BR102012001827B1 - Medidor de vazão mássica tipo coriolis - Google Patents
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Abstract
patente de invenção: "medidor de vazão mássica tipo coriolis". a presente invenção refere-se a um medidor de vazão mássica tipo coriolis (1), com pelo menos quatro tubos de medição curvados (2a, 2b, 2c, 2d), pelo menos uma disposição de atuador, e pelo menos uma disposição de sensor, sendo que um primeiro tubo de medição (2a), e um segundo tubo de medição (2b), ficam em um primeiro plano comum (e¹), e um terceiro tubo de medição (2c), e um quarto tubo de medição (2d), em um segundo plano comum (e²), sendo que o primeiro plano (e¹), e o segundo plano (e²), passam de maneira paralela um em relação ao outro, e sendo que todos os quatro tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d), no lado de entrada e no lado de saída são reunidos em termos de técnica de vazão com um coletor (3). um medidor de vazão mássica tipo coriolis para grandes quantidades de vazão, o qual é melhorado com respeito a sua precisão de medição, é realizado de modo que a geometria e/ou as características de superfície dos tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d) são escolhidas de tal maneira, que a resistência de tubo de todos os quatro tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d) seja idêntica para uma corrente.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MEDIDOR DE VAZÃO MÁSSICA TIPO CORIOLIS.
[0001] A presente invenção refere-se a um medidor de vazão mássica tipo Coriolis, com pelo menos quatro tubos de medição curvados, pelo menos uma disposição de atuador, e pelo menos uma disposição de sensor, sendo que um primeiro tubo de medição e um segundo tubo de medição ficam em um primeiro plano comum e um terceiro tubo de medição e um quarto tubo de medição em um segundo plano comum, sendo que o primeiro plano e o segundo plano passam de maneira paralela um em relação ao outro, e sendo que todos os quatro tubos de medição no lado de entrada e no lado de saída são reunidos em termos de técnica de vazão com um coletor.
[0002] Há muitos anos que medidores de vazão mássica que trabalham de acordo com o princípio de Coriolis são conhecidos, estes permitem uma determinação da vazão mássica com alta precisão do meio que flui através do tubo de medição. Para a averiguação da vazão mássica o tubo de medição é excitado para oscilações, por meio de um gerador de oscilações ou também por meio de vários geradores de oscilações, especialmente com a frequência própria de um determinado modo próprio de uma oscilação, e as oscilações que de fato resultam são detectadas e averiguadas com amortecedores de oscilações. Em geral, o gerador de oscilações e os amortecedores de oscilações são construídos de tal maneira, que estes apresentam um ímã permanente assim como uma bobina de eletroímã, com o intuito de transmitir por via elétrica oscilações sobre o tubo de medição e, respectivamente, detectar oscilações do tubo de medição.
[0003] A averiguação consiste, por exemplo, no fato que é determinada a defasagem entre as oscilações cada vez detectadas por dois amortecedores de oscilações, sendo que esta defasagem é uma medida direta para a vazão mássica. São conhecidos medidores
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2/19 de vazão mássica tipo Coriolis, que apresentam um único tubo de medição, como também aqueles que apresentam exatamente dois tubos de medição, sendo que os tubos de medição são em essência estendidos de maneira reta ou são curvados.
[0004] Em dependência da quantidade das massas a serem transportadas, os tubos de medição dos medidores de vazão mássica dispõem de diâmetros nominais totalmente diferentes, com espessuras de parede diferentes. Em sua totalidade os tubos de medição têm que ser projetados de tal maneira, que estes possam resistir às pressões necessárias e às tensões mecânicas que ocorrem, que estes possam ser excitados com gasto de energia aceitável para oscilações que podem ser bem detectadas, e que as frequências próprias do tubo de medição através do qual passa a corrente, fiquem em uma gama desejada.
[0005] A DE 10 2004 035 971 A1, publica um medidor de vazão mássica tipo Coriolis com quatro tubos de medição curvados, sendo que os tubos de medição podem ser solicitados cada vez aos pares em escoamento no mesmo sentido ou em contracorrente com um fluido, cuja vazão mássica deve ser determinada. Os quatro tubos de medição são dispostos opcionalmente em unidades de dois tubos de medição ou uns ao lado dos outros ou uns acima dos outros, e podem ser excitados juntamente para oscilações em sentido oposto. Em um par de tubos de medição são cada vez fixadas partes de uma disposição de atuador e de sensor, assim que os tubos de medição possam ser excitados para oscilações e as oscilações excitadas possam ser detectadas com as disposições de sensor. A disposição, na qual os tubos de medição são dispostos aos pares uns acima dos outros, o tubo de medição inferior é configurado cada vez um pouco maior, com o intuito de passar sobre a distância mais longa entre a entrada e a saída.
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3/19 [0006] Partindo do estado da técnica acima mencionado, a invenção é baseada no objetivo de indicar um medidor de vazão mássica tipo Coriolis para grandes quantidades de vazão, o qual é melhorado com respeito a sua precisão de medição.
[0007] No caso de um medidor de vazão mássica tipo Coriolis de acordo com o gênero, o objetivo acima mencionado é solucionado de maneira que a geometria e/ou as características de superfície dos tubos de medição são escolhidas de tal maneira, que a resistência de tubo de todos os quatro tubos de medição seja idêntica para uma corrente.
[0008] Os quatro tubos de medição do medidor de vazão mássica tipo Coriolis são curvados de preferência em forma de U ou de V, e se estendem entre os coletores dispostos em ambos os lados. A distância horizontal entre ambos os coletores é de comprimento igual para todos os tubos de medição. Os tubos de medição que ficam em um plano comum, de preferência vertical, consequentemente são dispostos um acima do outro. De preferência, a distância entre tubos de medição é constante ao longo da totalidade do trecho entre os coletores, assim que os tubos de medição passem de maneira paralela um em relação ao outro, e que especialmente também as linhas centrais de ambos os tubos de medição dispostos um acima do outro, apresentem uma distância constante uma em relação à outra.
[0009] O fato que cada vez dois tubos de medição fiquem em um plano, a saber, o primeiro tubo de medição e o segundo tubo de medição e, respectivamente, o terceiro e o quarto tubo de medição, significa que cada vez ambos os tubos de medição são dispostos como par de tubos de medição um acima do outro, a saber, vantajosamente de tal maneira que um par de tubos de medição, na operação do medidor de vazão mássica tipo Coriolis, pode oscilar em sentido oposto em relação ao segundo par de tubos de medição e que
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4/19 podem ser detectadas valores de medição. No caso de uma configuração, na qual os tubos de medição que ficam em um plano apresentam o mesmo diâmetro, até ambas as linhas centrais dos tubos de medição ficam de preferência em um plano comum. No entanto, isso também é imaginável para tubos de medição, que não apresentam um diâmetro igual. Especialmente no caso de configurações com diâmetros diferentes, as circunferências externas ficam, por exemplo, em um lado, de preferência no lado virado para o segundo par de tubos de medição, dos tubos de medição em um plano, assim que a fenda, a fenda de oscilação, entre os pares dos tubos de medição seja constante para todos os tubos de medição.
[00010] As aberturas dos quatro tubos de medição terminam em ambos os lados em um coletor, o qual reúne em termos de técnica de vazão os tubos de medição. Devido aos coletores comuns em ambas as extremidades dos tubos de medição, para todos os tubos de medição a pressão na entrada é idêntica, e também para todos os tubos de medição a pressão é idêntica na saída. Durante a operação, a respectiva diferença de pressão entre a pressão de entrada e a pressão de saída depende de um grande número de parâmetros do fluido e do medidor de vazão mássica tipo Coriolis, especialmente dos tubos de medição.
[00011] A geometria e/ou as características de superfície dos tubos de medição são escolhidas de acordo com a invenção de tal maneira que, de preferência, no ponto de operação ótimo do respectivo medidor de vazão mássica tipo Coriolis, a resistência em termos de técnica de vazão de todos os quatro tubos de medição seja idêntica para a corrente. Isso significa especialmente, que em todos os quatro tubos de medição no ponto de operação ótimo se obtém uma corrente volumétrica igual. Neste caso, como ponto de operação ótimo é considerado o ponto de operação ou os parâmetros de operação, para
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5/19 o qual se presta e é projetado o medidor de vazão mássica tipo Coriolis.
[00012] Além da influência através das características do fluido que flui dentro de uma tubulação, as quais em virtude dos coletores são iguais para todos os tubos de medição, a corrente de um fluido dentro de uma tubulação é influenciada em essência através das características das superfícies da própria tubulação e da geometria da tubulação, especialmente o diâmetro, o comprimento e o número e raio de curvatura de arcos previstos dentro da tubulação. Consequentemente, todos os quatro tubos de medição do medidor de vazão mássica tipo Coriolis são projetados de acordo com a invenção de tal maneira, que cada tubo de medição opõe à corrente uma resistência em essência idêntica, assim que, especialmente quando de uma perda de pressão predeterminada pelos coletores, se obtenha sempre uma corrente volumétrica igual em todas as quatro tubulações. [00013] Com respeito à geometria dos tubos de medição pode ser ajustado, por exemplo, o comprimento total, o diâmetro ou o número e o percurso dos arcos das tubulações, de preferência também sob consideração das características do fluido no ponto de operação ou na janela de operação do medidor de vazão mássica tipo Coriolis. Com respeito às características da superfície dos tubos de medição é especialmente importante a rugosidade da superfície dos tubos de medição na superfície interna, a qual chega a ter contato com a corrente. De acordo com o ensinamento da presente invenção, são consequentemente compensados, por exemplo, as diferentes resistências de tubo para a corrente, causadas através dos comprimentos diferentes dos tubos de medição curvados, mediante escolha seletiva e ajuste de outros parâmetros, como por exemplo, diâmetro e qualidade de superfície, assim que para todos os tubos de medição predomine uma resistência de tubo igual, como acontece, por
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6/19 exemplo, no caso de medidores de vazão mássica tipo Coriolis com quatro tubos de medição retos e idênticos.
[00014] Como especialmente vantajosa mostrou-se uma primeira configuração do medidor de vazão mássica tipo Coriolis, na qual os tubos de medição que ficam em um plano comum são configurados de tal maneira, que estes tenham um comprimento igual. O comprimento total de todos os quatro tubos de medição, por conseguinte, o trecho sobre o qual passa a linha central de um tubo de medição, no caso desta configuração é consequentemente idêntico. Com o intuito de obter neste caso uma resistência de tubo idêntica para a corrente, para este fim são idênticos de preferência também o diâmetro e as características de superfície de todos os quatro tubos de medição. Um comprimento idêntico dos tubos de medição pode ser obtido, por exemplo, pelo fato que o comprimento de um ou de vários tubos de medição é escolhido seletivamente mais longo que necessário para uma ligação entre os coletores, por conseguinte, por exemplo, é prolongado. Em dependência da configuração, especialmente escolha do número e dos raios dos arcos, isso tem como consequência que os tubos de medição que ficam em um plano não passam mais obrigatoriamente de maneira paralela ao longo do trecho total entre os coletores, mas também podem apresentar distâncias que variam.
[00015] De maneira especialmente vantajosa, o comprimento dos tubos de medição pode ser influenciado e configurado com comprimento igual, uma vez que os raios de curvatura dos tubos de medição, que ficam em um plano comum, se complementam alternadamente de tal maneira, assim que o comprimento dos tubos de medição é idêntico. Neste caso “se complementam alternadamente significa que a soma dos trechos, sobre os quais passa um certo raio, visto em relação ao comprimento total de ambos os tubos de medição que passam em um plano, são iguais para ambos os tubos de
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7/19 medição. Deste modo, os comprimentos diferentes de cada trecho dos tubos de medição devido aos diversos raios de curvatura, se compensam de tal maneira, que ambos os tubos de medição que ficam cada vez em um plano, passem de maneira totalmente paralela com uma distância constante um em relação ao outro, enquanto o comprimento dos tubos de medição e especialmente o comprimento das linhas centrais dos tubos de medição é totalmente idêntico. Esta configuração apresenta a vantagem que, com diâmetro igual dos tubos de medição e comprimento igual construído através dos raios de curvatura, cada tubo de medição opõe à corrente a mesma resistência de tubo. Os raios de curvatura correspondem uns aos outros de preferência também de tal maneira, que o raio de curvatura do tubo de medição, o qual em termos de técnica de vazão passe mais fora, isto é, o tubo de medição que tem que vencer um trecho mais longo, corresponda ao raio de curvatura do tubo de medição que passa dentro com valor de distância adicionado entre os tubos de medição e raio do tubo adicionado.
[00016] Alternativamente a uma configuração na qual o comprimento dos tubos de medição é exatamente idêntico, uma resistência de tubo idêntica também pode ser produzida de acordo com uma outra configuração, na qual os tubos de medição que ficam em um plano comum dispõem de um comprimento diferente, sendo que, para o ajuste das resistências de tubo, o diâmetro do tubo de medição mais comprido é maior que o diâmetro do tubo de medição mais curto. A resistência de tubo aumentada devido ao comprimento maior, em princípio na comparação com o tubo de medição um pouco mais curto, com os outros parâmetros iguais, no caso do tubo de medição mais comprido é compensada pelo fato, que o diâmetro é um pouco maior, assim que a diferença da resistência de tubo, por conseguinte, a desvantagem do comprimento maior, seja outra vez
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8/19 compensada, a saber, pelo diâmetro maior. A escolha dos diâmetros dos tubos de medição no âmbito da construção do medidor de vazão mássica tipo Coriolis se realiza de preferência também sob consideração das características do fluido e sob consideração dos parâmetros de operação do respectivo medidor de vazão mássica tipo Coriolis.
[00017] Alternativa ou complementarmente em relação às características da forma de execução acima descrita, é previsto de acordo com uma outra configuração, que os tubos de medição que ficam em um plano comum disponham de comprimento diferente, sendo que com respeito a sua rugosidade a superfície interna do tubo de medição mais curto e/ou do tubo de medição mais longo é escolhida de tal maneira, que a resistência de tubo de ambos os tubos de medição seja idêntica para uma corrente. No caso desta configuração, como também no caso da anteriormente descrita, consequentemente um de ambos os tubos de medição reunidos para um par, é um pouco mais longo que o outro tubo de medição, assim que é necessário um ajuste da resistência de tubo. Para o ajuste da resistência de tubo a uma corrente, o acabamento da superfície dos tubos de medição um pouco mais compridos dos pares de tubos de medição é escolhido de tal maneira, que os tubos de medição apesar do comprimento total mais longo apresentem uma resistência ao fluxo igual como os tubos de medição mais curtos. Esta configuração presta-se especialmente para medidores de vazão mássica tipo Coriolis, cujo ponto de operação ótimo fica na gama de uma corrente laminar, uma vez que no caso de uma corrente laminar é especialmente grande a influência da rugosidade da superfície sobre a resistência de tubo. De preferência é escolhido e ajustado ao mesmo tempo tanto o diâmetro como também o acabamento da superfície como variável para os tubos de medição um pouco mais longos, com o
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9/19 intuito de equilibrar a resistência de tubo para todos os tubos de medição.
[00018] De acordo com uma outra forma de execução vantajosa do medidor de vazão mássica tipo Coriolis é previsto, que sejam previstos dispositivos de retenção para a fixação das disposições de atuador e/ou de sensor nos tubos de medição, sendo que um dispositivo de retenção em estado de montagem liga uns com os outros os tubos de medição que ficam em um plano, sendo que especialmente um dispositivo de retenção circunda completamente um tubo de medição. De preferência, até ambas as linhas centrais dos tubos de medição, que são ligados uns com os outros com um dispositivo de retenção, fiquem em um plano comum. Os dispositivos de retenção são fabricados, por exemplo, de uma placa de chapa, assim que no estado montado é garantido que os tubos de medição ligados com dispositivos de retenção não oscilem um em relação ao outro. Os dispositivos de retenção apresentam furos, com os quais estes podem ser encaixados sobre ambos os tubos de medição que ficam em um plano. Para isso o diâmetro interno de um furo corresponde ao diâmetro externo de um tubo de medição, sendo que os dispositivos de retenção são fixados nos tubos de medição, por exemplo, com fecho devido à força, devido à matéria ou devido à forma. Em um dispositivo de retenção é fixada cada vez pelo menos uma parte de uma disposição de atuador e/ou de sensor, sendo que uma disposição de atuador e/ou de sensor completa consiste de duas partes dispostas de maneira oposta e fixadas cada vez em um dispositivo de retenção, as quais exercem interação no estado montado. Usualmente trata-se no caso das duas partes de uma disposição de atuador e/ou de sensor de um ímã permanente e uma bobina de eletroímã, na qual penetra o ímã permanente. Neste caso as duas partes são dispostas de maneira correspondente de tal maneira, que estas atuem entre os dois pares
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10/19 de tubos de medição, os quais são cada vez reunidos com dispositivo de retenção.
[00019] Uma estabilidade especial do dispositivo de retenção, a qual impede oscilações relativas entre ambos os tubos de medição reunidos com um dispositivo de retenção, possa ser obtida, quando de acordo com uma outra configuração, os dispositivos de retenção são configurados de tal maneira, que os dispositivos de retenção sejam configurados de maneira simétrica para as disposições de atuador ou de sensor, especialmente com respeito a pelo menos dois planos ortogonais um em relação ao outro sejam configurados de maneira simétrica. Devido à simetria, o dispositivo de retenção obtém uma rigidez à torção vantajosa, fato pelo qual é impedido de maneira confiável um movimento relativo dos tubos de medição ligados pelo dispositivo de retenção um com o outro. Cada um dos dispositivos de retenção nos tubos de medição representa no estado de operação uma massa adicional, a qual oscila em ressonância. Devido a uma configuração simétrica dos dispositivos de retenção é distribuída de maneira uniforme a massa, assim que não possam ser criadas oscilações perturbadoras através de massas que oscilem de maneira assimétrica. A simetria do dispositivo de retenção é de preferência prevista com respeito de um plano, o qual contém ambas as linhas centrais dos tubos de medição ligados um com o outro. O segundo plano de simetria é de preferência um plano, o qual fica de maneira ortogonal em relação ao primeiro plano, e que passa de maneira paralela em relação às linhas centrais dos tubos de medição, exatamente na metade do trecho entre as linhas centrais dos tubos de medição.
[00020] Especialmente no caso de fluidos dentro do medidor de vazão mássica tipo Coriolis, os quais amortecem fortemente as oscilações dos tubos de medição, mostrou-se como vantajoso quando
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11/19 em um dispositivo de retenção acima ou embaixo dos dois tubos de medição ligados com o dispositivo de retenção, seja fixada uma parte de uma disposição de atuador e de sensor. Uma vez que acima e abaixo dos tubos de medição é cada vez previsto, por exemplo, uma disposição de atuador, então uma energia de excitação maior fica a disposição para a excitação das oscilações dos tubos de medição, assim que especialmente no caso de condições periféricas fortemente absorventes em termos de oscilações, possa ser excitada uma oscilação suficiente para a detecção da vazão mássica. Uma outra vantagem da dupla disposição de atuador consiste no fato, que os tubos de medição vantajosamente são excitados livre de momentos, assim que não são excitadas nenhumas oscilações perturbadoras de torção dos pares de tubos de medição, porém em ambos os lados dos tubos de medição é aplicada uma força de excitação definida, a qual excita somente oscilações em um plano de oscilações preferido.
[00021] Para o caso que acima e embaixo dos tubos de medição ligados com um dispositivo de retenção é previsto no dispositivo de retenção acima e embaixo cada vez uma parte de uma disposição de sensor, e com isso é previsto entre os pares de tubos de medição acima e embaixo dos tubos de medição uma disposição de sensor, consiste a vantagem que possivelmente oscilações de torção impostas ou existentes dos pares de tubos de medição um em relação ao outro podem ser avaliadas por meio de uma avaliação de comparação dos sinais de medição da disposição de sensor superior e inferior, e que deste modo os sinais de medição podem ser depurados desta oscilação perturbadora.
[00022] O acoplamento interferente de oscilações perturbadoras, as quais partem do sistema de tubulações que circunda o medidor de vazão mássica tipo Coriolis, pode ser impedido uma vez que no lado de entrada e no lado de saída sejam cada vez previstas duas placas
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12/19 de gousset (placas de ligação) distanciadas uma em relação à outra, as quais ligam todos os quatro tubos de medição uns com os outros, especialmente as placas de gousset sejam configuradas de maneira simétrica. As placas de gousset são cada vez na região extrema dos tubos de medição ligadas firmemente com todos os quatro tubos de medição, assim que os tubos de medição não podem movimentar-se de maneira relativa uns em relação aos outros. Com o intuito de impedir ainda mais a propagação de oscilações perturbadoras, em uma distância definida em relação à primeira placa de gousset é prevista uma segunda placa de gousset, a qual também liga todos os quatro tubos de medição uns aos outros e é fixada nestes. Além de impedir o acoplamento interferente de oscilações perturbadoras, as placas de gousset impedem também o desacoplamento das oscilações produzidas pela disposição de atuador, para o sistema de tubulações que circunda o medidor de vazão mássica tipo Coriolis.
[00023] De acordo com uma outra configuração, a precisão de medição do medidor de vazão mássica tipo Coriolis pode ser aumentada adicionalmente pelo fato, que os coletores previstos no lado de entrada e no lado de saída sejam configurados de maneira tão estável, que estes atendam a funcionalidade de uma placa de gousset. Os tubos de medição que são cada vez reunidos em termos de técnica de vazão nos coletores, para esta finalidade são firmemente ligados com o coletor, assim que o coletor impede de maneira confiável um movimento relativo dos quatro tubos de medição uns em relação aos outros e amortece oscilações.
[00024] A transmissão de oscilações para a caixa é impedida pelo fato, que dentro de uma caixa do medidor de vazão mássica tipo Coriolis é previsto um elemento de reforço, sendo que o elemento de reforço apresenta um seguimento em forma de arco, o qual é de maneira oposta em relação ao seguimento em forma de arco dos
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13/19 tubos de medição. Os tubos de medição são de preferência curvados em forma de U ou de V, e se estendem dentro de uma caixa. O elemento de reforço é também configurado de preferência em forma de U ou de V, no entanto, é disposto de maneira oposta em relação ao seguimento em forma de arco dos tubos de medição e fixado nas paredes da caixa. Além disso, através do elemento de reforço o medidor de vazão mássica tipo Coriolis pode ser configurado com paredes essencialmente mais delgadas e com isso mais leve, sendo que é garantida uma estabilidade suficiente por meio do elemento de reforço. De preferência, o elemento de reforço é configurado como parte maciça, ou de maneira especialmente preferida é configurado como construção de armação tubular soldada.
[00025] Além disso, a construção de armação tubular soldada tem a vantagem que, de acordo com uma outra configuração, dentro do elemento de reforço é configurado um volume fechado, sendo que especialmente dentro do elemento de reforço pode ser conduzido um meio portador de calor.
[00026] Através do volume configurado dentro do elemento de reforço pode ser conduzido um meio portador de calor, com o qual pode ser aquecido ou refrigerado, por exemplo, o espaço interno da caixa do medidor de vazão mássica tipo Coriolis, o que é especialmente necessário no caso de meios sensíveis à temperatura dentro dos tubos de medição. Um outro campo de utilização é, por exemplo, o aquecimento dos tubos de medição para fluidos, que em caso contrário não teriam fluidez ou até solidificariam. Para esse fim, o meio portador de calor é introduzido em um lado do volume no elemento de reforço e, depois de ter absorvido ou dissipado energia, é outra vez conduzido para fora do volume para a regeneração. Por conseguinte, através da construção de reforço são atendidas ao mesmo tempo duas funcionalidades.
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14/19 [00027] Nos seus pormenores existe então um grande número de possibilidades para configurar e aperfeiçoar o medidor de vazão mássica tipo Coriolis. Para esse fim é feito referência à seguinte descrição de exemplos de execução preferidos, junto com o desenho. Nos desenhos mostram:
a figura 1 um exemplo de execução de um medidor de vazão mássica tipo Coriolis, em vista lateral cortada, a figura 2 os tubos de medição de um medidor de vazão mássica tipo Coriolis de acordo com a figura 1, em vista lateral, a figura 3 um exemplo de execução dos tubos de medição de um medidor de vazão mássica tipo Coriolis, em vista frontal, e a figura 4 um exemplo de execução dos tubos de medição para um medidor de vazão mássica tipo Coriolis, com disposições de atuador ou de sensor dispostas em ambos os lados, em uma representação cortada.
[00028] A figura 1 mostra um exemplo de execução de um medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1, em vista lateral cortada. Dentro do medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1, são disposto em sua totalidade quarto tubos de medição curvados 2a, 2b, 2c, 2d. Como mostra a figura 4, um primeiro tubo de medição 2a, e um segundo tubo de medição 2b, ficam em um primeiro plano comum Ei, e um terceiro tubo de medição 2c, e um quarto tubo de medição 2d, em um segundo plano comum E2. No caso do exemplo de execução de acordo com a figura 4, ficam até as linhas centrais dos tubos de medição enfeixadas aos pares 2a, 2b, e 2c, 2d, respectivamente, cada vez nos planos comuns E1, E2. O primeiro plano E1, e o segundo plano E2, são dispostos de maneira paralela um em relação ao outro.
[00029] Como mostra a figura 1, todos os quarto tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, no lado de entrada e no lado de saída são reunidos em termos de técnica de vazão com um coletor 3. Os coletores 3,
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15/19 apresentam uma câmara 4, na qual desembocam cada vez as aberturas dos quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d. No caso do medidor de vazão mássica tipo Coriolis de acordo com a figura 1, a geometria e as características de superfície dos quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, são escolhidas de tal maneira, que a resistência de tubo de todos os quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, seja idêntica para uma corrente. Especialmente no caso do medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1, de acordo com a figura 1, todos os quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, dispõem de um comprimento igual, o qual é obtido pelo fato, que os raios de curvatura R1, R2, representados na figura 2, dos quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, se complementam alternadamente de tal maneira, que o comprimento total de todos os quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, é idêntico.
[00030] A figura 2, mostra os tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, do exemplo de execução de acordo com a figura 1, em representação silhuetada em vista lateral. Os raios de curvatura R1, R2, os quais no caso dos tubos de medição 2a, 2b e 2c, 2d, se encontram cada vez em um plano Ei, E2, se complementam neste exemplo de execução de maneira recíproca. Relativo a este fato “complementar de maneira recíproca significa, que cada um dos quatro tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, no seguimento entre ambos os coletores 3, representados na figura 1, passa com os raios de curvatura R1, R2, sobre um seguimento em forma de arco com um determinado número e trechos definidos. Deste modo, visto de esquerda para a direita na figura 2, o primeiro tubo de medição 2a começa, por exemplo, com uma seção em forma de arco com o raio R2, depois seguem duas seções em forma de arco com o raio R1, e finalmente, no lado direito da figura 2, um seguimento em forma de arco com o raio R2. No lado esquerdo da figura 2, o segundo tubo de medição 2b, começa com uma seção em forma de
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16/19 arco com o raio Ri, segue com duas seções em forma de arco com o raio R2, e termina no lado direito da figura 2, com uma seção em forma de arco com um raio R1. Por conseguinte, ambos os tubos de medição 2a, 2b, passam em seu trecho entre ambos os coletores 3, cada vez sobre duas seções em forma de arco com o raio R1, e cada vez sobre duas seções em forma de arco com o raio R2, sendo que os raios de curvatura R1, R2, se complementam alternadamente de tal maneira, que em uma região onde o primeiro tubo de medição 2a, tem um seguimento em forma de arco com um raio R2, o segundo tubo de medição 2b, tem um seguimento em forma de arco com um raio R1, e vice-versa, assim que o comprimento total de ambos os tubos de medição 2a, 2b, é idêntico. O mesmo vale de maneira correspondente para o seguimento do terceiro tubo de medição 2c, com o quarto tubo de medição 2d, não plano E2.
[00031] As figura 3, mostra um exemplo de execução de tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, para um medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1. De acordo com a figura 3, é disposto cada vez um tubo de medição mais longo 5b, 5d, com um tubo de medição mais curto 5a, 5c, em um plano comum E1, E2. O tubo de medição mais curto 5a, é disposto com o tubo de medição mais longo 5b, em um primeiro plano E1, e o tubo de medição mais longo 5d, é disposto com o tubo de medição mais curto 5c, em um segundo plano E2. Para o ajuste_das resistências de tubo de todos os quatro tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, o diâmetro dos tubos de medição mais longos 5b, 5d, é maior que o diâmetro dos tubos de medição mais curtos 5a, 5c. No caso de todos os quatro tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, adicionalmente aos diâmetros dos tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, também a superfície interna dos tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, com respeito a sua rugosidade é escolhida de tal maneira, que a resistência de tubo de todos os tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, seja idêntica para uma
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17/19 corrente. O ajuste de uma igual resistência de tubo para uma corrente para todos os tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, neste exemplo de configuração é uma interação complexa de ambos os parâmetros rugosidade da superfície interna e o diâmetro dos tubos de medição. Para a fixação de disposições de atuador e/ou de sensor não representadas, nos tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, são previstos dispositivos de retenção 6, que ligam uns com os outros os tubos de medição, que ficam em um plano Ei, E2. Nos lados de frente estreitos 7, de um dispositivo de retenção 6, pode ser fixada cada vez uma parte de uma disposição de atuador ou de sensor. Nas regiões extremas no lado de entrada e no lado de saída, todos os quatro tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, são ligados uns com os outros cada vez com uma primeira placa de gousset 8, e com uma segunda placa de gousset 9, com o intuito de impedir especialmente que as oscilações dos tubos de medição 5a, 5b, 5c, 5d, do medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1, sejam transmitidas para o sistema de tubulações, não representado, o qual circunda o medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1. De acordo com a figura 2, a primeira placa de gousset 8, é configurada como peça de chapa reta, enquanto a segunda placa de gousset 9, apresenta em suas regiões laterais alargamentos angulares.
[00032] De acordo com a figura 1, os tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, são dispostos dentro de uma caixa 10, do medidor de vazão mássica tipo Coriolis 1. Na caixa também é disposta uma eletrônica de medição e avaliação 11. A caixa é fixada nos coletores 3, e circunda completamente os tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d. Com o intuito de aumentar a rigidez da caixa 10, é previsto um elemento de reforço 12, que apresenta um seguimento em forma de arco, o qual é de maneira oposta em relação ao seguimento em forma de arco dos tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d. O elemento de reforço 12, serve para impedir
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18/19 uma oscilação em ressonância da caixa 10, e para poder reduzir ao mesmo tempo a espessura do material das paredes da caixa 10. O elemento de reforço 12, é configurado como construção de armação tubular soldada, assim que dentro do elemento de reforço 12, é configurado um volume fechado, dentro do qual pode ser conduzido um meio portador de calor. Deste modo, o volume interno da caixa 10, e especialmente os tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, podem ser, por exemplo, aquecidos ou refrigerados.
[00033] De acordo com o exemplo de execução na figura 1, nos dispositivos de retenção 6, podem ser fixadas cada vez em ambos os lados nos lados de frente 7, partes de uma disposição de atuador e de sensor, respectivamente. A disposição de partes de uma disposição de atuador e de sensor, respectivamente, em ambos os lados dos tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, tem a vantagem, que os tubos de medição 2a, 2b, 2c, 2d, podem ser excitados de maneira uniforme com uma alta energia de excitação, sendo que com as disposições de sensor dispostas em ambos os lados, é possível uma compensação de oscilações de torção que possivelmente ocorram.
[00034] Na figura 4, é representada uma representação de corte através dos dispositivos de retenção 6, para as disposições de atuador não representadas. Em ambos os lados de frente 7, dos dispositivos de retenção 6, pode ser fixada uma parte de uma disposiçãode atuador, assim que cada vez duas partes de uma disposiçãode atuador em dois dispositivos de retenção 6, no estado de operação possam exercer interação uma com a outra. Os dispositivosde retenção 6, são configurados como partes de chapa maciças e com respeito a dois planos ortogonais um em relação ao outro são configurados de maneira simétrica. Uma simetria dos dispositivos de retenção 6 fica, por exemplo, cada vez em relação a ambos os planos E1 e E2 intencionalmente em relação a um outro plano, o qual passa
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19/19 de maneira ortogonal em relação aos planos Ei e E2, exatamente no meio entre os furos 13, do dispositivo de retenção 6. Os dispositivos de retenção 6, são configurados de maneira tão estável, que não seja possível uma oscilação relativa dos tubos de medição 2a, 2b ou 2c, 2d, dispostos em um plano comum E1 e E2.
Claims (8)
- REIVINDICAÇÕES1. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), com pelo menos quatro tubos de medição curvados (2a, 2b, 2c, 2d), pelo menos uma disposição de atuador, e pelo menos uma disposição de sensor, sendo que um primeiro tubo de medição (2a), e um segundo tubo de medição (2b), ficam em um primeiro plano comum (Ei), e um terceiro tubo de medição (2c), e um quarto tubo de medição (2d), em um segundo plano comum (E2), sendo que o primeiro plano (E1), e o segundo plano (E2), transcorrem de maneira paralela um em relação ao outro, sendo que todos os quatro tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d), no lado de entrada e no lado de saída são reunidos em termos de técnica de vazão com um coletor (3), e sendo que a geometria e/ou as características de superfície dos tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d), são escolhidas de tal maneira, que a resistência de tubo de todos os quatro tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d), é idêntica para uma corrente, caracterizado pelo fato de que os raios de curvatura (R1, R2), dos tubos de medição (2a, 2b; 2c, 2d), que ficam em um plano comum (Ei, E2), são escolhidos de tal maneira, que os raios de curvatura (R1, R2), se complementam alternadamente, assim que o comprimento dos tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d) for idêntico, que o primeiro tubo de medição (2a) e o quarto tubo de medição (2d) se iniciam com um trecho em forma de arco com o raio (R2), em seguida seguem dois trechos em forma de arco com o raio (R1) e por fim um trecho em forma de arco com o raio (R2), e sendo que o segundo tubo de medição (2b) e o terceiro tubo de medição (2c) se iniciam com um trecho em forma de arco com o raio (R1), em seguida seguem dois trechos em forma de arco com o raio (R2) e por fim um trecho em forma de arco com o raio (R1).
- 2. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que são previstosPetição 870190092143, de 16/09/2019, pág. 26/332/3 dispositivos de retenção (6), para a fixação das disposições de atuador e/ou de sensor nos tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d), em que um dispositivo de retenção (6), em estado de montagem liga uns com os outros os tubos de medição (2a, 2b; 2c, 2d), que ficam em um plano (Ei, E).
- 3. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de retenção (6), para as disposições de atuador ou de sensor são configurados de maneira simétrica, especialmente com respeito a pelo menos dois planos ortogonais um em relação ao outro serem configurados de maneira simétrica.
- 4. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que em um dispositivo de retenção (6), acima e embaixo dos dois tubos de medição (2a, 2b; 2c, 2d), ligados com o dispositivo de retenção (6), estar fixada uma parte de uma disposição de atuador ou de sensor.
- 5. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que no lado de entrada e no lado de saída são cada vez previstas duas placas de gousset (8, 9) distanciadas uma em relação à outra, as quais ligam todos os quatro tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d) uns com os outros, especialmente as placas de gousset (8, 9) serem configuradas de maneira simétrica.
- 6. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os coletores (3), previstos no lado de entrada e no lado de saída estão configurados de maneira tão estável, que estes atendam a funcionalidade de uma placa de gousset.
- 7. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato dePetição 870190092143, de 16/09/2019, pág. 27/333/3 que dentro de uma caixa (10), do medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), é previsto um elemento de reforço (12), em que o elemento de reforço (12), apresenta um seguimento em forma de arco, o qual é de maneira oposta em relação ao seguimento em forma de arco dos tubos de medição (2a, 2b, 2c, 2d).
- 8. Medidor de vazão mássica tipo Coriolis (1), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que dentro do elemento de reforço (12), é configurado um volume fechado, em que especialmente dentro do elemento de reforço (12), pode ser conduzido um meio portador de calor.
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