MX2012014621A - Medidor de vibracion que incluye componente de medicion amortiguado. - Google Patents

Abstract

Se provee un medidor de vibración (5). El medidor de vibración (5) incluye uno más conductos (103A, 103B) que incluye una porción vibratoria (471) y una porción y porción no vibratoria (472) y un impulsor (104) acoplado a un conducto de uno o más conductos (103A, 103B) y configurado para hacer vibrar la porción de vibración (471) del conducto en una o más frecuencias de impulsión. El medidor de vibración (5) también incluye uno o más detectores (105, 105') acoplados a un conducto de uno o más conductos (103A, 103B) y configurado para detectar un movimiento del conducto. Uno o más componentes de medición exclusivos de la porción de vibración (471) de los conductos (103A, 103B), el impulsor (104) y los detectores (105, 105') se proveen con un material de amortiguación (310) aplicado por lo menos a una porción de una superficie de un componente de medición de uno o más componentes de medición que reduce una o más frecuencias resonantes de vibración del componente de medición por debajo de una o más frecuencias de medición.

Description

MEDIDOR DE VIBRACION QUE INCLUYE COMPONENTE DE MEDICION AMORTIGUADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a, medidores de vibración, y más particularmente, a un componente de medición de vibración con un material de amortiguación aplicada a una superficie de un componente de medición.

Antecedentes de la Invención Los medidores de vibración, como, por ejemplo, densitómetros , medidores de flujo volumétrico y medidores de flujo Coriolis se utilizan para medir una o más características de las sustancias, tales como, por ejemplo, la densidad, régimen de flujo de masas, flujo volumétrico, flujo de masa totalizada, temperatura y otra información. Los medidores de vibración incluyen uno o más conductos, que pueden tener una variedad de formas, tales como, por ejemplo, configuraciones recta, en forma de U, o irregular.

Uno o más conductos tienen un ensamble de modos de vibración naturales, que incluyen, por ejemplo, modos de flexión sencillos, de torsión, radiales y acoplados. Uno o más conductos se hacen vibrar por lo menos por un impulsor a una frecuencia de resonancia en uno de estos modos, en lo sucesivo, el modo de avance, con el fin de determinar una característica de la sustancia. Uno o más medidores Ref. 237887 electrónicos transmiten una señal de impulsión sinusoidal a por lo menos un impulsor, que es normalmente una combinación de imán/bobina, el imán siendo adherido normalmente al conducto y la bobina está fijada a una estructura de montaje o a otro conducto. La señal de impulsor hace que el impulsor haga vibrar uno o más conductos en la frecuencia de impulsión en el modo de impulsión. Por ejemplo, la señal piloto puede ser una corriente periódica eléctrica transmitida a la bobina .

Uno o más detectores captan el movimiento del conducto y generan una señal representativa de detector del movimiento del conducto de vibración. El detector es normalmente una combinación de imán/bobina, el imán normalmente está adherido a un conducto y la bobina está fijada a una estructura de montaje o a otro conducto. La señal de detección se transmite a uno o más componentes electrónicos y de acuerdo con principios bien conocidos, la señal de selección de salida sólo podrá ser utilizada por uno o más componentes electrónicos para determinar una característica de la sustancia o ajustar la señal de impulsión, si necesario.

Normalmente, además de los conductos, los medidores de vibración también se proporcionan con uno o más componentes del medidor, tales como una caja, una base, pestañas, etc. Mientras que esencialmente todos los componentes de mediciones adicionales pueden crear problemas de medición, debido a diversas características de vibración, las características de vibración de la caja normalmente son más prevalecientes y causan los problemas de medición más significativos. Por lo tanto, aunque la caja es el foco de la siguiente discusión, problemas y soluciones de vibración similares se pueden aplicar a otros componentes de medición. Los problemas de medición causados por diversos componentes de medición se deben a la dificultad en la diferenciación de las vibraciones asociadas con los conductos de las vibraciones asociadas con el componente de medición, como es la caja. Similar a los conductos esto se debe a que la caja también tiene uno o más modos naturales de vibración, que incluyen, por ejemplo, modos de flexión simple, de torsión, radiales y laterales. La frecuencia particular que induce un modo de vibración en general depende de cierto número de factores tales como el material utilizado para formar la caja, el espesor de la caja, la temperatura, la presión, las fuerzas de vibración etc. generadas por el impulsor u otras fuentes en el sistema de procesamiento de material, tales como bombas, pueden causar que la caja vibre en uno de los modos naturales. Es difícil generar una medida exacta de una característica de la sustancia en situaciones en las que la frecuencia utilizada para conducir uno o más conductos en el modo de impulsión corresponde a una frecuencia que hace que la caja vibre en uno de sus modos naturales de vibración. Esto se debe a que el modo de vibración de la caja puede interferir con la vibración de los conductos que conducen a mediciones erróneas .

Ha habido numerosos intentos de la técnica anterior para separar las frecuencias que inducen el modo de vibración de la caja de la modalidad de los conductos de vibración. Estas frecuencias pueden comprender las frecuencias de resonancia naturales de los distintos modos de vibración de la caja y los conductos llenos de fluido. Por ejemplo, la caja puede ser hecha extremadamente rígida y/o masiva con el fin de disminuir las frecuencias que inducen los diferentes modos de vibración lejos de la unidad de modo anticipado de los conductos. Ambas opciones tienen inconvenientes graves. El aumento de la masa y/o rigidez de la caja da como resultado la fabricación compleja y difícil, esto aumenta costos y hace difícil montaje del equipo de medición de vibraciones. Un enfoque específico de la técnica anterior para aumentar la masa de la caja ha sido soldar pesos de metal a una caja existente. Este enfoque no disipa adecuadamente la energía de vibración con el fin de reducir las frecuencias de resonancia de la caja. Además, este enfoque a menudo es costoso y produce una caja antiestética.

Otro enfoque de la técnica anterior ha sido la de modificar la forma de la caja. Tal intento de la técnica anterior se describe en la publicación PCT WO/2009/078880 , que se incorpora aquí por referencia. La publicación '880 describe una caja general en forma de U que tiene una sección transversal de forma ovalada. La sección transversal de forma ovalada, aumenta la frecuencia requerida para inducir los modos de vibración por encima de la frecuencia del modo de impulsión. Aunque la configuración que se muestra en la publicación '880 proporciona resultados adecuados en situaciones limitadas, el proceso es costoso y tardado. Además, la solución no es práctica para los medidores de vibración. Más bien, la publicación '880 requiere una caja completamente nueva y no aborda los problemas asociados con las cajas existentes. Además, muchas cajas de medición requieren una forma y tamaño específicos según la orden de un cliente o por ejemplo la configuración de tubo existente. Otro problema con el enfoque sugerido en la publicación '880 es que la frecuencia requerida para inducir los modos de vibración de la caja es más alta que la frecuencia de impulsión prevista. Por lo tanto, la gama de frecuencias disponibles para el modo de funcionamiento es muy limitada.

La presente invención supera estos y otros problemas y se logra un avance en la técnica. La presente invención proporciona un medidor de vibración con componentes medidores amortiguados. Las frecuencias de resonancia de los componentes medidores amortiguados se reducen y se separan lejos de las frecuencias de resonancia de los conductos. Por consiguiente, el modo de avance del medidor de vibración no induce un modo de vibración en los componentes de medición amortiguados.

Sumario de la Invención Se proporciona un medidor de vibración de acuerdo con una modalidad de la invención. El medidor de vibración incluye uno o más conductos que incluyen una porción vibratoria y una porción no vibratoria y un impulsor acoplado a un conducto de uno o más conductos y configurado para hacer vibrar la parte de vibración del conducto en una o más frecuencias de impulsión. De acuerdo con una modalidad de la invención, uno o más detectores acoplados a un conducto de uno o más conductos y configurados para detectar un movimiento de la porción de vibración del conducto. El medidor de vibración también incluye uno o más componentes de medición exclusivos de la parte vibratoria de los conductos, el impulsor y los detectores. Un material de amortiguación se aplica al menos a una porción de una superficie de un componente de medición, o bien uno o más componentes de medición que reduce una o más frecuencias vibratorias resonantes del componente de medición por debajo de una o más frecuencias de impulsión.

Un método de formación de un medidor de vibración que incluye uno o más conductos que incluyen una porción vibratoria y una porción no vibratoria se proporciona de acuerdo con una modalidad de la invención. El método comprende los pasos de acoplar un impulsor a un conducto de uno o más conductos, el impulsor está configurado para hacer vibrar la parte de vibración del conducto en una o más frecuencias de transmisión y el acoplamiento de uno o más detectores a un conducto de uno o más conductos, uno o más detectores están configurados para detectar un movimiento de la porción de vibración del conducto. De acuerdo con una modalidad de la invención, el método comprende además un paso de proporcionar uno o más componentes de medición exclusivos de la parte vibratoria de los conductos, el impulsor y los detectores. De acuerdo con una modalidad de la invención, el método comprende además un paso para aplicar un material de amortiguación de por lo menos una porción de una superficie de un componente de medición, uno o más componentes de medición que reduce una o más frecuencias vibratorias resonantes del componente de medición está por debajo de una o más frecuencias de impulsión.

Aspectos De acuerdo con un aspecto de la invención, un medidor de vibración comprende: uno o más conductos que incluyen una porción vibratoria y una porción no vibratoria; un impulsor acoplado a un conducto de uno o más conductos y configurado para hacer vibrar la parte de vibración del conducto en una o más frecuencias de impulsión; uno o más detectores acoplados a un conducto de uno o más conductos y configurados para detectar un movimiento de la porción de vibración del conducto ,- uno o más componentes medidores exclusivos de la parte vibratoria de los conductos, impulsor y detectores; y un material de amortiguación aplicado por lo menos a una porción de una superficie de un componente de medición, en donde uno o más componentes de medición reducen una o más frecuencias vibratorias resonantes del componente de medición está por debajo de una o más frecuencias de impulsión.

Preferiblemente, el componente de medición tiene un primer espesor, x y el material de amortiguación tiene un segundo espesor, T2 menor que el primer espesor, Ti.

Preferiblemente, un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una caja que rodea sustancialmente una o más conductos, impulsor y uno o más detectores.

Preferiblemente, el medidor de vibración comprende, además, una base acoplada a la caja y un elemento de sellado que proporciona un sello sustancialmente hermético a líquidos entre la caja y la base .

Preferiblemente, el medidor de vibración comprende además uno o más retenes formados en la caja y adaptados para recibir sujetadores mecánicos.

Preferiblemente, un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una base acoplada a uno o más conductos .

Preferiblemente, otro componente de medición de uno o más componentes de medición comprende un bloque de montaje acoplado a la base.

Preferiblemente, un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende la parte no vibratoria de los conductos.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, un método de formación de un medidor de vibración que incluye uno o más conductos que incluyen una porción vibratoria y una porción no vibratoria comprende los pasos de: acoplar un impulsor a un conducto de uno o más conductos, el impulsor está configurado para hacer vibrar la parte de vibración del conducto en una o más frecuencias de impulsión; acoplar uno o más detectores a un conducto de uno o más conductos, uno o más detectores está configurado para detectar un movimiento de la porción de vibración del conducto ; proporcionar uno o más componentes de medición exclusivos de la parte vibratoria de los conductos, impulsor, y detectores; y aplicar un material de amortiguación por lo menos a una porción de una superficie de un componente de medición de uno o más componentes de medición que reduce una o más frecuencias vibratorias resonantes del componente de medición está por debajo de una o más frecuencias de impulsión.

Preferiblemente, el componente de medición comprende un primer grosor Tx y en donde el paso de aplicar el material de amortiguación comprende aplicar el material de amortiguación con un segundo espesor, T2 menor al primer espesor, Ti.

Preferiblemente, un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una caja y en donde el método comprende además un paso de rodear sustancialmente uno o más conductos, impulsor y uno o más detectores con la caja.

Preferiblemente, el método comprende además los pasos de acoplamiento de una base para la caja y la colocación de un sello sustancialmente hermético a líquidos entre la caja y la base.

Preferiblemente, el método comprende además un paso de formación de uno o más retenes en la caja de que están adaptados para recibir sujetadores mecánicos.

Preferiblemente, un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una base y en donde el método comprende además un paso de acoplar la base de uno o más conductos .

Preferiblemente, otro componente de medición de uno o más componentes de medición comprende un bloque de montaje y en donde el método comprende además un paso de acoplar el bloque de montaje a la base.

Preferiblemente, un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende la parte no vibratoria de los conductos .

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 muestra un medidor de vibración de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 2 muestra el medidor de vibración que incluye una caja de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 3 muestra una vista en sección transversal del medidor vibración con un material de amortiguación aplicado a una superficie de la caja de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 4 muestra el medidor de vibración de acuerdo con otra modalidad de la invención.

La Figura 5 muestra una vista en sección transversal del medidor de vibración de acuerdo con otra modalidad de la invención.

Descripción Detallada de la Invención Las Figs . 1 a 5 y la siguiente descripción representan ejemplos específicos de enseñar a aquellos expertos en la técnica cómo producir y usar el mejor modo de la invención. Con el fin de enseñar los principios inventivos, algunos aspectos convencionales han sido simplificados u omitidos. Los expertos en la técnica apreciarán variaciones de estos ejemplos que están dentro del alcance de la invención. Los expertos en la técnica apreciarán que las características descritas a continuación pueden combinarse de diversas maneras para formar múltiples variaciones de la invención. Como resultado de ello, la invención no está limitada a los ejemplos específicos descritos a continuación, sino solamente por las reivindicaciones y sus equivalentes .

La Figura 1 muestra medidor de vibración 5 en la forma de un medidor que comprende un ensamble de sensor 10 y uno o más componentes electrónicos medidores 20. El medidor de vibración 5 puede comprender un medidor de flujo Coriolis, un medidor de flujo volumétrico, un densitómetro , etc. El medidor electrónico 20 está conectado al ensamble del sensor 10 mediante cables 100 para medir una característica de una sustancia, tal como, por ejemplo, una densidad del fluido, régimen de flujo de masa, régimen de flujo volumétrico, flujo de masa totalizado, temperatura y otra información sobre la trayectoria 26.

El ensamble de sensor 10 del presente ejemplo incluye un par de pestañas 101, 101'; múltiples 102, 102'; un impulsor 104; detectores 105, 105' y los conductos 103a, 103b. El impulsor 104 y detectores 105, 105' están acoplados a los conductos 103A y 103B. El impulsor 104 se muestra fijado a los conductos 103A, 103B en una posición en donde el impulsor 104 puede vibrar una porción de los conductos 103A, 103B en un modo de impulsión. Se debe apreciar que puede haber otra porción de los conductos 103A 103B, que no vibra o vibra indeseablemente (véase la Fig. 5) . Los detectores 105, 105' están fijados a los conductos 103A, 103B con el fin de detectar el movimiento de los conductos 103A, 103B. Por lo tanto, en medidores vibración, es de interés la vibración de la parte vibratoria de los conductos 103A, 103B. Para los siguientes fines de la descripción, los componentes de medidores de vibración 5 exclusivos de la porción vibratoria de los conductos 103A, 103B, impulsor 104 y detectores 105 , 105' se pueden agrupar como componentes de medición que también pueden vibrar e interferir indeseablemente con la vibración de los conductos 103A, 103B.

Se deberá apreciar por los expertos en la técnica que está dentro del alcance de la presente invención el uso de los principios tratados en la presente en relación con cualquier tipo de medidores de vibración, que incluyen medidores de vibración que carecen de las capacidades de medición de un medidor de flujo Coriolis. Ejemplos de este tipo de dispositivos densitómetros vibratorios, medidores de flujo volumétrico, etc.

Las pestañas 101, 101' del presente ejemplo están acopladas a los múltiples 102, 102'. Los múltiples 102, 102' del presente ejemplo se fijan a los extremos opuestos del separador 106. El separador 106 mantiene la separación entre los múltiples 102, 102' para evitar vibraciones no deseadas en los conductos 103A, 103B. Cuando el ensamble de sensor 10 se inserta en un sistema de tuberías (no mostrado) que transporta la sustancia, la sustancia entra al ensamble de sensor 10 a través de la pestaña 101, pasa a través del colector de entrada 102 en donde la cantidad total de material se dirige para entrar en los conductos 103A, 103B, fluye a través de los conductos 103A, 103B, y regresa al múltiple 102' en donde sale del ensamble de sensor 10 a través de la pestaña 101 ' .

De acuerdo con una modalidad de la invención, el modo de funcionamiento puede ser, por ejemplo, la primera salida de modo de fase de flexión y los conductos 103A y 103B se pueden seleccionar apropiadamente y montarse en el colector de entrada 102 y el colector de salida 102 ' de manera tenga sustancialmente la misma distribución de masa, momentos de inercia y los módulos elásticos sobre los ejes de flexión X y X1, respectivamente. Como se muestra, los conductos 103A, 103B se extienden hacia afuera desde los múltiples 102, 102' de una manera esencialmente paralela. Aunque los conductos 103A, 103B se muestran provistos con una forma generalmente de U, está dentro del alcance de la presente invención proporcionar los conductos 103A, 103B con otras formas, tales como, por ejemplo, formas rectas o irregulares. Además, está dentro del alcance de la presente invención utilizar otros modos de la primera fuera del modo de flexión de fases como el modo de impulsión.

En el presente ejemplo, en donde el modo de impulsión comprende la primera salida de modo de fase de flexión, la porción de vibración de los conductos 103A, 103B puede ser accionada por el impulsor 104 a la frecuencia de resonancia de la primera salida de modo de fase de flexión en direcciones opuestas sobre sus respectivos ejes de flexión X y X'. El impulsor 104 puede comprender una de las diferentes disposiciones bien conocidas, tales como un imán montado en el conducto 103A y una bobina de oposición montada en el conducto 103B. Una corriente alterna puede ser pasada a través de la bobina opuesta para causar que oscilen ambos conductos 103 A, 103B. Una señal de impulsión adecuado puede ser aplicada por uno o más componentes de medición electrónicos 20, a través del cable 110 al impulsor 104. Se debe apreciar que, si bien la discusión se dirige hacia dos conductos 103 A, 103B, en otras modalidades, sólo puede ser proporcionado un único conducto.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el medidor de uno o más componentes electrónicos 20 produce una señal de impulsión y lo transmite al impulsor 104 a través del cable 110, que hace que el impulsor 104 oscile la porción vibratoria de los conductos 103A, 103B. Está dentro del alcance de la presente invención producir múltiples señales de impulsión para los impulsores múltiples. Uno o más componentes electrónicos de medición 20 pueden procesar las señales de velocidad izquierda y derecha de la detectores 105, 105' para calcular una característica de una sustancia, tal como, por ejemplo, el régimen de flujo de masa. La trayectoria 26 proporciona una entrada y un medio de salida que permite que uno o más componentes electrónicos de medición 20 para la interfaz con el operador como se conoce generalmente en la técnica. Una explicación de los circuitos de la electrónica de un medidor o más 20 no es necesaria para entender la presente invención y se omite por razones de brevedad de esta descripción. Se debe apreciar que la descripción de la Figura 1 se proporciona meramente como un ejemplo de la operación de un medidor de vibración posible y no está destinado a limitar la enseñanza de la presente invención.

La Figura 2 muestra los medidores de vibración 5 de acuerdo con otra modalidad de la invención. De acuerdo con la modalidad mostrada en La Figura 2, el medidor de vibración 5 incluye una caja 200. La caja 200 se puede proporcionar en dos o más piezas y estar soldada o de otra manera acoplada en su lugar. La caja 200 se puede proporcionar para encerrar los conductos 103A, 103B, el impulsor 104, y los detectores 105, 105' . Como se puede apreciar, la caja 200 puede proteger a los conductos 103A, 103B, el impulsor 104, y detectores 105, 105' como se conoce generalmente en la técnica. La caja 200 puede proporcionar una barrera a prueba de explosión. De acuerdo con una modalidad de la invención, la caja 200 puede incluir un punto de ruptura por explosión, que está diseñado para fallar a una presión predeterminada con el fin de expulsar de manera segura la caja en una dirección específica.

Aunque las cajas de la técnica anterior están sujetos a vibrar en uno o más modos de vibración debido a una superposición entre el modo de impulsión y una frecuencia de resonancia de la caja, la caja 200 de la presente invención se amortigua de tal manera que las frecuencias necesarias para inducir los diversos modos de vibración de la caja 200 se reducen sustancialmente y se separarse lejos de la frecuencia del modo de impulsión.

La Figura 3 muestra una vista en sección transversal de medidores de vibración 5 que incluyen la caja 200 de acuerdo con una modalidad de la invención. Como se muestra en La Figura 3, la caja 200 se puede acoplar a los múltiples 102, 102' a través de las placas 303, 304, respectivamente. Debido a que los múltiples 102, 102' están acoplados también a los conductos 103A, 103B, las vibraciones de la caja 200 pueden ser experimentadas por los conductos 103A, 103B, e interferir con las mediciones de medidores. La caja 200 puede estar acoplada a las placas 303, 304 de acuerdo con los métodos conocidos que incluyen, por ejemplo, soldadura, soldadura fuerte, unión, adhesivos, sujetadores mecánicos, etc. El método particular utilizado para acoplar la caja 200 a las placas 303, 304 no es importante para los propósitos de la presente invención. También se muestran en La Figura 3 las aberturas 305, 305' adaptadas para recibir cables 100 desde el impulsor 104 y detectores 105, 105' que están conectados al medidor electrónico 20. Alternativamente, las aberturas para los cables 100 se pueden formar directamente en la caja 200. Los cables 100 se han omitido de La Figura 3 con el fin de simplificar la figura.

Como se ha discutido brevemente con anterioridad, un problema con las vibraciones en componentes de medición, como la caja 200 es que la frecuencia de resonancia de la caja 200 puede estar sustancialmente cerca de la frecuencia de resonancia de los conductos 103A, 103B llenos de líquido. Por consiguiente, el modo de funcionamiento utilizado para hacer vibrar la parte de vibración de los conductos 103A, 103B puede inducir un modo de vibración en uno o más de los componentes del medidor, que puede interferir con las vibraciones deseadas de la parte vibratoria de los conductos 103A, 103B. La interferencia de vibración causada por la caja 200 es normalmente mayor que la interferencia causada por otros componentes de medición, debido a la superficie relativamente grande de la caja 200. La posible superposición se debe generalmente al hecho de que los conductos 103A 103B, y la caja 200 se fabrican normalmente a partir de materiales similares. Por ejemplo, los conductos 103A, 103B se fabrican normalmente de un material metálico tal como titanio o acero inoxidable y la caja 200 se fabrica normalmente de un material metálico similar. Cada modo de vibración de la caja 200 es generado por un intervalo de frecuencias. Además, como se conoce en la técnica, la frecuencia del modo de impulsión de los conductos 103A, 103B puede variar con el tiempo debido a cambios en la temperatura del fluido o la densidad, por ejemplo. Por consiguiente, el modo de funcionamiento puede inducir a un modo de vibración en la caja 200 sólo a ciertas densidades de los fluidos.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el traslapamiento potencial entre la frecuencia de modo de avance y una frecuencia que puede inducir un modo de vibración en un componente de medición exclusivo de la porción vibratoria de los conductos 103A, 103B se reduce sustancialmente . La presente invención puede incluir un material de amortiguación 310 aplicado por lo menos a una porción de una superficie del componente de medición. En el ejemplo mostrado en La Figura 3, el material de amortiguación 310 sólo se aplica a la caja 200, sin embargo, se debe apreciar, que el material amortiguador 310 se puede aplicar a otros componentes de medición mediante el uso de técnicas similares (véanse las Figuras 4 y 5 y que discusión anexa) . Mientras que el material de amortiguación 310 se muestra aplicado a arabas superficies exterior e interior de la caja 200, se debe apreciar que el material amortiguador 310 se puede aplicar solamente a una de las superficies de la caja 200. Además, el material de amortiguación 310 puede ser aplicado sólo a una porción de una superficie de la caja 200. Se debe apreciar que el grosor del material de amortiguación 310 está muy exagerado en las figuras para mayor claridad y normalmente el material de amortiguación 310 comprenderá una capa delgada y puede no ser fácilmente distinguible del componente de medición a la que se aplica el material de amortiguación 310. Por ejemplo, la caja 200 tiene un grosor i y el material de amortiguación 310 tiene un grosor T2. Aunque no se muestra a escala en las figuras, en muchas modalidades, el espesor Ti será mayor que el espesor T2. Se debe apreciar sin embargo, que en otras modalidades, el espesor Tx de la caja 200 puede ser menor que el espesor T2 del material de amortiguación 310. De acuerdo con una modalidad de la invención, el material amortiguador 310 se puede aplicar al componente de medición de tal manera que el material amortiguador 310 se convierte en una parte integral del componente de medición. El material de amortiguación 310 se puede aplicar a la caja 200 mediante el uso de una variedad de técnicas que incluyen, pero no se limitan a pulverización, cepillado, adhesivos, concreción, revestimiento en polvo, depósito de vapor, sujetadores mecánicos, o ajuste por fricción, tal como una piel elástica. El material de amortiguación de piel elástica puede ser pre-moldeado y aplicado al envolverse alrededor de por lo menos una parte de la caja 200. Preferiblemente, sin importar el método utilizado para aplicar el material de amortiguación 310, el material amortiguador 310 se ajusta sustancialmente a la forma y la textura del componente de medición.

En otras modalidades, el material de amortiguación 310 puede comprender un material laminado o recubrimiento, que se aplica a una superficie exterior de la caja 200. El material laminado de amortiguación 310 puede comprender una o más capas de un material de plástico sujeto a la caja 200 o con la otra usando un adhesivo. Una ventaja de la presente invención sobre los intentos de la técnica anterior es que el material amortiguador 310 se puede aplicar a una caja 200 existente en un medidor de vibración 5 que ya está montado. Alternativamente, el material de amortiguación 310 se puede aplicar a la caja 200 antes de que la caja 200 esté acoplada a las placas 303, 304. Esto permite que el material de amortiguación 310 que se aplica a una superficie interior de la caja 200, como se muestra en La Figura 3. El material de amortiguación 310 también se puede aplicar a un componente de medición como una capa fina que no ocupa una cantidad significativa de espacio, como en las soluciones de la técnica anterior de pesos soldadura voluminosa para la caja.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el material amortiguador 310 comprende un material que es diferente del material utilizado para formar la caja 200. De acuerdo con una modalidad de la invención, el material de amortiguación 310 comprende un material que es diferente del material utilizado para formar los conductos 103A, 103B. Preferiblemente, el material amortiguador 310 comprende un material que presenta mayores características vibratorias de amortiguación que en la caja 200. Por ejemplo, si la caja 200 comprende un metal, el material de amortiguación 310 puede comprender plástico, goma, fibra de carbono, fibra de vidrio, grafito, vidrio, madera, etc. Como es conocido en la técnica, la amortiguación de vibración es la conversión de energía mecánica (vibraciones) en energía térmica. El calor generado debido a la amortiguación se pierde del sistema mecánico en el ambiente circundante. Mientras que la amortiguación se puede caracterizar en cierto número de formas diferentes, una específica característica de amortiguación de vibración es un factor denominado pérdida de amortiguación, ? . Un factor de pérdida de un componente de amortiguación, ?, se puede expresar como sigue: en donde : ? es el factor de pérdida de amortiguación; D es la energía disipada por unidad de volumen por ciclo; y es la energía de deformación máxima almacenada durante un ciclo.

Como se puede apreciar, un mayor factor de pérdida de la amortiguación se realiza en materiales que tienen una mayor energía disipada por unidad de volumen por ciclo o una energía más baja de deformación máxima almacenada durante un ciclo. Los factores de amortiguación de pérdida para una amplia variedad de materiales están disponibles en tablas de consulta, tablas, gráficos, etc. Por otra parte, el factor de pérdida de amortiguación para un material específico puede determinarse experimentalmente . Por lo tanto, de acuerdo con una modalidad de la invención, el material de amortiguación 310 puede ser elegido de tal manera que el material de amortiguación 310 tiene un factor de pérdida de amortiguamiento menor que el material utilizado para formar los conductos 103A, 103B y/o la caja 200, por ejemplo. Como se mencionó anteriormente, en muchas situaciones, la caja 200, así como los conductos 103A, 103B están formados de un metal. Por lo tanto, un material adecuado para el material de amortiguación 310 puede comprender un plástico/polímero. En general, la mayoría de los metales tienen un factor de pérdida de amortiguamiento en el intervalo de aproximadamente 0.001. En contraste, los plásticos/polímeros tienen un factor de pérdida de amortiguamiento en el intervalo de 0.01 a 2.0. Por lo tanto, mediante la aplicación de un material de amortiguación 310 por lo menos a una porción de la caja 200, la característica de amortiguación de vibración que pueden ser 10 y 2000 veces mayor que para la caja 200 solo. Ventajosamente, con el material de amortiguación 310 aplicado por lo menos a una porción de una superficie de la caja 200, las diferentes frecuencias requeridas para inducir un modo de vibración en la caja 200 se reducen sustancialmente , mientras que la frecuencia del modo de funcionamiento se mantiene sustancialmente inalterada. Esto resulta en la separación de frecuencia entre las frecuencias que inducen un modo de vibración en la caja de 200 y la frecuencia de impulsión que induce el modo de impulsión de la vibración en los conductos 103A, 103B.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el material amortiguador 310 se aplica a uno o más componentes de medición, como la caja 200, de tal manera que una separación de frecuencia entre una frecuencia que induce un modo de vibración en el componente de medición y la frecuencia de modo de impulsión es mayor que 1 Hertz . Más preferiblemente, la separación de frecuencia es mayor que 3-5 Hertz sobre la base de las densidades de los fluidos previstos. En algunas modalidades, el material amortiguador 310 se puede aplicar a la caja 200 con el fin de mantener la separación de frecuencias suficiente para una gama de densidades de los fluidos. Por ejemplo, el material amortiguador 310 se puede aplicar a una superficie de la caja 200 para bajar las frecuencias de resonancia de la caja 200 a un nivel que permanece por debajo de la frecuencia del modo de impulsión incluso durante el flujo de múltiples fases. El grado de separación de frecuencia se puede ajustar en función del espesor y/o el material específico utilizado para el material de amortiguación 310.

La Figura 4 muestra una vista parcialmente despiezada de la vibración 5 medidores de acuerdo con otra modalidad de la invención. En la modalidad mostrada en La Figura 4, los conductos 103A, 103B están acoplados a una base 440. La Figura 5 muestra una vista en sección transversal de la 5 medidores de vibración de La Figura 4 después de ser ensamblados .

De acuerdo con una modalidad de la invención, el medidor de vibración 5 puede incluir una o más barras de riostra 470. Una o más barras de riostra 470 se proporcionan para ayudar en la definición de los ejes de flexión, como se describe anteriormente. Con la abrazadera 470 impide en su lugar, los conductos 103A, 103B están claramente separados en una porción de vibración 471 y una porción no vibratoria 472. Como se ha explicado anteriormente, la porción de vibración 471 de los conductos 103A, 103B comprende la porción de los conductos 103A, 103B que vibra de una manera deseable debido al impulsor 104. En contraste, la porción no vibratoria 472 puede vibrar debido a la vibración de la porción de vibración 471 de los conductos 103A, 103B, pero de manera no deseada, es decir, la vibración de la porción no vibratoria 472 de los conductos 103A 103B no es intencional. La base 440 puede sustituir el separador 106 proporcionado en las modalidades descritas anteriormente. De acuerdo con una modalidad de la invención, la base 440 está acoplada además a los bloques de montaje 441a, 441b. Los bloques de montaje 441A, 441B pueden proporcionar un medio para acoplar la base 440 a la línea de proceso (no mostrada) o un colector (no mostrado) . De acuerdo con una modalidad de la invención, el material amortiguador 310 se puede aplicar a la base 440, los bloques de montaje 441A, 441B, la parte no vibratoria 472 de los conductos 103A, 103B, o la totalidad de los componentes del medidor, como se muestra en La Figura 5. El material de amortiguación 310 por lo tanto puede reducir las frecuencias de resonancia naturales de la base 440, la porción no vibratoria 472 de los conductos 103A, 103B, y/o los bloques de montaje 441A, 441B de modo que el modo de impulsión no induce una respuesta vibratoria en la base 440, la porción no vibratoria 472 de los conductos 103A, 103B, o los bloques de montaje 441A, 441A.

De acuerdo con una modalidad de la invención, la caja 200 se puede acoplar a la base 440. De acuerdo con la modalidad de las Figura 4 y Figura 5, el material amortiguador 310 sustancialmente cubre completamente la caja 200. En consecuencia, la caja 200 no se puede soldar como es posible en las modalidades anteriores. Por lo tanto, la caja 200 en las Figura 4 y Figura 5 incluye una pluralidad de retenes 460. Los retenes 460 se proporcionan con el fin de acomodar sujetadores mecánicos (no mostrados) . Los sujetadores mecánicos pueden caber dentro de los retenes 460 y enganchar las aberturas 461 formadas en la base 440 y las aberturas 462 formadas en los bloques de montaje 441A, 441B. De acuerdo con una modalidad de la invención, los elementos de fijación mecánicos pueden comprender pernos en forma de U, por ejemplo, que se ajustan sobre la caja 200.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el medidor de vibración 5 puede incluir también un elemento de estanqueidad 450 posicionado entre la base 440 y la caja 200. Los elemento de sellado 450 puede comprender una junta tórica de caucho, por ejemplo. De acuerdo con una modalidad de la invención, el elemento de sellado 450 se puede proporcionar para aislar aún más las vibraciones no deseadas de la caja 200 de los conductos 103A, 103B. Además, los elemento de sellado 450 puede proporcionar una junta sustancialmente estanca a líquidos entre la caja 200 y la base 440.

La presente invención como se ha descrito anteriormente proporciona un medidor de vibración 5 y un método de fabricación de un medidor de vibración 5 con uno o más componentes de medición que tienen un material de amortiguación 310 aplicado por lo menos a una porción de su superficie. Mientras que la mayoría de la discusión se dirige a una caja 200, se debe apreciar que la caja 200 se utiliza simplemente como un ejemplo de un componente de medición que pueden beneficiarse de un material aplicado de amortiguación 310. Por lo tanto, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que los otros diversos componentes medidores exclusivos de la porción de vibración 471 de los conductos 103A, 103B, impulsor 104, y detectores 105, 105' pueden beneficiarse de un material de amortiguación aplicada 310. Como se explicó anteriormente, a diferencia de los pesos pesados que son soldadas en una caja, el material de amortiguación 310 de la presente invención puede ser aplicado como una capa delgada, que tiene un espesor menor que el espesor del componente de medición, como se discutió anteriormente. Además, el material amortiguador 310 se elige preferentemente de tal manera que una o más frecuencias de resonancia del componente de medición se bajan al aplicar el material de amortiguación 310. Ventajosamente, el material de amortiguación 310 se puede separar una o más frecuencias que inducen un modo de vibración en el componente de medición de la frecuencia de modo de avance de la porción de vibración de los conductos 103A, 103B. Por lo tanto, los errores de medición causados por una superposición en las frecuencias pueden ser sustancialmente reducidos o eliminados.

Las descripciones detalladas de las modalidades anteriores no son descripciones exhaustivas de todas las modalidades contempladas por los inventores para estar dentro del alcance de la invención. En efecto, los expertos en la técnica reconocerán que ciertos elementos de las modalidades anteriormente descritas pueden combinarse o eliminarse para crear modalidades adicionales y tales otras modalidades están dentro del alcance y las enseñanzas de la invención. También será evidente para los expertos en la técnica que las modalidades descritas anteriormente se pueden combinar en su totalidad o en parte para crear modalidades adicionales dentro del alcance y las enseñanzas de la invención.

Por lo tanto, aunque las modalidades específicas de, y ejemplos para, la invención se describen en la presente para fines ilustrativos, varias modificaciones equivalentes son posibles dentro del alcance de la invención, como los expertos en la técnica reconocerán pertinente. Las enseñanzas proporcionadas en la presente memoria se pueden aplicar a otros sistemas de vibración y no sólo a las modalidades descritas anteriormente y mostradas en las figuras anexas. En consecuencia, el alcance de la invención debe determinarse a partir de las siguientes reivindicaciones.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (16)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. - Un medidor de vibración, caracterizado porque comprende : uno o más conductos, que incluyen una porción vibratoria y una parte no vibratoria; un impulsor acoplado a un conducto de uno o más conductos y configurado para hacer vibrar la parte de vibración del conducto en una o más frecuencias de impulsión; uno o más detectores acoplado a un conducto de uno o más conductos y configurado para detectar un movimiento de la porción de vibración del conducto,- uno o más componentes de medición exclusivos de la porción de vibración de los conductos, el impulsor y los detectores; y un material amortiguador aplicada por lo menos a una porción de una superficie de un componente de medición de uno o más componentes de medición que reduce una o más frecuencias vibratorias resonantes del componente de medición por debajo de una o más frecuencias de impulsión.

2. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de medición tiene un primer espesor ?? y el material de amortiguación tiene un segundo espesor T2 menor que el primer espesor, Ti.

3. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una caja que rodea sustancialmente uno o más conductos, el impulsor y uno o más detectores.

4. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además una base acoplada a la caja y un miembro de obturación proporciona un sello sustancialmente hermético a líquidos entre la caja y la base.

5. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además uno o más retenes formados en la caja y adaptados para recibir sujetadores mecánicos.

6. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una base acoplada a uno o más conductos .

7. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque otro componente de medición de uno o más componentes de medición comprende un bloque de montaje acoplada a la base.

8. - El medidor de vibración de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una parte sin vibraciones de un conducto de uno o más conductos.

9. - Un método de formación de un medidor de vibración que incluye uno o más conductos que incluyen una porción vibratoria y una porción no-vibratoria, caracterizado porque comprende los pasos de : acoplar un impulsor a un conducto de uno o más conductos, el impulsor está configurado para hacer vibrar la parte de vibración del conducto en una o más frecuencias de impulsión; acoplar uno o más detectores a un conducto de uno o más conductos, uno o más detectores está configurado para detectar un movimiento de la porción de vibración del conducto; proporcionar uno o más componentes de medición exclusivos de la parte vibratoria de los conductos, impulsor y detectores; y aplicar un material de amortiguación por lo menos a una porción de una superficie de un componente de medición de uno o más componentes de medición que reduce una o más frecuencias vibratorias resonantes del componente de medición por debajo de una o más frecuencias de impulsión.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el componente de medición comprende un primer espesor Tx y en donde el paso de aplicar el material de amortiguación comprende aplicar el material de amortiguación con un segundo espesor T2 menor que el primer espesor.

11. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una caja y en donde el método comprende además un paso de rodea sustancialmente uno o más conductos, impulsor y uno o más detectores con la caja.

12. - El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además los pasos de acoplamiento de una base a la caja y un posicionamiento sustancialmente hermético al líquido sellado entre la caja y la base.

13. - El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además un paso de formación de uno o más retenes en la caja de que están adaptados para recibir sujetadores mecánicos.

14. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende una base y en donde el método comprende además un paso de acoplar la base de uno o más conductos .

15.- El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque otro componente de medición de uno o más componentes de medición comprende un bloque de montaje y en donde el método comprende además un paso de acoplar el bloque de montaje a la base.

16.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un componente de medición de uno o más componentes de medición comprende la parte no vibratoria de un conducto de uno o más conductos.