CAUDALÍMETRO MÁSICO DE CORIOLIS Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DEL MISMO.

Caudalímetro másico de Coriolis que comprende una parte de entrada del conducto,

una parte de salida del conducto, dos tubos de circulación paralelos (1, 2) para aplicar unas vibraciones y detectar las fuerzas de Coriolis resultantes de la aplicación de las vibraciones, y una parte de conexión para conectar los dos tubos de circulación (1, 2), que se realizan a partir de una conducto doblado, un fluido que debe medirse que circula en serie por los dos tubos de circulación (1, 2), comprendiendo dicho caudalímetro másico de Coriolis un elemento de fijación (32) para la fijación integral de cada extremo de dichos dos tubos de circulación (1, 2) mediante un elemento de soporte respectivo (33), una primera parte de conexión exterior (35) que debe conectarse a la entrada del conducto y una segunda parte de conexión (36) que debe conectarse a la salida del conducto, siendo conectada dicha parte de entrada del conducto entre la parte de conexión exterior (35) a la entrada del conducto y siendo doblada la entrada de un tubo de circulación (2) en una forma de L y siendo doblada adicionalmente en otra dirección, siendo conectada dicha parte de salida del conducto entre la parte de conexión exterior (36) a la tubería de salida y siendo doblada la salida del otro tubo de circulación (1) en una forma de L simétricamente con respecto a dicha parte de entrada del conducto y siendo doblada asimismo en otra dirección, y siendo dispuestas en el mismo eje dicha primera parte de conexión exterior (35) y dicha segunda parte de conexión exterior (36), caracterizado porque dicho caudalímetro másico de Coriolis comprende una caja exterior (30) para soportar dicho elemento de fijación (32)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP1999/003649.

Solicitante: OVAL CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 10-8, KAMIOCHIAI 3-CHOME, SHINJUKU-KU TOKYO 161-8508 JAPON.

Inventor/es: MATSUOKA, KENICHI, NAKAO,YUICHI, KOBAYASHI,SEIJI, SHIRAISHI,YASUICHI.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 6 de Julio de 1999.

Fecha Concesión Europea: 22 de Septiembre de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01F1/84D
  • G01F1/84D2
  • G01F1/84F8C2
  • G01F1/84F8L2

Clasificación PCT:

  • G01F1/84 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01F MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO O NIVEL DE LIQUIDOS; DOSIFICACION VOLUMETRICA.G01F 1/00 Medida del flujo volumétrico o flujo másico de un fluido o material sólido fluyente en la que el fluido pasa a través del medidor con un flujo continuo (regulación de la cantidad o proporción G05D). › Medidores de flujo de coriolis o giroscopo másico.

Clasificación antigua:

  • G01F1/84 G01F 1/00 […] › Medidores de flujo de coriolis o giroscopo másico.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Finlandia, Chipre.

CAUDALÍMETRO MÁSICO DE CORIOLIS Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DEL MISMO.

Fragmento de la descripción:

Caudalímetro másico de Coriolis y procedimiento de fabricación del mismo.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un caudalímetro másico de Coriolis y, más particularmente, a un caudalímetro másico de Coriolis de tipo bucle en el que dos tubos doblados paralelos se conectan en serie.

Antecedentes de la invención

Cuando un tubo, por el que circula un fluido que se debe medir, se encuentra soportado en uno o en ambos extremos del mismo y se hace vibrar en dicho punto de soporte en una dirección perpendicular a la dirección de la circulación del fluido en el tubo, las fuerzas de Coriolis que actúan sobre el tubo (un tubo al que se aplican las vibraciones se denominará en lo sucesivo tubo de circulación) son proporcionales a un caudal másico. Un caudalímetro másico basado en dicho principio de funcionamiento (un caudalímetro másico de Coriolis) resulta muy conocido. Los tubos de circula-ción utilizados en dicho caudalímetro másico de Coriolis se clasifican en tubos doblados y tubos rectos según su forma.

En un caudalímetro másico de Coriolis del tipo de tubo recto, un caudal másico se mide como una diferencia en el desplazamiento del tubo recto causado por las fuerzas de Coriolis entre el punto de soporte y la parte central del tubo recto, es decir una señal de diferencia de fase, cuando el caudalímetro másico de Coriolis se hace vibrar en una dirección perpendicular al eje del tubo recto soportado en ambos extremos. En tales caudalímetros másicos de Coriolis del tipo de tubo recto, es difícil alcanzar una alta sensibilidad de detección, sin embargo presentan una construcción simple, compacta y robusta.

Por el contrario, los caudalímetros másicos de Coriolis del tipo de tubo doblado, en los que la forma del tubo doblado puede seleccionarse apropiadamente para tomar eficazmente las fuerzas de Coriolis, pueden detectar los caudales másicos con una sensibilidad alta. Es conocido asimismo, que para accionar con mayor eficacia dicho tubo doblado de medición, el tubo doblado por el que circula un fluido que se debe medir, está constituido por dos tubos paralelos.

La figura 4 representa esquemáticamente dicho caudalímetro másico de Coriolis convencional del tipo de dos tubos doblados paralelos. Tal como se representa en la figura, el tubo de circulación se realiza a partir de dos tubos en forma de U paralelos en los que una parte de bifurcación se forma en el lado de entrada del fluido que debe medirse y una parte de confluencia se forma en el lado de salida del mismo. El fluido que debe medirse se divide en partes iguales entre los dos tubos de circulación en el lado de entrada y se une en el lado de salida de los tubos de circulación. Provocando que el fluido que se debe medir circule a partes iguales en dos circulaciones de dicho modo, se puede hacer que la frecuencia natural de los dos tubos sea igual de forma constante, aun en el caso de que cambie el tipo de fluido, o de que la temperatura fluctúe. Es conocido que ello permite un accionamiento eficiente y estable de los tubos de circulación y hace posible la conformación de un caudalímetro másico de Coriolis que no resulte afectado por las vibraciones externas o por los cambios de temperatura.

Las pérdidas de carga o la obturación de los tubos de circulación con el fluido que se debe medir pueden producirse a veces en la parte de bifurcación en la entrada del fluido y en la parte de confluencia en la salida del mismo. Ello supone un problema, en particular en el caso de unos fluidos y líquidos de alta viscosidad, tales como los alimentos perecederos y que se atascan fácilmente. Asimismo, cuando un tubo de circulación se recupera de una obturación durante el purgado de los tubos de circulación con una parte de bifurcación, disminuye la eficiencia del purgado del otro tubo de circulación, lo que origina una larga duración del purgado.

Un caudalímetro másico de Coriolis de tipo bucle, en el que se realizan dos tubos doblados prácticamente paralelos a partir de un tubo doblado tal como se representa en la figura 5 y en el que el fluido que debe medirse se provoca que circule en serie, se conoce asimismo como un diseño perfeccionado del caudalímetro másico de Coriolis indicado anteriormente.

Sin embargo, en los tubos de dicho tipo bucle, el problema resultante de la formación de las partes de bifurcación y de confluencia indicadas anteriormente puede resolverse, pero su conexión a la tubería exterior resulta compleja y difícil a causa de su forma geométrica tridimensional (no bidimensional). Al mismo tiempo, la precisión de la medición resulta afectada por las tensiones causadas durante la fabricación de los tubos de circulación, y los tubos de tipo bucle son susceptibles de sufrir el efecto de las vibraciones externas. Un ejemplo de un caudalímetro másico de Coriolis de tipo bucle se da a conocer en el documento WO 89/01134 A.

Sumario de la invención

Para resolver los problemas mencionados anteriormente, un objetivo de la presente invención es proporcionar un caudalímetro másico de Coriolis que presente una conexión simple con la tubería exterior y que pueda ensamblarse de un modo simplificado a la vez que mantenga la ventaja del caudalímetro másico de Coriolis que comprende un doble tubo doblado paralelo, es decir, ausencia de pérdidas de carga u obturación con un fluido, doblando un tubo simple del modo mencionado anteriormente para eliminar las partes de bifurcación y de confluencia.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un caudalímetro másico de Coriolis que pueda medir el caudal másico con una precisión alta, reduciendo las tensiones causadas durante la mecanización y al mismo tiempo reduciendo las vibraciones de la tubería exterior, etc.

El caudalímetro másico de Coriolis según la presente invención es de un tipo en el que se provoca que un fluido que deba medirse circule en los tubos de circulación conectados en serie formando dos tubos de circulación paralelos 1 y 2, que se obtienen doblando un tubo único. El caudalímetro másico de Coriolis se caracteriza porque la parte de entrada del conducto entre una parte de conexión exterior 35 conectada a la tubería de entrada y una entrada de un tubo de circulación 2 se dobla en forma de L y asimismo se dobla en otra dirección, y la parte de salida del conducto entre una parte de conexión exterior 36 conectada a la tubería de salida y una salida del otro tubo de circulación 1 doblado en forma de U simétricamente con respecto a la parte de entrada del conducto, con un doblado adicional en otra dirección combinado, con el resultado de que las partes de conexión exteriores 35 y 36 se disponen en el mismo eje. Ello facilita la conexión exterior horizontal durante el ensamblaje. Tal como se ha mencionado anteriormente, no es necesario que los tubos doblados de tipo bucle se doblen tridimensionalmente. En la presente invención, dicho doblado tridimensional puede realizarse con las partes de conexión de la parte de entrada del conducto, la parte de salida del conducto y dos tubos de circulación. Por lo tanto, los tubos de circulación que requieran un mecanizado sin generación de tensiones pueden conformarse mediante un doblado bidimensional únicamente.

Un elemento de fijación 32 de construcción hueca se proporciona para fijar íntegramente cada extremo de los dos tubos de circulación 1 y 2 mediante un elemento de soporte 33 realizado a partir de una chapa separada y se proporciona asimismo una caja exterior 30 que soporta adicionalmente dicho elemento de fijación 32. El elemento de soporte 33 se fija sólidamente al elemento de fijación en dos puntos opuestos al elemento de fijación hueco 32 para cada extremo de cada uno de los tubos de circulación 1 y 2 y, al mismo tiempo, fija los extremos de los tubos de circulación 1 y 2. Ello facilita la instalación y la fijación de los tubos de circulación y puede impedir que se produzca un par no pretendido, unas vibraciones y un bamboleo de los tubos de circulación. En la presente invención, una soporte firme se alcanza con un coste bajo con la utilización de unos elementos de soporte realizados a partir de unas chapas y un elemento de fijación hueco para fijar los elementos de soporte, reduciendo de este modo las vibraciones de la tubería exterior, etc. y permitiendo una medición de alta precisión del caudal másico.

La caja exterior 30 presenta una construcción en forma de concha hueca y el elemento de fijación 32 se soporta mediante la caja exterior en una pluralidad de puntos...

 


Reivindicaciones:

1. Caudalímetro másico de Coriolis que comprende una parte de entrada del conducto, una parte de salida del conducto, dos tubos de circulación paralelos (1, 2) para aplicar unas vibraciones y detectar las fuerzas de Coriolis resultantes de la aplicación de las vibraciones, y una parte de conexión para conectar los dos tubos de circulación (1, 2), que se realizan a partir de una conducto doblado, un fluido que debe medirse que circula en serie por los dos tubos de circulación (1, 2), comprendiendo dicho caudalímetro másico de Coriolis

un elemento de fijación (32) para la fijación integral de cada extremo de dichos dos tubos de circulación (1, 2) mediante un elemento de soporte respectivo (33),

una primera parte de conexión exterior (35) que debe conectarse a la entrada del conducto y una segunda parte de conexión (36) que debe conectarse a la salida del conducto,

siendo conectada dicha parte de entrada del conducto entre la parte de conexión exterior (35) a la entrada del conducto y siendo doblada la entrada de un tubo de circulación (2) en una forma de L y siendo doblada adicionalmente en otra dirección,

siendo conectada dicha parte de salida del conducto entre la parte de conexión exterior (36) a la tubería de salida y siendo doblada la salida del otro tubo de circulación (1) en una forma de L simétricamente con respecto a dicha parte de entrada del conducto y siendo doblada asimismo en otra dirección,

y siendo dispuestas en el mismo eje dicha primera parte de conexión exterior (35) y dicha segunda parte de conexión exterior (36),

caracterizado porque

dicho caudalímetro másico de Coriolis comprende una caja exterior (30) para soportar dicho elemento de fijación (32).

2. Caudalímetro másico de Coriolis según la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos elementos de soporte (33) respectivos se realiza a partir de una chapa separada para fijar individualmente cada uno de los extremos de los dos tubos de circulación (1, 2) y cada uno de dichos elementos de soporte (33) respectivos se fija integralmente mediante dichos elementos de fijación (32).

3. Caudalímetro másico de Coriolis según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho elemento de fijación (32) es de construcción hueca, y cada uno de dichos elementos de soporte (33) respectivos se fija a dicho elemento de fijación (32) en dos posiciones opuestas a dicho elemento de fijación hueco (32) para cada extremo de cada uno de los tubos de circulación (1, 2) y fija los extremos de los tubos de circulación (1, 2).

4. Caudalímetro másico de Coriolis según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha caja exterior (30) presenta una construcción de concha hueca y está provista de una parte de entrada de la caja exterior (30) y de una parte de salida de la caja exterior (30) y a través suyo se hace pasar dicha primera parte de conexión exterior (35) y dicha segunda parte de conexión exterior (36), respectivamente, y se inmovilizan.

5. Caudalímetro másico de Coriolis según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho elemento de fijación (32) se soporta mediante la caja exterior (30) en una pluralidad de puntos independientemente y no sobre toda la superficie.

6. Caudalímetro másico de Coriolis según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende asimismo una caja resistente a la presión (31) que debe conectarse sólidamente a la caja exterior (30) acomodando dicha caja resistente a la presión (31) un conducto que comprende los tubos de circulación (1, 2) y todos los elementos accesorios del conducto que comprenden un accionamiento (15), un par de sensores de detección (16, 17) y el elemento de fijación (32).

7. Procedimiento para la realización de un caudalímetro másico de Coriolis que comprende una parte de entrada del conducto, una parte de salida del conducto, dos tubos de circulación paralelos (1, 2) para aplicar unas vibraciones y detectar unas fuerzas de Coriolis resultantes de las vibraciones aplicadas, y una parte de conexión para conectar los dos tubos de circulación (1, 2), que se realizan a partir de un conducto doblado y en el que un fluido que se debe medir circula en serie por los dos tubos de circulación (1, 2), comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

fijar íntegramente cada extremo de dichos dos tubos de circulación mediante un elemento de fijación (32) con la ayuda de un elemento de soporte (33) respectivo;

proporcionar una primera parte de conexión exterior (35) que debe conectarse a la tubería de entrada y una segunda parte de conexión que debe conectarse a la tubería de salida;

doblar la parte de entrada del conducto entre la parte de conexión exterior (35) conectada a la tubería de entrada y la entrada de un tubo de circulación (2) en una forma de L y doblar adicionalmente en otra dirección;

doblar la parte de salida del conducto entre la parte de conexión exterior (36) conectada a la tubería de salida y la salida del otro tubo de circulación (1) en una forma de L simétricamente con respecto a la parte de entrada del conducto y doblar adicionalmente en otra dirección; y

ensamblar íntegramente al conducto, como una única unidad, los elementos accesorios del conducto, tales como el elemento de fijación (32) para fijar cada extremo de los tubos de circulación (1, 2), el accionamiento (15) y el par de sensores de detección (16, 17);

caracterizado porque dicha unidad se dispone en la caja exterior (30) que presenta una construcción en forma de concha, de tal modo que dicha primera parte de conexión exterior (35) y dicha segunda parte de conexión exterior (36) se encuentren en el mismo eje, y

de tal modo que la caja exterior (30) soporta al elemento de fijación (32).


 

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