Балансировочный стержень для кориолисова расходомера и способ его изготовления

 

Балансировочный стержень для кориолисова расходомера с прямой трубкой изготавливают путем отливки, что обеспечивает увеличенное количество элементов, составляющих одно целое со стержнем: крепежные стержни, ребра на каждой боковой стороне стержня по его длине для увеличения частоты поперечных колебаний, плоские поверхности для облегчения крепления к стержню и окруженной им расходомерной трубке устройства возбуждения и датчиков, понижающие жесткость балансировочного стержня выемки, уменьшающие его резонансную частоту во второй моде изгибных колебаний так, что она оказывается равной резонансной частоте заполненной веществом расходомерной трубки. Ребра увеличивают площадь поперечного сечения балансировочного стержня на участке вблизи выемок для увеличения его осевой жесткости. Изобретения обеспечивают постоянство коэффициента калибровки расходомера в широком диапазоне плотности текучей среды. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к кориолисову расходомеру и более точно - к балансировочному стержню для кориолисова расходомера. Настоящее изобретение касается также способа изготовления балансировочного стержня для кориолисова расходомера с одной трубкой.

Предшествующий уровень техники

Кориолисовы расходомеры содержат расходомерную трубку, по которой течет вещество, при этом расходомерную трубку подвергают колебаниям на резонансной частоте. Когда вещество не течет, каждая точка на расходомерной трубке колеблется в фазе с другой точкой на расходомерной трубке. Два датчика (обычно датчики скорости), расположенные в различных точках на расходомерной трубке, формируют синусоидальные сигналы, которые имеют одинаковую фазу, когда вещество не течет, и которые различные фазы при протекании вещества. Разность фаз создается под действием кориолисовых сил, вырабатываемых потоком вещества по колеблющейся расходомерной трубке. Величина разности фаз между любыми двумя точками по длине расходомерной трубки пропорциональна массовому расходу вещества. В кориолисовых массовых расходомерах осуществляется обработка сигнала, в результате чего определяется разность фаз и формируется выходной сигнал, показывающий массовый расход, и другая информация, относящаяся к потоку вещества.

Кориолисовы расходомеры могут иметь либо одну расходомерную трубку и связанный с ней балансировочный стержень, либо множество расходомерных трубок. Важно, что колеблющаяся конструкция кориолисова расходомера содержит динамически уравновешенную систему. В кориолисовых расходомерах, имеющих пару расходомерных трубок, расходомерные трубки колеблются в противофазе для образования динамически сбалансированной системы. В расходомерах с одной расходомерной трубкой последняя колеблется в противофазе со связанным с ней балансировочным стержнем для образования динамически сбалансированной системы.

Колеблющаяся система кориолисова расходомера приводится в действие на резонансной частоте колеблющихся элементов, включающих заполненную веществом расходомерную трубку. Это не создает проблему в измерительных приборах с двумя расходомерными трубками, так как две расходомерные трубки идентичны, они обе содержат текущее вещество и, следовательно, имеют одинаковую резонансную частоту. Однако это требование представляет проблему в случае расходомеров с одной трубкой. Расходомерная трубка и окружающий балансировочный стержень имеют различные конструкции с различными физическими и колебательными характеристиками. Расходомерная трубка представляет собой цилиндрический элемент, который имеет относительно маленький диаметр по сравнению с балансировочным стержнем. В известных измерительных приборах балансировочный стержень представляет собой большую концентрическую цилиндрическую трубку. Для цилиндров одинаковой длины с увеличением диаметра жесткость увеличивается в большей степени, чем масса. Следовательно, балансировочный стержень (без добавленной массы) имеет более высокую резонансную частоту, чем резонансная частота заполненной веществом расходомерной трубки. Поскольку желательно, чтобы балансировочный стержень и заполненная веществом расходомерная трубка имели одинаковую резонансную частоту, в известных расходомерах к балансировочному стержню для снижения его резонансной частоты до резонансной частоты расходомерной трубки прикрепляли грузы. Такие приспособления описаны в патентах США №5691485 и №5796012. Хотя известные приспособления эффективны для согласования резонансной частоты балансировочного стержня с резонансной частотой расходомерной трубки, использование механических приспособлений, типа добавочных грузов, приводит к громоздкой и дорогостоящей конструкции. Кроме того, если плотность измеряемой текучей среды очень высокая или низкая, требуются специальные грузы для сохранения сбалансированной конструкции.

Другая проблема известных расходомеров с одной трубкой состоит в том, что использование в них цилиндрического элемента для балансировочного стержня приводит к генерированию нежелательных частот, которые близки к частоте сигналов кориолисовых отклонений. Кориолисовы сигналы имеют частоту, равную моде первого изгиба (частота возбуждения) расходомера. Для эффективной обработки желательно, чтобы сигналы кориолисова отклонения имели большую амплитуду и отделялись по частоте от нежелательных колебаний. Это позволяет обрабатывать сигналы кориолисовых отклонений в схеме обработки сигнала без помехи со стороны нежелательных сигналов. Использование цилиндрического балансировочного стержня представляет проблему, поскольку цилиндр имеет симметричную конструкцию и равные частоты колебаний во всех плоскостях колебаний. Цилиндрический балансировочный стержень может иметь нежелательные поперечные колебания (перпендикулярные плоскости возбуждения), частота которых равна частоте сигналов кориолисовых отклонений.

Проблемой является то, что в известных расходомерах используются элементы типа грузов, прикрепленных к цилиндрическому балансировочному стержню. Грузы могут понижать резонансную частоту балансировочного стержня, но не разделяют желательные и нежелательные частоты колебаний. Использование грузов является дорогостоящим и нежелательным и ограничивает диапазон измеряемых плотностей расходомера.

Следующей проблемой в известных расходомерах с одной трубкой является крепление датчиков и устройства возбуждения к цилиндрическому балансировочному стержню. Датчики и возбудители содержат магнит и катушку, причем магнит закреплен на расходомерной трубке, а катушка - на балансировочном стержне. Крепление катушки на балансировочном стержне требует специальных механических действий, чтобы катушку можно было прикрепить к балансировочному стержню. На балансировочном стержне приходится механически обрабатывать плоскости из-за трудности крепления к цилиндрической поверхности. Для крепежных винтов необходимо просверлить отверстия и сделать в них внутреннюю резьбу. Возникает проблема, состоящая в том, что после механической обработки плоскостей может оказаться недостаточной толщина стенок для размещения ниток резьбы. И наконец, может потребоваться формирование механическим способом большого отверстия в середине плоскости, чтобы можно было пропустить магнит через стенку балансировочного стержня в середину катушки. Этот процесс занимает много времени и является дорогостоящим. Катушки в этом случае должны быть выполнены для расположения на поверхности цилиндрического балансировочного стержня. В результате каждый отдельный расходомер в этом случае требует специальных катушек. Использование плоскостей позволяет использовать стандартную катушку на большинстве кориолисовых расходомеров.

Другая проблема известных кориолисовых расходомеров с прямыми трубками состоит в том, что к концам балансировочного стержня должен быть прикреплен отдельный элемент, называемый крепежным стержнем. Крепежный стержень представляет собой кольцеобразный элемент, имеющий плоскость, перпендикулярную продольной оси балансировочного стержня. Наружную поверхность каждого крепежного стержня крепят к внутренней стопке балансировочного стержня на каждом его конце. Каждый крепежный стержень имеет центральное отверстие для размещения в нем расходомерной трубки, которая выступает через крепежные стержни и оканчивается в торцевых фланцах. Крепежные стержни обычно припаивают или приваривают к балансировочному стержню на его внешней поверхности и к расходомерной трубке на ее внутренней поверхности. Крепежный стержень обеспечивает формирование единой колеблющейся конструкции из крепежного стержня и расходомерной трубки. Целостность соединений между крепежными стержнями и другими элементами является критической. Если какое-либо из четырех спаянных или сварных соединений оказывается незавершенным или имеет какой-либо другой дефект, рабочая характеристика и надежность измерительного устройства ухудшаются. Проблема состоит в том, что имеются четыре соединения в критической области.

Следовательно, использование цилиндрического элемента в качестве балансировочного стержня в кориолисовых расходомерах с одной трубкой создает проблемы в части уменьшения резонансной частоты балансировочного стержня, снижения боковых колебаний балансировочного стержня, крепления устройства возбуждения и катушек датчиков к балансировочному стержню, и необходимости отдельного крепежного стержня для соединения концов балансировочного стержня с расходомерной трубкой.

В патенте США №4831885 раскрыт массовый расходомер кориолисова типа, в котором расходомерная трубка колеблется на резонансной частоте, приблизительно равной частоте принудительного или естественного колебания в более высокой антисимметричной моде, типа второй моды. В предпочтительном варианте осуществления расходомер является симметричным и имеет овальное поперечное сечение, которое обеспечивают низкое сопротивление изгибу при колебаниях в точках, где амплитуда колебаний самая большая. В предпочтительном варианте используется средство детектирования/обработки электронного сигнала, которое формирует два сигнала, пропорциональных скорости в расходомерной трубке в направлении колебания на равном расстоянии, но на противоположных сторонах плоскости симметрии трубки, формирует сумму и разность двух сигналов, интегрирует сумму, демодулирует интегрированный сигнал и разность двух сигналов для формирования сигналов максимальной амплитуды и делит сигналы максимальной амплитуды для формирования выходного сигнала, который пропорционален массовому расходу. В предпочтительном варианте имеется дополнительно блок подавления звуковых волн, содержащий обходной трубопровод и гибкую диафрагму, установленную внутри расходомерной трубки, которая подавляет звуковые волны посредством передачи их через диафрагму, изолируя расходомер от звуковых волн.

В патенте США №5381697 раскрыт массовый расходомер для текущих сред, который работает на кориолисовом принципе, и содержит прямую измерительную трубку для текучей среды, осциллятор для измерительной трубки, и два преобразователя, обнаруживающих кориолисовы силы и/или кориолисовы колебания, основанные на кориолисовых силах. Расходомер также имеет опорную трубку, удерживающую измерительную трубку, осциллятор и преобразователи, а также два термочувствительных датчика, которые определяют температуру измерительной трубки и корректируют измеряемую величину в зависимости от температуры измерительной трубки. Измерительная трубка и опорная трубка соединены друг с другом так, что исключены относительные осевые перемещения, а осевое расстояние между соединяющимися точками измерительной трубки и опорной трубки представляет длину колебания измерительной трубки. Массовый расходомер сконструирован так, что измеряемая величина в основном не зависит от температурных изменений и от сил, действующих с внешней стороны, а датчик изменения длины, который обнаруживает изменения длины колебания измерительной трубки, может корректировать измеряемую величину в зависимости от длины колебания и напряжения на измерительной трубке.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеописанных проблем путем создания способа изготовления балансировочного стержня для кориолисова расходомера, который содержит балансировочный стержень, не имеющий недостатков известных цилиндрических балансировочных стержней.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению содержит полый удлиненный элемент, имеющий осевую центральную секцию, выемки на каждой стороне центральной секции и цилиндрические элементы на каждом конце. Балансировочный стержень также содержит боковые ребра, проходящие по его длине. Балансировочный стержень предпочтительно изготавливают посредством отливки, что обеспечивает плоские поверхности с отверстиями для установки элементов устройства возбуждения и датчиков.

Выемки на каждой стороне центральной секции понижают жесткость балансировочного стержня до колебаний в плоскости возбуждения. Это понижает резонансную частоту балансировочного стержня так, что она оказывается равной резонансной частоте заполненной веществом расходомерной трубки. Этот способ понижения резонансной частоты балансировочного стержня представляет собой усовершенствование по сравнению с использованием грузов в известных расходомерах. Грузы равномерно понижают частоту колебаний во всех направлениях. Однако пустоты можно располагать так, чтобы избирательно уменьшать частоту колебаний моды возбуждения в одной плоскости. В настоящем изобретении пустоты располагают в тех местах балансировочного стержня, которые испытывают максимальное напряжение при изгибе в моде возбуждения. Материал балансировочного стержня находится вблизи нейтральной оси и понижает резонансную частоту в плоскости возбуждения. Однако частота колебаний в боковом направлении существенно не понижается. В отношении поперечных колебаний в выемках отсутствует материал вблизи нейтральной оси и присутствует в области самого высокого напряжения при изгибе.

Выемки имеют другое преимущество. Исключение жесткости в моде возбуждения из осевой центральной области балансировочного стержня позволяет сохранить большую часть жесткости моды возбуждения на концах балансировочного стержня и в крепежных стержнях. Это облегчает сохранение баланса измерительного устройства в широких пределах плотностей жидкости. В сбалансированном измерительном приборе расходомерная трубка, балансировочный стержень и крепежный стержень составляют динамическую систему. Расходомерная трубка колеблется не в фазе с балансировочным стержнем. Части крепежного стержня колеблются с расходомерной трубкой, а другие части колеблются с балансировочным стержнем. Узловая поверхность, которая не колеблется в каждом крепежном стержне, разделяет две группы.

При увеличении плотности текучей среды узловая поверхность перемещается внутрь к расходомерной трубке. При движении узловая поверхность перемещает область крепежного стержня от расходомерной трубки узловой поверхности к поверхности балансировочного стержня. Это перемещает массу от (слишком тяжелой) расходомерной трубки к (слишком легкому) балансировочному стержню и, вследствие этого, помогает балансировке измерительного прибора. Переданная масса также имеет жесткость. Но поскольку короткие пружины в этом случае более жесткие, чем длинные пружины (причем все остальные равны), жесткость передается в другом направлении - от балансировочного стержня к расходомерной трубке. Это также помогает балансировке измерительного прибора, благодаря увеличению резонансной частоты расходомерной трубки, которая была уменьшена из-за плотной текучей среды. Передача жесткости также понижает резонансную частоту возбуждения балансировочного стержня, делая ее ближе к частоте возбуждения расходомерной трубки. Если можно поддерживать равенство между резонансными частотами, амплитуды колебаний расходомерной трубки и балансировочных стержней устанавливают так, чтобы они оставались сбалансированными.

Перемещение массы и жесткости при изменении плотности текучей среды было бы идеальным способом сохранения баланса измерительного прибора в широком диапазоне плотностей текучих сред. В известных измерительных приборах не происходит перемещения почти достаточной массы или жесткости. Крепежный стержень маленький, поэтому масса, переносимая перемещением узловой поверхности, является маленькой. Кроме того, жесткость балансировочного стержня в известных измерительных приборах диффундирует через весь цилиндр балансировочного стержня, так что передача жесткости также мала.

В балансировочном стержне согласно изобретению исключена жесткость в центральной области посредством использования выемок. Это концентрирует жесткость на концах балансировочного стержня и в крепежных стержнях. Следовательно, движение узловых поверхностей передает больше жесткости при изменениях плотности текучей среды. Это приводит к лучшему балансированию в более широком диапазоне плотностей текучей среды, чем в известных измерительных приборах.

Выемки в балансировочном стержне согласно настоящему изобретению также понижают резонансную частоту моды вторых изгибных колебаний балансировочного стержня. Эта мода принимает форму, аналогичную кориолисову отклонению расходомерной трубки, в том смысле, что имеет узел в центре балансировочного стержня с амплитудой отклонения на каждой стороне узла, имеющей противоположные знаки. Мода второго изгиба балансировочного стержня может быть возбуждена кориолисовым отклонением расходомерной трубки. Это возбуждение балансировочного стержня называется реакцией или отклонением подобным кориолисову, так как оно имеет сходство с кориолисовым отклонением расходомерной трубки. Поскольку резонансная частота второго изгиба выше, чем частота кориолисовой частоты отклонения (также частоты возбуждения), подобные кориолисовым отклонения балансировочного стержня находятся в фазе с кориолисовыми отклонениями расходомерной трубки. Это синфазное движение снижает кажущуюся амплитуду кориолисова отклонения расходомерной трубки, поскольку датчики измеряют относительное перемещение между расходомерной трубкой и балансировочным стержнем. Сигнал меньшего кажущегося кориолисова отклонения от датчиков приводит к уменьшенной чувствительности измерительного прибора. Однако уменьшение чувствительности вследствие подобного кориолисову возбуждения второй моды изгиба балансировочного стержня используется, чтобы сделать независимой чувствительность к потоку измерительного прибора от плотности текучей среды.

Известные кориолисовы расходомеры имеют чувствительность к потоку, которая уменьшается с увеличением плотности текучей среды. Электронная часть расходомера должна компенсировать этот сдвиг. Причина сдвига состоит в том, что амплитуда выходного сигнала датчика пропорциональна относительной скорости между расходомерной трубкой и балансировочным стержнем. Расходомерная трубка испытывает кориолисово отклонение при протекании потока, в то время как известный балансировочный стержень его не испытывает. Каждый выходной сигнал датчика является векторной суммой скорости кориолисова отклонения трубки со сдвигом фазы скорости балансировочного стержня со сдвигом фазы. Таким образом, результирующий сдвиг фаз между датчиками уменьшается благодаря колебанию с противофазным сдвигом балансировочного стержня. Если амплитуда возбуждения колебаний балансировочного стержня больше по сравнению с амплитудой возбуждения колебаний расходомерной трубки, то суммарный сдвиг фазы выходного сигнала сильно уменьшается. Если амплитуда колебаний возбуждения балансировочного стержня мала по сравнению с расходомерной трубкой, то уменьшение результирующей фазы выходного сигнала только немного уменьшается.

Смещение чувствительности к потоку с изменением плотности текучей среды происходит вследствие того, что соотношение амплитуд между расходомерной трубкой и балансировочным стержнем смещается при изменении плотности текучей среды. При высокой плотности текучей среды амплитуда возбуждения расходомерной трубки уменьшается по сравнению с амплитудой возбуждения балансировочного стержня и понижается чувствительность к потоку. При низкой плотности текучей среды амплитуда возбуждения расходомерной трубки увеличивается по сравнению с амплитудой возбуждения балансировочного стержня и повышается чувствительность к потоку.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению позволяет преодолеть эту проблему благодаря наличию выемок, которые понижают частоту моды второго изгиба балансировочного стержня. Как установлено выше, синфазное подобное кориолисову возбуждение моды второго изгиба балансировочного стержня посредством кориолисова отклонения расходомерной трубки имеет тенденцию к уменьшению чувствительности измерительного прибора. Степень подобного кориолисову возбуждения моды второго изгиба балансировочного стержня является функцией разделения резонансной частоты второго изгиба балансировочного стержня от кориолисовой частоты (возбуждения). Если две частоты близки друг к другу, то амплитуда подобного кориолисову отклонения второго изгиба является большой и уменьшение чувствительности к потоку большое. Если разделение частот большое, то амплитуда подобного кориолисову отклонения второго изгиба балансировочного стержня маленькая и уменьшение чувствительности к потоку маленькое. Частота моды второго изгиба балансировочного стержня не изменяется с изменением плотности текучей среды, но частота возбуждения изменяется. Таким образом при плотной текучей среде частота возбуждения падает, разделение частот между возбуждением и резонансной частотой подобного кориолисову отклонения увеличивается, а понижение чувствительности уменьшается. Таким же образом, в случае текучей среды с низкой плотностью частота возбуждения увеличивается, разделение частот уменьшается, а понижение чувствительности увеличивается. Эти смещения чувствительности к потоку с изменением плотности текучей среды противоположны смещениям чувствительности с изменением плотности вследствие смещения соотношения амплитуд. Благодаря правильному разнесению частоты второго изгиба балансировочного стержня от частоты возбуждения можно сделать смещение чувствительности вследствие изменяющегося соотношения амплитуд и смещения вследствие изменяющегося второго возбуждения балансировочного стержня таким образом, чтобы гасить друг друга. Это позволяет создать измерительный прибор, имеющий чувствительность к потоку, которая не зависит от плотности текучей среды.

Выемки с обеих сторон центрального участка балансировочного стержня используются для расположения частоты второго изгиба балансировочного стержня так, чтобы иметь измерительный прибор с чувствительностью к потоку, независящей от плотности текучей среды. Большие выемки имеют тенденцию к понижению и частоты возбуждения, и частот второго изгиба балансировочного стержня. Перемещение выемок наружу к местоположению датчика приводит к повышению частоты возбуждения и понижению частоты второго изгиба балансировочного стержня. Благодаря выбору правильного размера и местоположения выемок можно установить правильную величину разделения частот, чтобы получить чувствительность к потоку, которая не зависит от плотности текучей среды.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению также имеет центральную часть, которая позволяет понижать амплитуду возбуждения балансировочного стержня ниже амплитуды возбуждения расходомерной трубки. Как было указано ранее, сдвиг фаз между сигналами датчиков для данной скорости потока уменьшается благодаря перемещению балансировочного стержня со сдвигом по фазе. Посредством помещения массы в центральной секции балансировочного стержня и жесткости в концевых частях амплитуду возбуждения балансировочного стержня можно уменьшить при сохранении баланса измерительного прибора. Уменьшение амплитуды возбуждения балансировочного стержня по сравнению с расходомерной трубкой увеличивает сдвиг фаз выходных сигналов датчиков и таким образом увеличивается чувствительность к потоку измерительного прибора. При отливке балансировочного стержня массу и жесткость можно добавлять к балансировочному стержню в любом количестве и в любом местоположении при небольшом усилии или увеличении стоимости для снижения амплитуды балансировочного стержня.

Дополнительное преимущество балансировочного стержня согласно настоящему изобретению состоит в том, что боковые ребра повышают частоты поперечных колебаний, оставляя прежними колебания плоскости возбуждения балансировочного стержня. Это минимизирует амплитуду нежелательных поперечных колебаний, повышая в то же время их частоту. Управление частотой колебаний боковых ребер позволяет подавать желательные сигналы кориолисова отклонения в электронную часть измерительного прибора, в то время как сигналы, представляющие нежелательные частоты, уменьшаются по величине и с увеличением частоты отделяются от сигналов кориолисовых отклонений. Это облегчает обработку сигналов кориолисова отклонения и повышает точность выходных данных кориолисова расходомера.

Отливка балансировочного стержня в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения также позволяет в процессе изготовления формировать отверстия и монтажные поверхности для устройства возбуждения и датчиков, которые закрепляются на балансировочном стержне во время сборки расходомера. Это позволяет включать дополнительный материал на крепежном стержне для подкладок при монтаже датчиков, а не формировать эти подкладки механическим способом. При добавлении подкладок толщина стенки балансировочного стержня локально не уменьшается, и таким образом имеется достаточно материала для нарезки резьбы в отверстиях для крепежных деталей датчиков.

Дополнительное преимущество первого варианта осуществления настоящего изобретения состоит в том, что способ изготовления включает формирование крепежных стержней за одно целое с концами балансировочного стержня. Изготовленные за одно целое крепежные стержни имеют центральное отверстие для размещения расходомерной трубки, которая проходит по длине расходомера до фланца на каждом конце. Изготовленные за одно целое крепежные стержни исключают выполнение двух критических соединений твердым припоем, которые были прежде необходимы для соединения крепежных стержней с балансировочным стержнем.

Следующее преимущество первого варианта осуществления изобретения состоит в том, что боковые ребра согласно настоящему изобретению составляют одно целое с балансировочным стержнем и обеспечивают добавочную площадь поперечного сечения балансировочному стержню в области выемок. Добавочная площадь поперечного сечения снижает высокие напряжения в балансировке благодаря сжимающим или растягивающим термическим силам, прикладываемым к балансировочному стержню расходомерной трубкой или кожухом. Выемки на каждой стороне центральной секции балансировочного стержня, если бы они были выполнены в известном трубчатом балансировочном стержне, привели бы к локально уменьшенной площади поперечного сечения, которая ослабила бы балансировочный стержень. Осевое напряжение и осевые силы, прикладываемые к известному балансировочному стержню в результате температурных перепадов, привели бы к неприемлемо высоким напряжениям на участках близи выемок.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению имеет площадь поперечного сечения в этих областях, увеличенную боковыми ребрами, а термические напряжения уменьшены до допустимого уровня.

Отливка балансировочного стержня исключает необходимость выполнения многих операций механической обработки, сварки или пайки твердым припоем, которые требуются для изготовления известных цилиндрических балансировочных стержней. Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению позволяет исключить недостатки, имеющиеся в известном кориолисовом расходомере с прямой трубкой.

Кориолисов расходомер согласно изобретению содержит расходомерную трубку для приема потока вещества, балансировочный стержень, имеющий концы, соединенные посредством крепежных стержней с расходомерной трубкой, устройство возбуждения, которое колеблет расходомерную трубку и балансировочный стержень в противофазе на частоте возбуждения, по существу равной резонансной частоте расходомерной трубки с потоком вещества, причем колебания и поток вещества предназначены для создания кориолисовых отклонений расходомерной трубки, датчик, присоединенный к расходомерной трубке и предназначенный для формирования выработки сигнала информации, имеющей отношение к потоку вещества под действием кориолисовых отклонений, и характеризуется тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одно ребро на балансировочном стержне для повышения резонансной частоты поперечных колебаний балансировочного стержня.

Целесообразно, чтобы упомянутое по меньшей мере одно ребро было выполнено за одно целое с балансировочным стержнем.

Полезно, чтобы упомянутое по меньшей мере одно ребро было прикреплено к балансировочному стержню.

Полезно также, чтобы упомянутое по меньшей мере одно ребро находилось на боковой стороне балансировочного стержня и было ориентировано параллельно продольной оси балансировочного стержня.

Выгодно, чтобы упомянутое по меньшей мере одно ребро проходило по всей длине балансировочного стержня.

Полезно, чтобы упомянутый по меньшей мере одно ребро было прикреплено только к балансировочному стержню и ориентировано параллельно продольной оси балансировочного стержня.

Согласно еще одному варианту по меньшей мере одно ребро содержит пару ребер, расположенных на противоположных сторонах балансировочного стержня, ребра проходят меньше, чем по всей длине балансировочного стержня, балансировочный стержень является цилиндрическим и окружает расходомерную трубку.

Полезно, чтобы балансировочный стержень содержал выемки; ребра увеличивали площадь поперечного сечения балансировочного стержня на участке балансировочного стержня вблизи выемок для увеличения осевой жесткости балансировочного стержня и противодействия осевым силам растяжения и сжатия, влияющим на балансировочный стержень всегда, когда расходомерная трубка пытается изменить свою длину.

Целесообразно, чтобы устройство возбуждения включало магнит возбуждения и катушку возбуждения, при этом кориолисов расходомер дополнительно содержит отверстие в балансировочном стержне для расположения магнита и первый крепежный элемент, изготовленный за одно целое с балансировочным стержнем, посредством которого катушки возбуждения прикреплены к балансировочному стержню.

Полезно, чтобы первый крепежный элемент содержал осевой центральный элемент на балансировочном стержне и плоскую поверхность, выполненную на центральном элементе и имеющую центральное отверстие, через которое магнит возбуждения проходит в катушку возбуждения.

Выгодно, чтобы второй крепежный элемент был выполнен за одно целое с балансировочным стержнем для прикрепления датчика к балансировочному стержню.

Полезно, чтобы второй крепежный элемент для закрепления датчиков имел плоскую поверхность, а в балансировочном стержне было выполнено отверстие, которое облегчает прикрепление катушки датчика к балансировочному стержню.

Целесообразно, чтобы элемент, выполненный за одно целое с балансировочным стержнем, понижал резонансную частоту балансировочного стержня в моде возбуждения до резонансной частоты заполненной веществом расходомерной трубки в моде возбуждения. Элемент, который понижает резонансную частоту балансировочного стержня, содержит элементы повышенной гибкости, выполненные за одно целое с балансировочным стержнем, а элемент, который увеличивает гибкость частей балансировочного стержня, содержит выемки в балансировочном стержне на каждой осевой стороне центральной части балансировочного стержня.

Полезно, чтобы крепеж стержня определял крепежные стержни, каждый из которых выполнен за одно целое с балансировочным стержнем на его концах, каждый крепежный стержень представляет собой круглый элемент, имеющий центральное отверстие для размещения расходомерной трубки, и поверхность, перпендикулярную продольной оси балансировочного стержня.

Еще одним аспектом изобретения является способ изготовления балансировочного стержня для кориолисова расходомера путем отливки, который уменьшает количество последующих операций механической обработки, требуемых для изготовления балансировочного стержня до его сборки. Способ согласно изобретению заключается в том, что формируют литейную форму, которая содержит полость, которая определяет удлиненный элемент балансировочного стержня, имеющего радиальное центральное отверстие для размещения расходомерной трубки, участок полости, который определяет крепежные стержни, составляющие одно целое с балансировочным стержнем и имеющие центральное отверстие на каждом конце удлиненного элемента, полость, которая определяет по меньшей мере одну выемку в балансировочном стержне, участок полости, который определяет по меньшей мере одно ребро, выполненное за одно целое с балансировочным стержнем, для увеличения частоты поперечного колебания балансировочного стержня, по меньшей мере одно ребро, содержащее ребра на боковых сторонах балансировочного стержня, ориентированные параллельно продольной оси балансировочного стержня, при этом ребра содержат элементы, увеличивающие площадь поперечного сечения балансировочного стержня на участках, ближайших к по меньшей мере одной выемке, которая смещает силы растяжения и сжатия, действующие на балансировочный стержень, в осевом направлении, всякий раз, когда расходомерная трубка пытается изменять свою длину, и характеризуется тем, что содержит дополнительные этапы заполняют упомянутые полости литейной формы расплавленным веществом для формирования балансировочного стержня, извлекают образованный балансировочный стержень из литейной формы.

Сформированная литейная форма содержит участок полости, который определяет первый крепежный элемент, составляющий одно целое с балансировочным стержнем для обеспечения возможности крепления устройства возбуждения к балансировочному стержню, упомянутый первый крепежный элемент определяет центральный в осевом направлении элемент на балансировочном стержне, и плоскую поверхность на центральном элементе, имеющем центральное отверстие для крепления устройства возбуждения к балансировочному стержню.

Образованная литейная форма дополнительно содержит участок полости, который определяет второй крепежный элемент, составляющий одно целое с балансировочным стержнем, для крепления датчика к балансировочному стержню, причем второй крепежный элемент содержит плоскую поверхность, имеющую отверстие в балансировочном стержне для облегчения крепления датчика к балансировочному стержню.

Образованная литейная форма дополнительно содержит участок полости, который определяет элемент, составляющий одно целое с балансировочным стержнем, для понижения резонансной частоты балансировочного стержня до резонансной частоты заполненной веществом расходомерной трубки; причем элемент, который уменьшает резонансную частоту балансировочного стержня, содержит элементы повышенной гибкости, составляющие одно целое с балансировочным стержнем, а элемент, который увеличивает гибкость участков упомянутого балансировочного стержня, содержит вырезанные участки, определяющие выемки в балансировочном стержне на каждой осевой стороне центрального участка балансировочного стержня.

Образованная литейная форма дополнительно содержит участок полости, определяющий элемент, составляющий одно целое с балансировочным стержнем, для уменьшения амплитуды колебания балансировочного стержня до уровня, меньше амплитуды колебаний расходомерной трубки.

Упомянутый элемент, который понижает частоту второго изгиба балансировочного стержня, позволяет сделать коэффициент калибровки кориолисова расходомера независимым от плотности упомянутого текущего вещества.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи на которых:

фиг.1 изображает кориолисов расходомер с прямой трубкой, имеющий балансировочный стержень, согласно изобретению;

фиг.2 - дополнительные элементы балансировочного стержня согласно изобретению;

фиг.3 - балансировочный стержень с расходомерной трубкой, проходящей через балансировочный стержень, а также звенья соединения кожуха, прикрепленные к каждому концу балансировочного стержня, согласно изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Балансировочный стержень 102 (фиг.1) согласно настоящему изобретению размещен в кориолисовом расходомере 100 с прямой трубкой. Расходомер содержит кроме балансировочного стержня 102 расходомерную трубку 101, расположенную внутри балансировочного стержня 102, и кожух 103, защищающий расходомерную трубку и балансировочный стержень. Расходомерная трубка проходит по всей длине расходомера 100 от входного конца 114 во фланце 109 через конический соединительный элемент 116, через соединительное звено 117 кожуха и балансировочный стержень 102, через конический соединительный элемент 116 на правой стороне расходомера к фланцу 109 на выходном конце расходомера. Фланец 109 содержит множество отверстий 111 для облегчения крепления к системе подачи, с которой может быть соединен расходомер 100. Фланец 109 имеет круглую шайбу 113, которая выступает от поверхности 112 фланца и которая составляет одно целое с фланцем 109. Левый край расходомерной трубки 101 проходит через фланец 109 и шайбу 113 и заделан заподлицо с левой осевой поверхностью шайбы 113, к которой она герметически прикреплена. Расходомерная трубка 101 герметично и неподвижно присоединена к коническому соединительному элементу 116 для минимизации колебаний расходомерной трубки. Расходомерная трубка 101 проходит через крепежный стержень 105, который неподвижно подсоединен к расходомерной трубке 101, а также к соединительному звену 117 кожуха и к левому концу балансировочного стержня 102.

Кожух 103 имеет стенку 104 и соединен на каждом конце посредством сварного шва 106 с конусообразным концом 107 кожуха, имеющего горловину 108, которая проходит к осевой внутренней поверхности каждого из фланцев 109. Каждое соединительное звено 117 кожуха подсоединено к внутренней поверхности 110 стенки 104 кожуха 103. Соединительные звенья 117 кожуха минимизируют колебание концов расходомерной трубки и балансировочного стержня.

Балансировочный стержень 102 содержит устройство D возбуждения, подсоединенное к его центральному участку 119, и пару датчиков LPO и RPO. В хорошо известном способе устройство D возбуждения возбуждает колебания балансировочного стержня 102 и расходомерной трубки 101 в противофазе. Поток вещества через колеблющуюся расходомерную трубку 101 создает кориолисовы отклонения в расходомерной трубке, которые обнаруживаются обычным способом левым датчиком LPO и правым датчиком RPO. Выходные сигналы, вырабатываемые датчиками, проходят по проводникам 122 и 123 через устройство 121 подачи к измерительным электронным схемам 125. Измерительные электронные схемы 125 подают также сигнал по проводнику 124 к устройству D возбуждения, чтобы возбудить колебания расходомерной трубки и балансировочного стержня на резонансной частоте заполненной веществом расходомерной трубки. Измерительная электронная схема 125 принимает сигналы датчиков по проводникам 122 и 123, обрабатывает их и подает выходные данные по линии 126 на схему использования (не показана). Информация в линии 126 содержит информацию, имеющую отношение к потоку вещества.

На фиг.2 и 3 показаны дополнительные элементы балансировочного стержня согласно настоящему изобретению. Балансировочный стержень 102 (фиг.3) подсоединен к расходомерной трубке 101.

Балансировочный стержень 102 (фиг.2) содержит цилиндрический участок, имеющий выходной конец 204, правый участок 201 корпуса и левый участок 202 корпуса. Участки 201 и 202 корпуса имеют цилиндрическую форму и выходной конец 204. Ребра 203 находятся на каждой боковой стороне балансировочного стержня, включая левый и правый участки 202 и 201 корпуса. Балансировочный стержень 102 дополнительно содержит центральный элемент 119, имеющий отверстие 221 для размещения магнита устройства D возбуждения. Балансировочный стержень 102 дополнительно содержит выемку 218 на левой стороне центрального элемента 119 и выемку 219 на правой стороне центрального элемента 119. Балансировочный стержень содержит также на левом участке 202 элемент 207 установки датчика, имеющий плоскую поверхность 209, а на правом участке 201 элемент 208 установки датчика, имеющий плоскую поверхность 211. Элемент 207 содержит отверстие 212 для размещения магнита левого датчика LPO. Элемент 208 содержит отверстие 213 для установки катушки датчика RPO. Отверстия 214 и поверхности 209 и 211 облегчают сцепление катушек датчиков RPO и LPO с балансировочным стержнем 102. Плоские поверхности 216 и 217 облегчают установку или правильное размещение грузов (не показаны) на балансировочном стержне 102. Грузы используются для точной настройки баланса расходомера для преодоления изменений в процессе изготовления. Отверстие 221 в центральном элементе 119 облегчает введение магнита в катушку устройства D возбуждения. Отверстия 222 под винты облегчают крепление катушки устройства возбуждения к балансировочному стержню.

Балансировочный стержень 102 имеет улучшенный стержень по сравнению с балансировочными стержнями известных кориолисовых расходомеров с прямыми трубками, в которых используются цилиндрические элементы в качестве балансировочных стержней. Боковые ребра 203 на крепежном стержне 102 позволяют замедлить нежелательные поперечные колебания крепежного стержня 102, в то же время способствуя вертикальным колебаниям и, в частности, вертикальным колебаниям моды возбуждения. Боковые ребра 203 и их центральные участки 224 и 225 также обеспечивают дополнительную площадь поперечного сечения конструкции балансировочного стержня в ближайшей к выемкам 218 и 219 области балансировочного стержня. Эта дополнительная площадь поперечного сечения ребер придает прочность балансировочному стержню, чтобы противостоять термическим напряжениям растяжения и сжатия, прикладываемым кожухом и расходомерной трубкой. Участки 224 и 225 ребер компенсируют потерю жесткости, сообщаемую выемками 218 и 219. Известные цилиндрические балансировочные стержни механически обрабатываемые из труб не имеют ребер, и если бы они имели выемки, подобные выемкам 218 и 219, термические напряжения на балансировочном стержне вблизи выемок могли быть неприемлемо высокими.

Балансировочный стержень 102 имеет дополнительное преимущество благодаря изготовлению с элементами 207 и 208, которые облегчают крепление датчиков RPO и LPO на балансировочном стержне 102. Плоские поверхности 209 и 211 элементов 207 и 208 обеспечивают идеальную поверхность для крепления датчиков RPO и LPO к балансировочному стержню. Это является преимуществом по сравнению с известными балансировочными стержнями, которые представляют собой цилиндрический элемент, имеющий отверстия под винты для крепления катушек датчиков и большое отверстие для размещения магнита датчика. В качестве альтернативы, известные балансировочные стержни могут иметь механически обработанную плоскость для каждого датчика. Однако это чрезмерно утоньшает балансировочный стержень в области отверстий под винты. Наличие элементов 207 и 208 вместе с их плоскими поверхностями 209 и 211 позволяет улучшить средства крепления для катушек датчиков и связанных с ними металлических изделий.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению имеет дополнительное преимущество из-за наличия в нем центрального участка 119, имеющего отверстие 221. Выемки 218 и 219 на каждой стороне центрального элемента 119 увеличивают гибкость балансировочного стержня 102 посредством понижения его жесткости. Это понижает резонансную частоту балансировочного стержня в моде возбуждения до резонансной частоты, заполненной веществом расходомерной трубки. Согласования резонансных частот необходимо для достижения свободного колебания расходомера. Устранение жесткости в месте, близком к центру балансировочного стержня, концентрирует оставшуюся жесткость в области крепежных стержней 105, которая позволяет расходомеру оставаться сбалансированным в широком диапазоне плотностей текучей среды. Это является явным преимуществом по сравнению с известными расходомерами, балансировочные стержни которых содержат цилиндрические элементы, которые должны быть откалиброваны и отрегулированы дополнительными грузами для согласования частоты возбуждения балансировочного стержня с частотой возбуждения расходомерной трубки с веществом.

Кроме того, для работы с различными плотностями текучей среды нужно иметь в наличии различные грузы.

Выемки 218 и 219 также понижают жесткость балансировочного стержня в моде второго изгиба. Это понижает резонансную частоту второго изгиба до величины, когда подобное кориолисову отклонение балансировочного стержня под действием кориолисова отклонения расходомерной трубки способно подавлять изменение чувствительности к потоку с изменением плотности текучей среды. Это является преимуществом, поскольку делает коэффициент калибровки расходомера независящим от плотности.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению имеет дополнительное преимущество, поскольку содержит центральный участок 119, который имеет большую толщину стенки, чем остальная часть балансировочного стержня, и таким образом имеет большую массу. Эта масса понижает амплитуду колебаний моды возбуждения балансировочного стержня до уровня, меньше амплитуды колебаний расходомерной трубки. Это представляет преимущество потому, что увеличивается чувствительность к потоку измерительного прибора, как описано выше. Концентрация массы к центру балансировочного стержня, где амплитуда колебаний моды возбуждения самая большая, представляет оптимальное использование материала балансировочного стержня. Та же масса, расположенная около концов балансировочного стержня, где амплитуда колебаний маленькая, будет оказывать очень слабое влияние на баланс измерительного прибора или соотношение амплитуд. Балансировочные стержни известных измерительных приборов состоят из трубки с однородной толщиной стенки. Это делает необходимым расположение на балансировочном стержне добавочных грузов.

Балансировочный стержень согласно настоящему изобретению имеет дополнительное преимущество, он содержит крепежный стержень 105, изготовленный за одно целое с балансировочным стержнем 102. Это является явным преимуществом по сравнению с балансировочным стержнем известных расходомеров, в которых балансировочные стержни и крепежные стержни были отдельными элементами, и которые прикрепляют друг к другу во время сборки расходомера. Уменьшение количества соединений твердым припоем или сваркой между балансировочным стержнем и расходомерной трубкой от четырех до двух понижает стоимость изготовления и увеличивает надежность измерительного прибора.

В итоге, балансировочный стержень 102 имеет преимущество, состоящее в том, что его изготавливают так, чтобы он имел конкретные и известные рабочие характеристики, которые соответствуют расходомеру. Изготовление посредством отливки допускает гибкость конструкции для настройки частот желательных мод, чтобы получить их оптимальные значения. Это также учтено в деталях для изменения частот проблемных мод, чтобы отделить их частоты от рабочих частот, и вследствие этого устранить отрицательное динамическое воздействие на характеристики измерительного прибора. Кроме того, при изготовлении посредством отливки учитываются детали типа подкладок для монтажа катушек и изготавливаемых за одно целое крепежных стержней, что снижает стоимость изготовления. Использование балансировочного стержня, имеющего эти известные и желательные характеристики, намного лучше по сравнению с известными, где используют цилиндрический элемент в качестве балансировочного стержня.

Хотя настоящее изобретение раскрыто, как часть кориолисова расходомера с одной прямой трубкой, следует понимать, что изобретение не ограничивается этим и может использоваться с другими типами кориолисовых расходомеров, включая расходомеры с одной трубкой неправильной или изогнутой конфигурации, а также кориолисовы расходомеры, имеющие множество расходомерных трубок.

Первый вариант осуществления балансировочного стержня согласно настоящему изобретению был описан в виде неразъемной конструкции, изготавливаемой посредством отливки. Однако балансировочный стержень можно изготавливать любым другим способом. Другие способы изготовления включают второй вариант осуществления, в котором в процессе отливки формируют отдельные детали, которые затем собирают вместе, чтобы образовать балансировочный стержень. Т.е. в соответствии со вторым вариантом осуществления боковые ребра могут быть образованы отдельно, а затем прикреплены к цилиндрическому элементу для образования балансировочного стержня. Раскрытый балансировочный стержень в соответствии с третьим вариантом осуществления можно также образовать посредством процесса механической обработки или в соответствии с четвертым вариантом осуществления посредством процесса механической обработки, который производит множество отдельных элементов, соединяемых вместе.

Формула изобретения

1. Кориолисов расходомер (100), содержащий расходомерную трубку (101) для приема потока вещества, балансировочный стержень (102), имеющий концы, подсоединенные с помощью крепежного стержня (105) к расходомерной трубке, устройство (D) возбуждения, предназначенное для возбуждения колебаний в расходомерной трубке и балансировочном стержне в противофазе на частоте возбуждения, равной резонансной частоте расходомерной трубки с потоком вещества, причем колебания и поток вещества предназначены для создания кориолисовых отклонений расходомерной трубки, датчики (LPO, RPO), подсоединенные к расходомерной трубке и предназначенные для формирования сигналов, содержащих информацию о потоке вещества под действием кориолисова отклонения, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одно ребро (203) на балансировочном стержне для увеличения резонансной частоты поперечных колебаний балансировочного стержня.

2. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро выполнено за одно целое с балансировочным стержнем.

3. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро прикреплено к балансировочному стержню.

4. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро размещено на боковой стороне балансировочного стержня и ориентировано параллельно продольной оси балансировочного стержня.

5. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро проходит по всей длине балансировочного стержня.

6. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро содержит пару ребер (203), расположенных на противоположных боковых сторонах балансировочного стержня, длина ребер меньше длины балансировочного стержня, при этом балансировочный стержень является цилиндрическим и окружает расходомерную трубку.

7. Кориолисов расходомер по п.6, отличающийся тем, что балансировочный стержень содержит выемки (203), при этом ребра увеличивают площадь поперечного сечения балансировочного стержня на участке (224, 225) в непосредственной близости к выемкам для увеличения осевой жесткости балансировочного стержня и противодействия силам растяжения и сжатия, оказываемым в осевом направлении на балансировочный стержень всякий раз, когда расходомерная трубка пытается изменить свою длину.

8. Кориолисов расходомер по п.5, отличающийся тем, что содержит устройство возбуждения, имеющее магнит возбуждения и катушку возбуждения, при этом в балансировочном стержне выполнено отверстие для размещения магнита устройства (221) возбуждения, а расходомер содержит первый крепежный элемент (119), расположенный рядом с отверстием и изготовленный за одно целое с балансировочным стержнем, и посредством которого катушка устройства возбуждения прикреплена к балансировочному стержню.

9. Кориолисов расходомер по п.8, отличающийся тем, что первый крепежный элемент содержит осевой центральный элемент (119) на балансировочном стержне, плоскую поверхность, выполненную на центральном элементе и имеющую центральное отверстие, через которое магнит возбуждения проходит в катушку возбуждения.

10. Кориолисов расходомер по п.8, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй крепежный элемент (207, 208), выполненный за одно целое с балансировочным стержнем для закрепления датчика к балансировочному стержню.

11. Кориолисов расходомер по п.10, отличающийся тем, что второй крепежный элемент содержит плоскую поверхность (209, 211) и отверстия (212, 213) в балансировочном стержне для закрепления катушки датчика к балансировочному стержню.

12. Кориолисов расходомер по п.5, отличающийся тем, что дополнительно содержит элемент (119), выполненный за одно целое с балансировочным стержнем и предназначенный для понижения резонансной частоты балансировочного стержня до уровня резонансной частоты заполненной веществом расходомерной трубки.

13. Кориолисов расходомер по п.12, отличающийся тем, что элемент для понижения резонансной частоты балансировочного стержня дополнительно содержит элементы (218, 219) для увеличения гибкости участков балансировочного стержня, выполненные за одно целое с балансировочным стержнем.

14. Кориолисов расходомер по п.13, отличающийся тем, что элемент для увеличения гибкости участков балансировочного стержня содержит выемки (218, 219) в балансировочном стержне на каждой осевой стороне центрального участка балансировочного стержня.

15. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит элемент (119) для формирования амплитуды колебаний балансировочного стержня меньше амплитуды колебаний расходомерной трубки, изготовленный за одно целое с балансировочным стержнем.

16. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит элемент (218, 219) для понижения частоты второй моды изгибных колебаний балансировочного стержня и формирования коэффициента калибровки кориолисова расходомера независимо от плотности текущего вещества, изготовленный за одно целое с балансировочным стержнем.

17. Кориолисов расходомер по п.1, отличающийся тем, что средство (105) содержит крепежные стержни, каждый из которых выполнен за одно целое с балансировочным стержнем на различных концах балансировочного стержня, причем каждый крепежный стержень представляет собой круглый элемент, имеющий центральное отверстие для размещения расходомерной трубки, и поверхность, перпендикулярную продольной оси балансировочного стержня.

18. Способ изготовления балансировочного стержня для кориолисова расходомера, заключающийся в том, что формируют балансировочный стержень (102) в виде удлиненного элемента, имеющего радиальное центральное (204) отверстие для размещения расходомерной трубки, формируют крепежные стержни, составляющие одно целое с балансировочным стержнем и имеющие центральное отверстие на каждом конце удлиненного элемента, формируют по меньшей мере одну выемку (218, 219) в балансировочном стержне, формируют по меньшей мере один реберный элемент (203) на балансировочном стержне для повышения частоты поперечных колебаний балансировочного стержня, причем по меньшей мере один реберный элемент содержит ребра на боковых сторонах балансировочного стержня, ориентированные параллельно продольной оси балансировочного стержня, и причем ребра содержат элементы (224, 225), которые увеличивают площадь поперечного сечения балансировочного стержня в областях вблизи по меньшей мере одной выемки, которые смещают силы растяжения и сжатия в осевом направлении, прикладываемые к балансировочному стержню всякий раз, когда расходомерная трубка пытается изменить свою длину.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что дополнительно формируют первый крепежный элемент (119), составляющий одно целое с балансировочным стержнем для прикрепления устройства (D) возбуждения к балансировочному стержню, причем первый крепежный элемент определяет осевой центральный элемент на балансировочном стержне, формируют плоскую поверхность на центральном элементе, имеющем центральное отверстие для крепления устройства возбуждения к балансировочному стержню.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что дополнительно формируют второй крепежный элемент (207, 208), составляющий одно целое с балансировочным стержнем для крепления датчиков (LPO, RPO) к балансировочному стержню, причем второй крепежный элемент содержит плоскую поверхность (209, 211), имеющую отверстие для прикрепления датчика к балансировочному стержню.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что дополнительно формируют элемент (119, 218, 219) для уменьшения резонансной частоты балансировочного стержня до резонансной частоты заполненной веществом расходомерной трубки, составляющий одно целое с балансировочным стержнем, причем указанный элемент для уменьшения резонансной частоты балансировочного стержня содержит элементы (218, 219) повышенной гибкости, составляющие одно целое с балансировочным стержнем, при этом элемент повышенной гибкости содержит участки, определяющие выемки (218, 219) в балансировочном стержне на каждой осевой стороне центрального участка балансировочного стержня, элемент, уменьшающий частоту второго изгиба балансировочного стержня, позволяет сделать коэффициент калибровки кориолисова расходомера независимым от плотности текущего вещества.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что дополнительно формируют элемент (119), составляющий одно целое с балансировочным стержнем, для формирования амплитуды колебаний балансировочного стержня меньше амплитуды колебаний расходомерной трубки.

23. Способ по п.18, отличающийся тем, что формируют литейную форму, имеющую полость, которая определяет удлиненный элемент балансировочного стержня (102), имеющего радиальное центральное (207) отверстие для размещения расходомерной трубки, участок полости, который определяет крепежные стержни (105), составляющие одно целое с балансировочным стержнем, и имеющие центральное отверстие на каждом конце удлиненного элемента, участок полости, который определяет по меньшей мере одну выемку (218, 219) в балансировочном стержне, участок полости, который определяет по меньшей мере один реберный элемент (203), составляющий одно целое с балансировочным стержнем для увеличения частоты поперечных колебаний балансировочного стержня, причем по меньшей мере один реберный элемент содержит ребра на боковых сторонах балансировочного стержня, ориентированные параллельно продольной оси балансировочного стержня, упомянутые ребра содержат элементы, которые увеличивают площадь поперечного сечения балансировочного стержня на участках, размещенных в непосредственной близости к по меньшей мере одной выемке, которые смещают силы растяжения и сжатия в осевом направлении, возникающие на балансировочном стержне всякий раз, когда расходомерная трубка пытается изменить свою длину, заполняют упомянутые полости расплавленным материалом для формования балансировочного стержня, и извлекают сформованный балансировочный стержень из литейной формы.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что формируют литейную форму, которая содержит участок полости, который определяет первый крепежный элемент (119), составляющий одно целое с балансировочным стержнем для крепления устройства возбуждения к балансировочному стержню, причем первый крепежный элемент определяет центральный осевой элемент на балансировочном стержне, плоскую поверхность на центральном элементе, имеющем центральное отверстие, для крепления устройства возбуждения к балансировочному стержню.

25. Способ по п.23, отличающийся тем, что формируют литейную форму, которая содержит участок полости, определяющий второй крепежный элемент (207, 208), составляющий одно целое с балансировочным стержнем, обеспечивающий возможность крепления датчиков (LPO, RPO) к балансировочному стержню, упомянутый второй крепежный элемент содержит плоскую поверхность (209), имеющую отверстие для крепления датчиков к балансировочному стержню.

26. Способ по п.23, отличающийся тем, что формируют литейную форму, которая содержит участок полости, определяющий элемент (119, 218, 219) для уменьшения резонансной частоты балансировочного стержня до резонансной частоты заполненной веществом расходомерной трубки, составляющий одно целое с балансировочным стержнем, упомянутый элемент для уменьшения резонансной частоты балансировочного стержня содержит элементы (218, 219) повышенной гибкости, составляющие одно целое с балансировочным стержнем, причем элемент повышенной гибкости, который увеличивает гибкость участков балансировочного стержня, содержит участки, определяющие выемки (218, 219) в балансировочном стержне на каждой осевой стороне центрального участка балансировочного стержня, а элемент, который уменьшает частоту второго изгиба балансировочного стержня, также позволяет сделать коэффициент калибровки кориолисова расходомера независящим от плотности текущего вещества.

27. Способ по п.23, отличающийся тем, что формируют литейную форму, которая содержит участок полости, который определяет элемент (117) для формирования амплитуды колебаний балансировочного стержня меньше амплитуды колебаний расходомерной трубки, составляющий одно целое с балансировочным стержнем.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что заполняют упомянутые полости веществом для формирования балансировочного стержня.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3