TRANSMISOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL POR REPULSIÓN MAGNÉTICA PASIVA.
Transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva para medir la presión diferencial en una zona determinada,
que tiene un primer contenedor (9) que alberga en su interior un diafragma (8) conectado con un primer aro magnético (1) polarizado alojado en un segundo contenedor (5). También hay un segundo aro magnético polarizado entre ambos contenedores (5, 9) asociado al primer aro magnético (1) y con polarización opuesta a la de éste. El segundo aro magnético (2) está conectado a un brazo rígido (6) transmisor de fuerza magnética a una célula de carga (7) que captura la fuerza magnética entre los aros magnéticos (1, 2). Así, el empuje generado por la presión diferencial sobre el diafragma (8) solicita el primer aro magnético (1) tratando de aproximarlo al segundo aro magnético (2) creándose una fuerza magnética repulsiva entre ambos que es transmitida por el brazo rígido (6) a la célula de carga (7).
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201001268.
Solicitante: UNIVERSIDADE DA CORUÑA.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: FERREIRO GARCIA,RAMON, PÉREZ CASTELO,Francisco Javier.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01L9/14 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01L MEDIDA DE FUERZAS, TENSIONES, PARES, TRABAJO, POTENCIA MECANICA, RENDIMIENTO MECANICO O DE LA PRESION DE LOS FLUIDOS (pesado G01G). › G01L 9/00 Medida de la presión permanente, o cuasi-permanente de un fluido o de un material sólido fluyente por elementos eléctricos o magnéticos sensibles a la presión; Transmisión o indicación por medios eléctricos o magnéticos del desplazamiento de los elementos mecánicos sensibles a la presión, utilizados para medir la presión permanente o cuasi-permanente de un fluido o de un material sólido fluyente (medida de las diferencias entre dos o más valores de la presión G01L 13/00; medida simultánea de dos o más valores de la presión G01L 15/00). › implicando el desplazamiento de imanes, p. ej. de electroimanes.
Fragmento de la descripción:
TRANSMISOR DE PRESIÓN DIFERENCIAL POR REPULSIÓN MAGNÉTICA PASIVA
5 CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
1 O La presente invención pertenece al campo técnico de los dispositivos para la medida de características de fluidos, concretamente a los dispositivos de medida de presión diferencial en fluidos, y más concretamente a un dispositivo para la medida de la presión diferencial mediante fuerzas electromagnéticas ejercidas entre aros magnéticos polarizados que son transmitidas a una célula de carga, proporcionando dicha célula de carga el valor de la presión diferencial. Esta medida de la presión diferencial se aplica para la medida del caudal y para la medida del nivel de fluidos.
15 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
20 25 Los sensores convencionales que miden la presión diferencial en fluidos presentan la desventaja de que ante cualquier fallo electrónico del transmisor, para la sustitución de la célula de carga es necesario desmontar todo el transmisor y desconectarlo de las tomas de presión, con los costes de tiempo y mano de obra que ello supone. Era por tanto deseable un dispositivo que consiguiera una medida eficiente de la presión diferencial en fluidos evitando los inconvenientes existentes en los anteriores dispositivos del estado de la técnica. El solicitante no conoce en el estado de la técnica ningún transmisor de presión diferencial utilizando repulsión magnética pasiva similar a la de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
30 35 La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante un transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva para la medida de la presión diferencial en una zona determinada de un líquido a la que está conectado dicho transmisor. Los elementos magnéticos esenciales constitutivos del transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva que se propone, son los aros magnéticos polarizados, que se pueden polarizar de diferentes formas.
En la polarización en sentido axial la dirección del flujo magnético es paralela al eje del
aro magnético. En la polarización en sentido radial, la dirección del flujo magnético es
en la dirección radial del aro magnético. En la polarización en sentido radial
convergente la dirección del flujo magnético es radial hacia el interior del aro
5 magnético, y en la divergente la dirección es radial hacia el exterior del aro magnético.
El transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva objeto de la
presente invención utiliza un par de aros magnéticos que pueden ser asociados en
pares con polarización axial, o bien con polarización radial, ya sea convergente o
divergente. En la presente descripción se llamarán primer y segundo aro magnético
1 O polarizado.
Los aros magnéticos deben ser idénticos y presentar polarizaciones opuestas y de
igual magnitud.
El transmisor tiene un primer contenedor que se comunica con la zona del fluido en la
que se quiere medir la presión diferencial mediante un par de conexiones. El primer
15 contenedor alberga en su interior un diafragma que está conectado de forma articulada
con un soporte en el que está dispuesto el primer aro magnético polarizado. Tanto el
soporte como el primer aro magnético están alojados en un segundo contenedor.
El segundo aro magnético polarizado está fuera de los contenedores, dispuesto entre
ambos. Este segundo aro magnético está asociado al primero de tal forma que ambos
20 presentan polarizaciones opuestas y de igual magnitud.
Asimismo, este segundo aro magnético está conectado a un brazo rígido transmisor
de fuerza magnética a una célula de carga, la cual captura esta fuerza magnética entre
los aros.
De esta forma, la presión diferencial de la zona determinada del líquido en la que está
25 conectada el transmisor genera un empuje sobre el diafragma que hace que dicho
diafragma solicite el primer aro magnético tratando de aproximarlo al segundo aro
magnético. Así se crea una fuerza magnética repulsiva entre ambos aros que es
transmitida por el brazo rígido a la célula de carga, la cual mide la magnitud de dicha
fuerza magnética repulsiva y proporciona una magnitud de salida correspondiente a la
30 presión diferencial.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras. La figura 1 a muestra un aro magnético polarizado en sentido axial. La figura 1 b
muestra un aro magnético polarizado en sentido radial convergente y la figura 1 e un aro magnético polarizado en sentido radical divergente. La figura 2a muestra la forma de ensamblaje en la presente invención de los dos aros magnéticos polarizados en sentido axial. La figura 2b muestra el ensamblaje de los aros polarizados en sentido radial convergente y la figura 2c muestra el ensamblaje de 1 O los aros polarizados en sentido radial divergente. La figura 3 es una vista de una realización de un transmisor de presión diferencial por repulsión magnética objeto de la presente invención con sus elementos principales. La figura 4 muestra un transmisor de presión diferencial objeto de la presente invención conectado a un tubo Pitot para la medida del caudal en una zona deter
minada de un fluido. La figura 5 muestra un transmisor de presión diferencial objeto de la presente invención conectado a un tramo de tubo restrictor de caudal para la medida del caudal en una zona determinada de un fluido. La figura 6 muestra un transmisor de presión diferencial objeto de la presente invención conectado a un tanque cerrado para la medida de nivel del líquido albergado en dicho tanque. En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son:
1. primer aro magnético polarizado
2. segundo aro magnético polarizado
4. soporte del primer aro magnético
5. segundo contenedor
6. brazo rígido transmisor de fuerza magnética
7. célula de carga
9. primer contenedor 1O. conexiones del transmisor
11. restrictor de caudal
12. tanque cerrado
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERENTES DE LA INVENCIÓN
Tal y como se puede observar en las figuras, el objeto de la presente invención es un
transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva que mide la presión
5 diferencial en una zona determinada de un fluido.
La figura 3 muestra concretamente que el transmisor tiene un primer contenedor 9 que
se comunica con la zona del fluido en la que se quiere medir la presión diferencial
mediante un par de conexiones 1 O.
El primer contenedor 9 alberga en su interior un diafragma 8 que va conectado de
1 O forma articulada con un soporte 4 en el que está dispuesto un primer aro magnético 1
polarizado.
Este primer aro magnético puede estar polarizado de diversas formas, tal y como se
muestra de forma esquemática en las figuras 1 a, 1 b y 1c.
El soporte 4 y el primer aro magnético 1 están alojados en un segundo contenedor 5.
15 Adicionalmente el transmisor objeto de la presente invención dispone de un segundo
aro magnético 2 polarizado dispuesto fuera de ambos contenedores 5, 9, entre ambos,
tal y como se observa en la figura 3. Este segundo aro magnético 2 está asociado al
primer aro magnético 1, de tal forma que ambos aros magnéticos 1, 2 tienen
polarizaciones opuestas y de igual magnitud. De acuerdo con una realización
20 particular, que es la que se observa en la figura 3 y en la figura 2a, los aros
magnéticos 1 , 2 son iguales, dispuestos en planos paralelos, y con su eje común. Los
aros magnéticos 1 , 2 están polarizados axialmente con la dirección del flujo magnético
paralela al eje común de dichos aros magnéticos 1 , 2.
Sin embargo, según realizaciones alternativas, los aros magnéticos 1 , 2 pueden estar
25 polarizados en dirección radial convergente con la dirección del flujo magnético hacia
el interior de dichos aros magnéticos 1 , 2, como en la disposición observada en la
figura 2b, o polarizados en dirección radial divergente con la dirección del flujo
magnético hacia el exterior de dichos aros magnéticos 1 , 2.
El segundo aro magnético 2 está conectado a un brazo rígido 6 transmisor de fuerza
30 magnética a una célula de carga 7, la cual captura esta fuerza magnética entre los
aros magnéticos 1 , 2. La figura 3 muestra esta unión del segundo aro magnético 2 con
la célula de carga 7 a través del brazo rígido 6, transmisor...
Reivindicaciones:
1. Transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva, que mide la presión diferencial en una zona determinada de un fluido, y que comprende un primer contenedor (9) comunicado con la zona cuya presión diferencial se desea medir mediante un par de conexiones (10) , dicho primer contenedor (9) albergando en su interior
un diafragma (8) conectado de forma articulada con un soporte (4) en el que está dispuesto un primer aro magnético (1) polarizado, estando dicho soporte (4) y primer aro magnético (1) alojados en un segundo contenedor (5) , un segundo aro magnético (2) polarizado dispuesto fuera de los contenedores (5, 9) , entre ambos, asociado al primer aro magnético (1) , de tal forma que ambos aros magnéticos (1, 2) presentan polarizaciones opuestas y de igual magnitud, estando dicho segundo aro magnético (2) conectado a un brazo rígido (6) transmisor de fuerza magnética a una célula de carga (7) que captura la fuerza magnética entre los aros magnéticos (1, 2) , de tal forma que el empuje generado por la presión diferencial sobre el diafragma (8) hace que dicho diafragma (8) solicite el primer aro magnético (1) tratando de aproximarlo al segundo aro magnético (2) creándose una fuerza magnética repulsiva entre ambos que es transmitida por el brazo rígido (6) a la célula de carga (7) , la cual mide la magnitud de dicha fuerza magnética repulsiva y proporciona una magnitud de salida correspondiente a la presión diferencial en la zona en la que está conectado el transmisor.
2. Transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva, según la reivindicación anterior, caracterizada porque los aros magnéticos (1, 2) están polarizados axialmente con la dirección del flujo magnético paralela al eje común de dichos aros magnéticos (1, 2) .
3. Transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva, según la reivindicación 1, caracterizada porque los aros magnéticos (1, 2) están polarizados en
dirección radial convergente con la dirección del flujo magnético hacia el interior de dichos aros magnéticos (1, 2) .
4. Transmisor de presión diferencial por repulsión magnética pasiva, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los aros magnéticos (1, 11) están polarizados en dirección radial divergente con la dirección del flujo magnético hacia el exterior de dichos aros magnéticos (1, 2) .
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