inclui adicionalmente uma base, tal como 143 para o acionador D, além de uma tira fina de material, tal como 133 para o acionador D. A tira fina de material pode compreender um painel de fiação impresso ao qual a bobina C e seus terminais de enrolamento são afixados. Os sensores LP0 e RP0 também possuem um elemento de base correspondente e uma tira fina fixa no topo do elemento de base. Essa disposição facilita a montagem de um acionador ou um sensor realizada pelas etapas de
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 23/43
18/28 colagem de um ímã M ao lado de baixo do tubo de fluxo de PFA, colagem da bobina C a um painel de fiação impresso 133 (para o acionador D), posicionamento da abertura na bobina C em torno do ímã M, movimento da bobina C para cima de forma que o ímã M entre totalmente na abertura na bobina C, então o posicionamento do elemento de base 143 sob o painel de fiação impresso 133 e colagem ou aparafusamento desses elementos juntos de forma que o fundo da base 143 seja afixado por colagem à superfície da base massiva 101. As roscas macho 124 dos conectores 107 - 110 são ilustradas na figura 2. Os detalhes internos de cada um desses elementos são ilustrados na figura 4. A abertura 132 recebe condutores 112, 113 e 114. Os componentes eletrônicos de medição 121 da figura 1 não são ilustrados na figura 2 para minimizar a complexidade do desenho. No entanto, deve-se compreender que os condutores 112, 113 e 114 se estendem através da abertura 126 e se estendem adicionalmente através do percurso 123 da figura 1 para os componentes eletrônicos de medição 121 da figura 1.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 3 [050] A figura 3 ilustra os sensores LP0 e RP0 e acionador D como compreendendo um ímã M afixado à parte inferior do tubo de fluxo 102 e uma bobina C afixada à base de cada um dos elementos LP0, RP0 e acionador D.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 4 [051] A figura 4 é um corte tirado ao longo da linha 4-4 da figura 2. A figura 4 descreve todos os elementos da figura 3 e detalhes adicionais dos conectores 108 e 109. Afigura 4 descreve adicionalmente as aberturas 402, 403 e 404 na base 101. O topo de cada uma dessas aberturas se estende para a superfície inferior da base dos sensores LP0, RP0 e acionador D. A bobina Ceo ímã M associados com cada um desses elementos também é ilustrado na figura 4. Os componentes eletrônicos de medição 121 da figura 1 não são ilustrados nas figuras 3 e 4 para minimizar a complexidade do desenho. O elemento 405 no conector 108 é a entrada do tubo de
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 24/43
19/28 fluxo 102; elemento 406 no conector 109 é a saída do tubo de fluxo 102.
[052] A parte fixa 111 do conector 108 inclui roscas macho 409 que parafusam em roscas coincidentes na base 401 para fixar a parte de conector fixa 111 ao segmento 401 da base 101. O corpo fixo do conector 109 na direita é equipado de forma similar e fixado por roscas 409 ao elemento 401 da base 101.
[053] A parte fixa 111 do conector 108 inclui adicionalmente uma parte rosqueada 124 cujas roscas recebem a parte móvel 415 do conector 108. O conector 109 é equipado de forma similar. A parte fixa 111 do conector 108 inclui adicionalmente em sua esquerda um pino cônico 413 que juntamente com o elemento móvel 415 age como um sinalizador encaixando à força a extremidade direita do tubo de entrada 104 sobre o pino cônico 413 da parte fixa 111. Isso cria um encaixe por compressão que afixa de forma vedada a abertura afunilada do tubo de suprimento 104 na parte de pino cônico 413 da parte fixa 111 do conector. A entrada do tubo de fluxo 102 é posicionada na parte fixa do conector 111 e é nivelada com a superfície externa do pino 413. Por esse meio, o material de processo distribuído pelo tubo de suprimento 104 é recebido pela entrada 405 do tubo de fluxo 102. O material de processo flui para a direita através do tubo de fluxo 102 para a parte fixa 111 do conector 109 onde a saída 406 do tubo de fluxo 102 é nivelada com a extremidade do pino do conector 413. Isso afixa de forma vedada a saída do tubo 102 ao conector 109. Os outros conectores 107 e 110 da figura 1 são idênticos aos descritos para os detalhes dos conectores 108 e 109 na figura 4.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 5 [054] A figura 5 descreve o fluxômetro 500 como uma modalidade alternativa da invenção, similar à da figura 1, exceto que a base do fluxômetro 500 não é um elemento único e compreende estruturas separadas 517 e 518. O tubo de fluxo 502 e o tubo de retorno 503 se estendem através dos elementos 517 e 518 para os conectores 507 a 510 que são comparáveis em todos os aspectos aos conectores
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 25/43
20/28
107 a 110 da figura 1. Os elementos de base do fluxômetro 517, 518 são separados e cada um tem massa suficiente para minimizar as vibrações impressas pelo acionador D à estrutura dinamicamente desequilibrada compreendendo o tubo de fluxo 502. Os elementos de base 517 e 518 se apoiam na superfície 515 do elemento 516 que suporta os elementos de base 517 e 518.
[055] Todos os elementos ilustrados na figura 5 operam da mesma forma que seus elementos correspondentes na figura 1. Essa correspondência é ilustrada pela designação de cada elemento que difere apenas pelo primeiro dígito da designação de parte do elemento. Dessa forma, o tubo de suprimento 104 da figura 1 corresponde ao tubo de suprimento 504 da figura 5.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 6 [056] A figura 6 descreve outra modalidade alternativa da invenção compreendendo o fluxômetro 600 que é diferente da modalidade da figura 1 visto que o fluxômetro 600 tem dois tubos de fluxo ativos 602 e 603 que compreendem uma estrutura dinamicamente equilibrada que não exige uma base massiva como a base 101 da figura 1. A base 601 pode ter significativamente menos massa que a da figura 1. O fluxômetro 600 possui conectores 607 a 610 comparáveis aos conectores 107 a 110 da figura 1. Adicionalmente, possui conectores 611, 612. O material de processo é recebido pelo fluxômetro 600 a partir de um tubo de suprimento 604. O material se estende através de um conector 608 para a extremidade esquerda do tubo de fluxo 602. O tubo de fluxo 602 se estende através da extensão 618 da base 601 e conector 609 por meio de onde é conectado ao tubo 615 que volta através do conector 607 para o tubo de fluxo 603. O tubo de fluxo 603 é vibrado em oposição de fase ao tubo de fluxo 602 pelo acionador D. A resposta Coriolis dos tubos de fluxo vibratórios 602 e 603 é detectada pelos sensores LP0 e RP0 e transmitida através dos condutores não ilustrados para o elemento eletrônico do dosador também não ilustrado para minimizar a complexidade do desenho.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 26/43
21/28 [057] O fluxo de material através do tubo 603 prossegue para a direita e se estende através do conector 610 para o tubo 606 que volta através do conector 611 e tubo 616, conector 612 para o tubo de fluxo de retorno 605 que distribui o fluxo de material para o processo de aplicação do usuário final.
[058] O fluxômetro 600 é vantajoso visto que compreende uma estrutura dinamicamente equilibrada de tubos de fluxo 602 e 603 formados de material PFA. A estrutura dinamicamente equilibrada é vantajosa visto que a base massiva da figura 1 não é necessária. A base 601 pode ter massa convencional e tubos PFA vibratórios 602 e 603 para fornecer informação resultante pertencente ao fluxo de material. Os tubos de fluxo de PFA garantem que o fluxo de material tenha um nível ultra alto de pureza.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS 7 E 8 [059] A figura 7 descreve uma vista superior de um fluxômetro 700 comparável ao fluxômetro 100 da figura 1. A diferença entre as duas modalidades é que o fluxômetro 700 utiliza um detetor ótico para os sensores LP0 e RP0. Os detalhes dos detetores óticos são ilustrados na figura 8 como compreendendo uma fonte de luz LED e um fotodiodo juntamente com um tubo de fluxo 702 intercalado entre o LED e o fotodiodo. Na posição de descanso do tubo de fluxo, uma quantidade nominal de luz passa do LED para o fotodiodo para gerar um sinal de saída nominal. Um movimento descendente do tubo de fluxo aumenta a quantidade de luz recebida pelo fotodiodo; um movimento ascendente do tubo de fluxo diminui a quantidade de luz recebida pelo fotodiodo. A quantidade de luz recebida pelo fotodiodo se traduz em uma corrente de saída que indica a magnitude da vibração Coriolis para a parte do tubo de fluxo 702 associada com o LED e a fonte de luz. A saída dos fotodiodos são estendidas sobre condutores 730 e 732 para os componentes eletrônicos de medição não ilustrados na figura 7 para minimizar a complexidade do desenho. A modalidade da figura 7 é do contrário idêntica em
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 27/43
22/28 todos os aspectos à modalidade da figura 1 e inclui tubos de suprimento 704, tubo de saída 705 juntamente com conectores 707 a 710, tubos de fluxo 702 e tubo de retorno 703. As partes do fluxômetro 700 e suas contrapartes na figura 1 são desenhadas para facilitar a correspondência com a única diferença sendo o primeiro dígito de designação de cada elemento.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 9 [060] A figura 9 descreve o fluxômetro 900 que corresponde ao fluxômetro 100 da figura 1 exceto que o fluxômetro 900 é equipado com equilibradores dinâmicos 932 e 933. A base 901 é menor e tem menos massa que 101 da figura 1. Os equilibradores dinâmicos funcionam para reagir às vibrações impressas às extensões 917 e 918 da base 901 pela estrutura dinamicamente desequilibrada compreendendo o tubo de fluxo vibratório preenchido com material 902. Na modalidade da figura 1, essas vibrações são absorvidas pela base massiva 101. Nessa modalidade, o tubo de fluxo preenchido com material com os ímãs anexados pesa aproximadamente 2 gramas enquanto a base pesa aproximadamente 5,4 quilos. Isso limita a faixa de aplicações comerciais do tubo de fluxo da figura 1 visto que o limite superior em termos de tamanho e massa de tubo de fluxo vibratório preenchido com material 102 é limitado pela massa da base que deve ser fornecida para absorver as vibrações não equilibradas. Utilizando a razão de 3000 para 1 entre a massa da base e a massa de tubo de fluxo vibratório preenchido com material, um aumento de 0,45 quilos na massa do tubo de fluxo vibratório preenchido com material exigiría um aumento da massa de 1362 quilos para a base 101. Isso limita claramente a faixa de aplicações comerciais do tubo de fluxo 100 da figura 1.
[061] O fluxômetro 900 da figura 9 possui uma faixa mais ampla da aplicações comerciais visto que os equilibradores dinâmicos 932 e 933 são afixados às extensões 917 e 918 para absorver muito das vibrações impressas às extensões
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 28/43
23/28 pelo tubo de fluxo vibratório dinamicamente desequilibrado 902. Na prática, os equilibradores dinâmicos (DB) podem ser de qualquer tipo incluindo a massa convencional e configuração de mola como é conhecido da técnica de equilibradores dinâmicos.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 10 [062] A figura 10 descreve um fluxômetro 1000 que é idêntico ao fluxômetro 900 exceto que os equilibradores dinâmicos da figura 10 são do tipo ativo (ADB) e são designados 1032 e 1033. Esses equilibradores dinâmicos ativos são controlados por uma permuta de sinais com os componentes eletrônicos de medição 1021 através das partes 1023, 1024, 1025 e 1026. Os componentes eletrônicos de medição 1021 recebem sinais através do percurso 1003 do equilibrador dinâmico ativo 1032 representando as vibrações aplicadas pelo tubo de fluxo vibratório dinamicamente desequilibrado 1002 à extensão 117. Os componentes eletrônicos de medição recebem esses sinais e geram um sinal de controle que é aplicado através do percurso 1024 para ativar o equilibrador dinâmico ativo 1032 para reagir às vibrações do tubo de fluxo. Operando dessa forma, o equilibrador dinâmico ativo 1032 pode ser controlado para reduzir as vibrações da extensão 1017 para qualquer magnitude desejada de forma que a massa resultante da base 1001 possa ser de um nível aceitável para o uso comercial do fluxômetro 1000. O equilibrador dinâmico ativo 1033 montado em cima da extensão 1018 da base 1001 opera da mesma forma que a descrita para o equilibrador dinâmico ativo montado na extensão 1017.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 11 [063] A figura 11 descreve outra modalidade alternativa compreendendo um fluxômetro 1100 possuindo tubos de fluxo duplos 1101, 1102 que possuem substancialmente o formato de U e possuem extensões laterais direitas 1103, 1104 e as extensões laterais esquerdas 1105, 1106. A parte inferior das extensões laterais são conectadas para formas seções em “Y” 1107 e 1108 que podem ser
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 29/43
24/28 conectadas a uma base adequada não ilustrada para minimizar a complexidade do desenho. Os tubos de fluxo duplos do fluxômetro 1100 vibram como elementos dinamicamente equilibrados em torno dos eixos W-W e W’-W’ das barras 1009 e 1010. Os tubos de fluxo 1101, 1102 são acionados em oposição de fase pelo acionador D afixado à parte superior dos tubos de fluxo em formato de U. Os desvios Coriolis impressos pelos tubos de fluxo vibratórios preenchidos com material são detectados pelo sensor direito RP0 e o sensor esquerdo LP0. Os componentes eletrônicos de medição 1121 funcionam para aplicar sinais através do percurso 1123 para fazer com que o acionador D vibre os tubos de fluxo 1101, 1102 em oposição de fase. A resposta Coriolis detectada pelos sensores LP0 e RP0 como transmitida através dos percursos 1122, 1124 para os componentes eletrônicos de medição 1121 que processam os sinais e derivam a informação de fluxo de material que é transmitida através do percurso de saída 1124 para um circuito de utilização não ilustrado.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS 12 E 13 [064] As figuras 12 e 13 descrevem um fluxômetro dinamicamente equilibrado 1200 possuindo um par de tubos de fluxo 1201 e 1202 que são vibrados em oposição de fase pelo acionador D. Os tubos de fluxo recebem um fluxo de material; o acionador D vibra os tubos de fluxo em oposição de fase em resposta a um sinal de acionamento recebido através do percurso 1223 dos componentes eletrônicos de medição 1221. A resposta Coriolis dos tubos de fluxo vibratórios preenchidos com material é detectada pelos sensores LP0 e RP0 com sua saída sendo aplicada sobre condutores 1221 e 1224 para os componentes eletrônicos de medição que processa os sinais recebidos para gerar informação sobre fluxo de material que é aplicada sobre o percurso de saída 1225 para um circuito de utilização não ilustrado.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 14
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 30/43
25/28 [065] A figura 14 descreve uma modalidade alternativa 1400 da invenção compreendendo uma base massiva 1401 possuindo um par externo de paredes laterais de extensão ascendente 1443 e 1445 além de um par interno de paredes laterais de extensão ascendente 1417 e 1418. Um tubo de fluxo único 1402 se estende de um conector de entrada 1408 na esquerda através de quatro paredes laterais de extensão ascendente para um conector de saída 1409 na direita. O tubo de fluxo 1402 é vibrado pelo acionador D com os desvios Coriolis resultantes do tubo de fluxo vibratório com fluxo de material sendo detectados pelos sensores LP0 e RP0 que transmitem sinais através dos percursos indicados para os componentes eletrônicos de medição 1421 que funciona da mesma forma que a descrita anteriormente na figura 1. O elemento de percepção de temperatura RTD percebe a temperatura do tubo de fluxo preenchido com material e transmite essa informação através do percurso 1425 para os componentes eletrônicos de medição 1421.
[066] O fluxômetro da figura 14 difere do da figura 1 em dois aspectos notáveis. O primeiro é que a modalidade da figura 14 é apenas um tubo de fluxo único 1402. O fluxo de material se estende através desse tubo de fluxo do conector de entrada 1408; a saída do tubo de fluxo é aplicada através do conector de saída 1409 ao tubo de saída 1406 para distribuição para um usuário. A modalidade da figura 14 não tem o tubo de fluxo de retorno comparável ao elemento 103 da figura
1.
[067] Além disso, a base massiva 1401 possui dois pares de paredes de extensão ascendente ao passo que na modalidade da figura 1 a base massiva 101 tem apenas um único par de paredes de extensão ascendente 117 e 118. O único par de paredes da figura 1 realiza a função de ser um nó vibratório de movimento zero além de um acessório para os conectores 107 a 110. Na figura 14, o par interno de paredes 1417 e 1418 funciona como um nó de vibração de movimento zero para as extremidades da parte ativa do tubo de fluxo 102. O par externo de paredes de
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 31/43
26/28 extensão ascendente 1443 e 1444 monta os conectores 1408 na esquerda de 1409 na direita.
[068] Quando em uso, o material de processo é recebido a partir do tubo 1404 conectado ao conector 1408. A entrada do tubo de fluxo 1402 também é conectada ao conector 1408. O tubo de fluxo 1402 estende o fluxo de material de processo para a direita através de dois pares de paredes laterais para o conector de saída 1409 ao qual é conectado o tubo de saída 1406.
[069] Os números de parte da figura 14 não mencionados especificamente imediatamente acima são análogos a e realizam as funções idênticas a seus elementos correspondentes nas figuras anteriores incluindo a figura 1.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 15 [070] A figura 15 descreve uma modalidade alternativa 1500 que é similar na maior parte dos aspectos à modalidade da figura 1. A diferença básica é que na modalidade de 1500, o tubo de fluxo traseiro 1503 não está dormente como o tubo de retorno 103 da modalidade da figura 1. Ao invés disso, na figura 15, o tubo traseiro 1503 é vibrado por seu acionador DA com os desvios Coriolis resultantes desse tubo de vibração com o fluxo de material sendo detectados por seus sensores LP0A e RP0A. Seus sinais de saída são transmitidos através de percursos 1542 e 1544 para os componentes eletrônicos de medição 1521 que recebe esses sinais além dos sinais dos sensores LP0 e RP0 do tubo de fluxo 1502 para gerar a informação de fluxo de material.
[071] O material de processo flui para a direita na figura 15 através do tubo de fluxo 1502, através do tubo 1500 e flui para a esquerda através do tubo de fluxo 1503. Essa reversão de fase de sensores coincidentes pode ser compensada pela reversão das conexões para os sensores LP0A e RP0A de forma que os sinais Coriolis de todos os sensores recebidos pelos componentes eletrônicos de medição 1521 sejam aditivos para melhorara sensibilidade do dosador.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 32/43
27/28 [072] As partes ilustradas na figura 15 não mencionadas especificamente acima são idênticas em função a seus elementos correspondentes na figura 15.
DESCRIÇÃO DA FIGURA 16 [073] A figura 16 descreve uma modalidade alternativa 1600 que é similar à modalidade da figura 14. Possui uma base 1601, uma superfície dianteira 1616, paredes laterais 1444 e uma superfície de parede dianteira 1642. As diferenças são que as hastes de montagem internas e de extensão ascendente 1617 e 1618 substituem as paredes 1417 e 1418 da figura 14. Além disso, as hastes de montagem externas de extensão ascendente 1643 e 1645 substituem as paredes 1443 e 1445 da figura 14. As hastes externas 1643 e 1645 impedem que o tubo de fluxo 1602 articule em torno da haste 1617 e 1618 como um eixo. Os conectores 1608 e 1609 são opcionais e se for desejado o tubo de fluxo 1602 pode se estender para fora através das hastes 1643 e 1645 e substituir o tubo de entrada 1604 e o tubo de saída 1402. O tubo de fluxo estendido pode ser conectado a jusante e a montante por um usuário para o equipamento do usuário. As hastes 1443 e 1445 servem como um acessório para o conector 1608 e 1609 quando fornecidas.
[074] Também é expressamente compreendido que a invenção reivindicada não está limitada à descrição da modalidade preferida mas engloba outras modificações e alterações. Por exemplo, as modalidades de fluxômetro ilustradas aqui podem ser operada em uma orientação de cabeça para baixo se for desejado que tenha o acionador D posicionado em cima de um tubo de fluxo vibratório para permitir que o calor do acionador mova para cima e para longe do tubo de fluxo. Isso pode isolar melhor o tubo de fluxo da tensão térmica que pode degradar a precisão ou os dados de saída do fluxômetro. Além disso, o fluxômetro de massa Coriolis descrito aqui tem aplicações além das descritas aqui. Por exemplo, o fluxômetro de massa Coriolis descrito pode ser utilizado em aplicações nas quais o material de processo em fluxo é corrosivo, tal como ácido nítrico, e incompatível para uso com
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 33/43
28/28 dosadores de fluxo possuindo um percurso de fluxo molhado metálico. Todas as modalidades do fluxômetro de massa Coriolis descrito aqui pode ter a totalidade de sua estrutura vibratória formada de uma substância plástica tal como PFA.
Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 34/43

Claims (18)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Fluxômetro de massa Coriolis para medir um fluxo de material de processo possuindo um nível de pureza ultra alto, dito fluxômetro de massa Coriolis compreendendo:
    um dispositivo de tubo de fluxo (102) adaptado para receber dito fluxo de material de processo;
    uma base (101) possuindo uma massa suficientemente grande para comunicar de forma vibratória com dito tubo de fluxo para definir uma estrutura dinamicamente equilibrada por equilíbrio das vibrações do nó de extremidade do dito tubo de fluxo, em que uma massa da dita base ser pelo menos 100 a 1000 vezes a massa do dito único tubo de fluxo com material de processo;
    partes de extremidade do dito dispositivo de tubo de fluxo são acopladas à dita base para criar nós substancialmente estacionários nas ditas partes de extremidade;
    um acionador (D) acoplado ao dito dispositivo de tubo de fluxo para vibrar dito dispositivo de tubo de fluxo contendo dito fluxo de material de processo;
    aparelho sensor (RP0, LP0) acoplado ao dito dispositivo de tubo de fluxo para a geração de sinais que representam desvios Coriolis induzidos do dito dispositivo de tubo de fluxo vibratório contendo dito fluxo de material de processo;
    componentes eletrônicos de medição (121) que recebe ditos sinais do dito dispositivo sensor e gera informação de saída pertencente ao dito fluxo de material de processo; e
    CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de tubo de fluxo ser formado de copolímero de perfluoroalcóxi (PFA), possuindo uma pequena ou nenhuma transferência de ions do dito dispositivo de tubo de fluxo para o dito material de processo.
  2. 2. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1,
    Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 35/43
    2/6
    CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de tubo de fluxo (102) compreender um único tubo de fluxo compreendendo uma estrutura dinamicamente desequilibrada.
  3. 3. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito aparelho sensor compreender uma fonte de luz que emite um feixe e um detetor óptico que recebe dito feixe;
    dita fonte de luz e dito detetor óptico são espaçados do dito tubo de fluxo e posicionados em lados opostos do dito tubo de fluxo;
    dito tubo de fluxo vibratório é posicionado entre dita fonte de luz e dito detetor óptico para alterar as características de um feixe de luz recebido pelo dito detetor óptico da dita fonte de luz, dito detetor óptico respondendo à dita alteração para gerar ditos sinais que representam ditos desvios Coriolis.
  4. 4. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita base ter a forma de U e possuir uma superfície inferior e um par de paredes laterais se estendendo ascendentemente (120); e orifícios (416) em cada uma das ditas paredes se estendendo ascendentemente são alinhados de forma coaxial para receber dito tubo de fluxo.
  5. 5. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita base (101, 916, 1016) ser um elemento retangular sólido que define um paralelepípedo;
    dito tubo de fluxo ser conectado às hastes (1642, 1644) afixadas a uma superfície superior (1615) da dita base (101).
  6. 6. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que:
    uma entrada do dito tubo de fluxo receber dito fluxo de material de processo de um tubo de suprimento;
    Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 36/43
    3/6 uma saída do dito tubo de fluxo ser acoplada a uma entrada de um tubo de retorno;
    dito tubo de retorno ser acoplado à dita base e se estender através de paredes da dita base; e dito tubo de retorno ser adotado de forma a ser conectado a um tubo de saída para estender dito fluxo de material de processo na direção da aplicação de um usuário.
  7. 7. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO adicional mente pelo fato de compreender:
    um dispositivo equilibrador dinâmico (DE) afixado à dita base perto dos ditos nós para manter os ditos nós em um nível reduzido de vibração.
  8. 8. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo equilibrador dinâmico ser um equilibrador dinâmico ativo (ADB) controlado pela permuta de sinais com os ditos componentes eletrônicos de medição.
  9. 9. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de tubo de fluxo compreender um primeiro (602) e um segundo (603) tubo de fluxo acoplado à dita base e posicionados em paralelo um ao outro, ditos primeiro e segundo tubos de fluxo sendo adaptados de forma a serem vibrados em oposição de fase pelo dito acionador (D).
  10. 10. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos primeiro (602) e segundo (603) tubos de fluxo serem conectados em série com relação ao dito fluxo de material.
  11. 11. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos primeiro (1105) e segundo (1106) tubos de fluxo serem conectados em paralelo com relação ao dito fluxo de material.
    Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 37/43
    4/6
  12. 12. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO adicional mente pelo fato de compreender:
    um tubo de retorno (616) acoplado à dita base orientado em paralelo aos ditos primeiro (602) e segundo (603) tubos de fluxo;
    o dito tubo de retorno recebe o dito fluxo de material de processo dos ditos primeiro e segundo tubos de fluxo e estende o dito fluxo de material na direção de uma aplicação de usuário.
  13. 13. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato do dito dispositivo de tubo de fluxo compreender um único tubo de fluxo (102);
    dito fluxômetro de massa Coriolis adicionalmente compreendendo:
    uma base massiva (101) afixada às extremidades do dito único tubo de fluxo (102) para reduzir as vibrações indesejadas pela criação de nós estacionários nas ditas extremidades;
    um conector de entrada (108) conectado à dita base massiva e adaptado para receber um fluxo do dito material de processo a partir de um tubo de suprimento;
    uma entrada (405) do dito único tubo de fluxo (102) sendo afixada ao dito conector de entrada, o dito conector de entrada conecta, de forma vedada, a dita entrada do dito único tubo de fluxo a uma saída do dito tubo de suprimento (104) para efetuar a extensão do dito fluxo de material de processo no dito tubo de suprimento para o dito único tubo de fluxo;
    um primeiro parafuso de ajuste (130) no dito conector de entrada mantém o dito conector de entrada fixado com relação à dita base massiva;
    um acionador (D) afixado ao dito único tubo de fluxo para vibrar o dito tubo de fluxo único contendo o dito fluxo de material de processo;
    uma saída do dito único tubo de fluxo afixada a um segundo conector (109)
    Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 38/43
    5/6 para extensão do dito fluxo de material de processo através de um tubo de saída (106) na direção de um destino de usuário;
    um par de sensores (LPO, RPO) acoplados ao dito único tubo de fluxo em lados opostos do dito acionador para gerar sinais que representam os desvios induzidos Coriolis do dito único tubo de fluxo preenchido com material vibratório;
    componentes eletrônicos de medição;
    condutores (123) que se estendem a partir dos ditos sensores para os ditos componentes eletrônicos de medição (121) para estender os ditos sinais de sensor para os ditos componentes eletrônicos de medição; e os ditos componentes eletrônicos de medição recebem os ditos sinais de saída de sensor e geram informação de saída pertencente ao dito fluxo de material de processo.
  14. 14. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO adicional mente pelo fato de compreender:
    um tubo de retorno (103) conectado à dita base massiva paralela ao dito tubo de fluxo único;
    partes de extremidade do dito único tubo de fluxo e do dito tubo de retorno são coladas à dita base massiva para manter o dito único tubo de fluxo e dito tubo de retorno imóveis com relação à dita base massiva;
    uma entrada do dito tubo de retorno;
    um tubo intermediário (706) conectando a dita saída do dito tubo de fluxo único e a dita entrada do dito tubo de retorno através do dito segundo conector para estender o dito fluxo de material de processo da saída do dito único tubo de fluxo para o dito tubo de retorno;
    um conector de saída (707) conectado à dita base massiva para receber o dito fluxo do dito material de processo a partir de uma saída do dito tubo de retorno;
    a dita saída do dito tubo de retorno é afixada ao dito conector de saída, o
    Petição 870190066675, de 15/07/2019, pág. 39/43
    6/6 dito conector de saída conecta de forma vedada a dita saída do dito tubo de retorno a uma entrada de um tubo de saída para efetuar a extensão do dito fluxo de material de processo no dito tubo de retorno para o dito tubo de saída;
    um segundo parafuso de ajuste (130) no dito conector de saída mantém o dito conector de saída fixado com relação à dita base;
    o dito tubo de saída sendo adaptado para estender o dito fluxo de material de processo para um destino de usuário.
  15. 15. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo de tubo de fluxo possuir uma alta flexibilidade e também possuir uma rigidez substancialmente inferior ao dispositivo de tubo de fluxo formado de metal ou vidro.
  16. 16. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato do dito dispositivo de tubo de fluxo possuir paredes substancialmente mais finas do que o diâmetro da parte interna do dispositivo de tubo de fluxo através do qual o dito material flui.
  17. 17. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato do dito dispositivo de tubo de fluxo possuir um diâmetro substancialmente constante.
  18. 18. Fluxômetro de massa Coriolis, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato do dito dispositivo de tubo de fluxo possuir:
    um desvio de frequência de acionamento que se estende através da totalidade do comprimento axial da parte ativa do dito dispositivo de tubo de fluxo; e adicionalmente possuir um desvio Coriolis que se estende através da totalidade do comprimento axial da parte ativa do dito dispositivo de tubo de fluxo.
BRPI0214419-0A 2001-11-26 2002-11-19 Fluxômetro de massa coriolis para medir um fluxo de material BRPI0214419B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/994,251 US6776053B2 (en) 2001-11-26 2001-11-26 Flowmeter for the precision measurement of an ultra-pure material flow
US09/994.251 2001-11-26
PCT/US2002/037031 WO2003046486A1 (en) 2001-11-26 2002-11-19 Manufacturing of a coriolis flowmeter consisting primarily of perfluoralkoxy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR0214419A BR0214419A (pt) 2004-09-14
BRPI0214419B1 true BRPI0214419B1 (pt) 2019-10-01

Family

ID=25540466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0214419-0A BRPI0214419B1 (pt) 2001-11-26 2002-11-19 Fluxômetro de massa coriolis para medir um fluxo de material

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6776053B2 (pt)
EP (1) EP1448957B1 (pt)
JP (2) JP2005510701A (pt)
KR (1) KR100854180B1 (pt)
CN (1) CN100347522C (pt)
AR (1) AR037411A1 (pt)
AU (1) AU2002356975B2 (pt)
BR (1) BRPI0214419B1 (pt)
CA (1) CA2465310C (pt)
MX (1) MXPA04004908A (pt)
MY (1) MY129353A (pt)
PL (1) PL206830B1 (pt)
RU (1) RU2312310C2 (pt)
WO (1) WO2003046486A1 (pt)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7127815B2 (en) * 2001-11-26 2006-10-31 Emerson Electric Co. Method of manufacturing a Coriolis flowmeter
US20030098069A1 (en) * 2001-11-26 2003-05-29 Sund Wesley E. High purity fluid delivery system
US6776053B2 (en) * 2001-11-26 2004-08-17 Emerson Electric, Inc. Flowmeter for the precision measurement of an ultra-pure material flow
US7005019B2 (en) 2001-11-26 2006-02-28 Emerson Electric Co. Manufacturing flow meters having a flow tube made of a fluoropolymer substance
US7168329B2 (en) * 2003-02-04 2007-01-30 Micro Motion, Inc. Low mass Coriolis mass flowmeter having a low mass drive system
EP1590638A1 (en) * 2003-02-04 2005-11-02 Micro Motion, Inc. Low mass coriolis mass flowmeter having a low mass drive system
US7117751B2 (en) * 2004-01-02 2006-10-10 Emerson Electric Co. Coriolis mass flow sensor having optical sensors
CN100442025C (zh) * 2004-01-02 2008-12-10 艾默生电气公司 科里奥利质量流量传感器
US7497130B2 (en) * 2004-07-15 2009-03-03 Pdc Facilities, Inc. Liner for a flow meter
DE102004057088B3 (de) * 2004-11-25 2006-06-01 Krohne Ag Coriolis-Massendurchflußmeßgerät und Verfahren zur Herstellung eines Meßrohrs für ein Coriolis-Massendurchflußmeßgerät
NL1028939C2 (nl) 2005-05-02 2006-11-03 Berkin Bv Massa flowmeter van het Coriolistype.
US7819139B2 (en) * 2005-07-14 2010-10-26 Pdc Facilities, Inc. Liner for a flow meter
EP1954565B1 (en) * 2005-11-28 2012-10-24 PDC Facilities, Inc. Filling machine
JP4254966B2 (ja) * 2006-03-14 2009-04-15 株式会社オーバル 振動方向規制手段を有するコリオリ流量計
DE102006013601A1 (de) * 2006-03-22 2007-09-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßaufnehmer vom Vibrationstyp
US7546777B2 (en) * 2006-03-22 2009-06-16 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
US7631561B2 (en) * 2006-03-22 2009-12-15 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
US7555962B2 (en) * 2006-03-22 2009-07-07 Endress + Hauser Flowtec Ag Measuring transducer of vibration-type
JP2010504534A (ja) * 2006-09-25 2010-02-12 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 吸水性ポリマー粒子の連続的な製造方法
NL1032880C2 (nl) * 2006-11-16 2008-05-19 Berkin Bv Coriolis massa debietmeter.
DE102007021099A1 (de) 2007-05-03 2008-11-13 Endress + Hauser (Deutschland) Ag + Co. Kg Verfahren zum Inbetriebnehmen und/oder Rekonfigurieren eines programmierbaren Feldmeßgeräts
NL1034125C2 (nl) * 2007-07-12 2009-01-13 Berkin Bv Flowmeter van het Coriolis type.
DE102007058608A1 (de) 2007-12-04 2009-06-10 Endress + Hauser Flowtec Ag Elektrisches Gerät
DE102008022373A1 (de) 2008-05-06 2009-11-12 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßgerät sowie Verfahren zum Überwachen eines Meßgeräts
DE102008023056A1 (de) * 2008-05-09 2009-11-12 Endress + Hauser Flowtec Ag Coriolis Massendurchflussmessaufnehmer
CA2764030C (en) * 2009-06-10 2016-05-03 Micro Motion, Inc. Balance system for a vibrating flow meter
KR101470717B1 (ko) * 2010-02-12 2014-12-08 말레마 엔지니어링 코퍼레이션 코리올리 유량계, 코리올리 유량계의 제조방법 및 조정방법
CN102859852B (zh) 2010-04-19 2015-11-25 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 测量变换器的驱动电路及由该驱动电路形成的测量系统
DE202010006553U1 (de) 2010-05-06 2011-10-05 Endress + Hauser Flowtec Ag Elektronisches Meßgerät mit einem Optokoppler
NL1038047C2 (en) * 2010-06-16 2011-12-20 Berkin Bv Coriolis flowsensor.
DE102010030924A1 (de) 2010-06-21 2011-12-22 Endress + Hauser Flowtec Ag Elektronik-Gehäuse für ein elektronisches Gerät bzw. damit gebildetes Gerät
DE102011076838A1 (de) 2011-05-31 2012-12-06 Endress + Hauser Flowtec Ag Meßgerät-Elektronik für ein Meßgerät-Gerät sowie damit gebildetes Meßgerät-Gerät
DE102011117282A1 (de) * 2011-08-16 2013-02-21 Krohne Ag Coriolis-Massedurchflussmessgerät
CN105473310B (zh) 2013-08-22 2018-02-27 骏马流量传感器公司 由聚合材料制造科里奥利质量流动速率传感器的方法
CN107430021B (zh) * 2015-04-10 2020-09-15 高准公司 测量振动元件的两个或更多位置之间的时空关系
GB201511406D0 (en) 2015-06-30 2015-08-12 Hydramotion Ltd Apparatus and method for measuring fluid properties
CN108474678B (zh) 2015-11-24 2020-08-07 骏马流量传感器公司 一体式科里奥利质量流量计
DE102016114860A1 (de) 2016-08-10 2018-02-15 Endress + Hauser Flowtec Ag Treiberschaltung sowie damit gebildete Umformer-Elektronik bzw. damit gebildetes Meßsystem
US11585687B2 (en) 2019-04-02 2023-02-21 Malema Engineering Corporation Polymer-based Coriolis mass flow sensor fabricated through casting
DE102019134605A1 (de) * 2019-12-16 2021-06-17 Endress+Hauser Flowtec Ag Messrohranordnung und Trägereinheit eines Coriolis- Durchflussmessgerätes
US11619532B2 (en) 2020-04-10 2023-04-04 Malema Engineering Corporation Replaceable, gamma sterilizable Coriolis flow sensors
US20230137451A1 (en) * 2021-11-02 2023-05-04 Malema Engineering Corporation Heavy cradle for replaceable coriolis flow sensors
US11300435B2 (en) 2020-04-10 2022-04-12 Malema Engineering Corporation Coriolis mass flow sensors having different resonant frequencies
DE102020131563A1 (de) * 2020-11-27 2022-06-02 Endress+Hauser Flowtec Ag Messaufnehmer eines Messgerätes und Messgerät
DE102020132986A1 (de) 2020-12-10 2022-06-15 Endress+Hauser Flowtec Ag Modulares Coriolis-Durchflussmessgerät
DE102020133851A1 (de) * 2020-12-16 2022-06-23 Endress+Hauser Flowtec Ag Prozessüberwachungsvorrichtung
EP4610602A4 (en) * 2022-11-04 2026-04-08 Alphitechnology Co Ltd Coriolis Mass Flow Meter
US12372390B2 (en) 2023-05-08 2025-07-29 Malema Engineering Corporation Coriolis mass flow rate sensor

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2399007A1 (fr) * 1977-07-25 1979-02-23 Smith James Debitmetre et procede de mesure de debits
US4628744A (en) 1985-04-22 1986-12-16 Lew Hyok S S-tube Coriolis force flow meter
US4729243A (en) * 1986-05-05 1988-03-08 The Singer Company Mass-flow measuring instrument
JPH0715397B2 (ja) * 1986-07-10 1995-02-22 オ−バル機器工業株式会社 質量流量計
US4777833A (en) * 1986-11-12 1988-10-18 Micro Motion, Inc. Ferromagnetic drive and velocity sensors for a coriolis mass flow rate meter
US4813289A (en) * 1987-07-10 1989-03-21 Lew Hyok S Convective attenuation flowmeter
US5027662A (en) 1987-07-15 1991-07-02 Micro Motion, Inc. Accuracy mass flow meter with asymmetry and viscous damping compensation
US5078014A (en) * 1988-03-07 1992-01-07 Lew Hyok S Convective inertia force flowmeter
JPH01296112A (ja) * 1988-05-24 1989-11-29 Oval Eng Co Ltd コリオリ質量流量計
JPH0331725A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Oval Eng Co Ltd コリオリ流量計
JP2927307B2 (ja) * 1991-01-18 1999-07-28 トキコ株式会社 質量流量計
US5448921A (en) 1991-02-05 1995-09-12 Direct Measurement Corporation Coriolis mass flow rate meter
US5403533A (en) 1991-03-26 1995-04-04 Fischer & Porter Company Process for lining a tube
DE4119396C1 (en) 1991-06-12 1992-08-27 Georg F. 8240 Berchtesgaden De Wagner Measuring tube for Coriolis mass flow meter - comprises carbon@ produced by pyrolysis of non-meltable plastics
US5379649A (en) * 1991-12-23 1995-01-10 Micro Motion, Inc. Coriolis effect meter using optical fiber sensors
HU215043B (hu) * 1992-04-24 1998-10-28 MMG Automatika Művek Rt. Berendezés fluid áram tömegáramának Coriolis-erő hatásán alapuló mérésére
EP0754934B1 (de) * 1995-07-21 2000-09-06 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-Massedurchflussmesser mit mindestens einem Messrohr
EP0770858B1 (de) * 1995-10-26 1999-12-29 Endress + Hauser Flowtec AG Coriolis-Massedurchflussaufnehmer mit einem einzigen Messrohr
US6065339A (en) * 1996-03-29 2000-05-23 Ngk Insulators, Ltd. Vibration gyro sensor, combined sensor and method for producing vibration gyro sensor
DE19620079C2 (de) 1996-05-20 2001-08-23 Krohne Messtechnik Kg Massendurchflußmeßgerät
JPH09303609A (ja) * 1996-05-21 1997-11-28 Toshiba Corp 流量制御弁及びこれを用いた流量制御システム
US5734112A (en) * 1996-08-14 1998-03-31 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for measuring pressure in a coriolis mass flowmeter
US5814739A (en) 1997-05-30 1998-09-29 Micro Motion, Incorporated Coriolis flowmeter having corrugated flow tube
JP2885768B1 (ja) * 1997-10-22 1999-04-26 株式会社オーバル コリオリ式質量流量計
US6336370B1 (en) * 1997-12-30 2002-01-08 Krohne Messtechnik Gmbh & Co, Kg Coriolis mass flow meter with thick wall measuring tube
US5979246A (en) * 1998-02-09 1999-11-09 Micro Motion, Inc. Spring rate balancing of the flow tube and a balance bar in a straight tube Coriolis flowmeter
EP0986739A1 (de) * 1998-04-03 2000-03-22 Endress + Hauser Flowtec AG Verfahren zum massedurchfluss-messen und entsprechende aufnehmer
JP3512333B2 (ja) * 1998-04-17 2004-03-29 株式会社オーバル コリオリ流量計
JP2941255B1 (ja) * 1998-04-23 1999-08-25 株式会社カイジョー 流量測定装置
US6286373B1 (en) * 1999-02-12 2001-09-11 Micro Motion, Inc. Coriolis flowmeter having an explosion proof housing
US6363794B1 (en) * 1999-08-13 2002-04-02 Micro Motion, Inc. Method and apparatus for Coriolis flowmeter having an accuracy enhancing balance bar
DE10003784B4 (de) 1999-12-27 2004-12-09 Krohne Ag Coriolis-Massendurchflußmeßgerät
US6450042B1 (en) 2000-03-02 2002-09-17 Micro Motion, Inc. Apparatus for and a method of fabricating a coriolis flowmeter formed primarily of plastic
EP1253408A1 (de) * 2001-04-24 2002-10-30 Endress + Hauser Flowtec AG Messwandler vom Vibrationstyp
US7127815B2 (en) * 2001-11-26 2006-10-31 Emerson Electric Co. Method of manufacturing a Coriolis flowmeter
US6776053B2 (en) * 2001-11-26 2004-08-17 Emerson Electric, Inc. Flowmeter for the precision measurement of an ultra-pure material flow
US7005019B2 (en) * 2001-11-26 2006-02-28 Emerson Electric Co. Manufacturing flow meters having a flow tube made of a fluoropolymer substance

Also Published As

Publication number Publication date
US20030097881A1 (en) 2003-05-29
CA2465310A1 (en) 2003-06-05
RU2312310C2 (ru) 2007-12-10
CN1618009A (zh) 2005-05-18
KR100854180B1 (ko) 2008-08-26
AU2002356975A1 (en) 2003-06-10
US20050011287A1 (en) 2005-01-20
PL369329A1 (en) 2005-04-18
KR20040070188A (ko) 2004-08-06
US6776053B2 (en) 2004-08-17
CN100347522C (zh) 2007-11-07
MXPA04004908A (es) 2005-04-11
CA2465310C (en) 2012-10-23
JP2010145422A (ja) 2010-07-01
EP1448957B1 (en) 2020-09-02
MY129353A (en) 2007-03-30
AU2002356975B2 (en) 2008-03-06
AR037411A1 (es) 2004-11-10
RU2004119423A (ru) 2005-03-27
HK1076146A1 (zh) 2006-01-06
PL206830B1 (pl) 2010-09-30
WO2003046486A1 (en) 2003-06-05
EP1448957A1 (en) 2004-08-25
BR0214419A (pt) 2004-09-14
JP2005510701A (ja) 2005-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0214419B1 (pt) Fluxômetro de massa coriolis para medir um fluxo de material
EP1448958B1 (en) Coriolis flowmeter preventing contamination due to ion transfer and manufacturing method therefor
US10794744B2 (en) Flowmeter sensor with interchangeable flow path and related method
JP2005510701A5 (pt)
KR20130140923A (ko) 균형 부재를 포함하는 유량계
US8667852B2 (en) Flow meter including a balanced reference member
AU2002365550B2 (en) Manufacturing of a coriolis flowmeter consisting primarily of perfluoralkoxy
AU2013200990A1 (en) A flow meter including a balanced reference member

Legal Events

Date Code Title Description
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]

Free format text: INDEFIRO O PEDIDO DE ACORDO COM O ARTIGO 8O COMBINADO COM ARTIGO 13 DA LPI

B12B Appeal against refusal [chapter 12.2 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 01/10/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. (CO) 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 01/10/2019, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS