BRPI0318248B1

BRPI0318248B1 - método e aparelho para o equilíbrio de forças em um medidor de vazão do tipo coriolis

Info

Publication number: BRPI0318248B1
Application number: BRPI0318248-7A
Authority: BR
Inventors: Brainerd Van Cleve Craig
Original assignee: Micro Motion Inc
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2018-12-11
Also published as: BR0318248A; US20060207346A1; CA2522243A1; EP1613929B1; KR20050111643A; EP1613929A1; JP2006514298A; CN1764827A; WO2004099735A1; KR20100099321A; US7287438B2; AU2003222625A1; AU2003222625B2; MXPA05011151A; HK1088386A1; AR042948A1; CA2522243C; CN100468011C

Abstract

"método e aparelho para o equilíbrio de forças em um medidor de vazão do tipo coriolis". um medidor de vazão do tipo coriolis compreendendo pelo menos um conduto de vazão, um sistema de transmissão acoplado ao pelo menos um conduto de vazão, um sistema de balanças acoplado ao pelo menos um conduto de vazão no qual o sistema de balanças é dimensionado e se localiza de tal modo que o momento do sistema de balanças seja igual e oposto ao momento do sistema de transmissão.

Description

(54) Título: MÉTODO E APARELHO PARA O EQUILÍBRIO DE FORÇAS EM UM MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO CORIOLIS (73) Titular: MICRO MOTION, INC., Sociedade Norte-Americana. Endereço: 7070 Winchester Circle, Boulder, Colorado 80301, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: CRAIG BRAINERD VAN CLEVE.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 11/12/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 11/12/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

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MÉTODO Ξ APARELHO PARA 0 EQUILÍBRIO

UM MEDIDOR DE VAZÃO DO TIPO CORIOLIS

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

1.

forças em um

2.

Os exemplo, os tipicamente

DE FORÇAS

EM

Campo da Invenção presente invenção refere-se ao equilíbrio medidor de vazão do tipo Coriolis.

Apresentação do Problema sensores medidores operam por de de conduto de vibração, como, por de vazão de massa do tipo Coriolis, meio da detecção do movimento de um conduto de vibração que contém um material.

associadas ao material no conduto, como,

As propriedades.

por exemplo, a vazão de massa, a densidade, ou coisa do gênero no conduto, podem ser determinadas por meio do processamento de sinais dos transdutores de movimento associados ao conduto, uma vez que os modos de vibração do sistema enchido com material de vibração de modo geral são afetados pelas características combinadas de massa, rígido amortecimento do conduto de contenção e do material contido no mesmo.

Um medidor de vazão de massa do tipo Coriolis típico inclui um ou mais condutos conectados em linha em uma tubulação ou outro sistema de transporte e material de transporte, por exemplo, fluidos, gênero, no sistema. Cada conduto massas fluidas ou coisa do pode ser visto como tendo

25—um—cenqwtc^de-.-modos de vibração naturais, incluindo, por exemplo, modos de curvatura simples, torcionais, radiais e acoplados. Em uma aplicação de medição de vazão de massa do tipo Coriolis típica, um conduto é excitado em um ou mais

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• « · • » · · 4 • · · · • 4 · ··· • · · « ··· · modos de vibração conforme um material escoa através do conduto, e o movimento do conduto ê medido em pontos espaçados ao longo do conduto. A excitação é tipicamente provida por meio de um atuador, por exemplo, por um 5 dispositivo eletromecânico, tal como um transmissor de voz do tipo bobina, que atrapalha o conduto de uma forma periódica. A proporção de escoamento de massa pode ser

determinada ao se medir o atraso de tempo ou as diferenças de fase entre os movimentos nos locais do transdutor.

A magnitude do atraso de tempo é muito pequena;

com frequência medida em nanossegundos.

necessário que a saída do transdutor seja

Sendo assim, é muito precisa. A precisão do transdutor pode ser comprometida pelas linearidades e assimetrias na estrutura do medidor ou movimento que surge a partir de forças externas.

exemplo, um componentes

Ranges e medidor de vazão desequilibrados medidor. Esta quantidade que não pelo

Por de massa do tipo Coriolis tendo pode vibrar a sua caixa, os tubulação na frequência de transmissão vibração atrapalha o sinal de atraso em do uma depende da rigidez da montagem. Uma vez que a rigidez da montagem é de modo geral desconhecida e pode mudar com o passar do tempo e com a temperatura, os efeitos dos componentes desequilibrados não podem ser compensados e podem de forma significativa afetar o desempenho do medidor.

-2-5—Os—efeitos—destas-jdbrações desequilibradas e variações de montagem são reduzidos ao se usar desenhos de medidor de vazão que sejam equilibrados ou ao se usar técnicas de processamento de sinais a fim de compensar os componentes de • · · · • · ♦ « · · · • · · » · • · · ··· ·· • · · · ·· • ···· · movimento indesejados.

A vibração equilibrada apresentada acima envolve apenas uma única direção da vibração: a direção Z. A direção Z é a direção na qual os condutos se deslocam quando vibram.

Outras direções, inclusive a direção X ao longo da tubulação e a direção Y perpendicular às direções em Z e em X, não são equilibradas. Este sistema coordenado de referência é

importante, uma vez que os medidores de vazão do tipo

Coriolis produzem uma força senoidal secundária na direção

Y. Esta força cria uma vibração de medidor na direção Y não equilibrada, resultando em um erro do medidor.

Uma fonte desta força secundária é a localização da massa na montagem de transmissor do medidor. Uma montagem de transmissor típica consiste de um ímã preso em um conduto e uma bobina de fio condutivo preso em um outro conduto. A vibração Y é provocada pelo centro da massa do ímã do transmissor e pelo centro da massa da bobina do transmissor

que não se assentam sobre os respectivos planos X - Y das linhas de centro dos condutos de vazão. Os planos X - Y ficam necessariamente espaçados entre si de modo a impedir que os condutos se interfiram uns com os outros. Os centros de massa do ímã e/ou da bobina são deslocados de seus planos, uma vez que a bobina precisa ficar concêntrica com a extremidade do ímã a fim de ficar na posição ótima no campo —magnética

Um conduto de vazão, quando acionado de modo a vibrar, não translada de fato, mas sim se curva em ciclos sobre os locais nos quais é fixado. Esta curvatura pode ser

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• · · « · · · • · · · · • » · ··· · · • · · · · · • ··♦ · · aproximada por meio de rotação em torno dos pontos fixos. A vibração é em seguida observada como sendo uma rotação cíclica através de um ângulo pequeno sobre o seu centro de rotação. A amplitude da vibração angular é determinada a partir da amplitude da vibração desejada na direção Z e distância d a partir do centro de na do conduto no vibração ΔΘ

ΔΘ transmissor do conduto local do transmissor. A é determinada = tangente do desvio (ímã ou faz com do a partir da arco (Δζ/d) centro da amplitude angular seguinte relação:

massa do montagem de bobina) da linha que o centro da massa do de componente de centro componente transmissor apresente um componente Y de sua vibração. A massa do componente transmissor geralmente tem um desvio na direção Z pelo menos igual ao radio do conduto. 0 desvio angular Φ a partir da linha de centro do conduto não é, portanto, insignificante. A massa do componente transmissor

oscila sobre a sua posição de desvio com a mesma amplitude angular que a do conduto ΔΘ. Aproximando o movimento da massa do transmissor perpendicular à linha que liga o centro de massa do transmissor ao centro de rotação CR, o movimento na direção Y da massa do transmissor AY_ra pode ser solucionado a partir da seguinte equação:

AY_m = ΔΖ seno (Φ) (2)

-25------------O—movimento- na direção Y da massa do componente transmissor faz com que todo o medidor vibre na direção Y. A conservação do momento requer que, para um medidor livremente suspenso, a vibração na direção Y de todo o

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medidor é igual à amplitude de vibração na direção Y da massa do transmissor vezes a razão da massa do transmissor dividida pela massa do medidor. Esta vibração Y de todo o medidor é um resultado direto da vibração de conduto 5 desejada em Z m conjunto com o desvio angular dos centros de massa dos componentes de transmissor. Este acoplamento entre a vibração de conduto desejada e a vibração Y de todo o medidor significa que o amortecimento da vibração Y do medidor amortece a vibração de conduto de vazão em Z, e que uma montagem de medidor rígida eleva a freqüência do conduto enquanto uma montagem de medidor macio diminui a freqüência do conduto. A mudança na freqüência do conduto com a rigidez da montagem foi observada experimentalmente nos medidores com alta amplitude de vibração Y. Isto é um problema, uma vez que a freqüência do conduto é usada para determinar a densidade do fluido e a freqüência é também uma indicação da rigidez de conduto. As mudanças na rigidez de conduto devido

à rigidez de montagem modificam o fator de calibração do medidor. O acoplamento direto entre a vibração de transmissão e o ambiente local também resulta em um zero instável (um sinal de vazão quando nenhuma vazão se encontra presente) do medidor.

Sumário da Solução

A presente invenção ajuda a solucionar os

2-5—trob-lemas associados às forcas vibracionais desequilibradas usando um sistema de balanças dimensionado e localizado de modo a equilibrar o sistema de transmissão. Alguns exemplos de um sistema de balanças incluem uma massa de equilíbrio Y

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posicionada no lado oposto de um conduto de vazão como um componente transmissor. A massa de equilíbrio é dimensionada e localizada de tal modo que o centro de massa de transmissor e da massa de equilíbrio Y, combinadas, se assente sobre o plano X - Y da linha de centro de conduto.

Em alguns exemplos, um dispositivo de balança, chamado uma balança y ativa, pode ser configurado sobre os condutos de vazão. A balança y ativa consiste de uma massa

conectada a uma extremidade de uma mola em folha com a outra extremidade fixada ao conduto de vazão próximo do transmissor. As balanças y ativas podem ser usadas em um ou em ambos os condutos dependendo dos locais dos centros de massa do ímã e da bobina e do tipo de configuração de medidor de vazão (isto é, condutos únicos ou duplos).

0 equilíbrio y ativo funciona ao se usar o movimento de conduto na direção Z de modo a movimentar a massa de equilíbrio y ativa. 0 momento de direção Y da balança y ativa pode ser desenhado de modo a equilibrar o momento de direção Y dos componentes transmissores e, assim, impedir que a caixa e o ambiente balancem. Pelo princípio de equivalência, isto também torna o medidor imune às vibrações ambientais e amortecimento.

ASPECTOS DA INVENÇÃO

Um aspecto da presente invenção é um medidor de

-25—vazão-do—tipo Coriolig, compreendendo:

pelo menos um conduto de vazão;

um sistema de transmissão acoplado ao pelo menos um conduto de vazão;

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um sistema de balanças acoplado ao pelo menos um conduto de vazão; no qual o sistema de balanças é dimensionado e se localiza de tal modo que o momento do sistema de balanças seja igual e fique oposta ao momento do 5 sistema de transmissão.

De preferência, o dito sistema de balanças compreende uma massa de equilíbrio.

•	De	preferência, o	dito	sistema	de balanças é
dimensionado	e se localiza de	tal	modo que o	centro de massa
10	do sistema	de transmissão	e	do	sistema	de balanças,
	combinados,	se assente próximo	a	um	plano da	linha de centro

do pelo menos um conduto de vazão.

De preferência, o dito sistema de balanças compreende uma massa de equilíbrio acoplada ao pelo menos um conduto de vazão usando uma mola em folha.

De preferência, a dita rigidez de mola em folha e a massa de equilíbrio fazem com que a freqüência natural do sistema de balanças seja menor do que a freqüência de transmissão do medidor de vazão.

De preferência, o dito sistema de balanças vibra fora da fase com o pelo menos um conduto de vazão.

De preferência, o dito sistema de balanças se localiza sobre o lado oposto do pelo menos um conduto de vazão do componente transmissor e em uma orientação

---25—subst.ancia1mente_. a .quarenta e cinco graus com relação a um plano do conduto de vazão.

De preferência, o dito sistema de balanças se localiza sobre o lado oposto do pelo menos um conduto de t

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vazão a partir do componente transmissor.

De preferência, o dito sistema de balanças dimensionado e se localiza de tal modo que o momento do sistema de balanças seja igual e oposto ao momento do sistema de transmissão em uma direção perpendicular a um movimento de transmissão.

Um aspecto adicional da presente invenção é um método para equilibrar a força de um medidor de vazão do tipo Coriolis tendo pelo menos um conduto de vazão, compreendendo as etapas de:

o método acoplar um sistema de transmissão ao pelo menos um conduto de vazão;

acoplar um sistema de balanças ao pelo menos um conduto de vazão;

localizar e dimensionar o sistema de balanças de tal modo que o momento do de balanças seja igual e fique oposto ao momento do sistema de acionamento.

De preferência, o dito método inclui a etapa de formar o sistema de balanças usando uma massa de equilíbrio.

De preferência, o dito método compreende ainda as etapas de localizar e dimensionar o sistema de balanças de tal modo que o centro de massa do sistema de transmissão e do sistema de balanças, combinados, se assente próximo a um plano da linha de centro do pelo menos um conduto de fluxo.

•25---------De-Joreferência. a dita etapa de acoplamento de um sistema de balanças ao pelo menos um conduto de vazão compreende as etapas de acoplar uma massa de equilíbrio a pelo menos um conduto de vazão usando uma mola em folha.

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1γ

De preferência, o dito método inclui a etapa de escolher a rigidez da mola em folha e a massa de equilíbrio de tal modo que a frequência natural do sistema de balanças fique abaixo da freqüência de transmissão do medidor de 5 vazão.

De preferência, o dito método inclui a etapa de vibrar o sistema de balanças fora de fase com o pelo menos

um conduto de vazão.

De preferência, a dita etapa de localizar o sistema de balanças compreende as etapas de:

Localizar o sistema de balanças sobre o lado oposto do pelo menos um conduto de vazão do sistema de transmissão; e

Orientar o sistema de balanças substancialmente a quarenta e cinco graus com relação a um plano do conduto de vazão.

De preferência, o dito método inclui a etapa de

localizar o sistema de balanças sobre o lado oposto do pelo menos um conduto de vazão do sistema de transmissão.

De preferência, a dita etapa de localizar e dimensionar o sistema de balanças compreende as etapas de localizar e dimensionar o sistema de balanças de tal modo que o momento do sistema de balanças seja igual e fique oposto ao momento do sistema de transmissão em uma direção

-25—perpendicular a iimuncorimento de transmissão.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 ilustra um medidor de vazão d tipo

Coriolis;

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A Figura 2 ilustra um transmissor de um medidor de vazão do tipo Coriolis;

A Figura 3 ilustra uma vista em seção de um eixo geométrico X de um conduto de vazão de um medidor de vazão do tipo Coriolis;

A Figura 4 ilustra um sistema de balanças em um primeiro exemplo da presente invenção;

A Figura 5 ilustra um sistema de balanças em um outro exemplo da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

As Figuras 1 a 5 e a descrição seguir ilustram exemplos específicos a fim de ensinar os versados na técnica como fazer e usar o melhor modo da presente invenção. Com a finalidade de ensinar os princípios inventivos, alguns aspectos convencionais foram simplificados ou omitidos. Os versados na técnica exemplos que recaem no âmbito da presente invenção. Os versados na técnica que os aspectos descritos abaixo podem ser combinados de formar múltiplas variações da presente invenção. Como um resultado, a presente invenção não se limita aos exemplos mas apenas limitada pelas reivindicações e seus equivalentes.

A Figura 1 ilustra um medidor de vazão do tipo

2-5—Coriolis—5_compraendendo uma montagem de medidor de vazão 10 e um equipamento eletrônico medidor 20. O equipamento eletrônico medidor 20 é conectado à montagem de medidor 10 via os fios de ligação 100 a fim de prover a densidade, a

proporção de escoamento de massa, a proporção de escoamento de volume, a vazão de massa totalizada, a temperatura, e outras informações sobre o trajeto 26. Tornar-se-á aparente aos versados na técnica que a presente invenção pode ser usada por qualquer tipo de medidor de vazão do tipo Coriolis independente do número de transmissores, do número de sensores de recuperação, de condutos de vazão ou do modo operacional de vibração.

A montagem de medidor de vazão 10 inclui um par de flanges 101 e 101'; as tubulações 102 e 102'; o transmissor

104; os sensores de recuperação 105 e 105'; e os condutos de vazão 103A e 103B. O transmissor 104 e os sensores de recuperação 105 e 105' são conectados aos condutos de vazão

103A e 103B.

Os flanges 101 e 101' são fixados às tubulações

102 e 102'. As tubulações 102 e

102' são fixadas às extremidades opostas do espaçador 106.

Os

102 e 102'.

extremidades flanges 101 e 101' são

As tubulações 102 e opostas do espaçador fixados às

102' são tubulações fixadas às

106. 0 espaçador 106 mantém o espaçamento entre as tubulações 102 e 102' a fim de impedir vibrações indesejadas nos condutos de vazão 103A e 103B. Quando a montagem de medidor de vazão 10 é inserida em um sistema de tubulação (não mostrado) que carrega o

25—material—a—&er—medido,.__o material__entra na montagem de medidor de vazão 10 através do flange 101, passa pela tubulação de entrada 102 na qual a quantidade total do material é direcionada de modo a entrar nos condutos de fluxo 103A e 103B, flui através dos condutos de vazão 103A e 103B e novamente para a tubulação de saída 102', de onde sai a montagem de medidor 10 através do flange 101'.

Os condutos de vazão 103A e 103B são selecionados e apropriadamente montados na tubulação de entrada 102 e na tubulação de saída 102' de modo a apresentar substancialmente a mesma distribuição de massa, os mesmos momentos de inércia, e os mesmos módulos elásticos sobre os eixos geométricos de curvatura W-W e W'-W', respectivamente.

Os condutos de vazão se estendem para fora a partir das tubulações de uma maneira essencialmente paralela.

Os condutos de vazão 103A e B são acionados pelo transmissor 104 em direções opostas sobre os seus respectivos eixos geométricos de curvatura W e W' e nos quais termina o primeiro modo de curvatura fora de fase do medidor de vazão. O transmissor 104 pode compreender uma dentre muitas disposições bem conhecidas, como, por exemplo,

um ímã montado no conduto de vazão 103A e uma bobina oposta montada no conduto de vazão 103B. Uma corrente alternada passa pela bobina oposta de modo a fazer com os dois condutos oscilem. Um sinal de transmissão adequado é aplicado pelo equipamento eletrônico medidor 20, via o fio de ligação 110 ao transmissor 104. A descrição da Figura 1 é provida tão-somente como um exemplo da operação de um

25__medidor de vazão do tipo Coriolis e não pretende limitar o ensinamento da presente invenção.

equipamento eletrônico medidor 20 transmite os sinais de sensor para os fios de ligação 111 e 111', • · «ΧΙrespectivamente. 0 equipamento eletrônico medidor 20 produz um sinal de transmissão para o fio de ligação 110, o que faz com que o transmissor 104 oscile os condutos de vazão 103A e 103B. O equipamento eletrônico medidor 20 processa os sinais 5 de velocidade esquerdo e direito a partir dos sensores de recuperação 105, 105' a fim de computar a proporção de escoamento de massa, 0 trajeto 26 provê um meio de entrada e

um meio de saída que permite ao equipamento eletrônico medidor 20 fazer uma interface com um operador.

A Figura 2 ilustra um sistema de transmissão 104 para uma modalidade preferida do medidor de vazão do tipo

Coriolis 5. Em uma modalidade exemplar preferida, o transmissor 104 é uma montagem de bobina e ímã. Uma pessoa versada na técnica notará que outros tipos de sistemas de 15 transmissão podem ser usados.

O transmissor 104 tem uma montagem de ímã 210 e uma montagem de bobina 220. Suportes 211 se estendem para

fora em direções opostas a partir da montagem de ímã 210 e da montagem de bobina 220. Os suportes 211 são abas que se estendem para fora da base plana e possuem uma borda substancialmente curvada 290 sobre um lado de fundo que é formado de modo a receber um conduto de vazão 103 ou 103B. A borda curvada 290 dos suportes 211 é em seguida soldada ou de alguma outra maneira fixada aos condutos de vazão 103A e

---25-__l.Q33__de_modo a fixar o transmissor 104 ao medidor de vazão do tipo Coriolis 5.

Α montagem de ímã 210 tem um prendedor de ímã 202 como uma base. Os suportes 211 se estendem a partir de um

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primeiro lado do prendedor de ímã 202. As paredes 213 e 214 se estendem para fora das bordas externas de um segundo lado do prendedor de ímã 202. As paredes 213 e 214 controlam a direção do campo magnético do ímã 203 perpendicular aos 5 enrolamentos da bobina 204.

O ímã 203 é um ímã substancialmente cilíndrico tendo uma primeira e uma segunda extremidade. O ímã 203 é encaixado em uma luva mostrada). A luva de ímã e o ímã 203 são fixados a uma prendedor de ímã 202 de modo a montagem de ímã 210. O ímã 203 segunda superfície de um prender o tipicamente possui um pólo (não mostrado) fixado ao seu segundo lado. O polo de ímã (não mostrado) é uma tampa que se encaixa na segunda extremidade do ímã 203 a fim de direcionar os campos 15 magnéticos para a bobina 204.

A montagem de bobina 220 inclui uma bobina 204, e uma bobina em espiral 205. A bobina em espiral 205 é fixada

a um suporte 211. A bobina em espiral 205 possui um carretel que se projeta a partir de uma primeira superfície em torno da qual a bobina 204 é enrolada. A bobina 204 é montada sobre a bobina em espiral 205 oposta ao ímã 203. A bobina 204 é conectada ao fio de ligação 110 que aplica uma corrente alternada à bobina 204. A corrente alternada faz com que a bobina 204 e o ímã 203 se atraiam e se repilam um

25—do—outro.,—o_aue, .por sua vez, faz com que os condutos de vazão 103A e 103B oscilem em oposição um ao outro.

A Figura 3 ilustra uma vista em seção de eixo geométrico X simplificada do conduto de vazão 103. 0 conduto /3 • ·

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de vazão 103 tem um transmissor 104 montado no mesmo.

transmissor 104 se desloca do conduto de vazão

103 em Φ.

conduto de vazão

103 se movimenta na direção Z com uma amplitude ΔΖ. Quando o conduto de vazão 103 translada na direção Z, sua localização fixada faz com que o mesmo gire em torno do seu centro uma amplitude angular ΔΦ. 0 transmissor 104 e seu centro de massa associado CM giram na mesma amplitude angular ΔΦ que o conduto de vazão 103. No entanto, em função do ângulo de desvio Φ, o centro de massa CM do componente transmissor oscila para cima e para baixo da linha

L. Isto dá ao centro de massa CM do componente transmissor um movimento vertical AY_m.

A Figura 4 ilustra um sistema de balanças 400 em um primeiro exemplo da presente invenção. O sistema de balanças 400 inclui os pesos de balança 401 e 402 acoplados aos condutos de vazão 103A e B. 0 acoplamento dos pesos de balança 401 e 402 pode ser feito usando-se vários métodos, inclusive uma fixação mecânica, solda forte ou peso de balança 401 tem um centro de massa CMbi.

balança 401 é dimensionado e se localiza de tal seu centro de massa CMbi combinado com montagem de bobina CM_c resulte em combinado CCM_X que se localiza sobre o colagem. O

O peso de modo que o o centro de massa da um centro de massa plano X-Y do conduto

103A. Ainda, o peso de balança 402 tem um centro de massa

CM_h2. O peso de balança 402 é dimensionado e se localiza de tal modo que o seu centro de massa CM_b2 combinado com o centro de massa da montagem de massa combinado CCM₂ que se localiza sobre o plano X - Y

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do conduto 103B. Os atributos particulares dos pesos de balança são tais que a massa vezes a velocidade do peso de balança é igual e oposta à massa vezes velocidade da montagem de transmissor na direção Y para cada conduto de 5 vazão, conforme mostrado pela equação:

(M * Vy) _BK + (M * Vy) DA = 0 (3) em outras palavras, o momento do peso de balança

encontra o momento da montagem de transmissor fixada a um conduto em particular, conforme apresentado na equação:

(M_bw)y + (Mda)y = 0 (4)

A Figura 5 ilustra o sistema de balanças 500 em um outro exemplo da presente invenção. O sistema de balanças

500 inclui os pesos de balanço 501 e 502 acoplados aos condutos de fluxo 103A e B usando as molas em folha 504 e

505. A mola em folha 504 é orientada em aproximadamente 45

graus ao plano X - Y e é conectada ao lado oposto do conduto de vazão como a montagem de bobina 220. A rigidez da mola em folha 504 e a massa do peso de balança 501 são escolhidas de modo que a frequência natural da balança y ativa em seu primeiro modo de vibração (o modo de placa de transmissão) fique abaixo da frequência de transmissão do medidor. Com a freqüência natural abaixo da frequência de excitação (transmissor), o peso 501 tendo a se movimentar para fora de fase com o conduto 103A. Sendo assim, quando o conduto 103A

-2-5—se-mov-imenta-para a esquerda (direção -Z), o peso de balança y ativo 501 se move para a direita (+Z) com relação ao conduto. Porém, em função do ângulo da mola em folha 504 com relação ao plano X - Y, o peso 501 fica impedido pela mola

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em folha 504 de se mover para a direita e para baixo (+Z e Y) . Isto vem a ser uma vantagem, uma vez que, quando o conduto 103A se move para a esquerda, a montagem de bobina de desvio 220 se movimenta para a esquerda e para cima (+Z e +Y) . Ao se desenhar uma massa e uma velocidade de mola de tal modo que o momento de direção Y (massa vezes velocidade) da balança y ativa seja igual e oposto ao momento de direção Y dos componentes de transmissor de desvio, a vibração da direção Y externa de todo o medidor pode ser quase eliminada. Os mesmos princípios de desenho se aplicam ao tubo 103B.

Este segundo exemplo tem uma vantagem adicional.

Tendo em vista que os pesos 501 e 502 ficam suspensos a partir dos condutos 103A e B pelas molas em folha 504 r 505, os mesmos vibram para fora de fase com os condutos de vazão

103 A e B, resultando em que uma massa muito pequena dos mesmos seja acoplada aos condutos de vazão 103A e B.

Os exemplos acima não se limitam à compensação do desvio de massa de transmissor. Por exemplo, a deformação das fundições da tubulação por meio de forças de conduto pode fazer com que os flanges do medidor vibrem na direção Y.

Se esta vibração de flange estiver em fase com a provocada pelo desvio de massa de transmissor, a massa de equilíbrio poderá ser aumentada de modo a compensar a vibração adicio25—naiL-devida_à__deformacão da tubulação. Da mesma forma, se a vibração de flange devido à deformação de tubulação estiver fora de fase com a provocada pelo desvio de massa de transmissor, a massa de equilíbrio poder á ser menor.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Medidor de vazão do tipo Coriolis (10), compreendendo:

pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B);

um sistema de transmissão (104) acoplado ao pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B);

compreender um sistema de balanças (400, 500) acoplado ao pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B); em que o sistema de balanças (400, 500) é dimensionado e se

localiza de tal modo que o momento do sistema de balanças (400, 500) seja igual e oposto ao momento do sistema de transmissão (104), CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de

balanças (400, 500) se localiza no lado oposto do pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B) a partir do componente de transmissão.
2. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de balanças (400, 500) compreende uma massa de equilíbrio (401, 402, 501, 502).
3. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de balanças (400, 500) é dimensionado e se localiza de tal modo que o centro de massa do sistema de transmissão (104) e do sistema de balanças (400, 500), combinados, se situe próximo a um plano da linha de centro do pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B).

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4. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de balanças (400, 500) compreende uma massa de equilíbrio (401, 402, 501, 502) acoplada ao pelo menos um

conduto de vazão (103A, 103B) usando uma mola em folha (504, 505) .

5. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a rigidez da mola em folha (504, 505) e a massa de equilíbrio (401, 402, 501, 502) fazem com que a freqüência natural do sistema de balanças (400, 500) seja menor do que a freqüência de transmissão do medidor de vazão (10).

6. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de balanças (400, 500) vibra fora de fase com o pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B).

7. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de balanças (400, 500) se localiza em uma orientação substancialmente a quarenta e cinco graus com relação a um plano do conduto de vazão (103A, 103B).

8. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de balanças (400, 500) se localiza no lado oposto do pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B) a partir do componente transmissor.

9. Medidor de vazão do tipo Coriolis, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o

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3/5 sistema de balanças (400, 500) é dimensionado e se localiza de tal modo que o momento do sistema de balanças (400, 500) seja igual e oposto ao momento do sistema de transmissão (104) em uma direção perpendicular a um movimento de transmissão.

10. Método para o equilíbrio de forças em um medidor de vazão do tipo Coriolis (10) tendo pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B), o método compreendendo a etapa de:

acoplar um sistema de transmissão (104) ao pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B);

compreender adicionalmente as etapas de:

acoplar um sistema de balanças (400, 500) ao pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B); e localizar e dimensionar o sistema de balanças (400, 500) de tal modo que o momento do sistema de balanças (400, 500) seja igual e oposto ao momento do sistema de transmissão (104);

CARACTERIZADO pelo fato de localizar o sistema de balanças (400, 500) no lado oposto do pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B) a partir do sistema de transmissão (104).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO pelo fato de incluir a etapa de formar o sistema de balanças (400, 500) usando uma massa de equilíbrio (401, 402, 501, 502).

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda as etapas de

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4/5 localizar e dimensionar o sistema de balanças (400, 500) de tal modo que o centro de massa do sistema de transmissão (104) e do sistema de balanças (400, 500), combinados, se situe próximo de um plano da linha de centro do pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B).

13. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de acoplar um sistema de balanças (400, 500) ao pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B) compreende as etapas de acoplar uma massa de equilíbrio (401, 402, 501, 502) a pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B) usando uma mola em folha (504, 505).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,

CARACTERIZADO pelo fato de incluir a etapa de escolher a rigidez da mola em folha (504, 505) e a massa de equilíbrio (401, 402, 501, 502), de tal modo que a freqüência natural do sistema de balanças (400,500) fique abaixo da freqüência de transmissão do medidor de vazão (10) .

15.

Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO pelo fato de incluir a etapa de vibrar o sistema de balanças (400,

500) fora de fase com o pelo menos um conduto de vazão (103A,

103B).

16.

Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de localizar o sistema de balanças (400,

500) compreende a etapa de:

orientar o sistema de balanças (400, 500) substancialmente a quarenta e cinco graus com relação a um plano do conduto de vazão (103A, 103B).

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17. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO pelo fato de incluir a etapa de localizar o sistema de balanças (400, 500) no lado oposto do pelo menos um conduto de vazão (103A, 103B) do sistema de transmissão (104).

18. Método, de acordo com a reivindicação 10,

CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de localizar e dimensionar o sistema de balanças (400, 500) compreende as etapas de localizar e dimensionar o sistema de balanças (400, 500) de tal modo que o momento do sistema de balanças (400, 500) seja igual e oposto ao momento do sistema de transmissão (104) em uma direção perpendicular a um movimento de transmissão.

Petição 870180028502, de 09/04/2018, pág. 17/17

Equipamento eletrônico medidor

106

101

V

102'