BR102015002578A2 - Densímetro para medição contínua em líquidos e método de medição - Google Patents

Abstract

densímetro para medição contínua em líquidos e método de medição, que emprega uma bomba de vácuo (1) conectada ao corpo cilíndrico do recipiente contentor da amostra (2), ande dita amostra a ser mesurada é sugada de um canal (3) com fluido a ser medido, onde nesse recipiente (2) existe um sensor de nível (4), uma porção terminal troncônica (5), uma válvula dardo (6) capaz de bloquear a saída do líquido depositada no dito corpo (2) e uma ou mais células de carga (7) para medição da massa do líquido que foi sugado do dito canal (3). de posse do volume e da massa o calculo da densidade é realizado por eletrônica dedicada.

Description

(54) Título: DENSIMETRO PARA MEDIÇÃO CONTÍNUA EM LÍQUIDOS E MÉTODO DE MEDIÇÃO (51) Int. Cl.: G01N 9/12 (73) Titular(es): LLK ENGENHARIA INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA EPP (72) Inventor(es): LUIZ HENRIQUE JORGE MACHADO; LUIZ FELIPE ADÃO TORRE E SILVA (74) Procurador(es): EMERSON SALBEGO HOFART (57) Resumo: DENSIMETRO PARA MEDIÇÃO CONTÍNUA EM LÍQUIDOS E MÉTODO DE MEDIÇÃO, que emprega uma bomba de vácuo (1) conectada ao corpo cilíndrico do recipiente contentor da amostra (2), ande dita amostra a ser mesurada é sugada de um canal (3) com fluido a ser medido, onde nesse recipiente (2) existe um sensor de nível (4), uma porção terminal troncônica (5), uma válvula dardo (6) capaz de bloquear a saída do líquido depositada no dito corpo (2) e uma ou mais células de carga (7) para medição da massa do líquido que foi sugado do dito canal (3). De posse do volume e da massa o calculo da densidade é realizado por eletrônica dedicada.

FIG. 01

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DENSÍMETRO PARA MEDIÇÃO CONTÍNUA EM LÍQUIDOS E MÉTODO DE MEDIÇÃO CAMPO TÉCNICO [001] O seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao desenvolvimento de um densímetro para medição contínua em líquidos e respectivo método de medição, compreendendo um duto contendo vácuo com dimensões conhecidas capaz de sugar o líquido a ser medido até a urna altura pré-determinada de um tubo contendo líquido cuja densidade quer ser medida; sendo que, após a amostragem, a massa do líquido é medida por uma célula de pesagem. De posse do volume e da massa o cálculo da densidade é realizado por eletrônica dedicada.

ESTADO DA ARTE [002] Diversos processos industriais requerem medição contínua da densidade para operarem eficientemente e garantir qualidade e uniformidade ao produto final. Isto inclui usinas de açúcar e etanol, cervejarias, laticínios, indústrias químicas e petroquímicas, de papel e celulose de mineração, entre outras. A densidade é um dos melhores indicadores da composição de um produto.

[003] Para a medição da densidade em processos industriais muitos métodos são disponíveis, baseados em diferentes tecnologias, tais como: medidores nucleares, refratômetros, medidores mássicos de efeito Coriolis, medição com diapasão vibrante, areômetros, análise de laboratório, etc.

[004]Os produtos existentes no mercado possuem diferentes métodos de medição da densidade de líquidos. Dentre eles pode-se citar:

[005] - Método gravimétrico por picnômetro: Tubo de vidro

2/6 com certa quantidade de chumbo na base, responsável pelo seu peso. Ao mergulhar o densímetro no líquido, ele afunda até deslocar um volume de fluido cujo peso se iguale ao dele. A superfície do líquido indica determinada ponta na escala, isto é, sua densidade.

[006] - Método gravimétrico pesagem hidrostática:

Dinamômetro com recipiente de volume e massa conhecida. Através da deformação da mola do dinamômetro causada pela colocação do líquido no recipiente é determinada a massa específica do líquido.

[007] - Método radioativo: A medição se faz através da emissão de raios gama, por uma fonte radioativa. Estes raios são contados por um detector após terem atravessado o material. Dependendo da densidade, o número de raios que chegam ao detector será maior ou menor. Existem duas opções para a operação, dependendo do material e de sua espessura: retrotransmissão ou transmissão direta.

[008] - Método por vibração: Este instrumento consiste basicamente em um pequeno tubo de vidro em U (célula de medição). Esta célula de medição deve ser totalmente preenchida pelo líquido cuja massa específica deseja-se determinar. Após o preenchimento desta, é realizada uma vibração a partir de um oscilador. A frequência gerada por essa vibração é diferente para cada tipo de líquido inserido no interior da célula de medição.

[009] O documento US 4890481 revela um sistema para medição de materiais estranhos dentro de um líquido que inclui uma seção de amostragem, desaeradoresde vácuo, sensores de mediçãode material estranho. A seção de amostragem prepara um líquido de amostra contendo vários materiais estranhos com partículas de diferentes tamanhos e números e um líquido padrão de

3/6 calibração contendo partículas de tamanhos e números conhecidos. Os desaeradores de vácuo retiram gases misturados na amostra e calibram os líquidos de referência. Os sensores detectam os materiais estranhos nos líquidos desareados. Estes sensores são dispostos em frente dos desaeradores, respectivamente.

[010] O documento PI 9202039-9 descreve um sistema flutuante que detecta automaticamente a variação da densidade de solução, e se presta para o monitoramento contínuo, da variação da densidade de soluções em poços, independente da profundidade e volume sem necessidade de leitura diária, pois, o sistema mantém o circuito aberto enquanto a densidade do líquido não varia. Caso algum soluto ou solução estranha entre em contato com o líquido original, o circuito se fecha disparando o alarme na superfície. DISCUSSÃO [011] Os métodos de medição comuns ao estado da arte apresentam inconvenientes em relação a seu uso. Algumas dificuldades podem ser elencadas em relação aos métodos mais usuais:

[012] - Método gravimétrico por picnômetro: Não pode ser utilizado para medições contínuas ou em materiais que não sejam translúcidos, já que neste caso não se pode ver o que é medido.

[013] - Método radioativo: Fonte radioativa mostra restrições para aplicações em áreas de circulação de pessoas. Custo elevado.

[014]- Método por vibração: Sistema muito sensível para aplicação em ambientes agressivos.

SUMÁRIO [015] Assim, devido às considerações pertinentes ao estado da arte anteriormente discutido é um dos objetivos da presente

4/6 invenção, o desenvolvimento de um densímetro para medição contínua.

[016] O princípio de medição e de amostragem são as funcionalidades técnicas inovativas na presente invenção. O principio utilizado é a medição do volume do líquido utilizando sensor de nível e a massa do líquido amostrado utilizando células de carga obtendose assim a densidade do mesmo.

[017] Um duto contendo vácuo com dimensões conhecidas suga o líquido a ser medido até a uma altura pré-determinada de um tubo contendo líquido cuja densidade quer ser medida. Após a amostragem a massa do líquido é medida por uma célula de pesagem.

[018] De posse do volume e da massa o calculo da densidade é realizado por eletrônica dedicada.

DESCRIÇÃO [019] A caracterização da presente solicitação para invenção é feita por meio de um desenho representativo do densímetro para medição contínua em líquidos e método de medição, de tal modo, que o equipamento possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.

[020] A partir da figura elaborada que expressa a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde esta esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pleiteada.

[021] Esta figura é meramente ilustrativa, podendo

5/6 apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.

[022] Neste caso temos que:

[0231 - A figura 1 mostra de modo esquemático o densímetro para medição contínua em líquidos.

[024] Uma forma preferencial de realização do equipamento emprega uma bomba de vácuo (1) conectada ao corpo cilíndrico do recipiente contentor da amostra (2), onde dita amostra a ser mensurada é sugada de um canal (3) com fluido a ser medido, sendo transferida desse canal (3) para dentro do recipiente da amostra (2), onde nesse recipiente existe um sensor de nível (4) disposto a determinar uma quantidade específica de amostra a ser sugada. O recipiente da amostra (2) contém na sua parte inferior do corpo cilíndrico uma porção terminal troncônica (5), a qual é dotada de uma válvula dardo (6) capaz de bloquear a saída do líquido depositada no dito corpo (2), e contém ainda células de carga (7) para medição da massa do líquido que foi sugado do dito canal (3).

[025] O densímetro proposto apresenta as seguintes etapas de funcionamento:

[026] - Fechamento da válvula dardo (6);

[027] - Liga bomba de vácuo (1);

[028] - Amostra é realizada até nível desejado pelo sensor de nível (4);

[029] - Desliga bomba de vácuo;

[030] - Medição da massa utilizando células de carga (7) e;

[031] - Abre válvula dardo conforme demanda para coleta da amostra em recipiente escolhido pelo operador ou para eliminação da pesagem.

6/6 [032] O equipamento proposto permite a medição de densidade de substâncias líquidas, de fácil manutenção e sem restrição de densidade, sem risco ao operador e pode ser aplicado em ambientes extremamente agressivos. Com o método de amostragem utilizado, ainda é possível de utilizar o sistema para medição de fluidos com escoamento em calhas abertas.

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES:

   1- DENSÍMETRO PARA MEDIÇÃO CONTÍNUA EM

   LÍQUIDOS E MÉTODO DE MEDIÇÃO, caracterizado por:

   - empregar uma bomba de vácuo (1) conectada ao corpo cilíndrico do recipiente contentor da amostra (2), onde dita amostra a ser mensurada é sugada de um canal (3) com fluido a ser medido, sendo transferida desse canal (3) para dentro do recipiente da amostra (2), onde nesse recipiente existe um sensor de nível (4) disposto a determinar uma quantidade específica de amostra a ser sugada;

   - dito recipiente da amostra (2) conter na sua parte inferior do corpo cilíndrico uma porção terminal troncônica (5), a qual é dotada de uma válvula dardo (6) capaz de bloquear a saída do líquido depositada no referido corpo (2);

   - portar uma ou mais células de carga (7) para medição da massa do líquido que foi sugado do dito canal (3).
2. 2- MÉTODO DE MEDIÇÃO, caracterizado por realizar a medição do volume do líquido utilizando sensor de nível (4) e a massa do líquido amostrado utilizando células de carga (7) obtendose assim a densidade do mesmo.

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