Caudalímetro de fluido.

Un tubo de flujo para un caudalímetro bidireccional que comprende:

un primer medio

(100) para generar una variación periódica de la presión cuya frecuencia varía en función del caudal de fluido a través del caudalímetro en una primera dirección;

un segundo medio (102) para generar una variación periódica de la presión cuya frecuencia varía en función del caudal de fluido a través del caudalímetro en una segunda dirección, opuesta a la primera dirección, comprendiendo cada medio generador un difusor, comprendiendo el difusor dos cuerpos (110); un dispositivo divisor (112); y dos canales de retroalimentación (114);

medios de conexión para conectar dichos primer y segundo medios generadores en serie entre un puerto de entrada (106) y un puerto de salida (108); y

una paleta larga y fina (116), en forma de un cuerpo alargado con una proporción de la longitud con respecto a la anchura entre 2,5 a 30, situada corriente abajo del dispositivo divisor (112), dispuesta para reducir el reflujo alrededor del extremo corriente abajo del dispositivo divisor (112).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2009/051180.

Solicitante: Elster Metering Ltd.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: 130 Camford Way Sundon Park Luton LU3 3AN REINO UNIDO.

Inventor/es: SANDERSON,M L, HARVEY,P C J, DOYLE,T P, SCOTT,J C.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO... > Medida del flujo volumétrico o flujo másico de... > G01F1/32 (mediante medidores de flujo de torbellinos, p. ej. utilizando los torbellinos de Karmann)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO... > Medida del flujo volumétrico o flujo másico de... > G01F1/72 (Dispositivos para la medida de flujos fluidos pulsantes)

PDF original: ES-2453642_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Caudalímetro de fluido

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a caudalímetros de fluido y, en particular, a caudalímetros de oscilador fluídico bidireccionales, tales como caudalímetros de aguas municipales. Sin embargo, no se limita a dichas aplicaciones.

TÉCNICA ANTECEDENTE

Los osciladores fluídicos se han propuesto como base para caudalímetros de flujo, y especialmente de líquido. Los osciladores fluídicos tienen la ventaja de que no tienen partes móviles y, por lo tanto, tienen potencialmente una mayor vida útil en comparación con los caudalímetros mecánicos.

La característica relevante de un oscilador fluídico es que la frecuencia de oscilación del fluido que fluye a través del oscilador está relacionada con la velocidad del flujo de fluido. El caudalímetro funciona midiendo esta frecuencia.

Los procedimientos que se han mencionado anteriormente no permiten una medición precisa del flujo inverso a través del caudalímetro.

El documento DE10119860A1 describe un caudalímetro de oscilador fluídico bidireccional simétrico.

Es un objeto de al menos una de las realizaciones preferidas de la presente invención superar o mejorar al menos una de las deficiencias de la técnica anterior, o al menos proporcionar una alternativa adecuada a la misma.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Caudalímetro bidireccional

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un tubo de flujo para un caudalímetro 35 bidireccional que comprende:

un primer medio (por ejemplo en forma de una primera cámara de flujo) para generar una variación periódica de la presión cuya frecuencia varía en función del caudal de fluido a través del caudalímetro en una primera dirección;

un segundo medio (por ejemplo en forma de una segunda cámara de flujo) para generar una variación periódica de la presión cuya frecuencia varía en función del caudal de fluido a través del caudalímetro en una segunda dirección, opuesta a la primera dirección,

comprendiendo cada medio generador un difusor, comprendiendo el difusor dos cuerpos; un dispositivo divisor; y 45 dos canales de retroalimentación;

medios de conexión para conectar dichos primer y segundo medios generadores en serie entre un puerto de entrada y un puerto de salida; y

una paleta larga y fina, en forma de un cuerpo alargado con una proporción de la longitud con respecto a la anchura entre 2, 5 a 30, situada corriente abajo del dispositivo divisor, dispuesta para reducir el reflujo alrededor del extremo corriente abajo del dispositivo divisor.

Al proporcionar dos medios generadores en serie (preferiblemente de manera que el fluido fluya hasta 55 la entrada, a través de uno de los medios, después a través del otro de los medios, y finalmente fuera de la salida) , el caudalímetro bidireccional puede medir con más precisión el flujo inverso, y puede hacer frente a la instalación incorrecta del caudalímetro.

Preferiblemente, dicho primer medio generador y dicho segundo medio generador son sustancialmente idénticos. Al proporcionar medios generadores idénticos (preferiblemente en una disposición espalda con espalda) puede obviarse el requisito de instalar el caudalímetro en una orientación particular.

Preferiblemente, los dos de dichos medios generadores se disponen de tal forma que las entradas del

primer y segundo medios generadores, según se definen cuando el flujo fluye respectivamente en la primera y segunda direcciones, están conectadas entre sí. Al conectar las entradas juntas, el caudalímetro puede funcionar de forma más eficaz.

Preferiblemente, el tubo de flujo comprende adicionalmente un cuello situado entre el primer y segundo 10 medios generadores.

Preferiblemente, el primer medio generador está adaptado para condicionar el flujo a través del cuello hasta el segundo medio generador cuando el flujo fluye en la segunda dirección y viceversa. Al disponer que el primer medio condicione el flujo para el segundo medio se genera una mejora de rendimiento.

Preferiblemente, el área en sección transversal mínima del puerto de salida es mayor que el área en sección transversal del cuello.

Preferiblemente, el área en sección transversal mínima del puerto de salida es mayor que el doble del 20 área en sección transversal del cuello.

Preferiblemente, cada medio generador comprende:

un difusor;

un dispositivo divisor; y dos canales de retroalimentación.

Como se usa en el presente documento, los términos "difusor", "dispositivo divisor" y "canal de retroalimentación" se refieren preferiblemente a los medios generadores relevantes cuando el fluido fluye en una dirección de avance (así la primera dirección para el primer medio generador y la segunda dirección para el segundo medio generador) .

Preferiblemente, la anchura de la admisión del difusor es mayor que la anchura del cuello. Esto puede optimizar las condiciones del flujo independientemente de cuál sea la dirección en la que fluye el fluido.

Preferiblemente, la anchura de la admisión del difusor está entre 1, 4 y 1, 8 veces la anchura del cuello, preferiblemente entre 1, 5 y 1, 7 veces, más preferiblemente aproximadamente 1, 64 veces. Preferiblemente, la diferencia en la anchura de la admisión y la anchura del cuello está entre 2, 0 mm y 2, 5 mm, preferiblemente aproximadamente 2, 3 mm.

Preferiblemente, el difusor comprende dos cuerpos, preferiblemente alargados, y el ángulo entre los dos de dichos cuerpos está adaptado para reducir al mínimo sustancialmente el flujo hacia las salidas de los canales de retroalimentación.

Preferiblemente, el difusor comprende dos cuerpos, y el ángulo entre los dos de dichos cuerpos está

entre 25º o 28º y 35º o 38º, preferiblemente entre 30º y 34º, más preferiblemente aproximadamente 32º. Esto puede mejorar el rendimiento.

Preferiblemente, la distancia más corta desde el dispositivo divisor a la entrada de los medios generadores está entre 6, 0 y 7, 0 veces la anchura del cuello, preferiblemente entre 6, 25 y 6, 75, y más 50 preferiblemente aproximadamente 6, 4. Preferiblemente, la distancia más corta entre el dispositivo divisor y la entrada a los medios generadores está entre 22 mm y 24 mm, preferiblemente aproximadamente 23 mm.

Preferiblemente, el dispositivo divisor se sitúa al menos parcialmente dentro del escape del difusor. Preferiblemente, la distancia más corta entre el dispositivo divisor y uno de los cuerpos está entre 0, 9 y 1, 1 veces la 55 distancia más corta entre los cuerpos, y preferiblemente es sustancialmente equivalente a esa distancia. Esto puede reducir la caída de presión.

Preferiblemente, la paleta se extiende desde el dispositivo divisor hasta el cuello de la entrada/salida del caudalímetro. Tal cuerpo alargado, denominado en otras partes como una "paleta", puede reducir la interferencia entre las dos trayectorias de flujo alternativas del tubo de flujo.

Preferiblemente, dicha paleta se extiende entre 1, 5 y 3, 5 veces la anchura del cuello, preferiblemente entre 2 y 3 veces, y más preferiblemente aproximadamente 2, 5 veces. Preferiblemente, dicha paleta se extiende 5 entre 5 mm y 15 mm, preferiblemente 9 mm.

Preferiblemente, dicha paleta está entre 0, 20 y 0, 40 veces la anchura del cuello, preferiblemente entre 0, 25 y 0, 35 veces, y más preferiblemente aproximadamente 0, 28 veces.

Preferiblemente, dicha paleta tiene entre 0, 5 mm a 2 mm de espesor, preferiblemente aproximadamente 1 mm.

Preferiblemente, la entrada/salida del caudalímetro comprende una sección sustancialmente paralela. La sección sustancialmente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un tubo de flujo para un caudalímetro bidireccional que comprende:

un primer medio (100) para generar una variación periódica de la presión cuya frecuencia varía en función del caudal de fluido a través del caudalímetro en una primera dirección;

un segundo medio (102) para generar una variación periódica de la presión cuya frecuencia varía en función del caudal de fluido a través del caudalímetro en una segunda dirección, opuesta a la primera dirección, comprendiendo 10 cada medio generador un difusor, comprendiendo el difusor dos cuerpos (110) ; un dispositivo divisor (112) ; y dos canales de retroalimentación (114) ;

medios de conexión para conectar dichos primer y segundo medios generadores en serie entre un puerto de entrada (106) y un puerto de salida (108) ; y

una paleta larga y fina (116) , en forma de un cuerpo alargado con una proporción de la longitud con respecto a la anchura entre 2, 5 a 30, situada corriente abajo del dispositivo divisor (112) , dispuesta para reducir el reflujo alrededor del extremo corriente abajo del dispositivo divisor (112) .

2. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho primer medio generador (100) y dicho segundo medio generador (102) son sustancialmente idénticos.

3. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que los dos de dichos medios generadores (100, 102) se disponen de tal forma que las entradas del primer y segundo medios generadores, según 25 se definen cuando el flujo fluye respectivamente en la primera y segunda direcciones, están conectadas entre sí.

4. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, que comprende adicionalmente un cuello (104) situado entre el primer y segundo medios generadores (100, 102) ; preferiblemente en el que al menos uno de:

i) el primer medio generador (100) está adaptado para condicionar el flujo a través del cuello (104) hasta el segundo medio generador (102) cuando el flujo fluye en la segunda dirección y viceversa;

ii) el área en sección transversal mínima del puerto de salida (108) es mayor que el área en sección transversal del 35 cuello (104) ; y

iii) el área en sección transversal mínima del puerto de salida (108) es mayor que el doble del área en sección transversal del cuello (104) .

5. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la anchura de la admisión del difusor

(122) es mayor que la anchura del cuello (104) ; preferiblemente en el que al menos uno de:

i) la anchura de la admisión del difusor (122) está entre 1, 4 y 1, 8 veces la anchura del cuello (104) , preferiblemente entre 1, 5 y 1, 7 veces, más preferiblemente aproximadamente 1, 64 veces;

ii) la diferencia en la anchura de la admisión (122) y la anchura del cuello (104) está entre 2, 0 mm y 2, 5 mm, preferiblemente aproximadamente 2, 3 mm;

iii) el difusor comprende dos cuerpos, preferiblemente alargados, (110) , y el ángulo entre los dos de dichos cuerpos 50 está adaptado para reducir al mínimo sustancialmente el flujo hacia las salidas de los canales de retroalimentación (114) ; y

iv) la distancia más corta desde el dispositivo divisor (112) a la entrada de los medios generadores (100, 102) está entre 6, 0 y 7, 0 veces la anchura del cuello (104) , preferiblemente entre 6, 25 y 6, 75, y más preferiblemente 55 aproximadamente 6, 4.

6. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la distancia más corta entre el dispositivo divisor (112) y la entrada a los medios generadores está entre 22 mm y 24 mm, preferiblemente aproximadamente 23 mm.

7. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo divisor (112) se sitúa al menos parcialmente dentro del escape (124) del difusor.

8. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la distancia más corta entre el dispositivo divisor (112) y uno de los cuerpos está entre 0, 9 y 1, 1 veces la distancia más corta entre los cuerpos, y preferiblemente es sustancialmente equivalente a esa distancia.

9. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la paleta (116) 10 se extiende desde el dispositivo divisor (112) hasta el cuello de la entrada (106) /salida (108) del caudalímetro.

10. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 9 como dependiente de la reivindicación 4, en el que dicha paleta (116) se extiende entre 1, 5 y 3, 5 veces la anchura del cuello (104) , preferiblemente entre 2 y 3 veces, y más preferiblemente aproximadamente 2, 5 veces.

11. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, en el que dicha paleta (116) se extiende entre 5 mm y 15 mm, preferiblemente 9 mm.

12. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 9, 10 u 11 como dependientes de la reivindicación 4,

en el que dicha paleta (116) está entre 0, 20 y 0, 40 veces la anchura del cuello (104) , preferiblemente entre 0, 25 y 0, 35 veces, y más preferiblemente aproximadamente 0, 28 veces.

13. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que dicha paleta (116)

tiene entre 0, 5 mm a 2 mm de espesor, preferiblemente aproximadamente 1 mm. 25

14. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la entrada (106) /salida (108) del caudalímetro comprende una sección sustancialmente paralela (120) ; preferiblemente, en el que la perforación de la entrada se ahúsa (118) con respecto a dicha sección sustancialmente paralela (120) .

15. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 14 como dependiente de la reivindicación 4, en el que la longitud de dicha sección sustancialmente paralela (120) está entre 2, 0 y 2, 5 veces la anchura del cuello (104) , preferiblemente entre 2, 1 y 2, 4 veces, y más preferiblemente aproximadamente 2, 22 veces.

16. Un tubo de flujo de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, en el que dicha sección paralela (120) tiene entre 6 mm y 10 mm de longitud, preferiblemente aproximadamente 8 mm.

17. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el que la transición entre las secciones ahusada (118) y paralela (120) se bisela. 40

18. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 17 como dependientes de la reivindicación 4, en el que el área en sección transversal mínima del puerto de salida (108) menos el área en sección transversal del dispositivo divisor (112) es mayor que el doble del área en sección transversal del cuello (104) ;

preferiblemente, en el que el área en sección transversal mínima del puerto de salida (108) menos el área en sección transversal del dispositivo divisor (112) es mayor de 2, 01 veces el área en sección transversal del cuello (104) , más preferiblemente mayor de 2, 05 veces.

19. Un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el ángulo entre los dos cuerpos de difusor (110) está entre 25º o 28º y 35º o 38º, preferiblemente entre 30º y 34º, más preferiblemente aproximadamente 32º.

20. Un caudalímetro bidireccional que incorpora un tubo de flujo de acuerdo con cualquiera de las 55 reivindicaciones anteriores.