MXPA01008508A - Varilla de conexion para estuche de termoesfuerzo bajo para un medidor de flujo de coriolis de tubo recto - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche de un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto que acoplan una unión del tubo de flujo/barra de compensación a la caja o estuche del medidor de flujo. Cada enlace o varilla de conexión para la caja o estuche tiene al menos un codo o doblez fuera del plano en su superficie para permitir que el enlace o varilla de conexión para la caja o estuche se expanda/contraiga en respuesta a las diferencias de la temperatura entre los elementos internos del medidor de flujo. La expansión/contracción permitida por el codo o doblez fuera del plano previene el daño estructural al enlace o varilla de conexión para la caja o estuche asícomo a los elementos del medidor de flujo a los cuales el mismo estáconectado.

Description

VARILLA DE CONEXIÓN PARA ESTUCHE DE TERMOESFUERZO BAJO PARA UN MEDIDOR DE FLUJO DE CORIOLIS DE TUBO RECTO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto y en particular a una varilla de conexión para la caja o estuche que proporciona un termoesfuerzo reducido para un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto.

PROBLEMA Ya se sabe que los elementos internos en un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto son sometidos a esfuerzo cuando el medidor de flujo es sometido a condiciones en las cuales se desarrollan diferencias de la temperatura dentro de una parte o entre varias partes del medidor de flujo. Estas diferencias de la temperatura pueden provocar que una parte de expansión/contracción sea acoplada. Por ejemplo, la expansión/contracción del tubo de flujo en una cantidad diferente que la de la expansión/contracción de los elementos del medidor de flujo a los cuales el tubo de flujo está conectado, pueden REF:132088 someter a tensión el tubo de flujo más allá de los límites de su deformación permisible. Por consiguiente, si el tubo de flujo se expande una cantidad excesiva con respecto a la caja o estuche y sus salientes extremas, el tubo de flujo puede sufrir una combadura. Por el contrario, si el tubo de flujo se contrae una cantidad excesiva con respecto a las salientes extremas de la caja o estuche, se puede desarrollar rupturas o desgarres o el mismo puede flexionarse y ser deformado permanentemente. Se han hecho intentos para minimizar los problemas asociados con la contracción/expansión térmica en los tubos de flujo de los medidores de Coriolis. Una solución utiliza materiales que tienen coeficientes de expansión similares de modo que la expansión/contracción entre todos los elementos sea uniforme. Otra solución utiliza un tubo de flujo pretensado de modo que el mismo pueda cambiar en su longitud una cantidad modesta sin tensiones internas excesivas. Otra solución utiliza fuelles cerca de los extremos del tubo de flujo de modo que el tubo de flujo pueda cambiar en su longitud sin alterar la tensión. Otra solución proporciona codos o dobleces en el tubo de flujo de modo que los cambios de la longitud sean absorbidos por el segmento del tubo de flujo que contiene el codo o doblez. Otra solución es montar deslizablemente los extremos del tubo de flujo a los extremos de la caja o estuche. Estas soluciones reducen los problemas asociados con los cambios de longitud inducidos térmicamente del tubo de flujo con respecto a los elementos del medidor de flujo a los cuales está conectado el tubo de flujo. Sin embargo, estas soluciones no han resuelto los problemas de los cambios de diámetro inducidos térmicamente en el tubo de flujo. Estos cambios de diámetro provocan tensiones en otros elementos del medidor de flujo de Coriolis que incluyen aquellos que acoplan la caja o estuche del medidor de flujo a los elementos vibratorios del medidor de flujo incluyendo el tubo de flujo y su barra de compensación circundante. Ya se conoce el uso de varillas o enlaces de conexión para una caja o estuche, para acoplar los nodos extremos vibradores de un tubo de flujo a la caja o estuche del tubo de flujo. Esto se hace para prevenir que los nodos extremos vibren excesivamente durante las condiciones de desequilibrio. La vibración excesiva de los nodos extremos es indeseable a causa de que provoca cambios en la sensibilidad de flujo del medidor. Las deflexiones vibratorias indeseables en la barra de refuerzo (en donde radican los nodos extremos) es prevenida acoplando la barra de refuerzo al enlace o varilla de conexión orientada transversalmente tanto con respecto a la dirección vibratoria del tubo de flujo como a la dirección axial del tubo de flujo. Un extremo del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche está conectado a la pared interna de la caja o estuche; el otro extremo del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche está conectado a la barra de refuerzo o el extremo de la barra de refuerzo. El enlace o varilla de conexión para la caja o estuche del arte previo es un elemento de muelle de hojas, plano, relativamente delgado, el cual es flexible en un modo de torsión o retorcimiento y no inhibe la rotación del tubo de flujo y la barra de compensación en los nodos de vibración deseados. Sin embargo, el enlace o varilla de conexión para la caja o estuche previene que los nodos extremos se transladen en la dirección de activación o impulso bajo las condiciones de desequilibrio. Cada enlace o varilla previene que su nodo extremo respectivo se translade por el acoplamiento rígidamente del nodo extremo a la masa relativamente grande de la caja o estuche. El enlace o varilla de conexión para la caja o estuche mejora por medio de esto la exactitud del medidor en la medición de los materiales de densidad más elevada o más baja que la nominal. Un medidor de flujo que tiene un enlace o varilla de conexión para la caja o estuche de este tipo es mostrado en la patente EP-0759542A1, publicada el 26 de febrero de 1997. La patente U.S. No. 5,850,039 describe un medidor de flujo de Coriolis en donde las membranas flexibles acopladas a un tubo de flujo y una caja o estuche se flexionan en respuesta a los cambios térmicos del tubo de flujo y la caja o estuche para minimizar la tensión axial sobre el tubo de flujo. En los medidores de flujo de Coriolis del tipo de tubo recto que emplean los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche, el tubo de flujo se extiende sobre la totalidad de la longitud del medidor de flujo con los extremos del tubo de flujo que están conectados a las salientes del extremo de la caja o estuche. La barra de compensación típicamente es paralela al tubo de flujo y puede ser ya sea un elemento paralelo separado o un elemento cilindrico que rodea el tubo de flujo. La barra de compensación es más corta en su longitud que el tubo de flujo de modo que cada extremo de la barra de compensación está conectada por una barra de refuerzo a una porción extrema cercana del tubo de flujo. La barra de refuerzo típicamente es un elemento circular relativamente corto que se extiende transversalmente desde el extremo de la barra compensación hasta la localización del extremo cercano del tubo de flujo. El nodo de vibración de la combinación de la barra de refuerzo/tubo de flujo normalmente radica en el barra de refuerzo durante las condiciones del equilibrio vibratorio. Sin los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche, cuando los materiales de una densidad nominal relativamente más elevada o relativamente más baja que la densidad normal fluyen en el tubo de flujo, el nodo vibratorio puede moverse de la barra de refuerzo axialmente hacia adentro, hacia el centro del tubo de flujo para un material pesado o axialmente hacia fuera, hacia las salientes del extremo para los materiales relativamente ligeros. Estas condiciones del desequilibrio vibratorio provocan que la barra de refuerzo vibre como una parte del sistema vibratorio y, haciéndolo así, acortan o prolongan la longitud vibratoria del tubo de flujo al cual el mismo está conectado. Este cambio en la longitud de la porción activa del tubo de flujo es indeseable puesto que produce cambios indeseables en la sensibilidad de flujo del medidor de flujo alterando la distancia entre los nodos y los dispositivos que detectan el movimiento mecánico. El uso de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche colocados transversalmente con respecto a la dirección de activación o impulso del tubo de flujo y el eje del tubo, fuerza a los nodos de vibración de la combinación de tubo de flujo/barra de refuerzo/barra de compensación a permanecer en la barra de refuerzo. El uso de enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche logra la meta de minimizar las vibraciones indeseables de las regiones de la barra de compensación dentro del medidor de flujo durante las condiciones del desequilibrio vibratorio asociado con el procesamiento de los materiales más pesados o excesivamente ligeros. Aunque el uso de enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche minimiza las vibraciones indeseables en los medidores de flujo de Colioris de tubo recto, los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche son sometidos a daño estructural cuando la temperatura del material en el tubo de flujo difiere de la temperatura de la caja o estuche. Bajo tales condiciones, el extremo de la barra de refuerzo de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche puede moverse en la dirección radial a una distancia diferente que el extremo de la caja o estuche debido a diferentes cantidades de la contracción/expansión térmica del diámetro del tubo de flujo. Esto conduce a que los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche sean sometidos a cargas de tensión o compresivas que pueden someter a tensión y dañar los elementos a los cuales están conectados. Por lo tanto se puede observar que es un problema minimizar los daños estructurales a estos enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche que resultan de las diferentes cantidades de las contracciones/expansiones térmicas de la caja o estuche y la región de la barra de compensación. Se puede observar de lo anterior que un aspecto de la invención es un medidor de flujo de Coriolis que comprende: un tubo de flujo; una barra de compensación orientada substancialmente paralela al eje longitudinal del tubo de flujo; primero y segundo extremos de la barra de compensación acoplados a las porciones extremas cercanas opuestas del tubo de flujo; una caja o estuche que contiene la barra de compensanción y el tubo de flujo; medios del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche que acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche; al menos un codo o doblez fuera del plano en los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche, para hacer posible los cambios en la dimensión efectiva de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche.

Otro aspecto es que el tubo de flujo es substancialmente recto. Otro aspecto es que la barra de compensación es substancialmente cilindrica y rodea el tubo de flujo. Otro aspecto es que la caja o estuche es cilindrica y está orientada substancialmente paralela con respecto a un eje longitudinal del tubo de flujo. Otro aspecto es que los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche son alargados y substancialmente planos y tienen un eje longitudinal orientado substancialmente perpendicular al eje longitudinal del tubo de flujo y la barra de compensación; los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche; y al menos un codo o doblez fuera del plano en los medios de enlace o varilla alargados que hace posible los cambios en la longitud efectiva de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche. Otro aspecto es que los medios de conexión de la caja o estuche comprenden: un primer y un segundo enlaces o varillas de conexión de la caja o estuche colocadas en cada extremo de la barra de compensación sobre los lados opuestos de la barra de compensación; primero y segundo extremo sobre cada uno de los enlaces o varillas de conexión de la caja o estuche que acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a la pared interna de la caja o estuche. Otro aspecto es que los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche comprenden un primer y un segundo diafragmas substancialmente circulares colocados en los extremos opuestos de la barra de compensación; cada diafragma tiene una superficie cuya extremidad externa acopla los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche; y al menos un codo o doblez fuera del plano en la superficie del diafragma que hace posible los cambios en el diámetro efectivo del diafragma en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche. Otro aspecto es que los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche están alargados y tienen una pluralidad de codos o dobleces fuera del plano en la superficie de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados que hacen posible los cambios en las dimensiones efectivas de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche alargados en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche. Otro aspecto es que el tubo de flujo tiene un diámetro constante para la longitud completa del medidor de flujo. Otro aspecto es que los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche están alargados y tienen una superficie curva que hace posible que los medios de conexión de la caja o estuche cambien su longitud efectiva en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche; los extremos de la superficie curva de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche. Otro aspecto es que los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche comprenden un primer enlace o varilla de conexión para la caja o estuche y un segundo enlace o varilla de conexión para la caja o estuche; el primer enlace o varilla de conexión para la caja o estuche acopla un lado de la pared interna de la caja o estuche a un primer lado de la barra de compensación; el segundo enlace o varilla de conexión para la caja o estuche acopla un lado opuesto de la pared interna de la caja o estuche con un segundo lado de la barra de compensación; y una porción central de los medios de conexión de la caja o estuche definen una barra de refuerzo que acopla el tubo de flujo a la barra de compensación. Otro aspecto es un medidor de flujo de Coriolis que comprende : un tubo de flujo recto; una barra de compensación cilindrica que rodea el tubo de flujo y orientada substancialmente paralela al eje longitudinal del tubo de flujo; primero y segundo extremos de la barra de compensación acoplados a las porciones extremas cercanas opuestas del tubo de flujo; una caja o estuche cilindrico que contiene la barra de compensación y el tubo de flujo y orientado substancialmente paralelo con respecto al eje longitudinal de la barra de compensación; un primer y un segundo diafragmas circulares que definen los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche acoplados a cada extremo de la barra de compensación y que tienen una superficie orientada substancialmente de manera perpendicular al eje longitudinal del tubo de flujo y la barra de compensación; la extremidad externa de cada diafragma acopla los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche, y al menos un codo o doblez fuera del plano en una superficie de cada diafragma hace posible los cambios en el diámetro efectivo de cada diafragma en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche. Otro aspecto es que cada diafragma tiene una porción interna que define una barra de refuerzo que conecta el tubo de flujo y la barra de compensación. Otro aspecto de la invención es un método de operación de un medidor de flujo de Coriolis que tiene un tubo de flujo adaptado para recibir un flujo de material y generar la información de salida que pertenece al flujo del material; el medidor de flujo tiene además una barra de compensación orientada substancialmente paralela al eje longitudinal del tubo de flujo, primero y segundo extremos de la barra de compensación acoplados por la barra de refuerzo a las porciones extremas cercanas opuestas del tubo de flujo, una caja o estuche que contiene el tubo de flujo y la barra de compensación; y medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche que acoplan cada extremo de la caja o estuche de la barra de compensación a las porciones de la pared interna de la caja o estuche; el tubo; el método comprende los pasos de: hacer vibrar la barra de compensación y el tubo de flujo en oposición de fase durante una condición de flujo del material del medidor de flujo para generar la información de salida que pertenece al material que está fluyendo; y compensar el medidor de flujo para las condiciones de diferencias de la temperatura variables entre la caja o estuche y el tubo de flujo flexionando un codo o doblez fuera del plano en una superficie de los medios de conexión de la caja o estuche para facilitar los cambios en las dimensiones efectivas de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche en respuesta a las diferencias de la temperatura variables entre el tubo de flujo y la caja o estuche.

SOLUCIÓN El problema anterior es resuelto y se logra un avance en el arte de acuerdo con la presente invención la cual proporciona un enlace o varilla de conexión para la caja o estuche que tiene un codo o doblez fuera del plano el cual permite que el mismo se expanda/contraiga en respuesta a la presencia de la expansión/contracción térmica sin un daño permanente al enlace o varilla de conexión para la caja o estuche o los elementos del medidor de flujo a los cuales el mismo está conectado. De acuerdo con una primera modalidad ejemplar, cada enlace o varilla de conexión para la caja o estuche comprende un elemento delgado que es alargado y el cual se extiende entre la pared interior de la caja o estuche del medidor de flujo y una barra de refuerzo o extremo de la barra de compensación. El enlace o varilla de conexión para la caja o estuche está colocado transversalmente con respecto a la barra de refuerzo de modo que el eje alargado del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche sea transversal con respecto al eje longitudinal del tubo de flujo y también sea transversal a la dirección de activación o impulso del tubo de flujo. El enlace o varilla de conexión para la caja o estuche de la presente invención contiene al menos un codo o doblez fuera del plano en la porción del enlace o varilla que se extiende desde el extremo de la barra de refuerzo hasta la pared interna de la caja o estuche. Cada codo o doblez fuera del plano comprende un pliegue que permite que cada mitad del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche se expanda o contraiga en la dirección radial en respuesta a las diferencias térmicas sin deformación estructural permanente. El codo o doblez fuera del plano también puede comprender uno o más pliegues agudos, una serie de dobleces semejantes a un acordeón o alternativamente puede comprender una configuración curva o en forma de arco. De acuerdo con otra modalidad posible de la invención, el enlace o varilla de conexión para la caja o estuche puede comprendern un diafragma que tiene al menos un pliegue o semejante con la circunferencia del diafragma acoplada a la paredes internas de la caja o estuche. La porción central del diafragma está conectada a la unión de la barra de refuerzo, el tubo de flujo y la barra de compensación. La porción extrema del tubo de flujo se extiende a través de un orificio en el centro del diafragma y está conectada a los extremos de la caja o estuche. El enlace o varilla de conexión para la caja o estuche provisto de acuerdo con la presente invención puede acomodar las diferencias térmicas y deformarse o contraerse substancialmente en respuesta a la expansión/contracción radial del tubo de flujo y la barra de compensación sin daño para el material que comprende el enlace o varilla de conexión para la caja o estuche. Esto hace posible que un medidor de flujo equipado con el enlace o varilla de conexión para la caja o estuche de la presente invención procese los materiales en un medio ambiente en el cual pueden existir diferencias grandes de la temperatura entre las diferentes partes del medidor de flujo sin provocar daño estructural al enlace o varilla de conexión para la caja o estuche o los elementos a los cuales los mismos están conectados.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las ventajas y características anteriores y otras, de la invención, pueden ser mejor entendidas a ttravés de una lectura de la siguiente descripción detallada de la misma, tomada en conjunción con los dibujos en los cuales: La Figura 1 describe un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto del arte previo que tiene un enlace o varilla de conexión para la caja o estuche. La Figura 2 describe los detalles adicionales del medidor de flujo de la Figura 1.

La Figura 3 describe una vista extrema del medidor de flujo de la Figura 1 tomada a lo largo de la sección 3-3 de la Figura 1. La Figura 4 describe un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto que tiene enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche en el cual toma cuerpo la presente invención. Las Figuras 5, 6, y 7 describen modalidades alternativas de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche que comprenden la presente invención.

Descripción Detallada Descripción de la Figura 1 Los medidores de flujo de Coriolis están caracterizados por un tubo de flujo a través del cual fluye el material mientras que se provoca que el tubo de flujo vibre a su frecuencia resonante. Cuando los materiales no están fluyendo, cada punto sobre el tubo de flujo vibra en fase con cada otro punto sobre el tubo de flujo. Dos dispositivos de detección del movimiento mecánico colocados en diferentes puntos sobre el tubo de flujo generan señales sinusoidales que tienen la misma fase cuando no fluye ningún material y tienen una diferencia de fase entre ellos cuando fluye el material. Esta diferencia de fase se debe a las fuerzas de Coriolis generadas por el flujo del material a través del tubo de flujo vibratorio. La magnitud de la diferencia de fase entre cualesquiera dos puntos a lo largo de la longitud del tubo de flujo es substancialmente proporcional a la velocidad de flujo de la masa de flujo de los materiales. Los medidores de flujo másico de Coriolis emplean el procesamiento de la señal que determina esta diferencia de la fase y produce una señal de salida que indica la velocidad de flujo de la masa en compañía de otra información que pertenece al material de flujo. La Figura 1 describe una vista en sección de un medidor de flujo de Coriolis 100 de tubo recto del arte previo que tiene una caja o estuche 101 que encierra los elementos del medidor de flujo que incluyen el tubo de flujo 103 y la barra de compensación circundante 102. El tubo de flujo 103 se extiende axialmente dentro de la caja o estuche 101 y está conectado en sus extremos 108 y 109 a las salientes extremas 107. Las salientes extremas 107 están conectadas por un cuello 106 a los extremos 104 de la caja o estuche 101. El tubo de flujo 103 está rodeado por la barra de compensación 102 y está conectado a los extremos de la barra de compensación 102 por las barras de refuerzo 111. La porción activa 115 del tubo de flujo 103 son las barras de refuerzo intermedias 111. Las extensiones 113 y 114 del tubo de flujo son las salientes intermedias 107 y las barras de refuerzo 111. Los elementos 116 y 117 son los nodos extremos de vibración de la porción activa 115 del tubo de flujo 103 durante las condiciones operativas normales del medidor de flujo. Los enlaces o varillas de conexión de la caja o estuche comprenden los elementos 112a y 112b sobre la izquierda y los elementos 112c y 112d sobre la derecha. Los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche estabilizan los elementos vibratorios del medidor de flujo para mantener al nodo de vibración en la localización 116 sobre la izquierda y en la localización 117 sobre la derecha durante las condiciones operativas normales como se describe subsiguientemente. Cada enlace o varilla de conexión 112 para la caja o estuche está conectado en un primer extremo a la pared externa 124 de la barra de compensación 102 y en un segundo extremo a la pared interna 105 de la caja o estuche 101. El medidor de flujo 100 incluye además el órgano motor o excitador D para hacer vibrar el tubo de flujo 103 y la barra de compensación 102 fuera de fase a la frecuencia resonante de estos elementos con el material que fluye dentro del tubo de flujo 103. El medidor de flujo 100 incluye el mecanismo de detección del movimiento mecánico izquierdo LPO y el mecanismo de detección del movimiento mecánico derecho RPO los cuales son acoplados al tubo de flujo 103 y la barra de compensación 102 para detectar la respuesta de Coriolis a la vibración del tubo de flujo relleno con el material. El mecanismo de detección del movimiento mecánico izquierdo LPO, el órgano motor o excitador D, y el mecanismo de detección del movimiento mecánico derecho RPO están conectados a los dispositivos electrónicos 122 del medidor por los conductores 118, 119 y 121. Los dispositivos electrónicos 122 del medidor aplican una señal de activación o impulso al órgano motor o excitador D sobre la ruta 119 para energizar el órgano motor o excitador D de modo que el mismo haga vibrar el tubo de flujo 103 relleno con el material y la barra de compensación 102 fuera de fase, a la frecuencia resonante de estos elementos. Las señales de salida generadas por el mecanismo de detección del movimiento mecánico izquierdo LPO y el mecanismo de detección del movimiento mecánico derecho RPO son extendidas sobre los conductores 118 y 121 a los dispositivos electrónicos 122 del medidor. Los dispositivos electrónicos 122 del medidor reciben estas señales y las procesan para generar la información, incluyendo la velocidad de flujo de la masa, del material que flujo en el tubo de flujo 103. La información generada por los dispositivos electrónicos 122 del medidor es aplicada sobre la ruta 123 a un circuito de utilización no mostrado. El sistema de vibración del medidor de flujo 100 comprende el tubo de flujo 103, la barra de refuerzo 111 y la barra de compensación 102. Los nodos de vibración de estos elementos radican en las barras de refuerzo izquierda y derecha 111 durante la operación normal del medidor de flujo en el cual el material que tiene una densidad nominal fluye a través del tubo de flujo 103. Un sistema de vibración siempre mantiene su equilibrio dinámico y bajo estas condiciones, el equilibrio dinámico es mantenido en los nodos de vibración 116 y 117 que representan la localización de ningún movimiento y están en las barras de refuerzo 111. Bajo estas condiciones, los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche no se requiere que estabilicen las vibraciones de los elementos internos del medidor de flujo 100 ya que el medidor de flujo 100 opera éstos bajo condiciones ideales. Sin embargo, las condiciones ideales no siempre existen y, la densidad del material que está fluyendo puede ya sea incrementarse o reducirse del valor nominal en el cual existen los nodos de vibración en las localizaciones 116 y 117. Cuando la densidad del material se incrementa, el balance o equilibrio dinámico del sistema de vibración es mantenido cuando los nodos de vibración se mueven hacia adentro desde las localizaciones 116 y 117 a lo largo del tubo de flujo 103. Por el contrario, para los materiales de una densidad más ligera, los nodos de vibración intentan moverse hacia fuera a la izquierda de la localización 116 y a la derecha de la localización 117 para mantener a la estructura vibratoria en equilibrio dinámico. Si los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 no estuvieran presentes, los nodos de vibración podrían moverse fuera de la barra de refuerzo 111 cuando la densidad del material llegara a ser más pesada o más ligera. Bajo tales condiciones y con los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 que no están presentes, la barra de refuerzo 111 podría vibrar transversalmente con respecto al eje longitudinal del tubo de flujo 103. Esto podría cambiar la longitud de vibración del tubo de flujo 103 y cambiar la sensibilidad de flujo del medidor alterando la distancia entre los nodos de vibración y los mecanismos de detección del movimiento mecánico LPO y RPO. Los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 minimizan las vibraciones transversales de la barra de refuerzo 111. Las varillas hacen esto permitiendo que las fuerzas asociadas con estas vibraciones intentadas de la barra de refuerzo 111 sean extendidas a través de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 a la pared interna 105 de la caja o estuche 101. La caja o estuche 101 es de un volumen suficiente de modo que la misma pueda absorber estas vibraciones sin ninguna vibración significativa de la propia caja o estuche. Por consiguiente, con los presentes enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112, el nodo de vibración de la estructura vibratoria que comprende el tubo de flujo 103, la barra de refuerzo 111, y la barra de compensación 102 dentro de la barra de refuerzo 111 para todos los niveles razonables de densidad de material que pueden ser encontrados por el tubo de flujo 103. El medidor de flujo del arte previo de la Figura 1 tiene la desventaja de que las diferencias de la temperatura entre el tubo de flujo 103 y la caja o estuche 101 pueden provocar un daño estructural a los elementos internos del tubo de flujo 103 cuando los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 intentan expanderse o contraerse en su longitud en respuesta a las diferencias de la temperatura a las cuales los mismos son sometidos. La razón para esto es que un extremo de cada enlace o varilla está conectado a la pared interna 105 de la caja o estuche 101 la cual tiene una primera temperatura, mientras que el otro extremo de cada enlace o varilla está conectado de manera efectiva al tubo de flujo 103 a una temperatura diferente.

Descripción de la Figura 2 La Figura 2 ilustra el problema encontrado por el medidor de flujo 100 cuando la temperatura del tubo de flujo 103 es más elevada que la temperatura de la caja o estuche 101. Bajo esta condición, la barra de refuerzo 111, el tubo de flujo 103, y la barra de compensación 102 se incrementan en el diámetro debido a la expansión térmica. Los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112a y 112b también intentan incrementar sus longitudes puesto que sus porciones extremas están conectadas al tubo de flujo 103 que está a una temperatura más elevada. Sin embargo, las porciones extremas conectadas a la pared interna 105 de la caja o estuche 101 no pueden moverse hacia fuera a causa de que la caja o estuche 101 está a una temperatura inferior y es extremadamente rígida. Bajo tales condiciones, los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112a y 112b se encorvan y asumen una posición curva hacia fuera representada por las líneas punteadas 212a y 212b. O las mismas pueden asumir una posición curva hacia adentro (no mostrada) o un enlace o varilla podría hacerse curva hacia fuera y el otro enlace o varilla podría hacerse curva hacia adentro (no mostrada) . Las fuerzas y las tensiones a las cuales los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 son sometidas bajo estas condiciones pueden doblar estos elementos más allá de sus límites normales de deformación y someterlos a un daño mecánico permanente en el cual la exactitud del medidor de flujo es degradada.

Descripción de la Figura 3 La Figura 3 es una vista extrema tomada a lo largo de la línea 3-3 de la sección de la Figura 1. Se puede observar que los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112 son planos y los elementos planos estrechos que corrigen la pared interna 105 de la caja o estuche 101 y la superficie externa de la barra de compensación 102. La barra de refuerzo 111 es un elemento semejante a una arandela circular que conecta la barra de compensación 102 con el tubo de flujo 103 y que tiene una abertura central para recibir el tubo de flujo 103.

Descripción de las Figuras 4, 5, y 6 La Figura 4 ilustra un medidor de flujo de Coriolis 400 en el cual toma cuerpo la presente invención.

El medidor de flujo de Coriolis 400 comprende un tubo de flujo 103, una barra de compensación circundante 102, la barra de refuerzo 111, los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 412a y 412b, y una caja o estuche circundante. El medidor de flujo de Coriolis 400 es similar al medidor de flujo de Coriolis 100 de las Figuras 1 y 2 en todos sus aspectos excepto por una diferencia en los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche. Así el dibujo de la Figura 4 y los siguientes párrafos están dirigidos a una descripción de estas diferencias. Para minimizar la complejidad del dibujo, las Figuras 4, 5, 6 y 7 no muestran las salientes 107, el cuello 106, los extremos 104 de la caja o estuche, o el órgano motor o excitador D y los mecanismos de detección del movimiento mecánico LPO y RPO de la Figura 1. Se entiende que las modalidades de las Figuras 4, 5, 6 y 7 incluyen estos elementos. En la Figura 4, los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 412a, 412b, 412c y 412d (enlaces o varillas 412) difieren de los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 112a y 112b de las Figuras 1 y 2 en que cada enlace o varilla de conexión para la caja o estuche 412 tiene un pliegue 401 en su porción media. El pliegue 401 permite que cada enlace o varilla de conexión para la caja o estuche 412 se expanda o contraiga en su longitud sin afectar adversamente otros elementos del medidor de flujo 100. Se supone que la temperatura del tubo de flujo 103 disminuye significativamente debido al material frío que fluye a través del tubo de flujo. Si este es el caso, la barra de compensación 102, la barra de refuerzo 111 y el tubo de flujo 103 se contraen y se reducen en su diámetro. También, la pata interna 403 de cada enlace o varilla de conexión para la caja o estuche 412 llega a estar mucho más fría que la temperatura de la porción 404 de la pata externa la cual está conectada a la pared interna 105 de la caja o estuche 101. Bajo estas condiciones, la pata 404 permanece constante en su longitud mientras que la pata 403 llega a estar más fría y se contrae. En la contracción, se provoca que la porción de la boca 402 del pliegue 401 se abra para acomodar la contracción de la pata 403 que resulta de una reducción en el diámetro de la barra de compensación 102 y el tubo de flujo 103. De manera similar, si la temperatura del tubo de flujo se incrementa, este incremento en la temperatura expande el diámetro de la barra de compensación 102 y el tubo de flujo 103 y expande la pata 403. Haciéndolo así, se provoca que la boca 402 del pliegue 401 se cierre para acomodarse al incremento en el diámetro de la barra de compensación 102 y el tubo de flujo 103 y el incremento en la longitud de la pata 403. Se puede observar que los cambios en la temperatura del tubo de flujo 103 son impartidos a la barra de refuerzo 111, la barra de compensación 102, y la pata 403 del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche 412. Sin embargo, a causa de la presencia del pliegue 401 y su boca 402, el enlace o varilla de conexión para la caja o estuche 412 puede acomodar la contracción o expansión en la longitud de la pata 403 sin ningún daño estructural al enlace o varilla de conexión para la caja o estuche 412 o a los elementos a los cuales el mismo está conectado. Una vista extrema de la Figura 4 podría ser similar a la Figura 3 excepto que los enlaces o varillas 112a y 112b no contienen el pliegue 401 de los enlaces o varillas 412. Los elementos 405 y 406 son la unión de las patas 404 y la pared interna 105 de la caja o estuche 101. El tubo de flujo 103 y los elementos 113 sobre la Figura 4 se extienden a un diámetro constante para su longitud completa entre sus salientes extremas de entrada y salida 107 sobre la Figura 1. Este diámetro constante es ventajoso porque el mismo mejora la capacidad de limpieza del medidor de flujo para las aplicaciones en donde se desean condiciones sanitarias.

La Figura 5 describe una modalidad alternativa de la invención que comprende el medidor de flujo 500 en el cual los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 512 (512a, 512b, 512c y 512d) no tienen un pliegue único 401 sino que en lugar de esto tienen una pluralidad de ondulaciones de apariencia sinusoidal 501. Estas ondulaciones permiten que los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 512 se expandan o contraigan sin daño estructural para las mismas o a las estructuras a las cuales las mismas están conectadas. Los elementos 511 son barras de refuerzo. La Figura 6 describe otra modalidad alternativa de la invención que comprende el medidor de flujo 600 en donde los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 612 (612a, 612b, 612c, y 612d) tienen una forma permanentemente curva. Esta forma curva permite que los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 612 ya sea se expandan o contraigan en su longitud sin daño estructural permanente a los elementos del medidor de flujo a los cuales los mismos están conectados. Las barras de refuerzo 611 están conectadas a los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche 612 y acoplan el tubo de flujo 103 a la barra de compensación 102. Los enlaces o varillas 612 son elementos estrechos como se muestra para los enlaces o varillas 112a y 112b en la Figura 3. Los elementos 601 y 602 son la unión del extremo externo de cada enlace o varilla de conexión para la caja o estuche y la pared interna 105 de la caja o estuche 101.

Descripción de la Figura 7 La Figura 7 describe todavía otra modalidad alternativa de la invención que comprende el medidor de flujo 700 en el cual los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche comprenden un diafragma circular 712 que tiene una abertura central 702 para recibir el tubo de flujo 103. La circunferencia 703 del diafragma 712 es fijada a la pared interna 105 de la caja o estuche 101. El diafragma 712 es fijado tanto al tubo de flujo 103 como a los extremos 710a como 710b de la barra de compensación 102 y efectúa las funciones múltiples de una barra de refuerzo y un enlace o varilla de conexión para la caja o estuche. Las superficies planas 704 y 705 del diafragma 712 tienen un pliegue 701 el cual es similar al pliegue 401 en la Figura 4. Este pliegue 701 permite que el diafragma 712 se contraiga/expanda en su diámetro en respuesta a los cambios térmicos del diámetro del tubo de flujo sin deformación permanente ya sea con respecto a sí mismo o a los elementos estructurales a los cuales el mismo está conectado. La porción de la superficie entre la barra de compensación 102 y el tubo de flujo 102 funciona como una barra de refuerzo. Aunque la presente invención ha sido descrita comprendiendo una parte de un medidor de flujo de Coriolis de tubo recto único, se va a entender que la presente invención no está limitada así y puede ser utilizada con otros tipos de los medidores de flujo de Coriolis que incluyen medidores de flujo de un solo tubo de configuración curva o irregular así como los medidores de flujo de Coriolis que tienen una pluralidad de tubos de flujo.

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

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un medidor de flujo de Coriolis, que comprende : un tubo de flujo; una barra de compensación orientada substancialmente paralela al eje longitudinal del tubo de flujo; primero y segundo extremos de la barra de compensación acoplados a las porciones extremas cercanas opuestas del tubo de flujo; una caja o estuche que contiene la barra de compensación y el tubo de flujo; medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche que acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche; caracterizado porque comprende: al menos un codo o doblez fuera del plano en los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche, para hacer posible los cambios en la dimensión efectiva de los medios del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche.
2. 2. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: el tubo de flujo es substancialmente recto.
3. 3. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: la barra de compensación es substancialmente cilindrica y rodea el tubo de flujo.
4. 4. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: la caja o estuche es cilindrico y está orientado substancialmente paralelo a un eje longitudinal del tubo de flujo.
5. 5. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: los medios del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche son alargados y substancialmente planos y tienen un eje longitudinal orientado substancialmente perpendicular al eje longitudinal del tubo de flujo y a la barra de compensación; los medios del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche; y al menos un codo o doblez fuera del plano en los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche alargados que hace posible los cambios en la longitud efectiva de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche.
6. 6. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: los medios de conexión a la caja o estuche comprenden : un primer y un segundo enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche colocados en cada extremo de la barra de compensación sobre los lados opuestos de la barra de compensación; extremos externos sobre los enlaces o varillas de conexión para la caja o estuche que acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a la pared interna de la caja o estuche.
7. 7. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche comprenden un primer y un segundo diafragmas substancialmente circulares colocados sobre los extremos opuestos de la barra de compensación; cada diafragma tiene una superficie cuya extremidad externa acopla los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la casa o estuche; y un codo o doblez fuera del plano en la superficie del diafragma, que hace posible los cambios en el diámetro efectivo del diafragma en respuesta a las diferencias térmica entre el tubo de flujo y la caja o estuche.
8. 8. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque: los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche son alargados y tienen una pluralidad de codos o dobleces fuera del plano que hacen posible los cambios en la longitud de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche.
9. 9. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tubo de flujo se extiende a un diámetro constante para la totalidad de la longitud del medidor de flujo.
10. 10. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche están alargados y tienen una superficie curva que hace posible que los medios de conexión de la caja o estuche cambien su longitud efectiva en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche; los extremos de la superficie curva de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche alargados acoplan los primero y segundo extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche.
11. 11. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los medios del enlace o varilla de conexión para la caja o estuche comprenden un primer enlace o varilla de conexión de la caja o estuche y un segundo enlace o varilla de conexión de la caja o estuche; el primer enlace o varilla de conexión para la caja o estuche acopla la pared interna de la caja o estuche' a un primer lado de la barra de compensación; los segundos medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche acoplan un lado opuesto de la pared interna de la caja o estuche a un segundo lado de la barra de compensación; y un centro de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche, define una barra de refuerzo que acopla el tubo de flujo a la barra de compensación.
12. 12. El medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: un primer y un segundo diafragmas circulares que definen los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche acoplados a los extremos de la barra de compensación y que tienen una superficie orientada substancialmente perpendicular al eje longitudinal del tubo de flujo y la barra de compensación; el diafragma acopla los extremos de la barra de compensación a una pared interna de la caja o estuche; y al menos un codo o doblez fuera del plano en la superficie de cada diafragma hace posible los cambios en el diámetro efectivo de cada diafragma en respuesta a las diferencias térmicas entre el tubo de flujo y la caja o estuche.
13. 13. El medidor de flujo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque cada diafragma tiene una superficie interna que define una barra de refuerzo que conecta el tubo de flujo y la barra de compensación.
14. 14. Un método de operación del medidor de flujo de Coriolis de conformidad con la reivindicación 1, que comprende los pasos de: hacer vibrar la barra de compensación y el tubo de flujo en oposición de fase turante una condición de flujo del material del medidor de flujo para generar la información de salida que pertenece al material que está fluyendo; y caracterizado porque comprende: compensar el medidor de flujo para las condiciones de las diferencias de la temperatura variables entre la caja o estuche y el tubo de flujo, flexionando un codo o doblez fuera del plano en una superficie de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche, para facilitar los cambios en las dimensiones efectivas de los medios de enlace o varilla de conexión para la caja o estuche en respuesta a las temperaturas variables del tubo de flujo y la caja o estuche.