BRMU8702878U2 - equipamento de instrumentação industrial, laboratorial, comercial, ou outros, destinado à medição de nìvel e/ou volume de qualquer lìquido - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAçãO INDUSTRIAL,LABORATORIAL,COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO à MEDIçãO DE NìVEL E/OU VOLUME DE QUALQUER LìQUIDO. A presente patente de Modelo de Utilidade diz respeito a Equipamento Para Instrumentação Laboratorial Destinado à Medição de Nível e/ou Volume de Qualquer Líquido (1), caracterizado por ser constituído por um sistema de medição de nível e/ou volume, composto por compressor (2), injetor (3), sensor interno isolado termicamente (4), sensor de temperatura (5) ligado a um hardware (6) e válvulas solenóides (7) o qual foi desenvolvido com o objetivo de aumentar a sensibilidade, acuracidade e precisão na medição de nível ou volume de líquidos em geral, com melhoramentos técnicos aplicados no sistema pneumático que vai até o sensor de pressão e no tratamento estatístico das variações dos dados fornecidos pelo aparelho. O Equipamento ganhou as seguintes funções a partir dos melhoramentos acima descritos: - Compensação da variação da perda de carga provocada pelo insuflamento de ar no sistema em função de temperatura ambiente; - Compensação da variação da perda de carga provocada pelo insuflamento de ar no sistema em função da variação da temperatura do combustível/líquido que está no tanque; - Inclusão de sensor de temperatura; -Medição da densidade do líquido:;- Detecção de água em tanques com líquidos não miscíveis (por exemplo: gasolina ou diesel; - Teste de Estanqueidade é um teste que detecta se um tanque está furado.

Description

EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL,COMERCIAL,OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO".

1. -INTRODUÇÃO

O presente relatório descritivo de Patente de Modelo de Utilidade diz respeito à Equipamento de Instrumentação Industrial. Laboratorial,Comercial,ou outros, Destinado à Medição de Nível e/ou Volume de qualquer Líquido composto por um sistema de medição de nível e/ou volume o qual foi desenvolvido com o objetivo de aumentar a sensibilidade, acuracidade e precisão na medição de nível ou volume de líquidos em geral, com melhoramentos técnicos aplicados no sistema pneumático que vai até o sensor de pressão e no tratamento estatístico das variações dos dados fornecidos pelo aparelho o qual apresenta, de maneira geral, leitura de precisão, expressa em porcentagem do fundo de escala, que é aumentada para precisões de até 0,0001%, dependendo das características do líquido e do tanque que o contém.

Para dar mais estabilidade ao sensor, ele foi colocado em uma caixa que garante o isolamento térmico em relação ao ambiente.Nesta mesma caixa foi colocado um sensor de temperatura e um mini aquecedor que garante a temperatura interna da caixa constante durante todo o ano.

2. - CAMPO DE APLICAÇÃO

O campo de aplicação deste Equipamento de Instrumentação Laboratorial destinado à Medição de Nível e/ou Volume de qualquer Líquido, pertencente ao campo dos equipamentos pneumáticos utilizados em estabelecimentos industriais, laboratoriais,comerciais, entre outros, nos quais são manuseados produtos líquidos químicos ou não, combustíveis líquidos, água, etc.

3. -FINALIDADE

A finalidade deste Equipamento de Instrumentação Industrial, Laboratorial,Comercial,ou outros Destinado à Medição de Nível e/ou Volume de Qualquer Líquido, conforme o seu nome diz, visa fazer leituras defundo de escala, no sensor, com reais precisões.

4. - ESTADO DA TÉCNICA.

No estado da técnica, verificamos o Pedido de Patente de Modelo de Utilidade protocolado pelo mesmo autor, intitulada "Melhoramentos Técnicos Introduzidos Em Equipamento De Instrumentação Industrial, Laboratorial, Comercial, Ou Outros, Destinado À Medição De Nível E/Ou Volume De Qualquer Líquido" depositada em 25.08.2006 sob o n° MU8601845-0, a qual trata de equipamentos de instrumentação referentes à leitura de medição de nível e/ou volume de líquidos que utilizem pressão.

5. - DIFERENCIAL TÉCNICO.

Visando oferecer alternativas ou variantes técnicas de maior precisão/acuracidade e, em vista da construção de um protótipo que funcionou em laboratório onde utilizamos um tanque cilíndrico horizontal fabricado em acrílico. Este tanque simula em menores proporções um tanque subterrâneo de combustíveis instalado em um posto de abastecimento de gasolina, álcool, diesel, etc.

Como a execução de testes permitiu um melhor estudo da física, estatística e engenharia aplicados poderemos explicar melhor e acrescentar as seguintes técnicas:

• No insuflamento de ar, o qual, por apresentar variações nas vazões do fluido proveniente do regulador de pressão ou do microcompressor utilizado, gera uma pulsação na pressão, refletindo no sensor.

• Nos microcompressores utilizados foram testadas diversas alternativas de técnicas de compressão de ar e escolhemos o fabricado pela Thomas, alemã. O modelo utilizado foi o 30130039, para 3 volts, vazão máxima sem carga de 0,91itros/minuto de ar e pressão máxima de 600 milibars em lugar do usado pela empresa que era o 30130003 com especificações 12V, vazão máxima sem carga de 1,3 litros/minuto de ar e pressão máxima de 450 milibars. Note-se o ganho na pressão máxima (aumento da coluna de líquido a ser medida), redução na voltagem (reduzindo o consumo) e, o que era maisimportante, redução na vazão de ar em aberto fornecida. Detalhando melhor a vazão de ar, a especificação "sem carga" significa que nada é colocado na saída e que implicaria obrigatoriamente em uma perda de carga. Como, na prática temos perda de carga, a vazão do ar com injetor com furo de diâmetro em torno de 0,15mm a 0,20mm mais tubulação e mais a contra pressão do nível do líquido que está sendo medido no tanque desce para 0,1 a 0,2 litros/minuto, que era um objetivo no MU6001845-0 de 25/08/2006.

• Na Melhora no turbilhonamento do ar que chega no sensor; Como já informamos acima, após o compressor é colocado um injetor de diâmetro 0,15 mm a 0,20mm. Anteriormente eram utilizados injetores do fogareiros a gás adaptados. Num primeiro momento foi efetuado um projeto específico de injetor. Posteriormente, evoluiu-se o projeto, pois devido a este pequeno diâmetro, a espessura da parede do furo é também próxima de 0,15 mm a 020mm devido ao fato que as brocas se quebrariam se fossem utilizadas espessuras maiores. Este parede pequena provoca um grande turbilhonamento após o injetor, que é transmitido ao sensor sob a forma de variações aleatórias da pressão que está sendo medida. Para contornar este turbilhonamento, e utilizando conhecimentos anteriores de projetos de injetores, recalculamos o diâmetro, espessura e desenho interno do injetor. Como resultado chegamos a um diâmetro de l,5mm, comprimento de 40 mm e formato cônico na entrada da injeção de ar. Este resultado eliminou 90% do turbilhonamento. Deve-se ressalvar que as dimensões do injetor deverão ser recalculadas por Engenheiro competente sempre que for alterado algum parâmetro tais como: vazão, pressão, diâmetro,comprimento ou espessura das tubulações e etc baseadas nas fórmulas de cálculo de injetores para gases (GLP, Gás Natural e outros gases).

• Redução do ruído elétrico proveniente do hardware e do próprio sensor: Em equipamentos eletrônicos existem ruídos elétricos que interferem nos dados de pressão fornecidos pelo sensor. Como o objetivo é ter precisão melhor que aparelhos convencionais utilizou-se o princípio de barrar interferências/ruídos por meio de filtros colocados na saída de dados analógicosdo sensor barrando freqüências superiores a 0,5 Hertz utilizando-se do princípio eletrônico de que o filtro deve ser inversamente proporcional á freqüência (1/f) do ruído. É possível, melhorando as especificações do filtro, praticamente eliminar qualquer interferência de freqüência De fato a variação dos dados do sensor ao determinar o AUTOZERO (amostragem estatística para determinar qual o ZERO do aparelho antes de iniciar a medição), passou da variação da pressão entre a máxima e a mínima de 0,1 mm de coluna d'água de pressão lida para cerca de 0,02 mm de coluna d'água,dependendo do filtro utilizado, aumentando a acuracidade do aparelho.

• Hardware com projeto de dispositivo que evita inconsistências entre componentes eletrônicos: Para evitar variações indesejadas na medição, provenientes de variações de voltagem e/ou amperagem derivadas do próprio circuito eletrônico, o sistema deve ser provido de uma fonte chamada "ratiométrica" o que significa dizer que esta fonte é estável e deve alimentar diretamente a voltagem do sensor, microprocessador, componentes vitais diversos e conversor analógico/digital com a mesma tensão fornecida pela fonte.

• Redução do chamado "ruído de medição": O sensor é constituído de um diafragma de plástico especial onde é depositado um filme metálico que é o responsável pelo sinal elétrico quando existe alguma pressão. Porém, este filme metálico é alimentado continuamente pela fonte ratiométrica, e apresenta cargas elétricas (elétrons) que se estão movimentando continuamente. Esta movimentação provoca uma alteração na voltagem de saída do sensor e conseqüente variação na medição. Para evitar que isso ocorra, incluiu-se uma tubulação em paralelo dotado de uma outra válvula solenóide de maneira que o aparelho faz o autozero, abre esta nova válvula solenóide que não tem injetor e, portanto a vazão de ar é máxima fornecida pelo compressor, após começar o borbulhamento no tanque ela é fechada e imediatamente após, é aberta a válvula solenóide com injetor e sendo feita a medição da pressão do nível do líquido.A explicação para esta melhoria é que a vazão, quando for máxima (válvula solenóide sem injetor) provoca uma medição após o início doborbulhamento, superior à pressão do nível do líquido. Como a medida real implica na "redução" da pressão, há um ajustamento das posições das cargas elétricas no filme metálico do sensor melhorando sua acuracidade. Este sistema é normalmente chamado em instrumentação de "válvula de by pass" e o ruído de medição é chamado internacionalmente de "flicker noise".

• Dimensionamento do tubo borbulhador: Usualmente os equipamentos existentes utilizam um rasgo ou furos muito grandes (diâmetro de 2,2 a 3,5 milímetros (tubos furados dos dois lados). Como as bolhas de ar que saem do tubo têm o diâmetro, no momento da sua saída do tubo, igual ao diâmetro do próprio furo do tubo existe uma pulsação na pressão onde a pressão máxima é no momento imediatamente anterior à saída do tubo e a pressão mínima imediatamente após a saída da bolha do tubo e será maior ou igual ao diâmetro do furo. Desta maneira, quanto maior for o furo, maior a variação da pressão que tem que ser administrados pela estatística referente aos dados fornecidos pelo sensor. O cálculo do furo de menor variação também deve levar em conta a vazão final do compressor no borbulhamento (que é variável em função da contrapressão do nível do líquido). Isto implica na redução do diâmetro dos furos do tubo.Neste projeto, conforme item acima descritos, chegou-se a um diâmetro calculado de 1,2 a 1,7 mm, sendo utilizado na prática o de 1,5 mm. Deve-se ressaltar que o cálculo do furo deve levar em conta também a espessura da parede do tubo borbulhador.

• Barramento da pressão adicional no tubo virtual devido ao borbulhamento: O Tubo Virtual, já considerado no MU8601845-0, apresenta em seu interior um nível que é o nível do tanque mais o nível adicional provocado pelo volume das bolhas que ainda estão no interior do líquido (entre o furo do tubo borbulhador e o espelho do líquido).Para que a medição refletisse o real nível do tanque utilizou-se um "desviador de pressão" que impede que esta pressão seja medida pelo sensor.

6.- DESCRIÇÃO DOS DESENHOS.

Para se obter uma total e completa visualização decomo é o Equipamento de Instrumentação Industrial, Laboratorial, Destinado à Medição de Nível e/ou Volume de qualquer Liquido, ora em questão e objeto da presente Patente de Modelo de Utilidade, acompanham os desenhos ilustrativos anexos, aos quais se faz referências, conforme segue:

Figura 1: Corresponde à vista esquemática do funcionamento do equipamento para medir o nível e/ou volume de qualquer líquido.

Figura 2: Ilustra vista esquemática do sensor e seus componentes.

Figura 3: A/B: Refere-se a vista esquemática de dois e três tubos unidos respectivamente mostrando a detecção de água em tanques com líquidos não miscíveis.

Figura 4 A/B: Representam esquematicamente o teste de estanqueidade

7.- DESCRIÇÃO DO MODELO DE UTILIDADE.

Conforme se infere dos desenhos que acompanham e fazem parte integrante deste relatório, o Equipamento de Instrumentação Laboratorial Destinado à Medição de Nível e/ou Volume de qualquer Líquido (1), é caracterizado por ser constituído por um sistema de medição de nível e/ou volume, composto por compressor (2), injetor (3), sensor interno isolado termicamente (4), sensor de temperatura (5) ligado a um hardware (6) e válvulas solenóides (7) o qual foi desenvolvido com o objetivo de aumentar a sensibilidade, acuracidade e precisão na medição de nível ou volume de líquidos em geral, com melhoramentos técnicos aplicados no sistema pneumático que vai até o sensor de pressão e no tratamento estatístico das variações dos dados fornecidos pelo aparelho.

O Equipamento ganhou as seguintes funções a partir dos melhoramentos acima descritos.

Compensação da variação da perda de carga provocada pelo insuflamento de ar no sistema em função de temperaturaambiente: Como o ar se expande ou contrai em função de sua temperatura e a perda de carga é função do coeficiente de atrito e temperatura dos componentes deste o microcompressor até o borbulhamento no tanque que está sendo medido deve-se levar em consideração que, aumentando a temperatura ambiente significa dizer que a quantidade de moléculas de ar por unidade de volume (litros ou metros cúbicos, por exemplo) será menor e, conseqüentemente, teremos menos perda de carga, pois com uma quantidade menor de moléculas teremos "menos" atrito entre o ar e o sistema onde ele circula. Para eliminar esta variação colocamos um sensor de temperatura (5) (acuracidade de +/- 0,5°Celcius, ou melhor) próximo do local onde o microcompressor succiona o ar atmosférico e medimos continuamente a temperatura ambiente, que é também a temperatura dos componentes envolvidos no sistema (incluindo os componentes eletrônicos da própria placa). Para ajustar estar variações deve-se levantar a curva da temperatura versus perda de carga em laboratório com temperatura controlada por ar condicionado/quente variando-se a temperatura até se ter à escala/função, que deverá ser implantada no software.

Compensação da variação da perda de carga provocada pelo insuflamento de ar no sistema em função da variação da temperatura do combustível/líquido que está no tanque: A temperatura altera a tensão superficial do líquido e, em conseqüência, a perda de carga do tubo borbulhador.Existe uma variação da temperatura do líquido do tanque em função da temperatura do solo. Estudos e pesquisas técnicas efetuadas nas últimas décadas concluíram que a função que exprime a variação da temperatura do solo (diária e anual) é uma curva senoidal de amplitude que varia em função da região onde está instalado o tanque. No Brasil a amplitude "média" é de +/- 3°Celcius.

Conhecida a amplitude do local de instalação do tanque programamos o valor na função senóide incluída software residente que corrigirá, em função da hora da medição e do arquivo montado da temperatura ambiente, por correlação matemática, a perda de carga do tubo borbulhador. Ressalva relativa a tanques aéreos onde a variação da temperatura do líquidoacompanha a temperatura ambiente e a defasagem entre a temperatura do ambiente e a temperatura do líquido, em graus, é proporcional ao volume contido no tanque e ao tempo que leva para estabilizar. Outra ressalva é que, quando existe descarga de líquido, deve-se dar um tempo para a estabilização do produto tanto em tanques aéreos como em subterrâneos.

Inclusão de sensor de temperatura para medir a temperatura ambiente: Considerando que a "perda de carga" se altera em função do atrito do ar nas tubulações e tubo borbulhador em função da quantidade de moléculas de ar presentes em uma determinada temperatura ambiente (quanto maior a temperatura menor a quantidade de moléculas de ar e conseqüentemente menor atrito e menor perda de carga). Com o controle da temperatura, sendo o sensor de temperatura colocado próximo da entrada de ar do microcompressor, podemos montar uma tabela de "perda de carga" versus "temperatura" e incluí-la no software do equipamento.Esta correção permite também reduzir as variações da medição aumentar sua acuracidade e precisão.

Medição da densidade do líquido: A densidade de um líquido pode ser alterada em virtude de descarga de um produto um uma densidade sobre outro já colocado no mesmo tanque com densidade um pouco diferente. Isto pode ocasionar um pequeno erro que pode ser evitado com o dispositivo a seguir descrito. Utiliza-se, unido ao tubo borbulhador, que chamaremos Tb, outro tubo igual ao Tb e que chamaremos Td (tubo de densidade).Ambos os tubos são paralelos e unidos sendo que a única diferença é o Td (tubo da densidade) terá os furos distantes entre eles na vertical em exatamente lOOmm (tolerância de +/- 0,1 mm) acima dos furos do Tb. Os dimensionamentos da posição radiais relativas entre os furos deverão ser estudados por Engenheiro especializado visto que o turbilhonamento provocado pelas bolhas liberadas é considerado "movimento turbilhonar caótico". As tubulações que vão até o aparelho são separadas, ou seja, são duas medições diferentes acionadas por válvulas solenóides diferentes.De posse das pressões medidas e, sabendo que temos a distância dos furos dos dois tubos conhecidapodemos calcular a densidade pela fórmula: Pressão medida no tubo borbulhador Tb menos Pressão medida no Td = "d" vezes "g" vezes "h" onde "d" é a densidade,"g" a aceleração de gravidade e 11 h" a distancia vertical entre os furos dos dois tubos.

Detecção de água em tanques com líquidos não miscíveis (por exemplo: gasolina ou diesel): Utiliza-se o mesmo princípio anterior de utilização de dois tubos sendo que o tubo de medição de água terá os seus furos abaixo dos furos do Tb (tubo borbulhador). Colocam-se os furos do Ta (tubo de medição de água) cerca de 10 a 20mm do fundo do tanque, sendo exatamente conhecida à distância entre os furos do Tb e Ta Utilizando-se da fórmula Pressão do Ta - Pressão no Tb = densidade vezes aceleração de gravidade vezes H onde H é à distância entre furos do tubo borbulhador e do tubo de medição de água.Tendo o valor da densidade encontrada, compara-se com a densidade correta medida pelo dispositivo do item anterior. Em caso da densidade ser maior que a densidade correta teremos água no fundo e o líquido estocado tem densidade inferior à lg/cm3. Se a densidade for menor que a densidade correta teremos água no espelho e o líquido estocado tem densidade superior à densidade da água Pode-se utilizar a configuração de 3 tubos sendo o primeiro (Tb) para medição do nível (borbulhamento), o segundo para medição de densidade (Td) e o terceiro para detecção de água (Ta). O dimensionamento da posição radial relativa entre os furos deverá ser estudado por Engenheiro especializado visto que o turbilhonamento provocado pelas bolhas liberadas é considerado "movimento turbilhonar caótico"

Teste de Estanqueidade: Teste de Estanqueidade é um teste que detecta se um tanque está furado. Sempre são subterrâneos visto que os aéreos têm vazamentos percebidos visualmente.Para se a estanqueidade do tanque teremos, conforme a norma NBR 13784 que testar a parte com líquido e a parte acima do líquido (chamada parte seca).

O procedimento para a estanqueidade da parte com líquido é feita com o equipamento já descrito anteriormente no MU original domesmo autor e é feito com medições de volume sucessivas (por exemplo: de 15 em 15 minutos) durante um mínimo de duas horas. No equipamento é feito um arquivo dos valores encontrados, que são tratados estatisticamente, e tem que detectar vazamentos superiores a 0,375 litros por hora (NBR 13784). O sistema tem que ser inteligente para, em caso de um resultado estatístico inconclusivo (inclue a tendência estatística) continuar fazendo medições até ter a conclusão final de "estar vazando" ou "estar estanque". Todo o sistema deve ser acompanhado por Engenheiro Competente, pois exige emissão do "Laudo de Estanqueidade" com emissão de ART (anotação de responsabilidade técnica).

Os procedimentos para detecção da parte seca (sem líquido) é feita injetando-se nitrogênio no tanque até a pressão prevista na NBR 13784. Da mesma maneira que na parte líquida, o sensor monitora a pressão e, se ela cair, indica que está furado .Utiliza-se o mesmo conceito estatístico da medição da estanqueidade da parte com líquido acrescido das fórmulas de tendências estatísticas. Como o sensor eletrônico do equipamento é muito sensível e o tempo de queda de pressão em caso de furo será muito rápida pode-se, somente na parte seca, utilizar um manômetro de laboratório para acompanhar visualmente a possível queda de pressão (desde que acompanhe os parâmetros fixados na NBR13784).

CONCLUSÃO

Verifica-se por tudo aquilo que foi descrito e ilustrado que se trata de Equipamento de Instrumentação Laboratorial Destinado à Medição de Nível e/ou Volume de qualquer Líquido (1), o qual se enquadra perfeitamente dentro das normas que regem a Patente de Modelo de Utilidade, devendo preencher importante lacuna existente no mercado, mais ainda por oferecer as vantagens ora apresentadas no parágrafo correspondente, merecendo pelo que foi exposto e como conseqüência, o respectivo privilégio.

Claims (10)

1. "EQUIPAMENT0 DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", constituído por um sistema de medição de nível e/ou volume, composto por compressor (2), injetor (3), sensor interno isolado termicamente (4), sensor de temperatura (5), ligado a um Hardware (6) e válvulas solenóides (7) e caracterizado porque no insuflamento de ar, apresenta variações nas vazões do fluido proveniente do regulador de pressão ou do microcompressor utilizado, gerando uma pulsação na pressão, refletindo no sensor.

2. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO". Caracterizado conforme reivindicação de numero um, a melhora no turbilhonamento do ar que chega no sensor; deve-se a que, recalculamos o diâmetro, espessura e desenho interno do injetor chegando a um diâmetro de l,5mm, comprimento de 40 mm e formato cônico na entrada da injeção de ar. Este resultado eliminou 90% do turbilhonamento.

3. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) caracterizado conforme reivindicação de numero um, para conseguir uma redução do ruído elétrico proveniente do hardware e do próprio sensor e melhorar a precisão dos aparelhos convencionais^utilizo_u-se o princípio, de barrar interferências/ruídos por meio de filtros colocados na saída de dados analógicos do sensor, barrando freqüências superiores a 0,5 Hertz utilizando-se do princípio eletrônico de que o filtro deve ser inversamente proporcional á freqüência (l/f) do ruído. De fato a variação dos dados do sensor ao determinar o AUTOZERO passou da variação da pressão entre a máxima e a mírrima de 0,1 mm de coluna d'água de pressão lida para cerca de 0,02 mm de colunad'água,dependendo do filtro utilizado, aumentando a acuracidade do aparelho.

4. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) Conforme reivindicação de numero um, o hardware com projetode dispositivo que evita inconsistências entre componentes eletrônicos, evita variações indesejadas na medição, provenientes de variações de voltagem e/ou amperagem derivadas do próprio circuito eletrônico, o sistema deve ser provido de uma fonte chamada "ratiométrica" o que significa dizer que esta fonte é estável e deve alimentar diretamente a voltagem do sensor, microprocessador, componentes vitais diversos e conversor analógico/digital com a mesma tensão fornecida pela fonte

5. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) Conforme reivindicação de numero um, o sensor é constituído de um diafragma de plástico especial onde é depositado um filme metálico que é o responsável pelo sinal elétrico quando existe alguma pressão. Porém, este filme metálico é alimentado continuamente pela fonte ratiométrica, e apresenta cargas elétricas (elétrons) que se estão movimentando continuamente. Esta movimentação provoca uma alteração na voltagem de saída do sensor e conseqüente variação na medição. Para evitar que isso ocorra, incluiu-se uma tubulação em paralelo dotado de uma outra válvula solenóide de maneira que o aparelho faz o autozero, abre esta nova válvula solenóide que não tem injetor eA portanto a vazão de ar é máxima fornecida pelo compressor, após começar o borbulhamento no tanque ela é fechada e imediatamente após, é aberta a válvula solenóide com injetor e sendo feita a medição da pressão do nível do líquido.A explicação para esta melhoria é que a vazão, quando for máxima (válvula solenóide sem injetor) provoca uma medição após o início do borbulhamento, superior à pressão do nível do líquido. Como a medida real implica na "redução"da pressão, há um ajustamento das posições das cargas elétricas no filme metálico do sensor melhorando sua acuracidade. Este sistema é normalmente chamado em instrumentação de "válvula de by pass" e o ruído de medição é chamado internacionalmente de "fliçker noise".

6. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃOINDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) Conforme reivindicação de numero um, as bolhas de ar que saem do tubo borbulhador possuem diâmetro igual ao do próprio furo do tubo, existe uma pulsação na pressão onde a pressão máxima é no momento imediatamente anterior à saída do tubo e a pressão mínima imediatamente após a saída da bolha do tubo e será maior ou igual ao diâmetro do furo. Desta maneira, quanto maior for o furo, maior a variação da pressão que tem que ser administrados pela estatística referente aos dados fornecidos pelo sensor. O cálculo do furo de menor variação também deve levar em conta a vazão final do compressor no borbulhamento (que é variável em função da contrapressão do nível do líquido).Isto implica na redução do diâmetro dos furos do tubo.Neste projeto, chegou-se a um diâmetro calculado de 1,2 a 1,7 mm, sendo utilizado na prática o de 1,5 mm. Deve-se ressaltar que o cálculo do furo deve levar em conta também a espessura da parede do tubo borbulhador.

7. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) caracterizado conforme reivindicação de numero um, o barramento da pressão adicional no tubo virtual devido ao borbulhamento, apresenta em seu interior um nível que é o nível do tanque mais o nível adicional provocado pelo volume das bolhas que ainda estão no interior do líquido (entre o furo do tubo borbulhador e o espelho do líquido).Para que a medição refletisse o real nível do tanque utilizou-se um "desviador de pressão" que impede que esta pressão seja medidapelo sensor.

8. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) caracterizado conforme reivindicação de numero um, a densidade de um-líquido pode ser alterada em virtude de descarga de um produto um uma densidade sobre outro já colocado no mesmo tanque com densidade um pouco diferente, para isto utiliza-se, unido ao tubo borbulhador, que chamaremos Tb, outro tubo igual ao Tb e que chamaremos Td (tubo de densidade).Ambos os tubos são paralelos e unidos sendo que a única diferença é o Td (tubo da densidade) terá os furos distantes entre eles na vertical em exatamente lOOmm (tolerância de +/- 0,1 mm) acima dos furos do Tb. As tubulações que vão até o aparelho são separadas, ou seja, são duas medições diferentes acionadas por válvulas solenóides diferentes.De posse das pressões medidas e, sabendo que temos a distância dos furos dos dois tubos conhecida podemos calcular a densidade pela fórmula: Pressão medida no tubo borbulhador Tb menos Pressão medida no Td = "d" vezes "g" vezes "h" onde "d" é a densidade,"g" a aceleração de gravidade e "h" a distancia vertical entre os furos dos dois tubos.

9. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO 20 INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) caracterizado conforme reivindicação de numero um, porque para a detecção de água em tanques com líquidos não miscíveis (por exemplo: gasolina ou diesel), utiliza-se o mesmo princípio anterior de utilização de dois tubos sendo que o tubo de medição de água terá os seus furos abaixo dos furos do Tb (tubo borbulhador). Colocam-se os furos do Ta (tubo de medição de água) cerca de 10 a 20mm do fundo do tanque, sendo exatamente conhecida à distância entre os furos do Tb e Ta. Utilizando-se da fórmula Pressão do Ta - Pressão no Tb = densidade vezes aceleração de gravidade vezes H onde H é à distância entre furos do tubo borbulhador e do tubo de medição de água.Tendo o valor dadensidade encontrada, compara-se com a densidade correta medida pelo dispositivo do item anterior.Em caso da densidade ser maior que a densidade correta teremos água no fundo e o líquido estocado tem densidade inferior à lg/cm3. Se a densidade for menor que a densidade correta teremos água no espelho e o líquido estocado tem densidade superior à densidade da água. Pode-se utilizar a configuração de 3 tubos sendo, o primeiro (Tb) para medição do nível (borbulhamento), o segundo para medição de densidade (Td) e o terceiro para detecção de água (Ta).

10. EQUIPAMENTO DE INSTRUMENTAÇÃO INDUSTRIAL, LABORATORIAL, COMERCIAL, OU OUTROS, DESTINADO À MEDIÇÃO DE NÍVEL E/OU VOMUME DE QUALQUER LÍQUIDO", (1) caracterizado conforme reivindicação de numero um, porque o teste de estanqueidade é um teste que detecta se um tanque está furado. Sempre são subterrâneos visto que os aéreos têm vazamentos percebidos visualmente. Para testar se há estanqueidade do tanque teremos, conforme a norma NBR 13784 que testar a parte com líquido e a parte acima do líquido (chamada parte seca). No equipamento é feito um arquivo dos valores encontrados, que são tratados estatisticamente, e tem que detectar vazamentos superiores a 0,375 litros por hora (NBR 13784). O sistema tem que ser inteligente para, em caso de um resultado estatístico inconclusivo (inclue a tendência estatística) continuar fazendo medições até ter a conclusão final de "estar vazando" ou "estar estanque"; Os procedimentos para detecção da parte seca (sem líquido) é feita injetando-se nitrogênio no tanque até a pressão prevista na NBR 13784; Da mesma maneira que na parte líquida, o sensor monitora a pressão e, se ela cair, indica que está furado, utiliza-se o mesmo conceito estatístico da medição da estanqueidade da parte com líquido acrescido das fórmulas de tendências estatísticas. Como o sensor eletrônico do equipamento é muito sensível e o tempo de queda de pressão em caso de furo será muito rápida pode-se, somente na parte seca, utilizar um manômetro de laboratório para acompanhar visualmente a possível queda de pressão.