Способ и устройство для крепления соединительного кольца к расходомерной трубке и балансиру кориолисова расходомера

Способ и устройство для крепления соединительного кольца к расходомерной трубке и балансиру кориолисова расходомера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к соединительному кольцу для Кориолисова расходомера и, в частности, - к способу и устройству, которые обеспечивают крепление друг к другу элементов Кориолисова расходомера, имеющих разные коэффициенты теплового расширения.

Предшествующий уровень техники

Кориолисовы расходомеры с одной трубкой обычно имеют балансир, окружающий расходомерную трубку, и промежуточные соединительные кольца, которые соединяют каждый конец балансира с расходомерной трубкой. Соединительные кольца часто крепят к балансиру и расходомерной трубке посредством пайки твердым припоем, чтобы обеспечить жесткое и неразъемное соединение. Целостность паяных твердым припоем соединений важна, потому что в процессе эксплуатации балансир и расходомерная трубка, заполненная измеряемым материалом, совершают колебания в противофазе. Колебания расходомерной трубки необходимы для придания Кориолисова ускорения текущему материалу, а колебания балансира необходимы для уравновешивания колеблющейся расходомерной трубки. Соединительные кольца и их паяные твердым припоем соединения гарантируют, что расходомерная трубка, соединительное кольцо и балансир представляют собой цельную, динамически уравновешенную конструкцию. Если соединения не обладают целостностью, равновесие колеблющейся конструкции и точность расходомера могут нарушиться.

Дефекты в паяных твердым припоем соединениях также могут уменьшить срок службы расходомера. Расположение паяных соединений между колеблющимися в противофазе балансиром и расходомерной трубкой, заполненной материалом, приводит к тому, что паяные твердым припоем соединения имеют области высоких механических напряжений. Кроме того, механическое напряжение является циклическим и меняет знак с каждым циклом колебаний. Дефектные или несовершенные паяные твердым припоем соединения имеют участки, которые концентрируют и увеличивают циклическое механическое напряжение. Механическое напряжение может увеличиваться до величины, при которой происходит усталостное трещинообразование и отказ измерительного прибора. Таким образом, можно заметить, что соединительные кольца и твердые припои представляют собой ответственные элементы для успешной работы Кориолисова расходомера.

В известных измерительных приборах пайка осуществляется твердыми припоями, во время которой цилиндрический балансир надевают на расходомерную трубку, а затем надевают на эту расходомерную трубку соединительные кольца и вставляют их в концы балансира. На поверхности, которые связывают соединительное кольцо с балансиром и расходомерной трубкой, наносят материал твердого припоя. Затем эту конструкцию помещают в печь и нагревают примерно до 800°С. Материал припоя плавится и течет под воздействием капиллярного притяжения в малые промежутки, разделяющие расходомерную трубку, соединительное кольцо и балансир. Затем конструкцию охлаждают, и материал твердого припоя твердеет, в результате чего получается цельная конструкция, содержащая балансир, соединительное кольцо и расходомерную трубку.

Процесс пайки твердым припоем подходит для случаев, в которых для расходомерной трубки, соединительного кольца и балансира используется один и тот же материал. Эти элементы подвергают механической обработке на станках перед операцией пайки твердым припоем, так что между скрепляемыми поверхностями существует оптимальный промежуток (зазор) около примерно 0,005 см. Этот зазор достаточно мал, чтобы капиллярное притяжение смогло преодолеть силу тяжести и привести к всасыванию жидкого материала твердого припоя в зазор, а не к стеканию его вниз по расходомерной трубке и балансиру. После охлаждения образуется цельная прочная конструкция.

Однако процесс пайки твердым припоем с использованием известной составной конструкции не пригоден для крепления друг к другу материалов, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. Это является проблемой, так как по эксплуатационным причинам необходимо изготавливать расходомерную трубку из титана. Титан очень дорог, а сварка и изготовление из него деталей трудны. Следовательно, по экономическим причинам предпочтителен балансир из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь имеет коэффициент теплового расширения, который примерно вдвое превышает коэффициент теплового расширения титана. Когда эти конструктивные элементы нагревают в печи для пайки твердым припоем, балансир из нержавеющей стали претерпевает вдвое большее расширение, чем расходомерная трубка и соединительные кольца из титана. Это разное расширение при температуре пайки твердым припоем раскрывает зазоры между деталями из титана и нержавеющей стали, так что капиллярное притяжение больше не достаточно для удержания материала твердого припоя в этих зазорах.

Если детали подвергают механической обработке на станках для получения зазора, составляющего 0,005 см при комнатной температуре, при температуре пайки твердым припоем 800°С зазор между расходомерной трубкой из титана и внутренней поверхностью соединительного кольца из титана не претерпевает существенных изменений, и потому обе детали расширяются в одинаковой степени. Вместе с тем, зазор между внешней поверхностью соединительного кольца из титана и внутренней поверхностью балансира из нержавеющей стали увеличивается при температуре пайки твердым припоем. Степень расширения титана составляет около 7,2·10^-6 cм/см/°С, тогда как степень расширения нержавеющей стали составляет около 16,2·10^-6 cм/см/°С. Таким образом, разница в степени расширения составляет 9·10^-6 cм/см/°С. Если цилиндрические поверхности, на которых нужно провести пайку твердым припоем, имеют диаметр 2,54 см и когда конструкцию нагревают до температуры пайки твердым припоем 800°С, внутренняя поверхность балансира расширяется на 0,0177 см больше, чем внешняя поверхность соединительного кольца. Зазор, создаваемый за счет разного расширения, прибавляется к исходному промежутку, составлявшему 0,005 см, общий зазор составляет 0,023 см при температуре пайки твердым припоем. Этот зазор непригоден для успешной операции пайки твердым припоем, поскольку капиллярное притяжение недостаточно сильно, чтобы предотвратить утечку жидкого материала твердого припоя из соединения. Кроме того, если детали не выполнены с исключительной точностью, зазор составит 0,046 см на одной стороне и будет равным нулю на другой, при этом соединительное кольцо сместится к одной стороне в сквозном отверстии балансира. Недостаток концентричности может привести к тому, что твердый припой будет распределен лишь по части окружности поверхности, подлежащей пайке твердым припоем. Результатом будет дефектное паяное твердым припоем соединение между расходомерной трубкой и соединительным кольцом при охлаждении конструкции.

Из уровня техники известно, что предприняты попытки решить задачу пайки твердым припоем расходомерной трубки из титана и балансира не из титана. Эти попытки включают в себя использование резьбовых поверхностей для пайки твердым припоем для соединения элементов друг с другом. Этого недостаточно, так как изготовление резьбы стоит дорого, а материалы расширяются в разной степени, так что витки внешней резьбы на соединительном кольце не плотно соединяются с витками внутренней резьбы на балансире, что это приводит к потере концентричности и возможности лишь частичного покрытия твердым припоем.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание Кориолисова расходомера с использованием надежных и недорогих материалов твердых припоев для обеспечения цельной конструкции, в которой балансиры не из титана были бы надежно припаяны твердым припоем к расходомерным трубкам из титана и соединительным кольцам из титана, при этом расходомерная трубка и соединительные кольца изготовлены из титана, а балансир изготовлен из такого материала, как нержавеющая сталь, или другого материала, имеющего больший коэффициент теплового расширения, либо расходомерная трубка изготовлена из титана, а соединительные кольца и балансир изготовлены из нержавеющей стали, или когда любая из деталей, подлежащих пайке твердым припоем, имеет коэффициент теплового расширения, отличающийся от коэффициента теплового расширения любой другой из этих деталей.

Поставленная задача решается путем создания способа и устройства согласно настоящему изобретению. Настоящее изобретение относится к Кориолисову расходомеру, который имеет такую геометрию, что соединительное кольцо можно недорогим и надежным способом припаять твердым припоем к расходомерной трубке и балансиру, изготовленным из несхожих материалов. В устройстве согласно настоящему изобретению соединительное кольцо из титана припаяно твердым припоем к балансиру, выполненному из материала, имеющего гораздо больший коэффициент расширения, такого, как нержавеющая сталь.

Соединительное кольцо из титана имеет радиальное внутреннее паянное твердым припоем соединение с расходомерной трубкой из титана. Поверхность соединительного кольца в этом соединении в осевом направлении параллельна внешней поверхности расходомерной трубки. Проще говоря, внутренняя поверхность соединительного кольца, припаиваемая твердым припоем, и внешняя поверхность расходомерной трубки, припаиваемая твердым припоем, являются цилиндрическими. Поскольку расходомерная трубка и соединительное кольцо выполнены из титана, они имеют одинаковый коэффициент расширения, так что заполняемый твердым припоем промежуток или зазор между ними не изменяется с изменением температуры. Вместе с тем, балансир из нержавеющей стали имеет гораздо больший коэффициент теплового расширения. Для компенсации разницы в коэффициентах расширения сужающаяся на конус внешняя окружная поверхность соединительного кольца сопрягается с сопрягаемой сужающейся на конус внутренней поверхностью балансира. Конусы обеих деталей имеют одинаковый угол. Обе детали имеют радиус, увеличивающийся с приближением к осевому центру расходомерной трубки.

Узел из этих деталей, подлежащих пайке твердым припоем, можно ориентировать таким образом, что ось расходомерной трубки в печи для пайки твердым припоем окажется вертикальной. Этот узел нагревают во время процесса пайки твердым припоем, при этом балансир из нержавеющей стали расширяется, отходя от соединительных колец из титана. Верхнее соединительное кольцо падает под действием силы тяжести или других сил и перемещается вниз к осевому центру расходомерной трубки. Осевое перемещение кольца относительно балансира приводит к тому, что сужающееся на конус соединительное кольцо глубже садится во внутренний конус балансира. Это перемещение поддерживает очень малый зазор, заполняемый твердым припоем, между внешней поверхностью соединительного кольца и внутренней поверхностью балансира и тем самым поддерживает капиллярную силу достаточно большой для поддержания жидкого материала твердого припоя в паянном твердым припоем соединении. Осевое перемещение также поддерживает соединительное кольцо концентрично с балансиром.

Нижнее соединительное кольцо вертикального узла также имеет внешний конус, который выполнен с возможностью перемещения в нижний конус балансира аналогичным образом. Узел, подлежащий пайке твердым припоем, может опираться в печи на нижнее соединительное кольцо. Это заставляет массу балансира и верхнего соединительного кольца проталкивать нижнее соединительное кольцо глубже в нижний конус балансира, когда балансир расширяется.

В первом варианте осуществления конструкция конуса ограничивает расстояние, на которое сужающиеся на конус соединительные кольца могут входить вдоль оси в балансир при нагревании узла. Меньший угол конуса приводит к продвижению соединительного кольца дальше в осевом направлении для минимизации зазора. Это расстояние является важным, так как оно определяет фактическую длину расходомерной трубки, а значит, частоту, равновесное состояние и чувствительность измерительного прибора. В этом варианте осуществления требуется прецизионная механическая обработка сопрягаемых конусов на станках. Углы конуса поддерживаются малыми, потому что соединительное кольцо имеет малую радиальную толщину по сравнению с его длиной. Малый угол конуса означает, что малые изменения диаметра конуса (вследствие допусков механической обработки на станках) приводят к большим изменениям осевого положения соединительного кольца.

В соответствии со вторым вариантом осуществления балансир и соединительные кольца имеют сужающиеся на конус, паянные твердым припоем поверхности, как в первом варианте осуществления. Во втором варианте осуществления каждая внутренняя паянная твердым припоем поверхность балансира имеет на своем осевом внутреннем конце ступеньку, изготовленную механической обработкой на станке. Эти ступеньки ограничивают осевое перемещение соединительных колец внутрь балансира при температурах пайки твердым припоем и обеспечивают точное получение нужной длины активной части расходомерной трубки. Как и в первом варианте осуществления, балансир больше расширяется при нагреве, чем соединительные кольца. Поэтому соединительные кольца перемещаются во внутренние конусы балансира. Эти кольца предназначены для упирания в ступеньки балансира перед тем, как узел достигнет максимальной температуры пайки твердым припоем. Во время продолжающегося нагрева до температуры пайки зазор между конусами раскрывается на оптимальную для пайки твердым припоем величину, составляющую 0,002 дюйма. Ступеньки гарантируют, что активная длина трубки выдерживается точно, потому что она не зависит от допусков механической обработки конусов на станках. Этот вариант также позволяет получить предварительно определенный зазор, заполняемый твердым припоем.

Охлаждение паянного твердым припоем узла в обоих вариантах осуществления приводит к тому, что балансир пытается сжаться больше, чем расходомерная трубка из титана и соединительное кольцо из титана. Большему радиальному сжатию балансира противодействуют соединительные кольца, которые переместились в конусы балансира и припаяны к ним. Это сжатие приводит к сжатию паянных твердым припоем соединений между балансиром и соединительными кольцами. Сжатие соединительного кольца балансиром также вызывает перевод паянных твердым припоем соединений между соединительными кольцами и расходомерной трубкой в сжатое состояние. Сжатие позволяет получить более прочные паянные твердым припоем соединения между балансиром, соединительными кольцами и расходомерной трубкой.

В соответствии с еще одним альтернативным вариантом осуществления изобретения предложена конфигурация, которая может компенсировать разницу в тепловом расширении между соединительным кольцом и балансиром, а также разницу в тепловом расширении между соединительным кольцом и расходомерной трубкой. Эту конфигурацию используют, когда соединительные кольца изготовлены из третьего материала, который имеет коэффициент расширения, величина которого находится между величинами коэффициентов расширения материалов расходомерной трубки и балансира. Использование соединительного кольца из такого материала имеет преимущества уравнивания тепловых механических напряжений в различных элементах и соответствующего уменьшения пикового теплового механического напряжения при охлаждении паянных твердым припоем элементов.

В этом третьем варианте используется дополнительное кольцо из титана, называемое кольцом трубки, которое окружает расходомерную трубку из титана и припаяно к ней твердым припоем. Это кольцо трубки имеет внешний диаметр конуса, который согласован с внутренним диаметром конуса соединительного кольца. Соединительное кольцо также имеет внешний диаметр конуса, который соответствует внутреннему диаметру конуса балансира, как и в предыдущих вариантах осуществления.

Конусы внутри и снаружи соединительного кольца имеют различные коэффициенты теплового расширения. Взаимосвязь между конусами необходима, потому что соединительные кольца могут двигаться только в осевом направлении на одно и то же расстояние как для внутренних, так и для внешних конусов. Если разность коэффициентов теплового расширения между соединительным кольцом и трубкой равна разности коэффициентов теплового расширения между соединительным кольцом и балансиром, то углы внутреннего и внешнего конусов могут быть равными. Если разность коэффициентов теплового расширения между балансиром и соединительным кольцом больше, чем разность упомянутых коэффициентов между соединительным кольцом и расходомерной трубкой, угол внешнего конуса соединительного кольца будет больше, чем угол внутреннего конуса соединительного кольца. Углы внутреннего и внешнего конусов соединительного кольца назначают так, чтобы при температуре пайки твердым припоем оба зазора, заполняемых твердым припоем, имели оптимальный размер. В этом варианте осуществления также предусмотрены ступени на внутренних концах конуса балансира для лучшего регулирования активной длины трубки и зазоров, заполняемых твердым припоем.

В соответствии с настоящим изобретением узел, содержащий расходомерную трубку, соединительные кольца, окружающие расходомерную трубку, и окружающий балансир, ориентирован вертикально и спаян твердым припоем в соответствии с настоящим изобретением путем вставления одного конца вертикально ориентированной расходомерной трубки вместе с сужающимися на конус соединительными кольцами и балансиром в опорное основание. Это основание служит опорой для узла, обеспечиваемой с помощью нижнего соединительного кольца. На верхнем соединительном кольце расположена гиря, имеющая центральное отверстие, предназначенное для прохождения верхнего конца расходомерной трубки. Всю конструкцию, включая опору в виде основания, узел расходомера и верхнюю гирю, размещают в печи для пайки материалом твердого припоя, наносимым на места соединений, которые надлежит спаять твердым припоем. Весь узел нагревают до температуры пайки твердым припоем, при которой балансир из нержавеющей стали расширяется значительно больше, чем соединительное кольцо и расходомерная трубка. Это расширение позволяет гире, находящейся на верхнем конце узла, впрессовать сужающиеся на конус соединительные кольца в балансир на требуемое расстояние. Материал твердого припоя затекает на поверхности, которые нужно соединить. После охлаждения поверхности, содержащие место соприкосновения внутренней поверхности балансира и внешней поверхности соединительного кольца, а также поверхности, содержащие место соприкосновения внутренней поверхности соединительного кольца и внешней поверхности расходомерной трубки (и/или кольца трубки), оказываются скрепленными. Кроме того, поверхности, спаянные твердым припоем, удерживаются рядом друг с другом с помощью балансира, более высокий коэффициент теплового расширения которого способствует радиальному сжатию соединительного кольца и расходомерной трубки, изготовленных из титана. Соединительное кольцо и расходомерная трубка создают силы, которые противодействуют силе сжатия, создаваемой нержавеющей сталью.

В одном аспекте изобретения предложен Кориолисов расходомер, содержащий

расходомерную трубку,

средство в виде соединительных колец, имеющее центральное отверстие, через которое проходит расходомерная трубка,

полый балансир, соосный с расходомерной трубкой и окружающий осевую часть расходомерной трубки,

осевые концевые части балансира, соосные по меньшей мере с частью средства в виде соединительных колец и окружающие эту часть,

внутреннюю окружную поверхность средства в виде соединительных колец, соединенную с внешней окружной поверхностью расходомерной трубки,

характеризующийся тем, что полый балансир имеет больший коэффициент теплового расширения, чем у расходомерной трубки и средства в виде соединительных колец,

внешняя окружная поверхность средства в виде соединительных колец сужается на конус с уменьшающимся радиусом в первом направлении относительно осевого центра расходомерной трубки,

внутренняя окружная поверхность концевых частей балансира имеет конус, который сопрягается с конусом средства в виде соединительных колец,

сужающаяся на конус внутренняя окружная поверхность концевых частей балансира прикреплена материалом твердого припоя к сужающейся на конус внешней окружной поверхности средства в виде соединительных колец,

при этом больший коэффициент теплового расширения балансира вызывает создание сжимающей силы, воздействующей на средство в виде соединительных колец и расходомерную трубку.

Предпочтительно средство в виде соединительных колец содержит первое соединительное кольцо и второе соединительное кольцо, при этом сужающаяся на конус внешняя окружная поверхность первого соединительного кольца припаяна твердым припоем к сужающейся на конус внутренней окружной поверхности первой концевой части балансира, а сужающаяся на конус внешняя окружная поверхность второго соединительного кольца припаяна твердым припоем к сужающейся на конус внутренней окружной поверхности второй концевой части балансира.

В одном варианте выполнения первое направление предпочтительно ограничивает конус, который имеет радиус, уменьшающийся с приближением к осевому центру расходомерной трубки.

В другом варианте выполнения первое направление предпочтительно ограничивает конус, который имеет радиус, увеличивающийся с приближением к осевому центру расходомерной трубки.

Балансир предпочтительно содержит первый и второй сегменты, имеющие осевые концевые части, соединенные друг с другом пружинным средством для компенсации различного коэффициента теплового расширения у расходомерной трубки и балансира.

Балансир предпочтительно содержит цельный удлиненный элемент.

Внешняя окружная поверхность расходомерной трубки прикреплена с помощью материала твердого припоя к внутренним поверхностям первого и второго соединительных колец.

Балансир предпочтительно имеет коэффициент теплового расширения, который больше, чем коэффициент теплового расширения первого и второго соединительных колец, и при этом первое и второе соединительные кольца имеют коэффициент расширения, который равен коэффициенту расширения расходомерной трубки.

Внутренняя сужающаяся на конус окружная поверхность балансира предпочтительно имеет ступеньку, которая контактирует с осевым внутренним концом первого и второго соединительных колец, ограничивая расстояние, на которое первое и второе соединительные кольца могут быть вставлены в осевом направлении в балансир.

Предпочтительно имеются первое и второе круглые кольца трубки, соосные с расходомерной трубкой и окружающие ее, при этом внешняя окружная поверхность расходомерной трубки прикреплена материалом твердого припоя к внутренним окружным поверхностям первого и второго круглых колец трубки, внешняя окружная поверхность каждого из первого и второго круглых колец трубки сужается на конус с радиусом, увеличивающимся в осевом направлении с приближением к осевому центру расходомерной трубки, внутренняя окружная поверхность каждого из первого и второго соединительных колец имеет конус, который сопрягается с конусом первого и второго круглых колец трубки, и имеет диаметр, который увеличивается в радиальном направлении с приближением к осевому центру балансира, и внутренняя окружная поверхность каждого из первого и второго соединительных колец прикреплена материалом твердого припоя к внешней окружной поверхности первого и второго круглых колец трубки.

Внутренняя окружная поверхность балансира предпочтительно имеет ступеньку, которая контактирует с осевым внутренним концом средства первого и второго соединительных колец, ограничивая расстояние, на которое первое и второе соединительные кольца могут быть вставлены в осевом направлении в балансир.

Балансир предпочтительно имеет коэффициент теплового расширения, который больше, чем коэффициент теплового расширения первого и второго соединительных колец, и при этом первое и второе соединительные кольца имеют коэффициент расширения, который больше, чем коэффициент теплового расширения первого и второго круглых колец трубки и коэффициент теплового расширения расходомерной трубки.

В другом аспекте изобретения предложен способ сборки Кориолисова расходомера, содержащего расходомерную трубку, средство в виде соединительных колец и полый балансир, выполненный из материалов, коэффициенты теплового расширения которых больше, чем у расходомерной трубки и средства в виде соединительных колец, при этом способ заключается в том, что

пропускают расходомерную трубку через центральное отверстие в полом балансире,

располагают средство в виде соединительных колец таким образом, что осевые концевые части балансира оказываются соосными по меньшей мере с частью средства в виде соединительных колец и окружают эту часть,

располагают расходомерную трубку таким образом, что она проходит через центральное отверстие средства в виде соединительных колец и соосна с балансиром,

наносят материал твердого припоя на соединения между расходомерной трубкой, средством в виде соединительных колец и расходомерной трубкой,

нагревают расходомерную трубку, средство в виде соединительных колец, балансир и материал твердого припоя до температуры пайки твердым припоем,

характеризующийся тем, что

внешняя окружная поверхность средства в виде соединительных колец сужается на конус с уменьшающимся радиусом в первом направлении относительно осевого центра расходомерной трубки,

внутренняя окружная поверхность концевых частей балансира имеет конус, который сопрягается с конусом средства в виде соединительных колец,

при этом перемещают соединительные кольца в осевом направлении относительно расходомерной трубки и балансира таким образом, что сужающиеся на конус поверхности балансира поддерживают требуемый промежуток между средством в виде соединительных колец и балансиром,

припаивают твердым припоем сужающуюся на конус внутреннюю окружную поверхность концевых частей балансира к сужающейся на конус внешней окружной поверхности средства в виде соединительных колец,

охлаждают расходомерную трубку и средство в виде соединительных колец, а также балансир и материал твердого припоя после пайки, так что больший коэффициент теплового расширения балансира вызывает приложение сжимающей силы к средству в виде соединительных колец и расходомерной трубки.

Средство в виде соединительных колец предпочтительно содержит первое соединительное кольцо и второе соединительное кольцо.

Этап пайки твердым припоем предпочтительно включает в себя этапы, на которых припаивают твердым припоем сужающуюся на конус внутреннюю окружную поверхность первой и второй концевых частей балансира к сужающимся на конус внешним окружным поверхностям первого и второго соединительных колец.

Первое направление предпочтительно ограничивает конус, который имеет радиус, уменьшающийся с приближением к центру расходомерной трубки.

Этап пайки твердым припоем предпочтительно включает в себя этапы, на которых

спаивают твердым припоем сужающиеся на конус внутренние окружные поверхности первой и второй концевых частей балансира с сужающимися на конус внешними окружными поверхностями первого и второго соединительных колец,

перемещают в осевом направлении первое и второе соединительные кольца, приближая их к осевому центру балансира в течение этапа пайки твердым припоем,

затем охлаждают спаянные поверхности, так что больший коэффициент теплового расширения балансира вызывает создание радиально сжимающей силы, воздействующей на средство в виде соединительных колец и расходомерную трубку.

Предпочтительно предусматривается этап, на котором припаивают твердым припоем внешнюю окружную поверхность расходомерной трубки к внутренним окружным поверхностям первого и второго соединительных колец.

Балансир предпочтительно имеет коэффициент теплового расширения, который больше, чем коэффициент теплового расширения первого и второго соединительных колец, и при этом первое и второе соединительные кольца имеют коэффициент расширения, который равен коэффициенту расширения расходомерной трубки, а этап пайки твердым припоем включает этапы, на которых припаивают твердым припоем внешнюю окружную поверхность расходомерной трубки к внутренней окружной поверхности первого и второго соединительных колец и перемещают в осевом направлении первое и второе соединительные кольца к осевому центру балансира в течение этапа пайки.

Предпочтительно предусмотрен этап, на котором формируют на внутренней сужающейся на конус окружной поверхности балансира ступеньку, которая контактирует с осевыми внутренними концами первого и второго соединительных колец, ограничивая расстояние, на которое первое и второе соединительные кольца вставляются в осевом направлении в балансир.

В предпочтительном варианте посредством первого и второго круглых колец трубки соединяют расходомерную трубку с первым и вторым соединительными кольцами, а способ дополнительно включает этап, на котором припаивают твердым припоем внешнюю окружную поверхность расходомерной трубки к внутренней окружной поверхности каждого из первого и второго круглых колец трубки, при этом внешняя окружная поверхность первого и второго соединительных колец сужается на конус, имея увеличивающийся в осевом направлении радиус по мере приближения к осевому центру расходомерной трубки, а внутренняя окружная поверхность первого и второго соединительных колец имеет конус, который сопрягается с конусом первого и второго круглых колец трубки, и радиус, который увеличивается по мере приближения к осевой средней части балансира, припаивают твердым припоем сужающуюся на конус внутреннюю окружную поверхность первого и второго соединительных колец к сужающейся на конус внешней окружной поверхности первого и второго круглых колец трубки.

Этап пайки твердым припоем предпочтительно включает в себя этап, на котором перемещают в осевом направлении первое и второе соединительные кольца к осевому центру балансира в течение этапа пайки.

Предпочтительно предусмотрен этап, на котором формируют на внутренней сужающейся на конус окружной поверхности балансира ступеньку, которая контактирует с осевым внутренним концом первого и второго соединительных колец, ограничивая расстояние, на которое первое и второе соединительные кольца вставляются в осевом направлении в балансир в течение этапа пайки твердым припоем.

В предпочтительном варианте балансир имеет коэффициент теплового расширения, который больше, чем коэффициент теплового расширения первого и второго соединительных колец, и при этом первое и второе соединительные кольца имеют коэффициент теплового расширения, который больше коэффициента теплового расширения первого и второго круглых колец трубки и коэффициента теплового расширения расходомерной трубки, при этом дополнительно перемещают в осевом направлении первое и второе соединительные кольца к осевому центру балансира в течение этапа пайки твердым припоем.

В предпочтительном варианте первое и второе соединительные кольца и первое и второе кольца трубки и балансир имеют разные коэффициенты теплового расширения, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором перемещают в осевом направлении первое и второе соединительные кольца к осевому центру балансира в течение этапа пайки твердым припоем.

В предпочтительном варианте ориентируют расходомерную трубку и балансир таким образом, что первый конец расходомерной трубки проходит в выемку основания,

размещают первое и второе соединительные кольца концентрично с расходомерной трубкой, а в осевом направлении – частично в пределах между первым и вторым концами балансира, так что внешние концы соединительных колец выходят в осевом направлении за пределы концов балансира,

размещают материал твердого припоя в непосредственной близости к оконечностям осевых концов мест соприкосновения поверхностей, общих для балансира и первого и второго соединительных колец, и мест соприкосновения поверхностей, общих для соединительных колец и расходомерной трубки,

размещают гирю, имеющую центральную выемку, на втором конце расходомерной трубки таким образом, что гиря вызывает приложение усилия к соединительным кольцам, вводя их в осевом направлении в контакт с балансиром, вследствие чего внешние концы соединительного кольца выходят в осевом направлении за пределы концов балансира,

нагревают балансир, соединительные кольца и расходомерную трубку до температуры пайки твердым припоем,

при этом происходит расширение балансира в радиальном направлении, обеспечивая осевое перемещение соединительных колец внутрь и внутри балансира,

охлаждают спаянные твердым припоем поверхности таким образом, что больший коэффициент теплового расширения балансира вызывает создание радиально сжимающей силы, воздействующей на первое и второе соединительные кольца и расходомерную трубку.

Балансир предпочтительно содержит первый и второй сегменты, разделенные в осевом направлении, а способ дополнительно включает в себя этапы, на которых подсоединяют пружинные средства между осевыми внутренними концами каждого из сегментов балансира для компенсации разных коэффициентов теплового расширения расходомерной трубки и сегментов балансира.

Первое направление предпочтительно ограничивает конус, который имеет радиус, увеличивающийся с приближением к центру расходомерной трубки.

Этап пайки твердым припоем предпочтительно включает в себя этапы, на которых

спаивают твердым припоем сужающиеся на конус внутренние окружные поверхности первой и второй концевых частей балансира с сужающимися на конус внешними окружными поверхностями первого и второго соединительных колец,

перемещают в осевом направлении первую и вторую концевые части балансира к осевому центру балансира во время этапа пайки твердым припоем,

охлаждают спаянные твердым припоем поверхности таким образом, что больший коэффициент теплового расширения балансира вызывает создание радиально сжимающей силы, воздействующей на первое и второе соединительные кольца и расходомерную трубку.

В предпочтительном варианте балансир имеет коэффициент теплового расширения, который больше, чем коэффициент теплового расширения первого и второго соединительных колец, и при этом первое и второе соединительные кольца имеют коэффициент теплового расширения, который больше коэффициента теплового расширения расходомерной трубки,

при этом перемещают в осевом направлении первое и второе соединительные кольца к осевому центру балансира в течение этапа пайки твердым припоем.

Балансир предпочтительно содержит пару сегментов, разделенных в осевом направлении, а способ дополнительно включает в себя этапы, на которых

пропускают первый конец расходомерной трубки через центральное отверстие первого соединительного кольца,

пропускают второй конец расходомерной трубки через центральное отверстие второго соединительного кольца,

прикрепляют первое и второе соединительные кольца к расходомерной трубке,

пропускают первый конец расходомерной трубки и первое соединительное кольцо через первый сегмент балансира,

пропускают второй конец расходомерной трубки и второе соединительное кольцо через второй сегмент балансира,

располагают материал твердого припоя в непосредственной близости к осевым оконечностям первого и второго соединительных колец, а также в непосредственной близости к расходомерной трубке и сегментам балансира,

прикладывают к сегментам балансира силу, принудительно перемещая их к осев