DISPOSITIVO DE MEDICION DE CAUDALES.

Aparato de medición de caudales, que comprende:

una sección de detección de caudales (2-5) dispuesta en una vía de flujo del fluido (1);



una sección de medición (10) para medir una salida de la sección de detección de caudales;

una sección de fijación de ciclos (9) para fijar un ciclo de medición de la sección de detección de caudales; y

una sección de cálculo de caudales (11) para calcular un caudal basándose en una salida de la sección de medición (10),

caracterizado porque comprende además:

una sección de fijación de resoluciones (7) para fijar una resolución de medición de la sección de medición; y

una sección de control de medición (12) para controlar cada una de las secciones, en el que

la sección de control de medición (12) incluye:

una sección de medición regular (13) para fijar un valor predeterminado en la sección de fijación de ciclos (9) y la sección de fijación de resoluciones (7) con el fin de obtener un caudal medido sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación; y

una sección de medición de búsqueda (14) para fijar, en la sección de fijación de ciclos (9), un ciclo que sea más corto que el fijado por la sección de medición regular (13) durante un periodo de inactividad de la sección de medición regular y para fijar una resolución aproximada en la sección de fijación de resoluciones (7) con el fin de estimar un caudal durante un periodo de inactividad de la sección de medición regular sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP00/03044.

Solicitante: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1006, OHAZA KADOMA,KADOMA-SHI, OSAKA 571-8501.

Inventor/es: TAKEMURA,KOICHI, NAGAOKA,YUKIO.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 16 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01F1/66F
  • G01F1/696 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01F MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO O NIVEL DE LIQUIDOS; DOSIFICACION VOLUMETRICA.G01F 1/00 Medida del flujo volumétrico o flujo másico de un fluido o material sólido fluyente en la que el fluido pasa a través del medidor con un flujo continuo (regulación de la cantidad o proporción G05D). › Sus circuitos, p. ej. medidores de flujo de corriente constante.
  • G01F25/00A

Clasificación PCT:

  • G01F1/66 G01F 1/00 […] › mediante la medida de la frecuencia, el desfase o el tiempo de propagación de ondas electromagnéticas o de otro tipo de ondas, p. ej. medidores de flujo ultrasónicos.
  • G01F1/68 G01F 1/00 […] › mediante el uso de efectos térmicos.

Clasificación antigua:

  • G01F1/66 G01F 1/00 […] › mediante la medida de la frecuencia, el desfase o el tiempo de propagación de ondas electromagnéticas o de otro tipo de ondas, p. ej. medidores de flujo ultrasónicos.
  • G01F1/68 G01F 1/00 […] › mediante el uso de efectos térmicos.
DISPOSITIVO DE MEDICION DE CAUDALES.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de medición de caudales.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aparato de medición de caudales para medir un caudal de un gas, etc., accionando de forma intermitente transductores ultrasónicos y/o un sensor de flujo térmico.

Antecedentes de la técnica

Convencionalmente, en la técnica son conocidos aparatos de medición de caudales del tipo que usan una onda ultrasónica, tales como el que se da a conocer en el documento japonés abierto al publico nº 9-21667. Tal como se ilustra en la figura 12, en un aparato convencional de medición de caudales, se disponen unos transductores ultrasónicos 2 y 3 como parte de una tubería 1 de fluido, de manera que estén en oposición mutua, y el transductor ultrasónico 3 se dispone, de manera que esté delante del transductor ultrasónico 2 en una dirección del flujo. El aparato de medición de caudales provoca que el transductor 2 genere una onda ultrasónica a lo largo de la dirección del flujo. Cuando el transductor 3 detecta la onda ultrasónica, el aparato de medición de caudales provoca que el transductor 2 genere nuevamente la onda ultrasónica y repite esta operación para medir la duración. El aparato de medición de caudales provoca también que el transductor 3 genere una onda ultrasónica contra la dirección del flujo y repite de modo similar la operación para medir la duración. El aparato de medición de caudales calcula una velocidad del fluido basándose en una diferencia de la duración. En el caso en el que dicho aparato convencional de medición de caudales sea accionado por baterías, si se consume una gran cantidad de energía eléctrica transmitiendo/recibiendo la onda ultrasónica, las baterías se agotan en un corto periodo de tiempo. Por lo tanto, para reducir el consumo de energía, se requiere que las operaciones de medición se realicen de forma intermitente basándose en un ciclo constante o un ciclo variable según un caudal medido. En particular, cuando un caudal es cero, un ciclo de medición es largo. En tal caso, se puede producir de forma inesperada un caudal elevado, y, por lo tanto, se realiza una medición de búsqueda (el número de veces que se repite la medición de búsqueda es menor que el número de veces que se repite la medición regular) en los intervalos de una medición regular para detectar el caudal elevado inesperado.

No obstante, no solamente en el caso en el que existe un caudal cero sino en el caso en el que se produce cierta cantidad de caudal, si el ciclo de medición es demasiado largo, cuando se producen variaciones bruscas del caudal durante un periodo de inactividad de la medición, en ocasiones el aparato de medición de caudales no puede detectar las variaciones bruscas, de manera que se genera una diferencia en la medición.

La presente invención resuelve el problema descrito anteriormente. Un objetivo de la presente invención es reducir el consumo de energía y conseguir una medición de alta precisión.

Exposición de la invención

Un aparato de medición de caudales de la presente invención incluye: una sección de detección de caudales dispuesta en una vía de flujo del fluido; una sección de medición para medir una salida de la sección de detección de caudales; una sección de fijación de ciclos para fijar un ciclo de medición de la sección de detección de caudales; una sección de fijación de resoluciones para fijar una resolución de medición de la sección de medición; una sección de cálculo de caudales para calcular un caudal basándose en una salida de la sección de medición; y una sección de control de medición para controlar cada una de las secciones, en la que la sección de control de medición incluye: una sección de medición regular para fijar un valor predeterminado en la sección de fijación de ciclos y la sección de fijación de resoluciones con el fin de obtener un caudal medido sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación; y una sección de medición de búsqueda para fijar, en la sección de fijación de ciclos, un ciclo que es más corto que el fijado por la sección de medición regular durante un periodo de inactividad de la sección de medición regular y para fijar una resolución aproximada en la sección de fijación de resoluciones con el fin de estimar un caudal durante un periodo de inactividad de la sección de medición regular sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación.

Con la estructura descrita anteriormente, se pueden detectar variaciones de caudal realizando la medición de búsqueda, y, por lo tanto, se puede reducir la frecuencia del uso de la medición regular. La energía eléctrica consumida por la medición de búsqueda es pequeña y no existe la necesidad de usar una sección adicional de detección de caudales que tenga otra estructura, de tal manera que se pueda reducir el consumo de energía y se pueda obtener una medición de alta precisión.

La sección de detección de caudales puede incluir un primer transductor para transmitir una señal de onda ultrasónica y un segundo transductor para recibir la señal de onda ultrasónica, la sección de medición puede repetir una propagación de la onda ultrasónica entre el primer transductor y el segundo transductor para medir un tiempo acumulado de la propagación de la onda ultrasónica, la sección de fijación de ciclos puede fijar un ciclo de inicio de medición para el primer transductor y el segundo transductor, y la sección de fijación de resoluciones puede fijar el número de veces que se repite la propagación de la onda ultrasónica.

Con la estructura descrita anteriormente, en la medición de búsqueda, se puede reducir el número de veces que se repite la propagación de onda ultrasónica. En este caso, la duración de la medición de búsqueda es menor que la de la medición regular y la medición de búsqueda se realiza de una manera considerablemente instantánea. Por lo tanto, por ejemplo, se pueden detectar fluctuaciones en un caudal por impulsos provocadas por fluctuaciones en una presión de fluido, y es posible incrementar la sensibilidad de la medición a las variaciones de caudal.

La sección de detección de caudales puede incluir un sensor de flujo térmico, la sección de medición puede medir la salida de calor del sensor de flujo, la sección de fijación de ciclos puede fijar un ciclo de medición del sensor de flujo, y la sección de fijación de resoluciones puede fijar la cantidad de calor introducida en el sensor de flujo para fijar una resolución de medición de la sección de medición.

Con la estructura descrita anteriormente, en la medición de búsqueda, se puede reducir la cantidad de calor introducida en un calentador. La medición de búsqueda se realiza de tal manera que la cantidad de calor consumido se reduce en comparación con el caso en el que se realiza la medición regular, y, por lo tanto, es posible incrementar la durabilidad de los hilos calientes el sensor de flujo térmico y la fiabilidad de un aparato de medición de caudales técnicos que incluya dicho sensor de flujo térmico.

La sección de medición regular puede fijar el ciclo de medición en la sección de fijación de ciclos de manera que se prolongue durante un periodo largo de tiempo cuando se reduce el caudal medido. En este caso, realizando la medición de búsqueda, se pueden detectar variaciones del caudal durante el periodo de inactividad de la medición regular, y, en particular, cuando el caudal es pequeño, el ciclo de medición se puede fijar de manera que se prolongue durante un periodo largo de tiempo, de manera que se puede reducir la frecuencia de funcionamiento, y, por lo tanto, se puede reducir el consumo de energía.

La sección de medición regular puede fijar un ciclo de medición en la sección de fijación de ciclos de manera que se prolongue durante un periodo largo de tiempo cuando se reduce un caudal estimado. En este caso, realizando la medición de búsqueda, se pueden predecir las variaciones de caudal y se puede cambiar el ciclo de medición regular, y, por lo tanto, en particular, cuando el caudal es pequeño, se puede reducir el consumo de energía y es posible incrementar la sensibilidad de la medición a variaciones del caudal.

La sección de medición regular puede fijar una resolución de medición en la sección de fijación de resoluciones de manera que sea aproximada cuando se incrementa un caudal estimado. Se pueden predecir variaciones del caudal realizando la medición de búsqueda. En particular, cuando el caudal es elevado, la resolución de medición se fija de manera que sea la aproximada, de modo que se reduce una corriente de funcionamiento....

 


Reivindicaciones:

1. Aparato de medición de caudales, que comprende:

una sección de detección de caudales (2-5) dispuesta en una vía de flujo del fluido (1);

una sección de medición (10) para medir una salida de la sección de detección de caudales;

una sección de fijación de ciclos (9) para fijar un ciclo de medición de la sección de detección de caudales; y

una sección de cálculo de caudales (11) para calcular un caudal basándose en una salida de la sección de medición (10),

caracterizado porque comprende además:

una sección de fijación de resoluciones (7) para fijar una resolución de medición de la sección de medición; y

una sección de control de medición (12) para controlar cada una de las secciones, en el que

la sección de control de medición (12) incluye:

una sección de medición regular (13) para fijar un valor predeterminado en la sección de fijación de ciclos (9) y la sección de fijación de resoluciones (7) con el fin de obtener un caudal medido sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación; y

una sección de medición de búsqueda (14) para fijar, en la sección de fijación de ciclos (9), un ciclo que sea más corto que el fijado por la sección de medición regular (13) durante un periodo de inactividad de la sección de medición regular y para fijar una resolución aproximada en la sección de fijación de resoluciones (7) con el fin de estimar un caudal durante un periodo de inactividad de la sección de medición regular sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación.

2. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que:

la sección de detección de caudales (2-5) incluye un primer transductor (2) para transmitir una señal de onda ultrasónica y un segundo transductor (3) para recibir la señal de onda ultrasónica;

la sección de medición (10) repite una propagación de la onda ultrasónica entre el primer transductor (2) y el segundo transductor (3) para medir un tiempo acumulado de la propagación de la onda ultrasónica;

la sección de fijación de ciclos (9) fija un ciclo de inicio de medición para el primer transductor y el segundo transductor; y

la sección de fijación de resoluciones (7) fija el número de veces que se repite la propagación de la onda ultrasónica.

3. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1,

en el que:

la sección de detección de caudales (2-5) incluye un sensor de flujo térmico;

la sección de medición (10) mide la salida de calor del sensor de flujo;

la sección de fijación de ciclos (9) fija un ciclo de medición del sensor de flujo; y

la sección de fijación de resoluciones (7) fija la cantidad de calor introducida en el sensor de flujo para fijar una resolución de medición de la sección de medición.

4. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que la sección de medición regular (13) fija el ciclo de medición en la sección de fijación de ciclos (9), de tal manera que se prolongue durante un periodo largo de tiempo cuando se reduce el caudal medido.

5. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que la sección de medición regular (13) fija el ciclo de medición en la sección de fijación de ciclos (9), de tal manera que se prolongue durante un periodo largo de tiempo cuando se reduce el caudal estimado.

6. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que la sección de medición regular (13) fija la resolución de medición en la sección de fijación de resoluciones (7), de tal manera que sea aproximada cuando se incrementa el caudal estimado.

7. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que cuando una diferencia entre el caudal medido y el caudal estimado es menor que un valor predeterminado, la sección de medición regular (13) fija el ciclo de medición en la sección de fijación de ciclos (9), de tal manera que se prolongue durante un periodo largo de tiempo.

8. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que cuando una diferencia entre el caudal medido y el caudal estimado es menor que un valor predeterminado, la sección de medición regular (13) fija la resolución de medición en la sección de fijación de resoluciones (7), de manera que sea aproximada.

9. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que cuando una diferencia entre el caudal medido y el caudal estimado es igual o mayor que un valor predeterminado, la sección de medición regular (13) fija la resolución de medición en la sección de fijación de resoluciones (7), de manera que sea precisa.

10. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que cuando una diferencia entre el caudal medido y el caudal estimado es igual o mayor que un valor predeterminado, la sección de medición regular (13) fija el ciclo de medición en la sección de fijación de ciclos (9), de manera que sea corto.

11. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 10, que comprende además una sección de integración (15) para realizar un procesado de integración utilizando únicamente el caudal medido.

12. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 10, que comprende además una sección de integración (15) para realizar un procesado de integración utilizando el caudal medido y un caudal estimado, en el que una diferencia entre el caudal medido y el caudal estimado es igual o mayor que un valor predeterminado.

13. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que la resolución fijada por la sección de medición de búsqueda (14) en la sección de fijación de resoluciones (7) es menos precisa que la fijada por la sección de medición regular (13).

14. Aparato de medición de caudales según la reivindicación 1, en el que la resolución fijada por la sección de medición regular (13) en la sección de fijación de resoluciones (7) es más precisa que la fijada por la sección de medición de búsqueda (14), para medir un caudal altamente preciso sobre la base de un valor obtenido mediante la fijación.


 

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