BR102017003002B1 - Fluxômetro e método para avaliar a eficácia operacional de um fluxômetro magnético - Google Patents

Abstract

Trata-se de um fluxômetro magnético que tem um conduto, uma bobina elétrica e um acionador de bobina configurado para energizar a bobina elétrica com um sinal elétrico periódico e para gerar um campo magnético no conduto que inverte periodicamente a polaridade. Os eletrodos são dispostos para detectar uma tensão gerada pelo fluxo do fluido condutor através do conduto e através do campo magnético. Um sistema de medição recebe sinais elétricos dos eletrodos e determina uma taxa de fluxo do fluido condutor usando os sinais elétricos. O fluxômetro tem um sistema de verificação de medidor que inclui um sensor configurado para detectar o campo magnético gerado pela bobina elétrica quando a mesma é energizada pelo acionador de bobina. O sistema de verificação de medidor é configurado para determinar uma amplitude do campo magnético de mudança periódica e para usar essa amplitude para avaliar a eficácia operacional atual do fluxômetro magnético.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere, em geral, a fluxômetros eletromagnéticos e, mais especificamente, a sistemas e métodos para verificar a calibração de fluxômetros eletromagnéticos.

FUNDAMENTOS

[002] Os fluxômetros eletromagnéticos são comumente usados em várias indústrias para medir a taxa de fluxo de fluidos condutores que fluem através de tubulações ou outros condutos. Em princípio, os fluxômetros eletromagnéticos geram um campo magnético em um conduto para o fluxo de fluido através do medidor. Quando o fluido condutor flui através do conduto, o campo magnético induz uma diferença de tensão entre duas localizações no fluido que são separadas em uma direção transversal ao fluxo de fluido. A magnitude da diferença de tensão está relacionada à taxa de fluxo. Ao detectar a diferença de tensão, a taxa de fluxo de fluido pode ser medida. A tensão é calibrada para a velocidade de fluido. A velocidade de fluido pode ser usada em combinação com a área de fluxo em corte transversal para obter uma medição de taxa de fluxo volumétrico. Se a densidade do fluido for conhecida, a taxa de fluxo volumétrico pode ser convertida em uma taxa de fluxo de massa.

[003] Em algumas aplicações, a calibração de um medidor eletromagnético deve ser verificada em uma base contínua. Os componentes de um medidor eletromagnético podem se degradar ao longo do tempo. Por exemplo, o isolamento entre as espiras das bobinas usadas para gerar o campo magnético pode se degradar e ocasionar curto nas espiras. Além disso, os componentes magnéticos podem se deslocar devido a vibrações ou por outras razões. Esses e outros problemas que possam surgir ao longo do tempo de uso de um fluxômetro eletromagnético podem afetar a precisão da medição da taxa de fluxo. A verificação do medidor fornece a garantia de que o medidor está ainda trabalhando em boas condições. Por outro lado, um sistema de verificação de medidor pode identificar quando um medidor eletromagnético não está funcionando corretamente de modo que o medidor possa ser removido e substituído ou reparado.

[004] Alguns medidores eletromagnéticos convencionais incluem sistemas de verificação de medidor. No entanto, o presente inventor realizou algumas melhorias, que serão descritas em detalhes abaixo. SUMÁRIO

[005] Um aspecto da invenção é um fluxômetro magnético. O fluxômetro tem um conduto para a passagem de fluido condutor através do fluxômetro. O fluxômetro tem uma bobina elétrica e um acionador de bobina configurado para energizar a bobina elétrica com um sinal elétrico periódico e para gerar um campo magnético no conduto que inverte periodicamente a polaridade. Um par de eletrodos é disposto para detectar uma tensão gerada pelo fluxo do fluido condutor através do conduto e através do campo magnético. Um sistema de medição é configurado para receber os sinais elétricos do par de eletrodos e para determinar uma taxa de fluxo do fluido condutor usando os sinais elétricos. O fluxômetro tem um sistema de verificação de medidor, incluindo um sensor configurado para detectar o campo magnético gerado pela bobina elétrica quando a mesma é energizada pelo acionador de bobina. O sistema de verificação de medidor é configurado para determinar uma amplitude do campo magnético em mudança periódica e usar a referida amplitude para avaliar a eficácia operacional atual do fluxômetro.

[006] Outro aspecto da invenção é um método para avaliar a eficácia operacional de um fluxômetro magnético do tipo que inclui um conduto para a passagem de fluido condutor através do fluxômetro, uma bobina elétrica, um acionador de bobina configurado para energizar a bobina elétrica com um sinal elétrico periódico e para gerar um campo magnético no conduto que inverte periodicamente a polaridade, um par de eletrodos posicionados para detectar uma tensão gerada pelo fluxo do fluido condutor através do conduto, e um sistema de medição configurado para receber sinais elétricos do par de eletrodos e para determinar uma taxa de fluxo do fluido condutor usando os sinais elétricos. O método inclui usar um sensor para detectar o campo magnético de inversão periódica. Uma amplitude do campo magnético de mudança periódica é determinada. A amplitude é usada para avaliar a eficácia operacional atual do fluxômetro.

[007] Outros objetivos e características ficarão parcialmente evidentes e serão indicados em parte doravante.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[008] A Figura 1 é uma perspectiva esquemática de uma modalidade de um fluxômetro magnético da presente invenção;

[009] A Figura 2 é um diagrama esquemático que mostra uma modalidade de um sistema eletrônico do fluxômetro magnético da Figura 1;

[0010] A Figura 3 é um diagrama que ilustra uma modalidade de um sinal elétrico que é adequado para gerar um campo magnético de inversão periódica;

[0011] A Figura 4 é um diagrama que ilustra um sinal elétrico gerado por uma modalidade de um sensor para detectar um fluxo magnético associado ao campo magnético de inversão periódica; e

[0012] A Figura 5 é um fluxograma que ilustra uma modalidade de um método para verificar a calibração de um fluxômetro magnético.

[0013] Caracteres de referência correspondentes indicam peças correspondentes em todas as figuras.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Uma modalidade de um fluxômetro magnético, geralmente designado por 101, é ilustrada nas Figuras 1 e 2. O fluxômetro 101 tem um conduto 103 que é adequado para a passagem de um fluido condutor através do fluxômetro. As bobinas elétricas 105, 107 são posicionadas em lados opostos do conduto 103. O fluxômetro magnético 101 também tem um acionador de bobina 109 (Figura 2) que é configurado para energizar as bobinas elétricas 105, 107 para gerar um campo magnético que se estende através do conduto 103. A orientação do campo magnético é substancialmente perpendicular à direção do fluxo de fluido através do conduto 103. É possível omitir uma das bobinas elétricas 105, 107, se for desejado, mas o uso de um par de bobinas em lados opostos do conduto em combinação para gerar o campo magnético facilita a geração de um campo magnético que é mais uniforme e/ou simétrico, pelo menos dentro do conduto 103 onde o campo magnético interage com o fluido. O acionador de bobina 109 é adequadamente configurado para gerar um sinal elétrico periódico (por exemplo, uma onda quadrada, conforme ilustrado na Figura 3) que é aplicado às bobinas 105, 107 para gerar um campo magnético no conduto que inverte periodicamente a polaridade.

[0015] Devido ao campo magnético no conduto 103, uma tensão é gerada em um fluido condutor na medida em que flui através do campo magnético. Um par de eletrodos 111, 113 é disposto para detectar a tensão gerada pelo fluxo do fluido condutor através do conduto 103 e através do campo magnético no mesmo. O fluxômetro 101 tem um sistema de medição 115 configurado para receber os sinais elétricos dos eletrodos 111, 113 e para determinar uma taxa de fluxo do fluido condutor usando os sinais elétricos. Um dos benefícios da inversão da polaridade do campo elétrico é que isso pode ajudar a melhorar os efeitos de campos magnéticos parasitas, como o campo magnético da terra e campos magnéticos que podem ser gerados por outro equipamento no ambiente do fluxômetro 101 e, assim, aprimorar a medição de taxa de fluxo. A diferença na magnitude da tensão detectada quando o campo magnético tem a sua polaridade invertida e a sua polaridade não invertida é, então, usada como a base para a medição da taxa de fluxo. O fluxômetro 101 tem, adequadamente, um transmissor 117 configurado para emitir os dados de medição de taxa de fluxo e, opcionalmente, informações adicionais, como informações de diagnóstico, para outro sistema elétrico. Por exemplo, o fluxômetro é adequado para uso em um sistema de controle distribuído (não mostrado), no caso em que o transmissor 117 é adequadamente configurado para se comunicar com o sistema de controle distribuído.

[0016] A medição de taxa de fluxo é baseada no princípio de que a força do campo elétrico gerado no fluido condutor flui através do conduto 103 (por exemplo, a tensão detectada pelos eletrodos 111, 113) pode estar correlacionada à taxa de fluxo. Quando o fluxômetro 101 é novo, o sistema de medição 115 é calibrado de modo que os sinais elétricos provenientes dos eletrodos 111, 113 possam ser convertidos em medições de taxa de fluxo precisas. Ao longo do tempo, a calibração de fluxômetro 101 pode se deteriorar. Uma das principais causas de erro de calibração são alterações nos componentes eletrônicos do fluxômetro que afetam as características do campo magnético gerado pelas bobinas 105, 107. Por exemplo, as vibrações podem agitar os fios até que se soltem. Os fios soltos e/ou vazamentos de fluidos condutores podem ocasionar o curto de um ou mais componentes do fluxômetro 101. O isolamento pode se deteriorar e/ou se deslocar. A posição física de vários componentes pode mudar ao longo do tempo. O desempenho pode se deteriorar por outras razões também. As mudanças na forma como o fluxômetro magnético 101 está operando podem fazer com que a calibração esteja errada. Isso, por sua vez, conduz a medições de taxa de fluxo imprecisas.

[0017] O fluxômetro 101 tem um sistema de verificação de medidor 121 configurado para realizar um teste de diagnóstico para avaliar a calibração de medidor. Conforme ilustrado, o sistema de verificação de medidor 121 inclui um sensor 123 configurado para detectar o fluxo magnético variável associado ao campo magnético gerado pelas bobinas elétricas 105, 107, quando as mesmas são energizadas pelo acionador de bobina 109. Por exemplo, o sensor 123 é adequadamente uma bobina elétrica posicionada para detectar uma mudança no fluxo magnético gerado pelo acionador de bobina 109 e pelas bobinas 105, 107. Na modalidade ilustrada, o sistema de verificação de medidor 121 inclui um par de bobinas elétricas 123, 125 posicionadas para detectar uma mudança no fluxo magnético gerado pelo acionador de bobina 109 e pelas bobinas 105, 107. As bobinas 123, 125 são bobinas elétricas passivas que geram tensão elétrica em resposta a uma mudança no fluxo magnético que passa pelas bobinas. Por exemplo, as bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 são configuradas adequadamente para experimentar uma tensão induzida que é proporcional a uma taxa de mudança do fluxo magnético (por exemplo, a lei de Faraday em que a tensão induzida através de uma bobina (v) é proporcional ao número de espiras na bobina (N) e a taxa de mudança de fluxo magnético (F) através da bobina (v = N • dF / dt)). Um exemplo de um sinal elétrico gerado por uma das bobinas de detecção 123, 125 é ilustrado na Figura 4. Alternativamente, o sensor (ou sensores) do sistema de verificação de medidor pode ser um magnetômetro que mede a força do campo magnético em vez da taxa de mudança do fluxo magnético.

[0018] As bobinas elétricas 123, 125 podem ser posicionadas em qualquer parte do circuito magnético 131 do fluxômetro. Na modalidade ilustrada, o circuito magnético inclui as bobinas 107, 109, peças de polos 133, 135 posicionadas entre as bobinas e o conduto 103 (que ajudam a distribuir o campo magnético de modo mais uniforme no conduto), o conduto e o seu interior, e um retorno magnético 137. Como é conhecido por aqueles versados na técnica, um retorno magnético 137 é uma estrutura que se estende ao redor do exterior do conduto 103 (por exemplo, da extremidade externa da bobina elétrica 107 até a extremidade externa da bobina elétrica 109) para guiar o fluxo magnético entre as extremidades externas das bobinas elétricas. Embora os sensores 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 possam ser posicionados em qualquer parte do circuito magnético, na modalidade ilustrada na Figura 1, as bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 são posicionadas no conduto 103 e/ou sustentadas no conduto. As bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor também são posicionadas em lados opostos do conduto 103. As bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor têm adequadamente um número menor de espiras do que as bobinas 105, 107 usadas para gerar o campo magnético. Por exemplo, as bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 têm, cada uma, uma volta única. As bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 são adequadamente maiores em comprimento e circunscrevem uma área maior que a área circunscrita pelas bobinas 105, 107 que são usadas para gerar o campo magnético. Conforme ilustrado, as bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor estão em forma de sela e se conformam à superfície externa do conduto 103. As bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 também são adequadamente dispostas coaxialmente com as bobinas 105, 107 que são usadas para gerar o campo magnético. A disposição das bobinas 123, 125, 105, 107 facilita a fabricação do fluxômetro 101 devido ao fato de que as bobinas 123, 125 do sistema de verificação de medidor 121 podem ser enroladas usando o mesmo fuso que as bobinas 105, 107 que são usadas para gerar a magnético campo.

[0019] O sistema de verificação de medidor 121 é adequadamente configurado para determinar uma amplitude do fluxo magnético de mudança periódica gerado pelas bobinas 105 e 107 e para usar a amplitude determinada para avaliar a eficácia operacional atual do fluxômetro magnético 101. Por exemplo, o sistema de verificação de medidor 121 é adequadamente configurado para integrar a tensão gerada nas bobinas 123, 125 ao longo de um período de 161 (Figura 4) para determinar a amplitude do fluxo magnético de mudança periódica. Alternativamente, o sistema de verificação de medidor é configurado para usar a força máxima de campo magnético (ou 1/2 do valor absoluto da diferença entre a força de campo magnético quando o campo está invertido e não invertido), conforme detectado pelo magnetômetro durante cada ciclo como uma medida da amplitude. O sistema de verificação de medidor 121 determina adequadamente se o medidor 101 está ou não operando corretamente comparando-se um valor de amplitude recente do fluxo magnético associado ao campo magnético com um valor de amplitude histórico correspondente. Se o fluxômetro 101 não conseguir gerar um campo magnético que é aproximadamente igual à força do campo magnético gerado durante a calibração de medidor, então a calibração está errada e o medidor 101 não irá produzir medições de taxa de fluxo precisas. Espera-se que possa haver pequenas variações na força do campo magnético que possam ser insignificantes. Dessa forma, o sistema de verificação de medidor é adequadamente configurado para comparar a medição de amplitude atual a um valor de amplitude limítrofe baseado na medição de amplitude histórica tomada de um momento em que o fluxômetro 101 foi calibrado. Por exemplo, o valor de amplitude limítrofe está adequadamente dentro de cerca de 99 a 101 por cento do valor de amplitude quando o fluxômetro 101 foi calibrado. O sistema de verificação de medidor 121 é adequadamente configurado para ativar um alarme 141 quando a amplitude do fluxo magnético de mudança periódica detectada por um sensor cai ficando abaixo do valor limítrofe. Similarmente, o sistema de verificação de medidor é adequadamente configurado para ativar um alarme 141 quando a amplitude do fluxo magnético de mudança periódica sobe e fica acima de um valor limítrofe. O alarme pode ser um alarme que inclui um alerta sonoro ou visível que é perceptível por seres humanos na vizinhança do fluxômetro 101 e/ou o alarme pode ser um sinal eletrônico (por exemplo, a um sistema de controle distribuído), que indica que o fluxômetro não conseguiu verificar sua calibração. Alternativa ou adicionalmente, o sistema de verificação de medidor 121 é adequadamente configurado para emitir uma mensagem de situação indicativa da eficácia operacional atual avaliada do fluxômetro 101. Por exemplo, quando a amplitude do fluxo magnético de mudança periódica está dentro de uma faixa esperada, a mensagem de situação indica adequadamente que o medidor 101 está operando normalmente. Da mesma forma, quando a amplitude do fluxo magnético de mudança periódica está fora da faixa esperada, a mensagem de situação indica adequadamente que o fluxômetro 101 não está operando corretamente e/ou que pode ser necessária uma ação corretiva.

[0020] Alternativamente, o sistema de verificação de medidor pode usar uma das bobinas 105, 107 para medir o campo magnético gerado por outra dentre as bobinas 105, 107. Por exemplo, as bobinas de detecção 123, 125 podem ser omitidas e o fluxômetro 101 pode ser configurado para operar em um modo de medição normal e em um modo de teste. O acionador de bobina 109 é configurado adequadamente para energizar ambas as bobinas 105, 107 durante a operação no modo de medição normal de modo que o campo magnético seja gerado coletivamente por ambas as bobinas durante o modo de medição normal. No entanto, o acionador de bobina 1099 é adequadamente configurado para energizar apenas uma das bobinas 105, 107 durante a operação no modo de teste. O sistema de verificação de medidor 121 é adequadamente configurado para usar a outra das bobinas 105, 107 (ou seja, a bobina não energizada) para detectar o fluxo magnético associado ao campo magnético durante a operação no modo de teste. O sistema de verificação de medidor 121 pode ser adequadamente configurado para testar a operação de cada bobina 105, 107 energizando-se, em primeiro lugar, a bobina 105 ao mesmo tempo que se usa a bobina 107 para avaliar a capacidade de a bobina 105 gerar a sua parte do campo magnético normal em uma primeira parte do modo de teste e, então, energizando-se a bobina 107 ao mesmo tempo que se usa a bobina 105 para avaliar a capacidade de a bobina 107 gerar a sua parte do campo magnético normal durante a segunda parte do modo de teste. O sistema de verificação de medidor é adequadamente configurado para ativar o alarme se qualquer uma das bobinas 105, 107 falhar em sua parte do teste.

[0021] Um método 201 de verificação de um fluxômetro 101 é ilustrado na Figura 5. Durante a operação do fluxômetro, o acionador de bobina 109 e o sistema de medição 115 operam de uma forma convencional para medir a taxa de fluxo de um fluido condutor através do conduto. Em particular, o acionador de bobina 109 aplicou um sinal periódico às bobinas 105, 107 para gerar um campo magnético de inversão periódica, conforme indicado em 203. O sensor (ou sensores) do sistema de verificação de medidor 121 (por exemplo, as bobinas de detecção 123 e 125 descritas acima) fornecem uma base para determinar se o fluxômetro está, ou não, funcionando corretamente (por exemplo, para avaliar se a calibração do medidor pode, ou não, ser verificada). Os sensores 123, 125 detectam o fluxo magnético de mudança periódica associado ao campo magnético gerado pelas bobinas elétricas 105, 107 e pelo acionador de bobina 109, conforme indicado em 205. O sistema de verificação de medidor 121 determina uma amplitude do fluxo magnético de mudança periódica, conforme indicado em 207. Por exemplo, quando as bobinas de detecção 123 e 125 que não podem detectar o próprio campo magnético, mas que detectam mudanças no fluxo magnético associado ao campo magnético de inversão periódica, o sistema de verificação de medidor integra adequadamente as tensões induzidas nas bobinas de detecção ao longo de um ciclo para determinar a amplitude. Alternativamente, se um magnetômetro for usado como sensor para o sistema de verificação de medidor, a amplitude é determinada pela magnitude da força do campo magnético medido pelo magnetômetro. A amplitude é, então, usada para avaliar se o medidor 101 está, ou não, operando corretamente, conforme indicado em 209. A amplitude é adequadamente comparada a um valor de amplitude que se baseia em uma amplitude histórica (por exemplo, uma amplitude a partir de quando o medidor foi inicialmente calibrado). Por exemplo, se a amplitude cair abaixo de um valor limítrofe (por exemplo, 99 por cento da amplitude durante a calibração inicial), o sistema de verificação de medidor 121 determina adequadamente que o medidor não está operando corretamente. Opcionalmente, o sistema de verificação de medidor 121 ativa um alarme quando o medidor não está operando corretamente.

[0022] O Resumo e o Sumário são fornecidos para ajudar o leitor a determinar rapidamente a natureza da divulgação técnica. Os mesmos são apresentados com o entendimento de que não serão usados para interpretar ou limitar o escopo ou o significado das reivindicações. O sumário é fornecido para apresentar uma seleção de conceitos que são mais bem descritos abaixo na Descrição Detalhada. O sumário não pretende identificar as características essenciais ou chave da matéria reivindicada, tampouco pretende ser usado como um auxílio na determinação da matéria reivindicada.

[0023] Embora descritas em ligação com um ambiente de sistema de computação exemplificativo, modalidades dos aspectos da invenção são operacionais com inúmeros outros ambientes ou configurações de sistema de computação de propósito geral ou de propósito especial. O ambiente de sistema de computação não pretende sugerir qualquer limitação quanto ao escopo de uso ou funcionalidade de qualquer aspecto da invenção. Ademais, o ambiente de sistema de computação não deveria ser interpretado como tendo qualquer dependência ou exigência em relação a qualquer um ou uma combinação de componentes ilustrados no ambiente operacional exemplificador.

[0024] As modalidades dos aspectos da invenção podem ser descritas no contexto geral de dados e/ou instruções executáveis por processador, como módulos de programas, armazenadas em um ou mais meios de armazenamento não transitórios tangíveis, e executadas por um ou mais processadores ou outros dispositivos. Geralmente, os módulos de programa incluem, porém sem limitação, rotinas, programas, objetos, componentes e estruturas de dados que realizam tarefas particulares ou implantam tipos de dados abstratos particulares. Os aspectos da invenção também podem ser praticados em ambientes de computação distribuída, em que as tarefas são realizadas por dispositivos de processamento remoto que são ligados através de uma rede de comunicações. Em um ambiente de computação distribuída, os módulos do programa podem estar localizados em um meio de armazenamento local e remoto, incluindo dispositivos de armazenamento de memória.

[0025] Em operação, processadores, computadores e/ou servidores podem executar as instruções executáveis por processador (por exemplo, software, firmware e/ou hardware), como aquelas ilustradas no presente documento para implantar aspectos da invenção.

[0026] As modalidades dos aspectos da invenção podem ser implantadas com instruções executáveis por processador. As instruções executáveis por processador podem ser organizadas em um ou mais componentes ou módulos executáveis por processador em um meio de armazenamento legível por processador tangível. Aspectos da invenção podem ser implantados com qualquer número e organização de tais componentes ou módulos. Por exemplo, os aspectos da invenção não estão limitados às instruções executáveis por processador específicas ou aos componentes ou módulos específicos ilustrados nas Figuras e descritos no presente documento. Outras modalidades dos aspectos da invenção podem incluir diferentes instruções executáveis por processador ou componentes que têm mais ou menos funcionalidades do que ilustrado e descrito no presente documento.

[0027] A ordem de execução ou realização das operações em modalidades dos aspectos da invenção ilustrados e descritos no presente documento não é essencial, exceto se especificado de outra forma. Ou seja, as operações podem ser realizadas em qualquer ordem, exceto se especificado de outra forma, e modalidades dos aspectos da presente invenção podem incluir operações adicionais ou um número menor de operações em relação àqueles revelados no presente documento. Por exemplo, é contemplado que a execução ou a realização de uma operação particular antes, simultaneamente com ou após uma outra operação está dentro do escopo dos aspectos da invenção.

[0028] Quando um aparelho é descrito no presente documento como sendo "configurado para" realizar uma função especificada, isso significa que o aparelho tem uma capacidade existente para fazer o que é especificado e inclui, sem limitação, um aparelho que executa essa função automaticamente e também um aparelho que não executa automaticamente essa função, mas tem uma capacidade existente para executar essa função quando ativado para realizá-lo sem a necessidade de programação, firmware ou componentes eléctricos adicionais para suportar a função especificada.

[0029] Ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, os termos como "item", "elemento", "objeto", etc., podem ser usados de forma intercambiável para descrever ou identificar genericamente software ou exibir recursos, exceto se indicado de outra forma.

[0030] Quando introduzem elementos de aspectos da invenção ou modalidades, os artigos "um", "uma", "o(a)" e "referido(a)" são destinados a significar que existem um ou mais dos elementos. Os termos "que compreende", "que inclui" e "que tem" se destinam a ser inclusivos e significam que podem existir elementos adicionais que não os elementos listados.

[0031] Considerando-se o que foi exposto acima, será visto que várias vantagens dos aspectos da invenção são alcançadas e outros resultados vantajosos alcançados.

[0032] Nem todos os componentes representados ilustrados ou descritos podem ser necessários. Além disso, algumas implantações e modalidades podem incluir componentes adicionais. Variações na disposição e tipo de componentes podem ser realizadas sem que se afaste do espírito ou escopo das reivindicações, conforme aqui definido. Componentes adicionais, diferentes ou um número menor de componentes podem ser fornecidos e os componentes podem ser combinados. Alternativa ou adicionalmente, um componente pode ser implantado por meio de vários componentes.

[0033] A descrição acima ilustra os aspectos da invenção a título de exemplo e não como forma de limitação. Esta descrição permite que um indivíduo versado na técnica fabrique e use os aspectos da invenção, e descreve várias modalidades, adaptações, variações, alternativas e usos dos aspectos da invenção, incluindo o que atualmente acredita-se ser o melhor modo de executar os aspectos da invenção. Adicionalmente, deve-se entender que os aspectos da invenção não se limitam em sua aplicação aos detalhes de construção e à disposição dos componentes estabelecidos na seguinte descrição ou ilustrados nos desenhos. Os aspectos da invenção são capazes de outras modalidades e de serem praticados ou realizados de várias maneiras. Além disso, será compreendido que a fraseologia e a terminologia aqui usadas têm a finalidade de descrição e não devem ser consideradas como limitadoras.

[0034] Tendo descrito os aspectos da invenção em detalhes, será evidente que variações e modificações equivalentes são possíveis sem sair do escopo dos aspectos da invenção definidos nas reivindicações anexadas. É contemplado que várias mudanças podem ser realizadas nas construções, produtos e métodos acima sem que se afaste do escopo dos aspectos da invenção. No relatório descritivo precedentes, várias modalidades preferenciais foram descritas com referência aos desenhos anexos. Será, no entanto, evidente que várias modificações e alterações podem ser realizadas no mesmo, e modalidades adicionais podem ser implantadas, sem que se afaste do escopo mais amplo dos aspectos da invenção apresentado nas reivindicações que se seguem. A especificação e os desenhos devem, por conseguinte, ser consideradas em um modo ilustrativo em vez de em um sentido restritivo.

Claims (14)

1. Fluxômetro que compreende: um conduto para a passagem de fluido condutor através do fluxômetro; uma bobina elétrica; um acionador de bobina configurado para energizar a bobina elétrica com um sinal elétrico periódico e para gerar um campo magnético no conduto que inverte periodicamente a polaridade; um par de eletrodos disposto para detectar uma tensão gerada pelo fluxo do fluido condutor através do conduto e através do campo magnético; um sistema de medição configurado para receber os sinais elétricos do par de eletrodos e para determinar uma taxa de fluxo do fluido condutor usando os sinais elétricos; e um sistema de verificação de medidor que compreende um sensor configurado para detectar o campo magnético gerado pela bobina elétrica quando é energizado pelo acionador de bobina, em que o sistema de verificação de medidor é configurado para determinar uma amplitude do campo magnético de mudança periódica e para usar a referida amplitude para avaliar a eficácia operacional atual do fluxômetro magnético, caracterizado pelo fato de que: o sistema de verificação de medidor é configurado para comparar a referida amplitude com um valor de amplitude limítrofe tomada de um momento em que o fluxômetro foi calibrado, e o sistema de verificação de medidor é configurado para ativar um alarme quando a referida amplitude cair abaixo do valor de amplitude limítrofe ou ultrapassar a amplitude limítrofe.

2. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina elétrica é uma primeira bobina elétrica e o sensor compreende uma segunda bobina elétrica, sendo que a segunda bobina elétrica é posicionada para detectar uma mudança na amplitude de fluxo magnético associado ao campo magnético de inversão periódica.

3. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda bobina elétrica é uma bobina elétrica passiva que experimenta uma tensão induzida em resposta a uma mudança no fluxo magnético.

4. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a segunda bobina elétrica é configurada para gerar uma tensão induzida que é proporcional a uma taxa de mudança do fluxo magnético e o sistema de verificação de medidor é configurado para integrar a referida tensão para determinar a amplitude do fluxo magnético de mudança periódica.

5. Fluxômetro magnético, de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato que o sensor compreende ainda uma terceira bobina elétrica, sendo que a terceira bobina elétrica é posicionada para detectar uma mudança no fluxo magnético associado ao campo magnético de inversão periódica.

6. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a segunda e a terceira bobinas elétricas são posicionadas em lados opostos do conduto.

7. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o fluxômetro compreende ainda uma quarta bobina elétrica posicionada no lado oposto do conduto como a primeira bobina elétrica, sendo que o acionador de bobina é configurado para energizar a primeira e a quarta bobinas elétricas com o sinal elétrico periódico para gerar o campo magnético de inversão periódica usando a primeira e a quarta bobinas elétricas em combinação.

8. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma dentre a segunda e a terceira bobinas elétricas ou ambas são posicionadas no conduto e são dispostas coaxialmente com a primeira e/ou a quarta bobinas elétricas.

9. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que segunda e/ou a terceira bobinas elétricas têm, cada uma, uma única volta.

10. Fluxômetro magnético, de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 9, caracterizado pelo fato de que o fluxômetro é configurado para operar em um modo de medição normal e em um modo de teste.

11. Fluxômetro magnético, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o acionador de bobina é configurado para energizar ambas a primeira e a segunda bobinas durante a operação no modo de medição normal de modo a que a primeira e a segunda bobinas gerem em conjunto o campo magnético durante a operação em modo de medição normal, e para energizar apenas uma dentre a primeira e a segunda bobinas durante a operação no modo de teste, sendo que o sistema de verificação de medidor é configurado para utilizar a outra dentre a primeira e a segunda bobinas para detectar o fluxo magnético associado ao campo magnético durante a operação no modo de teste.

12. Fluxômetro magnético, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o sistema de verificação de medidor é configurado para emitir uma mensagem de situação indicativa da eficácia operacional atual calculada do fluxômetro magnético.

13. Método para avaliar a eficácia operacional de um fluxômetro magnético do tipo que compreende um conduto para a passagem do fluido condutor através do fluxômetro; uma bobina elétrica; um acionador de bobina configurado para energizar a bobina elétrica com um sinal elétrico periódico e para gerar um campo magnético no conduto que inverte periodicamente a polaridade; um par de eletrodos posicionados para detectar uma tensão gerada pelo fluxo do fluido condutor através do conduto; e um sistema de medição configurado para receber os sinais elétricos do par de eletrodos e para determinar uma taxa de fluxo do fluido condutor usando os sinais elétricos, em que o método compreende: usar um sensor para detectar um campo magnético de inversão periódica; determinar uma amplitude do campo magnético de mudança periódica; e caracterizado pelo fato de que compreende ainda: usar a referida amplitude para avaliar a eficácia operacional atual do fluxômetro magnético comparando a referida amplitude com um valor de amplitude limítrofe baseado em uma amplitude histórica tomada de um momento em que o fluxômetro foi calibrado e ativando um alarme quando a referida amplitude cair abaixo do valor de amplitude limítrofe ou ultrapassar a amplitude limítrofe.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a bobina elétrica é uma primeira bobina elétrica e o sensor compreende uma segunda bobina elétrica, em que o uso do sensor compreende detectar uma tensão induzida por uma mudança no fluxo magnético associado ao campo magnético de inversão periódica, e em que a determinação de uma amplitude do campo magnético de mudança periódica compreende integrar a referida tensão ao longo de um ciclo.