APARATO PARA DETERMINAR LA VISCOSIDAD DE UN FLUIDO EN UN RECIPIENTE (TAL COMO UNA TUBERIA).

EL APARATO COMPRENDE UN MECANISMO PARA TRANSMITIR UNA SEÑAL AL INTERIOR DE UN FLUIDO EXISTENTE EN UN RECIPIENTE. EL MECANISMO TRANSMISOR HACE CONTACTO CON EL RECIPIENTE Y PROPORCIONA LA SEÑAL AL FLUIDO QUE HAY EN EL MISMO. EL APARATO COMPRENDE UN MECANISMO PARA RECIBIR LA SEÑAL UNA VEZ QUE ESTA HA PASADO A TRAVES DEL FLUIDO. EL MECANISMO RECEPTOR ESTABLECE CONTACTO CON EL RECIPIENTE Y RECIBE LA SEÑAL DEL FLUIDO QUE HAY EN EL MISMO. EL APARATO COMPRENDE UN MECANISMO PARA DETERMINAR EL FLUIDO QUE HAY EN EL RECIPIENTE A PARTIR DE LA SEÑAL UNA VEZ QUE ESTA HA PASADO A TRAVES DEL FLUIDO, ASI COMO DETERMINAR LA VISCOSIDAD DEL FLUIDO A PARTIR DE LA AMPLITUD Y DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO. EL MECANISMO DE DETERMINACION ESTA CONECTADO AL MECANISMO RECEPTOR. EL PROCEDIMIENTO COMPRENDE LOS PASOS CONSISTENTES EN TRANSMITIR UNA SEÑAL AL FLUIDO. DESPUES TIENE LUGAR EL PASO DE RECIBIR LA SEÑAL UNA VEZ QUE HA PASADO ATRAVES DEL FLUIDO. SEGUIDAMENTE TIENE LUGAR LA DETERMINACION DE LA ATENUACION DE LA SEÑAL AL PASAR ESTA A TRAVES DEL FLUIDO. POSTERIORMENTE EXISTE EL PASO DE HALLAR LA VISCOSIDAD DEL FLUIDO DEL RECIPIENTE A PARTIR DE LA ATENUACION DE LA SEÑAL Y EL TIEMPO DE TRANSITO

SECTOR TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a la medición de la viscosidad de un fluido en el interior de un recipiente tal como un bidón, depósito o tubería. Más específicamente, la presente invención se refiere a la determinación de la viscosidad de un fluido en el interior de un recipiente mediante la determinación de la amortiguación de una señal acústica que circula a través del fluido y la velocidad del sonido en el fluido. El fluido puede estar en reposo o en movimiento.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En las tuberías de conducción de petróleo o “pipelines” y en otras tuberías, existe la necesidad de medir determinadas características del fluido, que habitualmente está circulando.

En particular, se necesita una medición de la viscosidad (tanto absoluta como cinemática) para:

(a) diferenciar fluidos,

(b) detectar la superficie de separación entre dos fluidos diferentes,

(c) caracterizar gradientes de presión en una tubería a efectos de detectar fugas y su situación,

(d) determinar cuando se produce un cambio o una superficie de separación entre fluidos, y

(e) determinar la cantidad precisa de un agente de dilución para cumplir con el límite máximo de viscosidad determinado por la potencia de bombeo y la presión nominal de la tubería.

Los medios disponibles actualmente para estas mediciones son complejos, costosos y a veces poco fiables. Por ejemplo, las fuerzas de viscosidad se miden a veces mediante sistemas vibratorios. En el caso de estos medios y en muchos otros, es necesaria una tubería de derivación para dirigir una parte del líquido que fluye hacia los medios de medición. La derivación puede quedar obstruida por ceras u otros elementos transportados por el líquido que fluye. Además, las partes móviles de dichos medios de medición pueden crear problemas de mantenimiento y de calibración. Muchas empresas de explotación de las “pipelines” toman muestras del líquido que fluye para determinar la densidad y la viscosidad, debido a que la precisión y la fiabilidad de los medios en línea no satisfacen sus requisitos. El coste del procedimiento de muestreo es evidente. Además, el procedimiento impide que la empresa de la “pipeline” tenga la capacidad de seguir y controlar las características de forma continua y en tiempo real.

El documento US 5.686.661 da a conocer un método para medir a distancia la viscosidad de materiales fundidos tales como cristal fundido, aleaciones fundidas, etc. durante el tratamiento del material.

El documento US 4.559.810 da a conocer un método para determinar la viscosidad dinámica de una muestra de una resina polimérica que está sometida a una temperatura variable con el tiempo, en el que el método incluye las etapas de hacer pasar una onda ultrasónica de detección de una amplitud conocida a través de la muestra, detectar la amplitud de la onda una vez que ha circulado a través de la muestra y, a partir del grado de amortiguación, obtener un valor que tiene una correlación lineal con el logaritmo de la viscosidad instantánea de la resina.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

La invención está definida en las reivindicaciones independientes, a las cuales se hará referencia a continuación. En las reivindicaciones dependientes se describen las realizaciones preferentes de la invención.

El mecanismo puede utilizar transductores fijados al exterior del recipiente, tal como una tubería, (es decir, transductor externo) o transductores que penetran en el recipiente (es decir, transductor húmedo).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

En los dibujos que se acompañan se muestra la realización preferente de la invención y los métodos preferentes de puesta en práctica de la invención, en los cuales:

Las figuras 1a y 1b son representaciones esquemáticas de vistas laterales y axiales, respectivamente, de transductores colocados sobre una tubería.

Las figuras 2a y 2b son representaciones esquemáticas de la trayectoria acústica con transductores externos y transductores húmedos, respectivamente.

La figura 3 es una representación del retraso en el tiempo y de la amortiguación de la señal de un oscilógrafo típico referente a la presente invención.

La figura 4 es una representación esquemática de la presente invención.

La figura 5 es una representación esquemática de una realización alternativa de la presente invención.

La figura 6 es un gráfico de ASPREAD con respecto a Cf.

DESCRIPCIÓN DE LA REALIZACIÓN PREFERENTE

Haciendo referencia a continuación a los dibujos en los que numerales de referencia similares se refieren a partes similares o idénticas en las diversas vistas, y más concretamente a la figura 4 de los mismos, en ella se muestra un aparato -10-para medir la viscosidad de un fluido en el interior de un recipiente -12-, tal como una tubería. El aparato -10-comprende un mecanismo -14-para transmitir una señal a un fluido en el interior de un recipiente -12-. El mecanismo de transmisión -14-está adaptado para estar en contacto con el recipiente -12-y proporcionar la señal al fluido en el interior del recipiente -12-. El aparato -10-comprende un mecanismo -16-para recibir la señal una vez que la señal ha pasado a través del fluido. El mecanismo de recepción -16-está en contacto con el recipiente -12-y recibe la señal del fluido en el interior del recipiente -12-. El aparato -10-comprende un mecanismo -15-para determinar la viscosidad del fluido en el recipiente -12-a partir de la señal una vez que la señal ha pasado a través del fluido. El mecanismo de determinación -15-está conectado al mecanismo de recepción -16-. El mecanismo de determinación -15-está conectado al mecanismo de recepción -16-y al mecanismo de transmisión -14-.

Preferentemente, el mecanismo de transmisión -14-y el mecanismo de recepción -16-están dispuestos en la superficie exterior -18-de la tubería -12-, y la señal pasa desde el mecanismo de transmisión -14-a través de la pared -20-de la tubería, a través del fluido en el interior de la tubería -12-y a través de la pared -20-de la tubería al mecanismo de recepción -16-. Preferentemente, el mecanismo de transmisión -14-y el mecanismo de recepción -16-están en contacto con la pared de la tubería -12-o penetran en la tubería -12-, de modo que la señal procedente del mecanismo de transmisión -14-sigue una trayectoria -22-(bien en sentido diametral o en diagonal) a través de la tubería -12-hasta el mecanismo de recepción -16-. El mecanismo de transmisión -14-y el mecanismo de recepción -16-están dispuestos preferentemente sobre la tubería -12-, opuestos entre sí, de modo que la señal procedente del mecanismo de transmisión -14-sigue una trayectoria -22-hasta el mecanismo de recepción -16-. Preferentemente, el fluido es un líquido y el mecanismo de transmisión -14-incluye un primer transductor -24-que produce una señal acústica, y el mecanismo de recepción -16-incluye un segundo transductor -26-que recibe la señal acústica procedente del primer transductor -24-. La señal acústica producida por el primer transductor -24pasa preferentemente a través de la pared -20-de la tubería al líquido en el interior de la tubería -12-y, a través de la pared -20-de la tubería, al segundo transductor -26-.

El mecanismo de transmisión -14-incluye preferentemente un transmisor -28-el cual aplica una primera señal de tensión al primer transductor -24-haciendo que este primer transductor -24-produzca la señal acústica que tiene la frecuencia f. El transmisor -28-está conectado al primer transductor -24-. El mecanismo de transmisión -14-incluye preferentemente un primer mecanismo -30-de medición de la tensión conectado al transmisor -28-, el cual mide la tensión aplicada al primer transductor -24-desde el transmisor -28-y registra el momento en el que se aplicó la tensión.

El mecanismo de recepción -16-incluye preferentemente un receptor -34-conectado al segundo transductor -26-. El segundo transductor -26-convierte la señal acústica en una segunda señal de tensión. El receptor -34-amplifica la segunda señal de tensión procedente del segundo transductor -26-. El mecanismo de recepción -16-incluye preferentemente un segundo mecanismo -32-de medición de la tensión conectado al receptor -34-, el cual mide la tensión de la segunda señal de tensión y registra el momento en el que se recibió...

1. Aparato (10) para la medición de la viscosidad de un fluido (21) en el interior de un recipiente (12) o tubería (12), que comprende

un mecanismo (14) para transmitir una señal a un fluido desconocido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12), estando adaptado dicho mecanismo de transmisión (14) para estar en contacto con dicho recipiente

(12) o tubería (12) y proporcionar la señal al fluido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12);

un mecanismo (16) para recibir la señal después de que la señal haya pasado a través del fluido desconocido (21) y haya sido amortiguada, estando adaptado dicho mecanismo de recepción (16) para estar en contacto con dicho recipiente (12) o tubería (12) y recibir la señal del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12); y

un mecanismo de determinación (15) conectado al mecanismo de recepción (16), para determinar la viscosidad del fluido desconocido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12) directamente a partir de la señal amortiguada, una vez que la señal haya pasado a través del fluido (21) en base a la amortiguación de la señal dada mediante:

AMES = AEXT + AVIS + ASPREAD + 2·ATRANS;

en la que:

AEXT es la amortiguación en decibelios de la señal a partir de un cierto número de fuentes que no son dependientes del fluido (21) contenido en el recipiente (12) o en la tubería (12), en que AEXT es conocido a partir de un cálculo para un fluido de referencia;

ATRANS es la amortiguación en decibelios de la energía que se transmite a través de la superficie de separación de un fluido (21) entre dos medios de densidades diferentes y de velocidades de transmisión del ultrasonido diferentes, según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que:

ρ = densidad del fluido (21)

C = velocidad de propagación de la señal en el fluido (21)

1 = subíndice para el recipiente (12) o la tubería (12)

2 = subíndice para el fluido (21);

AVIS es la amortiguación debida a las pérdidas por viscosidad en decibelios según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que: α = constante de amortiguación inversa a la longitud ω = frecuencia angular (radianes / segundo) C = velocidad de propagación de la señal en el fluido (21) η = viscosidad absoluta al cizallamiento ηB = viscosidad aparente absoluta ρ = densidad másica del fluido (21) a, b = constantes relativas a la viscosidad al cizallamiento y aparente, determinadas mediante la estructura

molecular del fluido (21)

**(Ver fórmula)**

en la que: L = longitud de la trayectoria, f = frecuencia; y en que ASPREAD es la amortiguación de la difusión en decibelios, según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que:

f = frecuencia de la señal

Cf = velocidad del sonido en el fluido (21), y

L está definido como anteriormente

Ks = constante dependiente de las dimensiones y propiedades del mecanismo de transmisión (14);

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular Cf, la velocidad del sonido en el fluido

(21), a partir de una diferencia de tiempo entre el mecanismo de transmisión (14) que transmite la señal y el

mecanismo de recepción (16) que recibe la señal procedente de una cierta longitud de la trayectoria de la señal; en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para medir la amortiguación AMES a partir de una relación entre la señal transmitida y la señal recibida;

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular los valores de ATRANS y ASPREAD a partir

de Cf y AMES;

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular AVIS a partir de

AMES = AEXT + AVIS + ASPREAD + 2·ATRANS; y

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular la viscosidad η del fluido (21) a partir del

**(Ver fórmula)**

valor calculado de AVIS y de la ecuación

2. Aparato (10) para medir la viscosidad de un fluido (21) en el interior de un recipiente (12) o de una tubería (12), que comprende:

un mecanismo (14) para transmitir una señal a un fluido desconocido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12), estando adaptado dicho mecanismo de transmisión (14) para estar en contacto con dicho recipiente

(12) o tubería (12) y para proporcionar la señal al fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12);

un mecanismo (16) para recibir la señal una vez que la señal ha pasado a través del fluido desconocido (21) y ha sido amortiguada, estando adaptado dicho mecanismo de recepción (16) para estar en contacto con dicho recipiente

(12) o tubería (12) y para recibir la señal del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12); en el que el mecanismo de recepción (16) recibe la señal después de haber realizado dos pasos y cuatro pasos a través del fluido (21) después de la reflexión de la señal por medio del recipiente (12) o de la tubería (12); y

un mecanismo de determinación (15) conectado al mecanismo de recepción (16), para determinar la viscosidad del fluido desconocido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12), directamente a partir de la señal amortiguada, una vez que la señal ha pasado a través del fluido (21) en base a la diferencia entre la amortiguación de la señal después de cuatro pasos y la amortiguación de la señal después de dos pasos, dada mediante:

AMES4 -AMES2 = AVIS4 -AVIS2 -ASPREAD4 -ASPREAD2 + 2·AREF

en la que AVIS es la amortiguación debida a las pérdidas por viscosidad en decibelios según las fórmulas siguientes:

**(Ver fórmula)**

en la que: α = constante de amortiguación inversa a la longitud ω = frecuencia angular (radianes / segundo) C = velocidad de propagación de la señal en el fluido (21) η = viscosidad absoluta al cizallamiento ηB = viscosidad aparente absoluta ρ = densidad másica del fluido (21) a, b = constantes relativas a la viscosidad al cizallamiento y aparente, determinadas mediante la estructura

molecular del fluido (21)

**(Ver fórmula)**

en la que:

L = longitud de la trayectoria, f = frecuencia; ASPREAD es la amortiguación de la difusión en decibelios, según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que: f = frecuencia de la señal Cf = velocidad del sonido en el fluido (21), y L está definido como anteriormente Ks = constante dependiente de las dimensiones y propiedades del mecanismo de transmisión (14); y en la que AREF es la amortiguación en decibelios de la energía reflejada en una superficie de separación del fluido (21), según

la fórmula siguiente en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular Cf, la velocidad del sonido en el fluido (21), a partir de la diferencia en tiempo entre el mecanismo de transmisión (14) que transmite la señal y el mecanismo de recepción (16) que recibe la señal, y en una cierta longitud de trayectoria de la señal;

**(Ver fórmula)**

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para medir la amortiguación AMES4, después de cuatro pasos, y la amortiguación AMES2 después de dos pasos, a partir de una relación entre la señal transmitida y la señal recibida, y calcula la diferencia entre la amortiguación de la señal después de cuatro pasos y la amortiguación de la señal después de dos pasos;

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular el valor de ASPREAD y de AREF a partir de Cf;

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular AVIS4 -AVIS2 a partir de AMES4 -AMES2 = AVIS4 -AVIS2 + ASPREAD4 -ASPREAD2 + 2·AREF; y

en el que el mecanismo de determinación (15) está adaptado para calcular la viscosidad del fluido (21) a partir del

**(Ver fórmula)**

valor calculado de AVIS4 -AVIS2 y de la ecuación

3. Aparato (10), según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) y el mecanismo de recepción (16) están adaptados para estar en contacto con el recipiente (12) o la tubería (12), de tal modo que la señal procedente del mecanismo de transmisión (14) sigue una trayectoria (22) a través del recipiente (12) o de la tubería (12) hasta el mecanismo de recepción (16).

4. Aparato (10), según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) y el mecanismo de recepción (16) pueden funcionar para estar dispuestos sobre una superficie exterior (18) del recipiente (12) o de la tubería (12), de tal modo que la señal puede pasar desde el mecanismo de transmisión (14) a través del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería, a través del fluido (21) al interior del recipiente (12) o de la tubería (12), y a través del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería hasta el mecanismo de recepción (16).

5. Aparato (10), según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) incluye un primer transductor (24) que produce una señal acústica, y el mecanismo de recepción (16) incluye un segundo transductor (26) que recibe la señal acústica procedente del primer transductor (24).

6. Aparato (10), según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el primer y el segundo transductores están dispuestos de tal modo que la señal acústica producida por el primer transductor (24) pasa a través del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería, al fluido en el recipiente (12) o en la tubería (12), y a través del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería hasta el segundo transductor (26).

7. Aparato (10), según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) incluye un transmisor (28) que aplica una primera señal de tensión al primer transductor (24) haciendo que el primer transductor (24) produzca una señal acústica que tiene la frecuencia f, estando dicho transmisor (28) conectado a dicho primer transductor (24).

8. Aparato (10), según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) incluye un primer mecanismo (30) de medición de la tensión conectado al transmisor (28), el cual mide la tensión aplicada al primer transductor (24) desde el transmisor (28) y el momento en que se aplicó la tensión.

9. Aparato (10), según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de recepción (16) incluye un receptor (34) conectado al segundo transductor (26), convirtiendo dicho segundo transductor (26) la señal acústica en una segunda señal de tensión, amplificando dicho receptor (34) la segunda señal de tensión procedente del segundo transductor (26).

10. Aparato (10), según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de recepción (16) incluye un segundo mecanismo (32) de medición de la tensión conectado al receptor (34), el cual mide la tensión de la segunda señal de tensión y el momento en que se recibió la señal.

11. Aparato (10), según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de determinación (15) incluye un mecanismo de tratamiento (36) que está conectado al primer y al segundo mecanismos (30), (32) de medición de la tensión y determina la viscosidad del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12) en función de la tensión medida por el primer y el segundo mecanismos de medición de la tensión (30), (32) y el tiempo de tránsito.

12. Aparato (10), según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de determinación (15) incluye un mecanismo de cronometraje (32) para medir el tiempo de tránsito de la señal ultrasónica que recorre una distancia conocida en el interior del líquido y en el que el mecanismo de tratamiento (36) determina el líquido en el recipiente (12) o en la tubería (12) a partir de la viscosidad y de la velocidad del sonido en el líquido.

13. Aparato (10), según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de tratamiento está adaptado para determinar la viscosidad en función de la amortiguación de la señal acústica producida por el primer transductor (24) y recibida por el segundo transductor (26) cuando recorre una distancia conocida en el interior del líquido, y la velocidad del sonido en el líquido que se determina a partir del tiempo de tránsito.

14. Aparato (10), según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de tratamiento está adaptado para determinar la viscosidad en el momento y en las condiciones en que la señal acústica pasa a través del líquido a partir de la amortiguación de la señal acústica y la velocidad del sonido en el fluido (21) en dicho momento y en dicho recipiente (12) o tubería (12).

15. Aparato (10), según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que la señal acústica producida por el primer transductor (24) y recibida por el segundo transductor (26) es una señal ultrasónica.

16. Aparato (10), según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) incluye un primer transductor (24) que produce una señal ultrasónica que es enviada al interior del fluido.

17. Aparato (10), según la reivindicación 16, cuando es dependiente de la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) incluye un transmisor (28) que aplica una primera señal de tensión al primer transductor (24) y un primer mecanismo (30) de medición de la tensión que mide la tensión aplicada al primer transductor (24) desde el transmisor (28) y un multiplexor (40) conectado al transmisor (28) y al primer transductor (24) para controlar cuando la primera señal de tensión puede pasar al primer transductor (24).

18. Aparato (10), según la reivindicación 17, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de recepción (16) incluye asimismo el primer transductor (24) que convierte la señal ultrasónica que recibe del fluido (21), después de que la señal ultrasónica haya sido reflejada desde el recipiente (12) o de la tubería (12), en una segunda señal de tensión, y un receptor (34) que recibe la segunda señal de tensión y amplifica la segunda señal de tensión, estando conectado dicho receptor (34) al multiplexor (40), controlando dicho multiplexor (40) cuando la segunda señal de tensión procedente del primer transductor (24) puede pasar al receptor (34).

19. Aparato (10), según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de recepción (16) incluye un segundo mecanismo (32) de medición de la tensión conectado al receptor (34) que mide la tensión de la segunda señal de tensión y el momento de recepción.

20. Aparato (10), según la reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de determinación (15) incluye un mecanismo de tratamiento (36) que está conectado al primer y al segundo mecanismos de medición de la tensión (30), (32) y determina el fluido en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12) en función de la tensión medida por el primer y segundo mecanismos de medición de la tensión (30), (32) y la velocidad del sonido.

21. Aparato (10), según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) y el mecanismo de recepción (16) están adaptados para penetrar a través del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería y para estar en contacto con el interior del recipiente (12) o de la tubería (12).

22. Aparato (10), según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho de que el mecanismo de transmisión (14) incluye un primer transductor (24) y el mecanismo de recepción (16) incluye un segundo transductor (26), y el primer transductor (24) y el segundo transductor (26) están en contacto con el recipiente (12) o con la tubería (12), de tal modo que la señal pasa entre ellos.

23. Método para medir la viscosidad de un fluido (21) en el interior de un recipiente (12) o tubería (12), que comprende las etapas de:

transmitir una señal al fluido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12);

recibir la señal después de que la señal haya pasado a través del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12) y haya sido amortiguada;

determinar la amortiguación de la señal una vez que la señal haya pasado a través del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12); y

hallar la viscosidad del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12), directamente a partir de la amortiguación de la señal y Cf, la velocidad del sonido en el fluido (21), en que la amortiguación de la señal viene dada por:

AMES = AEXT+ AVIS + ASPREAD +2·ATRANS

en la que

AEXT es la amortiguación en decibelios de la señal a partir de un cierto número de fuentes que no son dependientes del fluido (21) contenido en el recipiente (12) o tubería (12), en que AEXT es conocido a partir de un cálculo para un fluido de referencia;

ATRANS es la amortiguación en decibelios de la energía transmitida a través de la superficie de separación de un fluido (21) entre dos medios de densidades diferentes y de velocidades distintas de transmisión de los ultrasonidos, según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que: ρ = densidad del fluido (21) C = velocidad de propagación de la señal en el fluido (21) 1 = subíndice para el recipiente (12) o la tubería (12) 2 = subíndice para el fluido (21);

AVIS es la amortiguación debida a las pérdidas por viscosidad en decibelios, según las fórmulas siguientes:

**(Ver fórmula)**

en la que: α = constante de amortiguación inversa a la longitud ω = frecuencia angular (radianes / segundo)

C = velocidad de propagación de la señal en el fluido (21)

η = viscosidad absoluta al cizallamiento

ηB = viscosidad aparente absoluta

ρ = densidad másica del fluido (21)

a, b = constantes relativas a la viscosidad al cizallamiento y aparente, determinadas mediante la estructura 45 molecular del fluido (21).

**(Ver fórmula)**

en la que: L = longitud de la trayectoria, 55 f = frecuencia; y en la que ASPREAD es la difusión de la amortiguación en decibelios, según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que: f = frecuencia de la señal Cf = velocidad del sonido en el fluido (21), y L está definido como anteriormente Ks = constante dependiente de las dimensiones y propiedades del mecanismo de transmisión (14); en el que hallar la viscosidad del fluido (21) en el interior de recipiente (12) o tubería (12) comprende: calcular la velocidad del sonido en el fluido (21), Cf, a partir de una diferencia en el tiempo entre la transmisión de la

señal y la recepción de la señal, y en una cierta longitud de la trayectoria de la señal;

medir la amortiguación AMES, a partir de una relación entre la señal transmitida y la señal recibida;

calcular los valores de ATRANS y ASPREAD a partir de Cf y AMES;

calcular AVIS a partir de AMES = AEXT + AVIS + ASPREAD + 2·ATRANS; y

**(Ver fórmula)**

calcular la viscosidad η del fluido (21) a partir del valor calculado de AVIS y de la ecuación

24. Método para medir la viscosidad de un fluido (21) en el interior de un recipiente (12) o tubería (12), que comprende las etapas de:

transmitir una señal al fluido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12) ;

recibir la señal una vez que la señal ha pasado a través del fluido (21) en el recipiente (12) o tubería (12) y ha sido amortiguada, en que la señal es recibida después de haber realizado dos pasos y cuatro pasos a través del fluido

(21) siguiendo la reflexión de la señal por medio del recipiente (12) o tubería (12);

determinar la amortiguación de la señal una vez que la señal haya realizado dos pasos y cuatro pasos a través del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12); y

hallar la viscosidad del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o de la tubería (12) directamente a partir de la amortiguación de la señal y Cf, la velocidad del sonido en el fluido (21), en que la diferencia entre la amortiguación de la señal después de cuatro pasos y la amortiguación de la señal después de dos pasos viene dada por:

AMES4 -AMES2 = AVIS4 -AVIS2 + ASPREAD4 -ASPREAD2 + 2·AREF en la que:

AVIS es la amortiguación debida a las pérdidas por viscosidad en decibelios, según las fórmulas siguientes:

**(Ver fórmula)**

en la que: α = constante de amortiguación inversa a la longitud ω = frecuencia angular (radianes / segundo) C = velocidad de propagación de la señal en el fluido (21) η = viscosidad absoluta al cizallamiento ηB = viscosidad aparente absoluta

ρ = densidad másica del fluido (21)

a, b = constantes relativas a la viscosidad al cizallamiento y aparente, determinadas mediante la estructura molecular del fluido (21).

**(Ver fórmula)**

en la que: L = longitud de la trayectoria, f = frecuencia; ASPREAD es la amortiguación de la difusión en decibelios, según la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

en la que: f = frecuencia de la señal Cf = velocidad del sonido en el fluido (21), y L está definido como anteriormente Ks = constante dependiente de las dimensiones y propiedades del mecanismo de transmisión (14); y en la que AREF es la amortiguación en decibelios de la energía reflejada en la superficie de separación de un fluido (21), según

la fórmula siguiente:

**(Ver fórmula)**

35 en el que, hallar la viscosidad del fluido (21) en el interior del recipiente (12) o tubería (12), comprende:

calcular la velocidad del sonido en el fluido (21), Cf, a partir de una diferencia en el tiempo entre la transmisión de la señal y la recepción de la señal, y en una cierta longitud de la trayectoria de la señal;

medir la amortiguación AMES4, después de cuatro pasos, y la amortiguación AMES2 después de dos pasos a partir de una relación de la señal transmitida a la señal recibida, y calcular la diferencia entre la amortiguación de la señal después de cuatro pasos y la amortiguación de la señal después de dos pasos;

calcular el valor de ASPREAD y de AREF a partir de Cf; 45 calcular AVIS4 -AVIS2 a partir de

AMES4 -AMES2 = AVIS4 -AVIS2 + ASPREAD4 -ASPREAD2 + 2·AREF; y calcular la viscosidad del fluido (21) a partir del valor calculado de AVIS4 -AVIS2 y de la ecuación

**(Ver fórmula)**

25. Método, según la reivindicación 23 ó 24, caracterizado por el hecho de que la etapa de transmisión incluye la etapa de transmitir la señal a través del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería al fluido (21), y la etapa de recepción incluye la etapa de recibir la señal después de haber pasado a través del fluido (21) y del recipiente (12) o de la pared (20) de la tubería.

26. Método, según la reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que la etapa de determinación incluye la etapa de comparar la señal antes de ser transmitida a través del fluido (21) con la señal después de haber pasado a través del fluido (21).