BR112015002631B1 - central body venturi nozzle flowmeter - Google Patents

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venturi
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BR112015002631-1A
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Resende De Almeida Alcino
Carlos Ferreira Lino Antônio
Alberto Dias Da Silva Carlos
Soares De Lima Fábio
Mendes Rafael
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Petroleo Brasileiro S A / Petrobras
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Abstract

medidor de vazão com bocal venturi de corpo central refere-se a presente invenção a um dispositivo de medição de vazão o qual apresenta um anular de área de passagem variável e coaxial ao escoamento a ser mensurado. devido a sua capacidade de ajustar a aérea anular da garganta até que se estabeleça um escoamento sônico, pode ser aplicado diretamente no parque industrial, em áreas como de produção e de transferência de fluidos, dentre outras.A central body venturi nozzle flow meter refers to the present invention to a flow measuring device which has a variable flow area annular and coaxial to the flow to be measured. Due to its ability to adjust the annular throat airway until a sonic flow is established, it can be applied directly in the industrial park, in areas such as production and fluid transfer, among others.

Description

MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRALFLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere a um equipamento de medição de vazão, preferencialmente de gás, por meio de venturi do tipo sônico. Diferentemente da maioria dos medidores venturi do tipo sônico, que apresentam fins tipicamente de calibração, a invenção tem aplicação diretamente no parque industrial, em áreas como de produção e de transferência de fluidos, dentre outras.FIELD OF THE INVENTION [001] The present invention relates to flow measurement equipment, preferably gas, by means of a sonic type venturi. Unlike most sonic venturi meters, which typically have calibration purposes, the invention has application directly in the industrial park, in areas such as production and fluid transfer, among others.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] A indústria petrolífera processa e transporta por meio de redes de tubulações milhões de metros cúbicos de derivados de petróleo por ano, que ao final do processo são transferidos entre empresas, e grande parte desse volume é medida por meio de medidores de vazão.FUNDAMENTALS OF THE INVENTION [002] The oil industry processes and transports millions of cubic meters of oil products per year through pipeline networks, which at the end of the process are transferred between companies, and a large part of this volume is measured by means of meters flow rate.

[003] O processamento especificamente dos gases derivados do petróleo, representa uma significativa parcela em um parque petroquímico, e o controle de escoamento deve ser precisamente contabilizado.[003] The processing specifically of oil-derived gases, represents a significant portion in a petrochemical park, and the flow control must be precisely accounted for.

[004] A medição de vazão atualmente pode ser feita por diversos métodos e existe uma grande variedade de tipos de medidores, sendo que uma das classes de medidores muito empregada na indústria em geral opera a partir dos diferenciais de pressão medidos à montante e à jusante de um estrangulamento.[004] The flow measurement can currently be done by several methods and there is a wide variety of types of meters, one of the classes of meters widely used in the industry in general operates from the pressure differentials measured upstream and downstream strangulation.

[005] Essa classe de medidores de vazão, baseados em pressão diferencial, é comumente utilizada em sistemas de transporte de petróleo e gás natural. A precisão destes sistemas é de fundamental importância em aplicações como gerenciamento de reservatórios, sistemas de detecção de vazamentos, controle de processos de produção e medição fiscal.[005] This class of flow meters, based on differential pressure, is commonly used in oil and natural gas transportation systems. The accuracy of these systems is of fundamental importance in applications such as reservoir management, leak detection systems, control of production processes and fiscal measurement.

[006] Os elementos geradores de pressão diferencial mais empregados atualmente constituem-se em restrições, como por exemplo: placas com orifícios ou mesmo venturis.[006] The most commonly used differential pressure generating elements currently consist of restrictions, such as: plates with orifices or even venturis.

[007] Os medidores de placas de orifício são os mais simples, de menor[007] Orifice plate gauges are the simplest, smallest

2/15 custo, baixa manutenção e facilmente substituíveis. Portanto, os mais empregados. Consistem-se basicamente de uma chapa metálica, perfurada de forma precisa e calculada, a qual é instalada entre flanges, perpendicularmente ao eixo da tubulação. Apresentam como desvantagem uma alta perda de carga, que é irrecuperável.2/15 cost, low maintenance and easily replaceable. Therefore, the most employed. They basically consist of a metal sheet, perforated in a precise and calculated way, which is installed between flanges, perpendicular to the pipe axis. Their disadvantage is a high pressure drop, which is irrecoverable.

[008] Os medidores venturi também fazem parte dessa classe de medidores por pressão diferencial. Diferentemente dos que utilizam placas de orifício, apresentam uma excelente recuperação de pressão após a restrição, resistência à abrasão e produzem um diferencial de pressão bem menor. No entanto apresentam um custo elevado, manutenção e instalação trabalhosas.[008] Venturi meters are also part of this class of differential pressure meters. Unlike those using orifice plates, they have excellent pressure recovery after restriction, abrasion resistance and produce a much smaller pressure differential. However, they have a high cost, laborious installation and maintenance.

[009] A geometria do venturi é muito empregada devido à baixa perda de carga, além de permitir maior precisão de cálculo da vazão visto apresentar menor incerteza dos coeficientes de ajuste entre o modelo teórico e a realidade.[009] The geometry of the venturi is widely used due to the low pressure drop, in addition to allowing greater precision in calculating the flow since it presents less uncertainty of the adjustment coefficients between the theoretical model and reality.

[010] A geometria tipo venturi é mais particularmente interessante quando apresenta um escoamento sônico em sua seção de menor área, conhecida como garganta do venturi.[010] Venturi-like geometry is more particularly interesting when it presents a sonic flow in its smallest section, known as venturi throat.

[011] Existem medidores que aproveitam este fenômeno para fins de medição de vazão, e são genericamente chamados bocais sônicos ou bocais de fluxo crítico. Sua precisão é tão significativa que são alvo de normas técnicas internacionais, tais como da ASME (American Society of Mechanical Engineers), para fins de calibração de outros medidores de vazão, por exemplo, a norma ASME/ANSI MFC-7M-1987.[011] There are meters that take advantage of this phenomenon for flow measurement purposes, and are generically called sonic nozzles or critical flow nozzles. Their accuracy is so significant that they are subject to international technical standards, such as the ASME (American Society of Mechanical Engineers), for the purpose of calibrating other flow meters, for example, the ASME / ANSI MFC-7M-1987 standard.

[012] O princípio de funcionamento de um medidor tipo bocal sônico é análogo ao da placa de orifício, que gera uma pressão diferencial proporcional ao quadrado da vazão volumétrica de fluido que passa por ele. Porém, o bocal apresenta uma propriedade única: o escoamento sônico (vazão de gás constante independentemente de flutuações de pressão a jusante) é alcançado para diferenciais de pressão muito[012] The working principle of a sonic nozzle meter is analogous to that of the orifice plate, which generates a differential pressure proportional to the square of the volumetric flow of fluid that passes through it. However, the nozzle has a unique property: sonic flow (constant gas flow regardless of downstream pressure fluctuations) is achieved for very high pressure differentials

3/15 pequenos.3/15 small.

[013] Quando se aplica uma pressão à montante de um bocal sônico e se diminui a pressão à jusante, a vazão aumenta. Quanto mais se diminui a vazão à jusante, maior é a vazão através do bocal. Porém, há um limite, quando a velocidade do gás atinge a velocidade do som na garganta. Depois deste ponto, pode-se diminuir mais ainda a pressão à jusante que a vazão permanece constante.[013] When a pressure is applied upstream of a sonic nozzle and the pressure downstream is reduced, the flow increases. The more the flow downstream is decreased, the greater the flow through the nozzle. However, there is a limit, when the speed of the gas reaches the speed of sound in the throat. After this point, the downstream pressure can be further reduced as the flow rate remains constant.

[014] Os bocais sônicos são simples, compactos, confiáveis e principalmente precisos. No entanto, dadas as condições à montante de um bocal sônico definido, a vazão crítica fica automaticamente estabelecida, ou seja, o bocal sônico praticamente não apresenta faixa de vazões susceptíveis de medição. É quase um medidor de vazão para valores específicos. Por isso é particularmente usado em calibração de outros medidores mais flexíveis (embora menos precisos) e para controle de vazão em certos processos industriais.[014] The sonic nozzles are simple, compact, reliable and mainly accurate. However, given the conditions upstream of a defined sonic nozzle, the critical flow is automatically established, that is, the sonic nozzle has practically no flow range that can be measured. It is almost a flow meter for specific values. For this reason, it is particularly used in the calibration of other more flexible meters (although less accurate) and for flow control in certain industrial processes.

[015] Na literatura é possível encontrar algumas soluções relativamente complexas que tentam empregar este fenômeno em aplicações outras que não sejam somente calibração. Uma dessas soluções sugere a troca de bocais sônicos durante a medição até que se encontre aquele que seja adequado.[015] In the literature it is possible to find some relatively complex solutions that try to employ this phenomenon in applications other than just calibration. One of these solutions suggests the exchange of sonic nozzles during the measurement until the one that is suitable is found.

[016] Pode ser citado como exemplo, um divisor de fluxo tipo flauta conectado a um determinado número de tubulações paralelas, sendo cada tubulação provida com um bocal sônico de diâmetro de garganta diferente. O divisor é capaz de desviar o escoamento para o ramo que contém o bocal adequado para vazão apresentada no momento de interesse.[016] As an example, a flute-type flow divider connected to a certain number of parallel pipes, each pipe provided with a sonic nozzle with a different throat diameter. The divider is able to divert the flow to the branch that contains the suitable nozzle for flow presented at the moment of interest.

[017] Em outra solução existente no mercado, um alojamento rotativo tipo “tambor” ou “carretei” provido com vários bocais sônicos paralelos, e com diâmetros de garganta diferentes, é conectado a um único tubo. Esse tambor é girado até que um bocal sônico adequado ao escoamento que se tem interesse de medir fique alinhado com tubo.[017] In another solution on the market, a rotary “drum” or “reel” type housing provided with several parallel sonic nozzles, and with different throat diameters, is connected to a single tube. This drum is rotated until a sonic nozzle suitable for the flow that you are interested in measuring is aligned with the tube.

4/15 [018] Estas soluções além de não abranger as várias gradações de vazão existentes entre cada calibre de garganta dos bocais sônicos especificados no tambor, também é de difícil aplicação prática, pois o escoamento tem de ser interrompido para se girar o referido tambor até que seja localizado o bocal sônico com geometria adequada à vazão esperada no tubo.4/15 [018] These solutions, in addition to not covering the various flow gradations existing between each throat gauge of the sonic nozzles specified in the drum, are also difficult to apply in practice, as the flow has to be interrupted to rotate the said drum until the sonic nozzle with geometry suitable for the expected flow in the pipe is located.

[019] No entanto seria desejável atingir a confiabilidade da medição apresentada pelos medidores do tipo bocal sônico, em várias aplicações de processos industriais. A literatura técnica especializada apresenta várias sugestões.[019] However, it would be desirable to achieve the reliability of the measurement presented by the sonic nozzle type meters, in various industrial process applications. The specialized technical literature offers several suggestions.

[020] O documento US 2007/0043976 (Cunningham et al.) é um exemplo de solução em que um tambor ou carretei disponibiliza uma série de bocais sônicos para serem escolhidos, mesmo assim a aplicação restringe-se a calibração de outros medidores. Essa linha de solução por troca do bocal acarreta vários problemas e continua a apresentar uma abordagem por diâmetros discretos de garganta, consequentemente para vazões discretas.[020] The document US 2007/0043976 (Cunningham et al.) Is an example of a solution in which a drum or reel provides a series of sonic nozzles to be chosen, even so the application is restricted to the calibration of other meters. This line of solution by changing the nozzle causes several problems and continues to present an approach for discrete throat diameters, consequently for discrete flows.

[021] Os documentos EP 0679873 (Shimizu), US 3,896,670 (Converse et al.) e US 5,880,378 (Behring) apresentam venturis de abertura variável.[021] EP 0679873 (Shimizu), US 3,896,670 (Converse et al.) And US 5,880,378 (Behring) have variable opening ventures.

[022] Em linhas gerais, pode-se dizer que a solução mostrada nos três documentos é similar: em um venturi convencional se introduz uma haste de seção reta variável. A haste é movimentada até que a área do anular formado entre a haste e a garganta do venturi seja a desejada. Essa solução também apresenta uma série de inconvenientes.[022] In general, it can be said that the solution shown in the three documents is similar: in a conventional venturi a rod with a variable straight section is introduced. The stem is moved until the area of the annular formed between the stem and the venturi throat is the desired one. This solution also has a number of drawbacks.

[023] Devemos lembrar que é na região em torno da garganta que ocorrem os fenômenos cruciais que determinam o comportamento dinâmico do venturi. A presença de uma haste nessa região pode prejudicar o desempenho do venturi, o que pode ser aceitável em certas aplicações mas não em medição de vazão. Hastes esbeltas e compridas nessa região provocam instabilidade aumentando as incertezas no[023] We must remember that it is in the region around the throat that the crucial phenomena that determine the dynamic behavior of the venturi occur. The presence of a rod in this region can impair the performance of the venturi, which may be acceptable in certain applications but not in flow measurement. Slender and long stems in this region cause instability increasing the uncertainties in the

5/15 coeficiente de descarga e na própria razão crítica entre as pressões jusante e montante.5/15 discharge coefficient and in the critical ratio between the downstream and upstream pressures.

[024] Além disso, com a configuração conforme apresentada, as hastes são frágeis e representam pontos de retenção de eventuais detritos, suas estruturas de apoio introduzem perdas de carga localizadas e expressivas afetando o desempenho do bocal sônico. Não se trata, portanto, de uma solução com robustez nem precisão.[024] In addition, with the configuration as shown, the rods are fragile and represent points of retention of eventual debris, their support structures introduce localized and significant pressure losses affecting the performance of the sonic nozzle. It is not, therefore, a robust or precise solution.

[025] Deve-se destacar também que bocais-venturi, particularmente os de pequenas dimensões, são peças custosas e de difícil fabricação quando se pretende um rígido controle no acabamento superficial e de tolerâncias na região da garganta. Acabamento este que é imperativo para a precisão requerida em medição de vazão.[025] It should also be noted that venturi nozzles, particularly those with small dimensions, are costly and difficult to manufacture when a strict control of surface finish and tolerances in the throat region is desired. This finish is imperative for the accuracy required in flow measurement.

[026] Diante deste quadro é fácil concluir porque em um parque industrial de grande porte, com centenas de metros de rede tubular através das quais são transportados milhões de metros cúbicos de fluido diariamente, a aplicação de bocais sônicos não se disseminou na prática. Mesmo que a empresa apresente um excelente quadro técnico, inevitavelmente arcará com dificuldades significativas de manobras, paradas e ajustes que não compensam a aplicação.[026] In view of this situation, it is easy to conclude that in a large industrial park, with hundreds of meters of tubular network through which millions of cubic meters of fluid are transported daily, the application of sonic nozzles has not spread in practice. Even if the company has an excellent technical staff, it will inevitably face significant difficulties in maneuvers, stops and adjustments that do not compensate for the application.

[027] É esse problema que a presente invenção visa resolver, viabilizando um único bocal sônico ajustável com base no conceito do venturi de corpo central. Torna-se clara a importância de ultrapassar a limitação imposta até a atualidade de não se dispor de um bocal sônico de abertura variável e de alto desempenho.[027] It is this problem that the present invention aims to solve, enabling a single adjustable sonic nozzle based on the concept of the central body venturi. It becomes clear the importance of overcoming the limitation imposed until today of not having a sonic mouthpiece with variable opening and high performance.

[028] A invenção descrita a seguir objetiva prioritariamente disponibilizar um medidor do tipo bocal sônico, preferencialmente para aplicação em transporte de gases, capaz de atuar em uma grande faixa de vazões, com alta precisão e sem a necessidade de utilizar recursos como tambores ou desvios para o ajuste da operação.[028] The invention described below aims primarily to provide a sonic nozzle type meter, preferably for application in gas transport, capable of acting in a wide range of flow rates, with high precision and without the need to use resources such as drums or deviations to adjust the operation.

[029] Outros objetivos que o medidor de vazão com bocal venturi de corpo[029] Other objectives than the flow meter with body venturi nozzle

6/15 central, objeto da presente invenção, se propõe alcançar são a seguir elencados:6/15 central, object of the present invention, aims to achieve are listed below:

a) Reduzir drasticamente a imprecisão nas medidas de vazão em diversas operações de um parque industrial;a) To drastically reduce the inaccuracy in flow measurements in several operations of an industrial park;

b) Disponibilizar um venturi invertido de escoamento anular;b) Provide an inverted venturi with annular flow;

c) Ser um dispositivo de corpo central com melhor atuação aerodinâmica;c) Be a central body device with better aerodynamic performance;

d) Ter capacidade de adequar-se à faixa de vazão do escoamento sem necessidade de parar o fluxo;d) Have the ability to adapt to the flow rate of the flow without having to stop the flow;

e) Disponibilizar uma ferramenta que oferece um alto grau de precisão de medição de vazão, mas capaz de ser empregada em tarefas diferentes à de calibração.e) Provide a tool that offers a high degree of flow measurement accuracy, but capable of being used in tasks other than calibration.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [030] Refere-se a presente invenção a um equipamento de medição de vazão o qual apresenta um anular de área de passagem variável, sendo basicamente conformado por cinco componentes principais: um corpo central, um alojamento, um atuador, duas zonas de leitura e um processador de fluxo.SUMMARY OF THE INVENTION [030] The present invention relates to a flow measurement equipment which has a variable passage area annular, being basically formed by five main components: a central body, a housing, an actuator, two zones reader and a flow processor.

[031] O corpo central por sua vez é conformado preferencialmente por um sólido de revolução com um formato de gota, e pode ser subdividido em duas porções distintas: a primeira porção semi-esférica voltada contra o sentido fluxo do escoamento, e a segunda porção contraposta a primeira porção, apresenta a extremidade com uma terminação de formato afunilado. A seção reta em que o corpo central atinge o seu diâmetro máximo pode ser considerada como a seção de transição entre primeira porção semi-esférica e a segunda porção afunilada.[031] The central body in turn is preferably formed by a solid of revolution with a drop shape, and can be subdivided into two distinct portions: the first semi-spherical portion turned against the flow direction of the flow, and the second portion opposed to the first portion, it presents the end with a tapered shape termination. The straight section in which the central body reaches its maximum diameter can be considered as the transition section between the first semi-spherical portion and the second tapered portion.

[032] O alojamento apresenta a forma de dois troncos de cone contrapostos pelo maior diâmetro. Um primeiro tronco divergente, onde se aloja coaxialmente o corpo central, e em sequência um segundo tronco convergente.[032] The housing has the shape of two cone trunks opposed by the largest diameter. A first divergent trunk, where the central body is coaxially accommodated, and in sequence a second convergent trunk.

7/15 [033] O atuador é um dispositivo servo atuante de precisão como um motor de passo micrométrico, no qual o corpo central é afixado por meio de um elemento de fixação, tal como uma haste. A referida haste por sua vez é afixada ao corpo central na sua segunda porção afunilada.7/15 [033] The actuator is a precision servo-acting device such as a micrometric stepper motor, in which the central body is attached by means of a fixing element, such as a rod. Said rod is in turn affixed to the central body in its second tapered portion.

[034] O atuador permite deslocar o corpo central num sentido ou noutro coaxialmente ao escoamento de maneira que ele permaneça preferencialmente sempre dentro do tronco divergente.[034] The actuator allows the central body to be displaced in one direction or another coaxially to the flow so that it remains preferably always within the divergent trunk.

[035] As zonas de leitura localizam-se imediatamente à montante e à jusante do alojamento e encontram-se alinhadas e com o mesmo diâmetro da tubulação normal do escoamento que se pretende mensurar.[035] The reading areas are located immediately upstream and downstream of the accommodation and are aligned and with the same diameter as the normal flow pipe to be measured.

[036] A zona de leitura à montante é provida com sensores de pressão e temperatura, bem como a zona de leitura à jusante, sendo que esta atua como um trecho estabilizador do fluxo do escoamento.[036] The upstream reading zone is provided with pressure and temperature sensors, as well as the downstream reading zone, which acts as a stabilizing section of the flow of the flow.

[037] O processador de fluxo recebe os dados registrados e transferidos pelos sensores de temperatura e pressão à montante e à jusante, e determina que deslocamento do corpo central deve ocorrer de forma a estabelecer uma área aberta para o escoamento na garganta, necessária para torná-lo sônico.[037] The flow processor receives the data recorded and transferred by the temperature and pressure sensors upstream and downstream, and determines which displacement of the central body must occur in order to establish an open area for the flow in the throat, necessary to make it sonic.

[038] O deslocamento é estabelecido preferencialmente conforme tabela ou relação matemática gravada no próprio processador de fluxo, por monitoramento das vibrações do corpo central ou da diferença de temperatura entre a garganta e uma posição adequada ao longo do difusor.[038] The displacement is preferably established according to a table or mathematical relationship recorded in the flow processor itself, by monitoring the vibrations of the central body or the temperature difference between the throat and an appropriate position along the diffuser.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [039] A invenção será descrita a seguir mais detalhadamente, em conjunto com os desenhos abaixo relacionados, os quais, meramente a título de exemplo, acompanham o presente relatório, do qual é parte integrante, e nos quais:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [039] The invention will be described in more detail below, together with the drawings listed below, which, purely by way of example, accompany this report, of which it is an integral part, and in which:

[040] A Figura 1 retrata uma vista em corte lateral esquemática da concretização preferida da invenção.[040] Figure 1 shows a schematic side section view of the preferred embodiment of the invention.

8/158/15

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [041] A presente invenção refere-se a um medidor de vazão de fluidos, particularmente de gases escoando em tubulações. Trata-se basicamente de um venturi anular de área de passagem variável acoplado a um sistema de controle que, a partir de informações coletadas no venturi, determina a área de passagem na qual há a transição de escoamento sub-crítico para escoamento critico. Definida essa área e conhecidas as condições à montante e as propriedades do fluido, é possível um cálculo preciso da vazão.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [041] The present invention relates to a flow meter for fluids, particularly gases flowing through pipes. It is basically an annular venturi with variable passage area coupled to a control system that, based on information collected in the venturi, determines the passage area in which there is a transition from sub-critical flow to critical flow. Once this area is defined and the upstream conditions and fluid properties are known, an accurate flow calculation is possible.

[042] A descrição detalhada da invenção poderá ser melhor compreendida acompanhando-se paralelamente a Figura 1, que revela uma vista em corte lateral e esquemático da proposta agora apresentada. O escoamento a ser medido neste exemplo ocorre da esquerda para a direita, conforme indicado pela seta.[042] The detailed description of the invention can be better understood by following, in parallel, Figure 1, which reveals a schematic side and sectional view of the proposal now presented. The flow to be measured in this example occurs from left to right, as indicated by the arrow.

[043] O medidor de vazão com bocal venturi de corpo central (100) é conformado basicamente por cinco componentes básicos, a saber: um corpo central (10), um alojamento (20), um atuador (30), duas zonas de leitura (40 e 40’) e um processador de fluxo (50).[043] The flow meter with central body venturi nozzle (100) consists basically of five basic components, namely: a central body (10), a housing (20), an actuator (30), two reading zones (40 and 40 ') and a flow processor (50).

[044] O corpo central (10) é conformado preferencialmente por um sólido de revolução com um formato de gota, e pode ser subdividido em duas porções distintas: a primeira porção semi-esférica (11) voltada contra o sentido fluxo do escoamento; a segunda porção (12), contraposta a primeira porção (11), apresenta a extremidade com uma terminação de formato afunilado.[044] The central body (10) is formed preferably by a solid of revolution with a drop shape, and can be subdivided into two distinct portions: the first semi-spherical portion (11) turned against the flow direction of the flow; the second portion (12), opposed to the first portion (11), presents the end with a tapered shape termination.

[045] O corpo central (10) tem a sua segunda porção afunilada (12) afixada a um atuador (30), por meio de um elemento de fixação, tal como uma haste (13).[045] The central body (10) has its second tapered portion (12) affixed to an actuator (30), by means of a fixing element, such as a rod (13).

[046] A seção reta em que o corpo central (10) atinge o seu diâmetro máximo (10’) pode ser considerada como a seção de transição entre primeira porção semi-esférica (11) e a segunda porção afunilada (12).[046] The straight section in which the central body (10) reaches its maximum diameter (10 ') can be considered as the transition section between the first semi-spherical portion (11) and the second tapered portion (12).

9/15 [047] O corpo central (10) pode ser manufaturado em diversos materiais simples ou compósitos, de acordo com a exigência da aplicação em termos de acabamento superficial e tolerâncias. Pode ser, por exemplo, manufaturado em um material de menor custo e recoberto com outro mais nobre, barateando sua fabricação.9/15 [047] The central body (10) can be manufactured in several simple or composite materials, according to the application requirement in terms of surface finish and tolerances. It can, for example, be manufactured in a lower cost material and covered with a more noble one, making it cheaper to manufacture.

[048] O corpo central (10) é posicionado coaxialmente dentro de um alojamento (20), em forma de dois troncos de cone contrapostos pelo maior diâmetro. Um primeiro tronco divergente (21), onde se aloja o corpo central (10), e em sequência um segundo tronco convergente (22).[048] The central body (10) is positioned coaxially inside a housing (20), in the form of two cone trunks opposed by the largest diameter. A first divergent trunk (21), where the central body (10) is housed, and in sequence a second convergent trunk (22).

[049] O ângulo de abertura do tronco divergente (21) do referido alojamento (20) deve estar preferencialmente na faixa de 0o a 5o. E o tronco convergente (22) preferencialmente na faixa de 15° a 25°. No entanto, de acordo com a aplicação, outras inclinações podem ser empregadas fora dessas faixas preferenciais.[049] The opening angle of the divergent trunk (21) of said housing (20) should preferably be in the range of 0 o to 5 o . And the convergent trunk (22) preferably in the range of 15 ° to 25 °. However, according to the application, other inclinations can be used outside these preferred ranges.

[050] O corpo central (10) deve apresentar um comprimento suficiente para que ao ser montado dentro do alojamento (20), a sua porção semiesférica (11) seja posicionada após o início do tronco divergente (21), e a segunda porção afunilada (12), com a respectiva haste (13) de sustentação, fique posicionada antes do plano de encontro dos troncos divergente (21) e convergente (22). A referida haste (13) por sua vez é afixada a um atuador (30), um dispositivo servo atuante de precisão tal como um motor de passo micrométrico.[050] The central body (10) must be of sufficient length so that when it is mounted inside the housing (20), its semi-spherical portion (11) is positioned after the beginning of the divergent trunk (21), and the second tapered portion (12), with the respective support rod (13), is positioned before the divergent (21) and convergent (22) trunk meeting plane. Said rod (13) is in turn attached to an actuator (30), a precision servo-acting device such as a micrometric stepper motor.

[052] O atuador permite deslocar o corpo central (10) num sentido ou noutro, coaxialmente ao escoamento, de maneira que ele permaneça preferencialmente sempre dentro do tronco divergente (21).[052] The actuator allows the central body (10) to be moved in one direction or another, coaxially to the flow, so that it remains preferably always within the divergent trunk (21).

[053] O escoamento do fluido ocorre na área formada pelo anular entre a superfície interna do alojamento (20) e a superfície externa do corpo central (10).[053] The flow of fluid occurs in the area formed by the annular between the internal surface of the housing (20) and the external surface of the central body (10).

[054] A área do anular, desde o início do tronco divergente (21) até a seção de diâmetro máximo (10’) do corpo central (10), é progressivamente[054] The annular area, from the beginning of the divergent trunk (21) to the maximum diameter section (10 ’) of the central body (10), is progressively

10/15 reduzida. Este trecho é considerado como o bocal do venturi de corpo central.10/15 reduced. This section is considered as the mouthpiece of the central body venturi.

[055] Quando o corpo central (10) diminui de diâmetro, consequentemente, a área anular de passagem ao escoamento aumenta até que se atinja a área máxima correspondente à seção reta do alojamento (20). Este segundo trecho é considerado como o difusor do venturi.[055] When the central body (10) decreases in diameter, consequently, the annular area of passage to the flow increases until the maximum area corresponding to the straight section of the housing is reached (20). This second section is considered as the venturi diffuser.

[056] A seção reta de maior diâmetro (10’) do corpo central (10) e que é a fronteira de transição entre o bocal e o difusor é chamada de garganta (10”) do venturi.[056] The straight section with the largest diameter (10 ') of the central body (10) and which is the transition boundary between the nozzle and the diffuser is called the venturi throat (10 ”).

[057] Embora preferencialmente a garganta (10”) tenha comprimento infinitesimal, por ser apenas uma seção reta, alternativamente pode ser utilizada uma garganta de comprimento finito.[057] Although preferably the throat (10 ”) has infinitesimal length, as it is only a straight section, alternatively a finite length throat can be used.

[058] Nesse caso, na seção de transição entre a porção semi-esférica (11) e a segunda porção afunilada (12), o corpo central (10) podería apresentar a sua seção de maior diâmetro (10’) estendida por um comprimento determinado.[058] In this case, in the transition section between the semi-spherical portion (11) and the second tapered portion (12), the central body (10) could have its largest diameter section (10 ') extended by a length determined.

[059] Imediatamente a montante e a jusante do alojamento (20) encontram-se, respectivamente, as zonas de leitura (40) e (40’), alinhadas e com o mesmo diâmetro da tubulação normal do escoamento que se pretende mensurar.[059] Immediately upstream and downstream of the housing (20) are, respectively, the reading areas (40) and (40 '), aligned and with the same diameter as the normal flow pipe to be measured.

[060] A zona de leitura (40) à montante é provida com sensores (41) de pressão e temperatura. Alternativamente também pode ser provido um ponto de coleta e análise da composição do fluido.[060] The reading zone (40) upstream is provided with pressure and temperature sensors (41). Alternatively, a collection point and analysis of the fluid composition can also be provided.

[061] Nesse trecho podem ser disponibilizados, conforme a conveniência do projeto, dispositivos de retificação do escoamento conhecidos da técnica.[061] In this section, flow rectification devices known to the art may be made available, according to the convenience of the project.

[062] A zona de leitura (40’) à jusante também é provida com sensores (41’) de pressão e temperatura, mas atua como um trecho estabilizador do fluxo do escoamento.[062] The reading zone (40 ’) downstream is also provided with pressure and temperature sensors (41’), but it acts as a stabilizing section of the flow of the flow.

11/15 [063] Os dados registrados pelos sensores (41) e (41 ’) são transferidos a um processador de fluxo (50).11/15 [063] The data recorded by the sensors (41) and (41 ’) are transferred to a flow processor (50).

[064] Portanto, o medidor de vazão com bocal venturi de corpo central (100) basicamente consiste num bocal-venturi de corpo central que pode ser deslocado coaxialmente de maneira controlada no interior de um alojamento (20). Com isso a área de maior restrição ao escoamento, isto é, a área da garganta (10”) do bocal-venturi é variável. Assim, o medidor proposto funciona como um bocal sônico de abertura variável alinhado ao escoamento.[064] Therefore, the flow meter with central body venturi nozzle (100) basically consists of a central body venturi nozzle that can be moved coaxially in a controlled manner inside a housing (20). As a result, the area with the greatest flow restriction, that is, the area of the throat (10 ”) of the nozzle-venturi is variable. Thus, the proposed meter functions as a sonic nozzle with variable opening aligned with the flow.

[065] O fluido proveniente de certa fonte escoa pela tubulação e acessa o medidor de vazão com bocal venturi de corpo central (100) pela zona de leitura (40), passa pelo anular entre o alojamento (20) e o corpo central (10) e após deixar o alojamento (20), escoa pela zona de leitura (40’) até seu destino final.[065] The fluid from a certain source flows through the pipe and accesses the flow meter with central body venturi nozzle (100) through the reading area (40), passes through the annular between the housing (20) and the central body (10 ) and after leaving the accommodation (20), it flows through the reading area (40 ') until its final destination.

[066] Tal como em um bocal sônico convencional o medidor de vazão com bocal venturi de corpo central (100) permite estabelecer o escoamento crítico com pequena perda de carga.[066] As in a conventional sonic nozzle, the flow meter with central body venturi nozzle (100) allows to establish the critical flow with a small pressure drop.

[067] A movimentação do corpo central (10) é realizada por meio de um motor de passo micrométrico, bem conhecido no estado da técnica, e o deslocamento do corpo central (10) estabelece a área aberta de escoamento da garganta (10”) conforme tabela ou relação matemática gravada no processador de fluxo (50).[067] The movement of the central body (10) is carried out by means of a micrometric stepper motor, well known in the state of the art, and the displacement of the central body (10) establishes the open flow area of the throat (10 ”) according to table or mathematical relation recorded in the flow processor (50).

[068] O processador de fluxo (50) monitora as pressões e temperaturas à montante e à jusante, e determina que deslocamento do corpo central (10) deve ocorrer de forma a estabelecer uma área aberta para o escoamento na garganta (10”), necessária para torná-lo sônico.[068] The flow processor (50) monitors the pressures and temperatures upstream and downstream, and determines which displacement of the central body (10) must occur in order to establish an open area for the flow in the throat (10 ”), necessary to make you sonic.

[069] Esse deslocamento requerido pode ser determinado pelo processamento, por exemplo, a partir de relações matemáticas baseadas em testes experimentais prévios.[069] This required displacement can be determined by processing, for example, from mathematical relationships based on previous experimental tests.

[070] Na técnica comum para medidores de vazão do tipo sônico, a vazão[070] In the common technique for sonic type flow meters, the flow

12/15 deve ser incrementada até que se atinja um escoamento crítico na região da garganta, neste momento sabe-se que é gerada uma onda de choque no interior do venturi, confirmando-se que foi estabelecido um escoamento crítico do fluido.12/15 must be increased until a critical flow is reached in the throat region, at this moment it is known that a shock wave is generated inside the venturi, confirming that a critical flow of the fluid has been established.

[071] No entanto para estabelecer a medição da vazão na invenção proposta, a área da garganta é variada alterando-se o posicionamento do corpo central (10) até que o escoamento sônico se estabeleça na garganta (10”) anular. Nesse momento conhecendo-se a pressão, temperatura e composição do fluido à montante do corpo central, pode-se calcular com elevada precisão a vazão do escoamento existente na rede.[071] However, to establish the flow measurement in the proposed invention, the throat area is varied by changing the positioning of the central body (10) until the sonic flow is established in the annular throat (10 ”). At that moment, knowing the pressure, temperature and composition of the fluid upstream of the central body, it is possible to calculate the flow rate in the network with high precision.

[072] O deslocamento do corpo central (10) pode ser determinado por um sensor de pressão provido internamente ao próprio corpo central (10) (não mostrado na Figura 1), capaz de medir a pressão do escoamento na garganta (10”). Essa informação adicional é monitorada pelo processador de fluxo (50) de maneira a determinar com maior precisão a posição correta em que o corpo central (10) deve estar para que o escoamento na garganta (10”) do venturi seja sônico.[072] The displacement of the central body (10) can be determined by a pressure sensor provided internally to the central body itself (10) (not shown in Figure 1), capable of measuring the flow pressure in the throat (10 ”). This additional information is monitored by the flow processor (50) in order to more accurately determine the correct position in which the central body (10) must be in order for the flow in the throat (10 ”) of the venturi to be sonic.

[073] Dessa maneira ao invés de se fornecer um bocal venturi sônico que opere com uma determinada vazão pré-determinada, a invenção provê um medidor venturi que altera sua área da garganta até que se atinja um escoamento crítico para a vazão existente na rede.[073] In this way, instead of providing a sonic venturi nozzle that operates with a predetermined flow, the invention provides a venturi meter that changes its throat area until a critical flow for the existing flow in the network is reached.

[074] O processador de fluxo (50) também é capaz de contabilizar, caso disponível, a composição do fluido fornecida por um cromatógrafo online não mostrado na figura. Com esses dados a vazão pode ser estabelecida com maior precisão.[074] The flow processor (50) is also able to account, if available, for the fluid composition provided by an online chromatograph not shown in the figure. With these data the flow can be established with greater precision.

[075] Em outro procedimento de leitura, as vibrações das ondas de choque durante seu deslocamento dentro do alojamento (20), ocasionadas pela passagem brusca de escoamento supersônico para subsônico ao longo do trecho difusor, podem ser captadas por um sensor provido no corpo central (10), e enviadas ao processador de fluxo (50).[075] In another reading procedure, the vibrations of shock waves during their displacement inside the housing (20), caused by the sudden passage of supersonic to subsonic flow along the diffuser section, can be captured by a sensor provided in the central body (10), and sent to the flow processor (50).

13/15 [076] Dessa maneira o posicionamento do corpo central (10) é variado até que se perceba que a onda de choque se deslocou ao longo da segunda porção afunilada (12) até chegar exatamente na garganta (10”), quando então, não há mais onda de choque. Nesse momento conhecendo-se a pressão, temperatura e composição do fluido à montante do corpo central (10) pode-se calcular a vazão do escoamento com elevada precisão.13/15 [076] In this way, the positioning of the central body (10) is varied until it is noticed that the shock wave has moved along the second tapered portion (12) until it reaches exactly the throat (10 ”), when then , there is no more shock wave. At that moment, knowing the pressure, temperature and fluid composition upstream of the central body (10), it is possible to calculate the flow rate with high precision.

[077] Em ainda outro procedimento de leitura possível, as temperaturas na garganta (10”) e em uma posição ao longo do difusor do venturi são monitoradas.[077] In yet another possible reading procedure, the temperatures in the throat (10 ”) and in a position along the venturi diffuser are monitored.

[078] O corpo central (10) é deslocado até que a diferença entre essas temperaturas alcance um máximo o que significa que o escoamento crítico foi estabelecido com a menor diferença de pressão ao longo do venturi, ou seja, significa que o escoamento na garganta (10”) é sônico.[078] The central body (10) is displaced until the difference between these temperatures reaches a maximum, which means that the critical flow has been established with the least pressure difference along the venturi, that is, it means that the flow in the throat (10 ”) is sonic.

[079] Para que esse procedimento seja usado há a necessidade de se instalar dois sensores de temperatura internamente ao corpo central, (sensores esses não mostrados na Figura 1) para que um meça a temperatura do escoamento na garganta (10”) e outro instalado de tal modo que meça a temperatura em alguma posição da segunda porção afunilada (12), sendo essas informações enviadas e processadas pelo processador de fluxo (50).[079] For this procedure to be used there is a need to install two temperature sensors internally to the central body, (sensors not shown in Figure 1) so that one measures the flow temperature in the throat (10 ”) and another installed in such a way that it measures the temperature in some position of the second tapered portion (12), this information being sent and processed by the flow processor (50).

[080] Alterações configurativas do alojamento (20) podem ser introduzidas sem que o princípio inventivo de funcionamento do medidor de vazão com bocal venturi de corpo central (100) seja alterado, por exemplo, o primeiro trecho onde se aloja o corpo central (10) pode ser convergente e o que lhe segue ser divergente, ou, ainda, o alojamento (20) pode apresentar um perfil com certa curvatura (ao contrário do perfil linear mostrado na Figura 1) para que, por exemplo, a variação da área na garganta (10”) provocada pelo deslocamento do corpo central, ao invés de ser quadrática, siga outra lei de variação mais conveniente para o controle a partir do processador de fluxo. Transições suaves entre as seções de medição 40 e 40’ e o[080] Configurative changes to the housing (20) can be introduced without the inventive principle of operation of the flow meter with central body venturi nozzle (100) being changed, for example, the first section where the central body is located (10 ) can be convergent and what follows is divergent, or the housing (20) can present a profile with a certain curvature (in contrast to the linear profile shown in Figure 1) so that, for example, the variation of the area in throat (10 ”) caused by the displacement of the central body, instead of being quadratic, follow another law of variation more convenient for the control from the flow processor. Smooth transitions between measurement sections 40 and 40 ’and the

14/15 alojamento (20) também podem ser adicionadas. Isso não altera o princípio de operação da invenção.14/15 accommodation (20) can also be added. This does not alter the principle of operation of the invention.

[081] A conformação da primeira porção (11) pode possuir a forma de um cone ou de um semi-elipsóide [082] Vibrações do corpo central induzidas eventualmente pelo escoamento podem ser compensadas pela forma de sustentação do corpo central, pela alteração da rigidez do corpo, seja empregando materiais adequados ou com uma conformação com ocos internos, especialmente na região do bocal. Podem, até mesmo, serem compensadas via software no processador de fluxo.[081] The conformation of the first portion (11) may have the shape of a cone or a semi-ellipsoid [082] Vibrations of the central body eventually induced by the flow can be compensated by the support of the central body, by changing the stiffness of the body, either using suitable materials or with a conformation with internal hollows, especially in the nozzle region. They can even be compensated via software on the flow processor.

[083] Deve-se destacar que, qualquer que seja a configuração adotada, a presença da haste (13) de sustentação do corpo central (10) não interfere na precisão da leitura de vazão, pois qualquer perturbação que este componente venha ocasionar ocorrerá após o ponto do escoamento crítico, localizado na garganta (10”). Qualquer perturbação à jusante, após o escoamento estrangulado, não se propaga à montante.[083] It should be noted that, whatever the configuration adopted, the presence of the rod (13) supporting the central body (10) does not interfere with the accuracy of the flow reading, as any disturbance that this component will cause will occur after the point of critical flow, located in the throat (10 ”). Any disturbance downstream after the strangled flow is not propagated upstream.

[084] Outra vantagem inquestionável de se adotar o dispositivo proposto, é que por ser extremamente fácil de adequá-lo para que estabeleça um escoamento sônico em uma rede cujo volume é totalmente desconhecido, pode ser adotado em todas as unidades operacionais que necessitem precisão na medição de vazão.[084] Another unquestionable advantage of adopting the proposed device, is that because it is extremely easy to adapt it to establish a sonic flow in a network whose volume is totally unknown, it can be adopted in all operational units that need precision in flow measurement.

[085] A invenção pode ser ainda usada com vantagem em certas aplicações específicas, em que se deseja impor uma vazão prescrita para alimentar um sistema O processador de fluxo poderá ajustar o corpo central para que passe por ele a vazão prescrita, incorporando num só elemento o papel de medição e de controle, enquanto que, na solução convencional, esses elementos são separados.[085] The invention can also be used with advantage in certain specific applications, in which it is desired to impose a prescribed flow to feed a system. The flow processor can adjust the central body so that the prescribed flow passes through it, incorporating in a single element the role of measurement and control, whereas, in the conventional solution, these elements are separated.

[0086] Uma vez eliminadas as dificuldades de se estabelecer um escoamento crítico, mesmo que a vazão seja alterada durante o tempo de medição, o procedimento de medição de vazão por bocal sônico deixa de[0086] Once the difficulties of establishing a critical flow are eliminated, even if the flow rate changes during the measurement time, the flow measurement procedure by sonic nozzle is no longer

15/15 ser considerado trabalhoso e sensível, e consequentemente, sua execução deixa também de ser restrita a laboratórios ou bancadas de calibração, podendo ser aplicada em cenários de produção.15/15 be considered laborious and sensitive, and consequently, its execution is no longer restricted to laboratories or calibration benches, but can be applied in production scenarios.

[087] A invenção foi aqui descrita com referência sendo feita à suas concretizações preferidas. Deve, entretanto, ficar claro, que a invenção não está limitada às concretizações reveladas, pois aqueles com habilidades na técnica irão imediatamente perceber que alterações e substituições podem ser feitas dentro deste conceito inventivo aqui descrito.[087] The invention has been described herein with reference to its preferred embodiments. It should, however, be made clear, that the invention is not limited to the embodiments disclosed, as those skilled in the art will immediately realize that changes and substitutions can be made within this inventive concept described here.

Claims (18)

REIVINDICAÇÕES 1- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, o qual apresenta um anular de área de passagem variável, caracterizado por compreender basicamente cinco componentes principais:1- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, which has a variable passage area ring, characterized by basically comprising five main components: - um corpo central (10), conformado preferencialmente por um sólido de revolução com um formato de gota, e subdividido em duas porções distintas, a primeira porção semi-esférica (11) voltada contra o sentido fluxo do escoamento, e a segunda porção (12), contraposta à primeira porção (11), apresenta a extremidade com uma terminação de formato afunilado; a seção reta em que o corpo central (10) atinge o seu diâmetro máximo (10’) pode ser considerada como a seção de transição entre a primeira porção semi-esférica (11) e a segunda porção afunilada (12);- a central body (10), preferably formed by a solid of revolution with a drop shape, and subdivided into two distinct portions, the first semi-spherical portion (11) facing the flow direction of the flow, and the second portion ( 12), opposed to the first portion (11), presents the end with a tapered shape termination; the straight section in which the central body (10) reaches its maximum diameter (10 ’) can be considered as the transition section between the first semi-spherical portion (11) and the second tapered portion (12); - um alojamento (20), o qual apresenta a forma de dois troncos de cone contrapostos pelo maior diâmetro; um primeiro tronco divergente (21), onde se aloja coaxialmente o corpo central (10), e em sequência um segundo tronco convergente (22);- a housing (20), which has the shape of two cone trunks opposed by the largest diameter; a first divergent trunk (21), where the central body (10) is coaxially housed, and in sequence a second convergent trunk (22); - um atuador (30), constituído por um dispositivo servo atuante de precisão como um motor de passo micrométrico, no qual o corpo central (10) é afixado por meio de um elemento de fixação, tal como uma haste (13); a referida haste (13) ser afixada ao corpo central (10) na sua segunda porção afunilada (12); o atuador permitir deslocar o corpo central (10) num sentido ou noutro coaxialmente ao escoamento de maneira que ele permaneça preferencialmente sempre dentro do tronco divergente (21);- an actuator (30), constituted by a servo-acting precision device such as a micrometric stepper motor, in which the central body (10) is attached by means of a fixing element, such as a rod (13); said rod (13) being affixed to the central body (10) in its second tapered portion (12); the actuator allows the central body (10) to be displaced in one direction or another coaxially to the flow so that it remains preferably always within the divergent trunk (21); - duas zonas de leitura (40 e 40’), localizadas imediatamente à montante e à jusante do alojamento (20) e alinhadas e com o mesmo diâmetro da tubulação normal do escoamento que se pretende mensurar; a zona de leitura (40) à montante ser provida - two reading areas (40 and 40 '), located immediately upstream and downstream of the housing (20) and aligned and with the same diameter as the normal flow pipe to be measured; the reading area (40) upstream is provided 2/5 com sensores (41) de pressão e temperatura; a zona de leitura (40') à jusante também ser provida com sensores (41’) de pressão e temperatura; e2/5 with pressure and temperature sensors (41); the reading zone (40 ') downstream also be provided with pressure and temperature sensors (41'); and - um processador de fluxo (50), que recebe os dados registrados e transferidos pelos sensores (41) e (41’); monitora as pressões e temperaturas à montante e à jusante, e determina que deslocamento do corpo central (10) deve ocorrer de forma a estabelecer uma área aberta para o escoamento na garganta (10”), necessária para torná-lo sônico; dito deslocamento preferencialmente conforme tabela ou relação matemática gravada no processador de fluxo (50).- a flow processor (50), which receives the data recorded and transferred by the sensors (41) and (41 '); monitors pressures and temperatures upstream and downstream, and determines which displacement of the central body (10) must occur in order to establish an open area for the flow in the throat (10 ”), necessary to make it sonic; said displacement preferably according to the table or mathematical relation recorded in the flow processor (50). 2- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o corpo central (10) apresentar um comprimento suficiente para que ao ser montado dentro do alojamento (20), a sua porção semi-esférica (11) seja posicionada após o início do tronco divergente (21), e a segunda porção afunilada (12), com a respectiva haste (13) de sustentação, fique posicionada antes do plano de encontro dos troncos divergente (21) e convergente (22).2- FLOW METER WITH VENTURI CENTRAL BODY NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the central body (10) has a sufficient length so that when it is mounted inside the housing (20), its semi-spherical portion ( 11) is positioned after the beginning of the divergent trunk (21), and the second tapered portion (12), with the respective support rod (13), is positioned before the divergent (21) and convergent (22) trunk meeting plane ). 3- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o corpo central (10) ser manufaturado em diversos materiais simples ou compósitos, de acordo com a exigência da aplicação em termos de acabamento superficial e tolerâncias.3- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the central body (10) is manufactured in several simple or composite materials, according to the application requirement in terms of surface finish and tolerances . 4- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o corpo central (10) ser manufaturado em um material de menor custo e recoberto com outro mais nobre, barateando sua fabricação.4- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the central body (10) is manufactured in a material of lower cost and covered with a more noble one, making it cheaper to manufacture. 5- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o ângulo de 5- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized by the angle of 3/5 abertura do tronco divergente (21) do referido alojamento (20) estar preferencialmente na faixa de 0o a 5o.3/5 opening of the divergent trunk (21) of said housing (20) is preferably in the range of 0 o to 5 o . 6- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o ângulo de abertura do tronco convergente (22) deve estar preferencialmente na faixa de 15° a 25°.6- FLOW METER WITH VENTURI CENTRAL BODY NOZZLE, according to the main claim, characterized by the opening angle of the convergent trunk (22) should preferably be in the range of 15 ° to 25 °. 7- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o escoamento do fluido ocorrer na área formada pelo anular entre a superfície interna do alojamento (20) e a superfície externa do corpo central (10).7- FLOW METER WITH VENTURI CENTRAL BODY NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the fluid flow occurs in the area formed by the annular between the internal surface of the housing (20) and the external surface of the central body (10) . 8- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por apresentar um trecho em que a área do anular, desde o início do tronco divergente (21) até a seção de diâmetro máximo (10’) do corpo central (10) é progressivamente reduzida, este primeiro trecho é considerado como o bocal do venturi de corpo central.8- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized by a section in which the annular area, from the beginning of the divergent trunk (21) to the maximum diameter section (10 ') of the central body (10) is progressively reduced, this first stretch is considered as the mouthpiece of the central body venturi. 9- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por apresentar um trecho em que o corpo central (10) diminui de diâmetro e consequentemente a área anular de passagem ao escoamento aumenta até que se atinja a área máxima correspondente à seção reta do alojamento (20), este segundo trecho é considerado como o difusor do venturi de corpo central.9- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized by having a section in which the central body (10) decreases in diameter and, consequently, the annular area of passage to the flow increases until it reaches the maximum area corresponding to the straight section of the housing (20), this second section is considered as the diffuser of the central body venturi. 10- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por alternativamente a seção reta de maior diâmetro (10’) do corpo central (10), de comprimento infinitesimal e fronteira de transição entre o bocal e o difusor, corresponder à garganta (10”) do venturi.10- FLOW METER WITH VENTURI CENTRAL BODY NOZZLE, according to the main claim, characterized by alternatively the largest diameter straight section (10 ') of the central body (10), of infinitesimal length and transition border between the nozzle and the diffuser, match the venturi throat (10 ”). 11- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, 11- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, 4/5 de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a garganta (10”) apresentar uma garganta de comprimento finito.4/5 according to claim 10, characterized in that the throat (10 ") has a throat of finite length. 12- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por a zona de leitura (40) à montante ser provida com sensores (41) de pressão e temperatura, e alternativamente também ser provido um ponto de coleta e análise da composição do fluido.12- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the reading zone (40) upstream is provided with pressure and temperature sensors (41), and alternatively also a collection and analysis of fluid composition. 13- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por a zona de leitura (40) à montante ser provida com sensores (41) de pressão e temperatura, e alternativamente também ser provido de dispositivos de retificação do escoamento.13- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the reading area (40) upstream is provided with pressure and temperature sensors (41), and alternatively also be provided with pressure devices. flow rectification. 14- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por um sensor de pressão provido internamente ao próprio corpo central (10) ser capaz de medir a pressão do escoamento na garganta (10”) fornecendo ao processador de fluxo (50) informação adicional de maneira a determinar com maior precisão a posição correta em que o corpo central (10) deve estar para que o escoamento na referida garganta (10”) do venturi seja sônico.14- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized by a pressure sensor provided internally to the central body itself (10) to be able to measure the flow pressure in the throat (10 ”) supplying the flow processor (50) additional information in order to more accurately determine the correct position in which the central body (10) must be so that the flow in said venturi throat (10 ”) is sonic. 15- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por as vibrações das ondas de choque dentro do alojamento (20) serem captadas por um sensor provido no corpo central (10), e enviadas ao processador de fluxo (50) de maneira a determinar o posicionamento do referido corpo central (10) até que a onda de choque chegue exatamente na garganta (10”).15- FLOW METER WITH VENTURI CENTRAL BODY NOZZLE, according to the main claim, characterized by the shock wave vibrations inside the housing (20) being captured by a sensor provided in the central body (10), and sent to the processor flow (50) in order to determine the positioning of said central body (10) until the shock wave arrives exactly in the throat (10 ”). 16- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por prover-se dois sensores de temperatura internamente ao corpo central, 16- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized by providing two temperature sensors internally to the central body, 5/5 um na garganta (10”) e outro em uma posição ao longo do difusor do venturi, sendo as respectivas informações enviadas ao processador de fluxo (50), para que se determine a posição do corpo central (10) na qual o escoamento na garganta (10”) é sônico.5/5 one in the throat (10 ”) and another in a position along the venturi diffuser, the respective information being sent to the flow processor (50), so that the position of the central body (10) in which the flow in the throat (10 ”) is sonic. 17- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o alojamento (20) apresentar alternativamente uma configuração em que o primeiro trecho onde se aloja o corpo central (10) é convergente e o que lhe segue é divergente.17- FLOW METER WITH VENTURI CENTRAL BODY NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the accommodation (20) alternatively presents a configuration in which the first section where the central body (10) is located converges and what follows is divergent. 18- MEDIDOR DE VAZÃO COM BOCAL VENTURI DE CORPO CENTRAL, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por alternativamente a primeira porção (11) apresentar uma conformação com formato de um cone ou de um semi-elipsóide.18- FLOW METER WITH CENTRAL BODY VENTURI NOZZLE, according to the main claim, characterized in that the first portion (11) alternatively has a conical or semi-ellipsoid shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104941043B (en) * 2015-07-16 2017-08-04 深圳市普博科技有限公司 The calibration method and system of a kind of Venturi
CN109282864B (en) * 2018-08-19 2020-03-20 中国海洋石油总公司 Downhole V-cone gas flow testing device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB891159A (en) * 1957-03-20 1962-03-14 Holmes & Co Ltd W C Improvements in or relating to the reduction or substantial elimination of pressure fluctuations in pipe lines
US3896670A (en) * 1970-04-30 1975-07-29 Scans Associates Inc Venturi meter
GB9323873D0 (en) * 1993-11-19 1994-01-05 British Gas Plc Carburettor
JPH07301345A (en) * 1994-04-30 1995-11-14 Horiba Ltd Variable type critical flow venturi
US5880378A (en) * 1996-08-19 1999-03-09 Southwest Research Institute Critical flow venturi with variable and continuous range

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