Un dispositivo (20) para ser colocado en un tanque de líquido para determinar el nivel y la densidad del líquido en el tanque,

comprendiendo el dispositivo: un flotador para detectar la densidad del líquido (22) que tiene una porción inferior en la base (26) y una porción superior (30) que definen una cavidad (30a); un flotador para detectar el nivel del líquido (23) dispuesto en la cavidad; circuitería para determinar la altura del flotador para detectar la densidad y del flotador para detectar el nivel; caracterizado porque la porción superior (30) se extiende sustancialmente en forma continua alrededor de la periferia de la porción de la base

EL CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se relaciona con un dispositivo para medir el nivel y la densidad de un líquido en un tanque, tal como un tanque subterráneo de almacenamiento de petróleo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los transductores de restricción magnética son ampliamente utilizados para la medición del nivel de un líquido. Ver, por ejemplo, Koski y colaboradores, patente estadounidense No. 4.839.590. Koski y colaboradores, divulgan un dispositivo de medición para la medición precisa del nivel de un líquido en un tanque subterráneo de almacenamiento que, en combinación con la medición de la temperatura, permiten detectar fugas muy pequeñas del tanque. También existe la necesidad de la medición precisa de la densidad del producto en los mismos contenedores donde se está midiendo el nivel.

Un método ampliamente conocido para medición de la densidad se basa en el principio hidrostático de que la pérdida de peso de un objeto en un líquido es igual al peso del líquido desplazado. El método es utilizado en hidrómetros donde una porción menor ponderada relativamente grande de un cuerpo es completamente sumergida en un líquido y una sección superior estrecha alta con una escala sobresale por encima de la superficie. La profundidad de la inmersión del hidrómetro está en proporción inversa con la densidad del líquido. El hidrómetro flotará más arriba en un líquido pesado y más abajo en un líquido liviano. La sensibilidad del hidrómetro está en proporción inversa con la sección transversal de la sección superior. Entre más estrecha es esta parte, es más sensible el hidrómetro. El rango de medición del hidrómetro está en proporción directa con la altura de la parte superior. Entre más alta es esta parte, mayor el rango de medición.

Existen también dispositivos que combinan la medición del nivel y la densidad en un transductor de restricción magnética. Ver, por ejemplo, Nyce y colaboradores, patente estadounidense No. 5.253.522, y la patente rusa RU 2138028.

El dispositivo divulgado en la patente rusa, y como generalmente se ilustra en las Figuras 1a, 1b y 1c, incluye un flotador para la densidad del líquido 17, y un flotador para medir el nivel del líquido (no mostrado). El flotador para medición del nivel es relativamente menos sensible a la variación de densidad del líquido y el flotador para la densidad del líquido 17 es relativamente más sensible a la variación de densidad del líquido. El flotador para densidad del líquido 17 tiene la forma de un cilindro inmerso 16 y cuatro barras verticales estrechas 15 que están localizadas en la parte superior del cilindro alrededor de su perímetro y se extienden por encima de la superficie. En esencia, es un grupo de cuatro hidrómetros conectados juntos. El diámetro del flotador de densidad 17 debe ser lo suficientemente grande para permitir que el flotador para el nivel de líquido se mueva libremente entre las barras 15.

El tamaño es un inconveniente de tal dispositivo. Como se discutió anteriormente, los transductores de restricción magnética son ampliamente utilizados para la detección de fugas en tanques subterráneos. Tal detección de fugas requiere de una medición confiable o de cambios muy pequeños del nivel del líquido, en el rango de 0.001 pulgadas (0.025 mm) o menores. Para lograr este tipo de resolución, el flotador para la medición del nivel debe ser lo suficientemente pesado y por lo tanto lo suficientemente grande para vencer la fricción entre el flotador y el cuerpo del transductor, de lo contrario, un efecto conocido como "esticción" puede enmascarar una fuga. Al mismo tiempo, las aberturas estándar en los tanques para la instalación del transductor son típicamente de cuatro pulgadas (100 mm) de diámetro o menores, lo cual limita el diámetro permitido del flotador. Incrementar el tamaño de la abertura del tanque sería costoso.

Poder combinar la medición del nivel y la densidad en un transductor instalado en una abertura estándar del tanque, sin comprometer la capacidad de detección de fugas, se requiere que el flotador de densidad tome una porción lo más pequeña posible del diámetro de la abertura y deje suficiente margen para el flotador de nivel. RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La presente invención está definida por las reivindicaciones acompañantes. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las Figuras 1a, 1b y 1c son respectivamente las vistas superior, lateral y en perspectiva de un dispositivo para medición de densidad de líquidos del estado del arte.

Las Figuras 2a, 2b y 2c son respectivamente las vistas superior, lateral y en perspectiva de un flotador de densidad del dispositivo para medición del nivel y la densidad del líquido de acuerdo con la invención.

Las Figuras 3a y 3b son vistas en sección lateral del dispositivo para medición del nivel de líquido y densidad de las Figuras 2a y 2b, ilustrando las posiciones del flotador en líquidos de diferentes densidades. DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA

Aunque esta invención es susceptible de ser realizada en muchas formas diferentes, será descrita aquí en detalle, una modalidad específica de la misma entendiéndose que la presente divulgación debe ser considerada como una ejemplificación de los principios de la invención y no tiene por objeto limitar la invención a la modalidad específica ilustrada.

Un dispositivo para la medición del nivel y la densidad, generalmente denominado 20, es ilustrado en las Figuras 2a, 2b, 2c, 3a y 3b. El dispositivo para la medición del nivel y la densidad 20 incluye un transductor de restricción magnética alargado convencional 21 y un primer y un segundo imanes transductores 24a y 24b. El primer imán transductor 24a está incrustado dentro de un flotador para densidad del líquido 22, que es relativamente más sensible a las variaciones de densidad del líquido. El segundo imán transductor 24b está incrustado en un flotador para nivel del líquido 23, que es relativamente menos sensible a variaciones en la densidad del líquido. Los flotadores 22, 23 pueden moverse libremente a lo largo del transductor 21. Se utiliza el flotador para el nivel de líquido 23 para medir el nivel de líquido, y se utiliza la densidad del líquido 22 para la medición de la densidad del líquido.

El flotador para la densidad del líquido 22 tiene una parte inferior 26 completamente sumergida dentro de un líquido 28 y una parte superior 30 parcialmente sumergida dentro del líquido

28. La parte superior 30 es elaborada sustancialmente en la forma de un cilindro hueco, con un diámetro interno que define una cavidad 30a. El diámetro interno de la cavidad 30a es mayor que el diámetro externo del flotador para nivel del líquido 23. Por lo tanto, el flotador para densidad el líquido 22 puede moverse hacia arriba y hacia abajo sin tocar al flotador para nivel del líquido 23.

El flotador para densidad el líquido 22 es mostrado en un líquido relativamente más denso en la Figura 3a y en un líquido relativamente menos denso en la Figura 3b. La diferencia en altura "d" es indicativa de la diferencia relativa de las densidades de los dos líquidos.

El flotador para densidad el líquido 22 está hecho preferiblemente de un material de baja densidad con un lastre en el fondo. La parte inferior 26 preferiblemente tiene un diámetro de aproximadamente 95 mm. La parte superior tiene preferiblemente un diámetro exterior de 95 mm y un diámetro interior de aproximadamente 72 mm.

3 El flotador para nivel del líquido está hecho preferiblemente de un material de baja densidad. Tiene un diámetro preferiblemente de aproximadamente 72 mm. Se proveen aberturas 34 a través de la parte superior 30 para permitir que el fluido fluya denr de la cavidad 30a. Debido a que la parte superior generalmente cilíndrica 30 del flotador para densidad del líquido 22 tiene circunferencialmente más masa que el flotador para densidad del líquido del estado del arte, se puede reducir su diámetro para permitir la inserción a través de una abertura típica del tanque de cuatro pulgadas (100 mm). La parte superior 30 del flotador para densidad del líquido 22 puede ser diferente a cilíndrica. Por ejemplo puede ser cónica debido a su formación durante el proceso de moldeado. A partir de lo anterior, se observará que pueden hacerse numerosas variaciones y modificaciones y debe entenderse que no se desea o debe inferirse una limitación con respecto al aparato específico ilustrado aquí. Se pretende, desde luego,...

1. Un dispositivo (20) para ser colocado en un tanque de líquido para determinar el nivel y la

densidad del líquido en el tanque, comprendiendo el dispositivo: un flotador para detectar la densidad del líquido (22) que tiene una porción inferior en la base (26) y una porción superior (30) que definen una cavidad (30a); un flotador para detectar el nivel del líquido (23) dispuesto en la cavidad; circuitería para determinar la altura del flotador para detectar la densidad y del flotador para detectar el nivel;

caracterizado porque la porción superior (30) se extiende sustancialmente en forma continua alrededor de la periferia de la porción de la base.

2. Un dispositivo (20) de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el flotador para detección de la densidad (22) y el flotador para detectar el nivel (23) incluyen cada uno un imán (24a o 24b) y la circuitería incluye un transductor de restricción magnética (21).

3. Un dispositivo (20) de acuerdo a la reivindicación 2, en donde el flotador para detección de la densidad (22) y el flotador para detectar el nivel (23) incluyen cada uno una abertura para recibir en forma deslizante al transductor de restricción magnética (21).

4. Un dispositivo (20) de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el flotador para detección de la densidad (22) está dimensionado para que pase por una abertura de 100 mm (cuatro pulgadas) dentro del tanque.

5. Un dispositivo (20) de acuerdo a la reivindicación 1, en donde la porción superior (30) es sustancialmente cilíndrica.

6. Un dispositivo (20) de acuerdo a la reivindicación 1 para ser colocado en un tanque subterráneo para almacenamiento de líquidos para determinar el nivel y la densidad del líquido en el tanque, en donde:

el dispositivo incluye un transductor de restricción magnética (21) para ser dispuesto generalmente en forma vertical en el tanque; la porción superior (30) es generalmente cilíndrica, el flotador para detectar la densidad

(22) incluye un imán (24a) y la porción de la base (26) tiene un agujero para recibir por deslizamiento al transductor; el flotador para detectar el nivel del líquido (23) es colocado en la cavidad por deslizamiento (30a) y tiene un agujero para recibir por deslizamiento al transductor y el flotador para detectar el nivel incluye un imán (24b); y dicha circuitería está acoplada al transductor para determinar la posición de los imanes con relación al transductor.

7. Un sistema para medir la altura y la densidad de un líquido que comprende: un tanque subterráneo de almacenamiento que contiene al líquido y que tiene una abertura nominal de 100 mm (cuatro pulgadas); un transductor de restricción magnética (21) generalmente dispuesto en forma vertical en el tanque; y un dispositivo (20) de acuerdo a la reivindicación 1 para determinar el nivel y la densidad del líquido en el tanque, en donde:

la porción superior (30) es generalmente cilíndrica, el flotador para detectar la densidad (22) incluye un imán (24a) y la porción de la base (26) tiene un agujero para recibir por deslizamiento al transductor; 5 el flotador para detectar el nivel del líquido (23) es colocado en la cavidad por deslizamiento (30a) y tiene un agujero para recibir por deslizamiento al transductor y el flotador para detectar el nivel incluye un imán (24b); y dicha circuitería está acoplada al transductor para determinar la posición de los imanes con relación al transductor.

“Siguen 3 páginas de dibujos”