Sensor de presión y de temperatura de resonancia acústica.
Un sensor (2), que comprende:
una unidad resonadora (6), comprendiendo la unidad resonadora (6) un resonador acústico (18) para contener un fluido,
siendo operativo el resonador acústico (18) para soportar ondas acústicas estacionarias, siendo operativa la unidad resonadora (6) para convertir una señal de excitación eléctrica en una señal acústica en el resonador acústico (18), para establecer las ondas acústicas estacionarias, y operativo para convertir la señal acústica en el resonador acústico (18) en una señal de respuesta eléctrica, y
una unidad electrónica (4), acoplada a la unidad resonadora (6), siendo operativa la unidad electrónica (4) para proporcionar la señal de excitación eléctrica a la unidad resonadora (6) y para recibir la señal de respuesta eléctrica de la unidad resonadora (6) para procesar la señal de excitación eléctrica y la señal de respuesta eléctrica para determinar una respuesta de señal acústica,
en donde la unidad electrónica (4) es operativa para determinar una frecuencia de resonancia (fr) de las ondas acústicas estacionarias a partir de la respuesta de señal acústica, y para determinar la temperatura del fluido en el resonador acústico (18), a partir de la frecuencia de resonancia (fr), y un valor de la velocidad del flujo (ua) del fluido a través del resonador acústico en una dirección secundaria perpendicular a las ondas acústicas estacionarias.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2016/054002.
Solicitante: FT Technologies Ltd.
Inventor/es: KAPARTIS, SAVVAS.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01D5/48 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01D MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; DISPOSICIONES PARA LA MEDIDA DE DOS O MAS VARIABLES NO CUBIERTAS POR OTRA UNICA SUBCLASE; APARATOS CONTADORES DE TARIFA; DISPOSICIONES PARA TRANSFERENCIA O TRANSDUCTORES NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; MEDIDAS O ENSAYOS NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › G01D 5/00 Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud de salida de un elemento sensor; Medios para la conversión de la magnitud de salida de un elemento sensor en otra variable, en los que la forma o naturaleza del elemento sensor no determinan los medios de conversión; Transductores no especialmente adaptados a una variable específica (G01D 3/00 tiene prioridad; especialmente adaptados para aparatos que dan resultados distintos al valor instantáneo de una variable G01D 1/00). › que utilizan medios de radiación de ondas o partículas (G01D 5/26 tiene prioridad).
- G01K11/26 G01 […] › G01K MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR; ELEMENTOS TERMOSENSIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (pirometría de las radiaciones G01J 5/00). › G01K 11/00 Medida de la temperatura basada en las variaciones físicas o químicas, que no entran en los grupos G01K 3/00, G01K 5/00, G01K 7/00, ó G01K 9/00. › de la frecuencia de resonancia.
- G01L11/04 G01 […] › G01L MEDIDA DE FUERZAS, TENSIONES, PARES, TRABAJO, POTENCIA MECANICA, RENDIMIENTO MECANICO O DE LA PRESION DE LOS FLUIDOS (pesado G01G). › G01L 11/00 Medida de la presión permanente, o cuasi-permanente de un fluido o de un material sólido fluyente por medios no previstos en los grupos G01L 7/00 ó G01L 9/00. › por medios acústicos.
- G01L19/00 G01L […] › Detalles o accesorios de aparatos para la medida de la presión permanente o cuasi-permanente de un medio fluyente en la medida en que estos detalles o accesorios no son especiales de los tipos particulares de manómetros.
PDF original: ES-2775741_T3.pdf
Reivindicaciones:
1. Un sensor (2) , que comprende:
una unidad resonadora (6) , comprendiendo la unidad resonadora (6) un resonador acústico (18) para contener un fluido, siendo operativo el resonador acústico (18) para soportar ondas acústicas estacionarias, siendo operativa la unidad resonadora (6) para convertir una señal de excitación eléctrica en una señal acústica en el resonador acústico (18) , para establecer las ondas acústicas estacionarias, y operativo para convertir la señal acústica en el resonador acústico (18) en una señal de respuesta eléctrica, y
una unidad electrónica (4) , acoplada a la unidad resonadora (6) , siendo operativa la unidad electrónica (4) para proporcionar la señal de excitación eléctrica a la unidad resonadora (6) y para recibir la señal de respuesta eléctrica de la unidad resonadora (6) para procesar la señal de excitación eléctrica y la señal de respuesta eléctrica para determinar una respuesta de señal acústica,
en donde la unidad electrónica (4) es operativa para determinar una frecuencia de resonancia (fr) de las ondas acústicas estacionarias a partir de la respuesta de señal acústica, y para determinar la temperatura del fluido en el resonador acústico (18) , a partir de la frecuencia de resonancia (fr) , y un valor de la velocidad del flujo (ua) del fluido a través del resonador acústico en una dirección secundaria perpendicular a las ondas acústicas estacionarias. 2. El sensor según la reivindicación 1, en el que la unidad electrónica (4) es operativa para determinar la respuesta de señal acústica a través de un intervalo de frecuencias de la señal de excitación eléctrica y para determinar la frecuencia de resonancia (fr) de las ondas acústicas estacionarias a partir de la respuesta de señal acústica como una frecuencia con la respuesta de amplitud local más grande.
3. El sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad electrónica (4) es operativa para medir la velocidad de flujo (ua) del fluido a través del resonador acústico (18) y para usar la velocidad de flujo (ua) del fluido medida como el valor de la velocidad de flujo (ua) del fluido.
4. El sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el resonador acústico (18) comprende un primer reflector (10) y un segundo reflector (12) , separado del primer reflector (10) , en donde el primer reflector (10) y el segundo reflector (12) definen los límites del resonador acústico (18) , de modo que el resonador acústico (18) sea operativo para soportar las ondas acústicas estacionarias entre el primer reflector (10) y el segundo reflector (12) .
5. El sensor según la reivindicación 4, en el que la unidad electrónica (4) es operativa para determinar la temperatura del fluido usando una frecuencia resonante de las ondas acústicas estacionarias, un valor de la velocidad de flujo (ua) del fluido a través del resonador acústico en una dirección secundaria perpendicular a las ondas acústicas estacionarias y a la distancia entre el primer reflector (10) y el segundo reflector (12) .
6. El sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el resonador acústico (18) es para la contención de un gas y la unidad electrónica (4) es operativa para determinar la respuesta de señal acústica a través de un intervalo de frecuencias de la señal de excitación eléctrica y para determinar la presión del gas a partir de una amplitud de la señal acústica, a una o más de entre la frecuencia fundamental y sus armónicos, derivadas de la respuesta de señal acústica.
7. El sensor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad resonadora (6) comprende uno o más transductores (22, 24, 30) , siendo operativo cada transductor (22, 24, 30) para convertir la señal de excitación eléctrica en la señal acústica en el resonador acústico (18) y/u operativo para convertir la señal acústica en el resonador acústico (18) en una señal de respuesta eléctrica.
8. Un método para medir la temperatura de un fluido, que comprende aplicar una señal de excitación eléctrica a al menos un transductor (22, 24, 30) operativo para convertir la señal de excitación eléctrica en una señal acústica en un resonador acústico (18) para contener un fluido y para establecer ondas acústicas estacionarias en el resonador acústico (18) , para recibir una señal de respuesta eléctrica desde al menos un transductor (22, 24, 30) , operativo para convertir la señal acústica en el resonador acústico (18) en una señal de respuesta eléctrica, para procesar la señal de excitación eléctrica y la señal de respuesta eléctrica, para determinar una respuesta de señal acústica y para determinar una frecuencia resonante (fr) de las ondas acústicas estacionarias a partir de la señal de respuesta acústica, y para determinar la temperatura del fluido en el resonador acústico (18) a partir de la frecuencia de resonancia (fr) y de un valor de la velocidad de flujo (ua) del fluido a través del resonador acústico en una dirección secundaria perpendicular a las ondas acústicas estacionarias.
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