BRPI0708836A2 - disposiÇço de sensor de vibraÇço, e, uso da disposiÇço de sensor de vibraÇço - Google Patents
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Abstract
DISPOSIÇçO DE SENSOR DE VIBRAÇçO, E, USO DA DISPOSIÇçO DE SENSOR DE VIBRAÇçO. A invenção refere-se a uma disposição de sensor de vibração (1) compreendendo uma massa vibratória (5) que está permanentemente em contato mecânico um primeiro lado (3) de um elemento piezelétrico (2), em que esta massa vibratória (5) compreende uma cápsula impermeável a água (6), na qual o elemento piezelétrico (2) é montado; a disposição de sensor de vibração ainda compreende uma massa estacionária (7) que está permanentemente em contato mecânico com um segundo lado (4) do elemento piezelétrico (2) e que é disposta nesta cápsula impermeável a água (6); uma mola (8) que é disposta entra a massa estacionária (7) e a massa vibratória (5) e por meio da qual o contato mecânico permanente (5,7) com os dois lados (3,4) do elemento piezelétrico (2) é assegurado, na medida em que ela comprime estas duas massas (5, 7) constantemente contra os dois lados (3, 4) do elemento piezelétrico (2); contatos elétricos (9,10) para captação de sinais elétricos que são gerados por este elemento piezelétrico (2) e para transmitir estes sinais para um aparelho de registro (11) que é ligado ou que pode ser ligado com os contatos elétricos (9, 10), e que é configurado para o registro dos sinais elétricos gerados pelo elemento piezelétrico (2), em que a disposição de sensor de vibração (1), inventiva, é caracterizada pelo fato de que ela é configurada em uma maneira portátil e a cápsula impermeável a água (6) e a massa estacionária (7) são configuradas como suprimento de corrente para este aparelho de registro (11), na medida em que esta massa estacionária (7) abrange pelo menos uma bateria (12) para a operação deste aparelho de registro (11), em que esta pelo menos uma bateria (12) é conectada ou pode ser conectada através de condutores elétricos (13, 14) com este aparelho de registro (11).
Description
"DISPOSIÇÃO DE SENSOR DE VIBRAÇÃO, E, USO DA DISPOSIÇÃODE SENSOR DE VIBRAÇÃO"
A presente invenção refere-se a uma disposição de sensor devibração de acordo com o preâmbulo da reivindicação independente 1.
Disposições de sensor de vibração consoante o gênero e osrequeridos aparelhos de registro, avaliação e indicação, foram distribuídos pormuitos anos pela depositante sob o nome e VIBRAFON. Vibrafones sãocomponentes dos sistemas ORTOMAT®, LOG2000, LOG3000, LOGl eLECK-PEN, em uma versão simplificada. Tais disposições de sensor devibrações abrangem um elemento piezelétrico em forma de haste com duastampas de extremidades dispostas em oposição uma à outra; uma massavibratória que está permanentemente em contato mecânico com uma primeiratampa de extremidade do elemento piezelétrico, em que esta massa vibratóriaabrange uma cápsula impermeável a água, na qual o elemento piezelétrico éfixado; uma massa estacionária que está permanentemente em contatomecânico com uma segunda tampa de extremidade do elemento piezelétrico eque é disposta nesta cápsula impermeável a água; uma mola que é dispostaentre a massa estacionária e a massa vibratória e por meio da qual o contatomecânico permanente com as duas tampas de extremidade do elementopiezelétrico é assegurado, na medida em que ela comprime estas duas massasconstantemente contra as duas tampas de extremidade do elementopiezelétrico; contatos elétricos para captação de sinais elétricos que sãogerados por este elemento piezelétrico e para transmitir estes sinais para umaparelho de registro que é ligado ou que pode ser ligado com os contatoselétricos, e que é configurado para o registro dos sinais elétricos gerados peloelemento piezelétrico.
Tais disposições de sensor de vibrações são instaladas comoum padrão em hidrantes de redes de fornecimento de água como detectores devazamento, em que o aparelho de registro abrange um sistema eletrônico commicroprocessador e memória e é conectado com os contatos elétricos. Oaparelho de registro é configurado preferivelmente como perfilador de dado epode transmitir os dados registrados pelo perfilador de dado através de umainterface infravermelha (conforme a DE 197 57 581 Al) ou através de umaantena de rádio com um aparelho de recepção. Os dados transmitidos sãocoletados e preferivelmente avaliados e exibidos centralmente.
O objetivo da invenção foi o de prover uma disposição desensor de vibração alternativa e portátil, o qual fornece dados de medição quesão comparáveis com os sensores de vazamento instalados.
Este objetivo é atingido por meio das características dareivindicação 1, na medida em que uma definida disposição de sensor devibração de acordo como gênero definido inicialmente, é desenvolvida deacordo com a invenção pelo fato de que ela é configurada em uma maneiraportátil. A disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção éespecialmente caracterizada pelo fato de que a cápsula impermeável a água ea massa estacionária são configuradas como suprimento de corrente para esteaparelho de registro, na medida em que esta massa estacionária abrange pelomenos uma bateria para a operação deste aparelho de registro, em que estapelo menos uma bateria é conectada ou pode ser conectada através decondutores elétricos com este aparelho de registro. Características preferidas eoutras características inventivas de dita disposição de sensor de vibraçãopodem ser obtidas das reivindicações dependentes.
A disposição de sensor de vibração de acordo com a invençãoé agora explicada em maior detalhe por meio de desenhos esquemáticos, osquais não limitam, de nenhuma maneira, o escopo da invenção, por meio dereferência a formas de concretização preferidas de exemplo, em que as figurasmostram:
Fig. 1 é uma vista seccional parcial através de uma disposiçãode sensor de vibração de acordo com a invenção, consoante uma primeiraforma de concretização;
Fig. 2 é uma vista seccional parcial através de uma disposiçãode sensor de vibração de acordo com a invenção, consoante uma segundaforma de concretização.
A Fig. 1 mostra uma vista seccional parcial através de umadisposição de sensor de vibração de acordo com a invenção 1, consoante umaprimeira forma de concretização. Um elemento piezelétrico preferivelmenteem forma de haste 2 com dois lados 3,4 configurados como tampas deextremidade, em oposição um ao outro, são dispostos em uma cápsulaimpermeável a água 6, que é disposta como uma massa vibratória 5 e épermanentemente em contato mecânico com um primeiro lado 3 ou tampa deextremidade do elemento piezelétrico 2. O elemento piezelétrico 2 é fixadonesta cápsula 6. Preferivelmente, o elemento piezelétrico 2 é disposto em umrebaixo 22 de um elemento de vedação 23, que aproximadamente se ajusta àforma externa do elemento piezelétrico 2 e é instalado em uma maneiravedante e mecanicamente fixada na cápsula 6.
Esta instalação é preferivelmente atingida por meio decolagem, inserção por compressão, aparafusamento ou qualquer outracombinação destas possibilidades. Como um resultado, o elementopiezelétrico em forma de haste 2 é fixado na cápsula 6 e, assim, também namassa vibratória 5.
Uma massa estacionária 7 é disposta nesta cápsulaimpermeável a água 6 e está permanentemente em contato mecânico com umsegundo lado 4 ou a tampa de extremidade do elemento piezelétrico 2. Umamola 8 é disposta entre a massa estacionária 7 e a massa vibratória 5 ecomprime estas duas massas 5,7 constantemente contra ambos os lados 3,4 ouas tampas de extremidade do elemento piezelétrico 2. A força de mola destamola 8 é, neste caso, selecionada para ser tão alta que nenhuma destas duasmassas 5,7 se elevará do elemento piezelétrico 2 no caso de vibraçõesmáximas a serem medidas. Esta mola 8 assegura, assim, um permanentecontato mecânico das duas massas 5,7 com os dois lados 3,4 ou tampas deextremidade do elemento piezelétrico 2.
Contatos elétricos 9,10 captam os sinais elétricos que sãogerados por este elemento piezelétrico em forma de haste 2, emcorrespondência às flutuações de pressão produzidas através da massavibratória 5 no mesmo. Elementos piezelétricos em forma de haste e pilhaspiezelétricas são conhecidos para a pessoa versada na arte a partir do estadoda técnica.
Um aparelho de registro 11 registra os sinais elétricos geradospelo elemento piezelétrico 2, na medida em que ele converte estes sinais emdados digitais memorizáveis e/ou que podem ser exibidos. O aparelho deregistro abrange preferivelmente um sistema eletrônico com ummicroprocessador e uma memória e é conectado com contatos elétricos 9,10.
A cápsula impermeável a água 6 e a massa estacionária 7 sãoconfiguradas, de acordo com a invenção, como suprimento de corrente paraeste aparelho de registro 11, na medida em que esta massa estacionária 7abrange pelo menos uma bateria 12 para a operação deste aparelho de registro11 abrange. Neste caso, esta pelo menos uma bateria 12 é conectada atravésde condutores elétricos 13,14 com este aparelho de registro 11.
Preferivelmente, toda a massa estacionária, isto é, a assim chamada "massa dereferência", é formada de várias, isto é, tantas baterias quanto possível, demodo que a disposição de sensor de vibração 1, portátil, tem uma massa dereferência máxima com peso total mínimo e é provida ao mesmo tempo com aautonomia elétrica máxima possível. Todavia, é também possível preencher oespaço do compartimento de bateria com um metal "fictício", por exemplo, demodo que uma preferível tensão de bateria em uma massa de referência aindamaior é possível.
A disposição de sensor de vibração 1 é configurada em umamaneira portátil, ela é preferivelmente parcialmente integrada (como mostra afigura 1) integrado em uma tal maneira no aparelho de registro 11 que amassa vibratória 5 co-inclui este aparelho de registro 11. E especialmentepreferível, neste caso, que a cápsula impermeável a água 6 abranja umaextremidade de sensor 15, que é disposta fora do aparelho de registro 11, queé preferivelmente também configurada impermeável a água. Uma porcacontrária 28 fixa a cápsula impermeável a água 6, de maneira preferida, nacarcaça 27 do aparelho de registro 11. Este aparelho de registro épreferivelmente composto de tal maneira que partes aparafusadas retêm entresi uma vedação. O visor 24 para a leitura de valores de medição bem como deparâmetros de ajuste e operação e as teclas 25 para a operação do aparelho deregistro 11 são preferivelmente cobertas com um filme impermeável a água. Eespecialmente preferido que a disposição de sensor de vibração portátil 1 sejadisposta em sua totalidade completamente impermeável a água (com aparelhode registro e cápsula de sensor de vibração/bateria).
A extremidade de sensor 15 é preferivelmente configuradacomo tampa rosqueada para a cápsula impermeável a água 6 recebendo abateria. Além disto, esta extremidade de sensor 15 apresenta preferivelmenteum rebaixo interno 26 que centraliza a mola 8. Esta tampa rosqueadaapresenta preferivelmente uma ponta cônica 16, de modo que, por exemplo,vibrações em elementos de tubo, guarnições ou hidrantes de redes dedistribuição de água podem ser explorados e detectados em uma maneirapretendida. Também, o uso da disposição de sensor de vibração 1 comoaparelho de medição para a detecção de vibrações, que devem ser atribuídas avazamentos ou fugas em outros condutos de fluido (por exemplo, linhas degás) ou como danos em mancais de meios de transporte e máquinas éfavorecido por meio de uma tal extremidade de sensor do tipo de ponta cônica15. Pode também ser provido configurar a extremidade de sensor 15 emforma de pirâmide, arredondada, em forma de parafuso ou parcialmente plana(por exemplo, como tronco de cone ou tronco de pirâmide), quandoparticulares campos de aplicação para a detecção de vibrações tornarem istonecessário. Em particular, várias extremidades de sensor 15 com individualconformação, que são dispostas como tampas rosqueadas, podem formar umaclassificação que pertence a uma disposição de sensor de vibração 1.
A cápsula impermeável a água 6 é formada de um material queé apropriado, em virtude de suas propriedades físicas, a transmitir vibrações.Este material deve conduzir vibrações sem possivelmente influenciar asmesmas e/ou ser sujeito à danificação do mesmo. A cápsula impermeável aágua 6 abrange preferivelmente um material condutor de eletricidade, o qualpode assumir a função de um condutor para a contactação elétrica da bateria12 e/ou do elemento piezelétrico 2.
Para cumprir estas duas exigências, a cápsula impermeável aágua 6 pode ser feita de um plástico condutor de eletricidade, altamenteresistente; isto tem a vantagem que o peso da massa vibratória 5, que incluiesta cápsula impermeável a água 6, pode adicionalmente ser reduzido. Emlugar de um plástico condutor de eletricidade, de alta resistência, é tambémpossível usar um plástico não condutor, quando isto for permitido por suaspropriedades físicas, e quando a função de um condutor para fazer contatoelétrico com as baterias 12 e/ou o elemento piezelétrico 2 for assumido poroutro condutor elétrico, tal como um revestimento superficial condutor deeletricidade, pelo menos parcialmente, ou por respectivamente fios colocados.Preferivelmente, a configuração da cápsula impermeável a água é de ummetal, de modo que a condução elétrica através da parede de cápsula éassegurada. Particularmente preferidos são, neste caso, metais leves ou ligasde metais leves, porque estes também possibilitam minimizar o peso da massavibratória. Além disto, são preferíveis metais que apresentam uma superfíciecapaz de resistir quimicamente (seja por meio de correspondente revestimentoou por meio de oxidação, como talvez em alumínio).Preferivelmente, a cápsula impermeável a água 6 é feita de umplástico condutor de eletricidade ou de um metal. Uma liga de latãodemonstrou ser um metal apropriado, por exemplo. A cápsula impermeável aágua 6 abrange preferivelmente também pelo menos um anel-O ou outravedação em forma de anel para a conexão em uma maneira vedante de partesaparafusadas e novamente soltáveis desta cápsula impermeável a água 6.
O contato elétrico 9 da disposição de sensor de vibração 1 épreferivelmente disposto em um primeiro lado 17 de uma placa de circuitoimpresso 18. Além disto, é também preferível que o condutor elétrico 13 sejadisposto em um segundo lado 19 da placa de circuito impresso 18. Estaespecial placa de circuito impresso 18 é então disposta de tal maneira entre oelemento piezelétrico 2 e a pelo menos uma bateria 12 que o segundo lado 4ou tampa de extremidade do elemento piezelétrico 2 faz contato com ocontato elétrico 9 e um primeiro pólo da bateria 12 faz contato com ocondutor elétrico 13. O contato elétrico 9 e o condutor elétrico 13 sãoeletricamente isolados com relação aos componentes condutores deeletricidade da cápsula 6. Particularmente preferível este primeiro pólo dapelo menos uma bateria é o pólo positivo, porque ele representa um elevadocontato em baterias convencionais preferivelmente usadas, as quais podem sercolocadas em contato facilmente com o condutor elétrico 13. Dito primeiropólo (não mostrado) pode alternativamente também ser o pólo negativo. Eentão preferível, todavia, que o condutor elétrico 13 tenha um alargamento ouelevação que pode seguramente fazer contato com dito pólo negativo.
Baterias alcalinas convencionais tais como aquelas do tipo A,AA, ou AAA, podem ser usadas como baterias. Todavia, o uso de baterias delítio é preferível em virtude de sua longa vida útil. Especialmente preferidassão as baterias recarregáveis ou baterias recarregáveis com íons de lítio.
Uma disposição de sensor de vibração 1 especialmentepreferida é caracterizada pelo fato de que a placa de circuito impresso 18 émontada sob pré-tensão mecânica, de modo que ela exerce uma pressãoconstante sobre o segundo lado 4 ou tampa de extremidade do elementopiezelétrico 2. Como um resultado, isto assegura uma posição especialmenteseguramente fixa do elemento piezelétrico 2 no elemento de vedação 23. Emadição, o elemento piezelétrico é preferivelmente parcialmente 1 moldado oufundido em um material de isolamento de estabilização, o qual provê oelemento piezelétrico 2 com melhor estabilidade ou durabilidade seminfluenciar negativamente sua sensibilidade à detecção de vibrações.Preferivelmente, o elemento piezelétrico 2 é moldado em náilon. A parede dacápsula impermeável a água 6 é configurada condutora de eletricidade nafigura 1 e forma o contato elétrico 10 com relação ao elemento piezelétrico 2bem como ao condutor elétrico 14 com o outro pólo da bateria 12 destadisposição de sensor de vibração 1.
Preferivelmente, este aparelho de registro 11 é tambémconfigurado como aparelho de avaliação e indicação para a avaliação eindicação de resultados que resultam dos sinais elétricos gerados peloelemento piezelétrico 2 e apresenta, para esta finalidade, um visor 24 para aindicação de valores individuais ou também de curvas de curso de taisvalores.
A disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção1 pode (como mostrado na figura 1) consistir de um único aparelho, o qualabrange uma carcaça 27 com o aparelho de registro, avaliação e indicação eum compartimento de sensor/bateria fixamente instalado, na forma da cápsulaimpermeável a água 6. Tal aparelho é preferivelmente impermeável a água,para assegurar seu funcionamento também em elevada umidade do ar, emtempo chuvoso, ou até mesmo quando sujeito a respingos de água.
Todavia, o compartimento de sensor/bateria pode também serdisposto móvel com relação à carcaça do dispositivo de registro, avaliação eexibição e pode ser disposto fora do mesmo e ser conectado com o mesmo emeramente por meio dos contatos 9, 10 e os condutores elétricos 13, 14(conforme a figura 2). Tal forma de concretização alternativa ou segundaforma de concretização poderia vantajosamente ser usada em locais onde omelhor local para a detecção das vibrações é difícil de acessar, de modo queou as teclas 25 ou o visor 24 de um aparelho de registro, avaliação e indicaçãocom o compartimento de sensor/bateria integrado não é visível ou não podeser lido. Em tal caso, cada uma das duas partes flexíveis que são conectadasuma com a outra, o aparelho de registro, avaliação e exibição e ocompartimento de sensor/bateria são, cada, dispostos em uma maneiraimpermeável a água. A conexão entre estas duas partes pode também serprovida com uma configuração de plugue. Em contraste com a primeira formade concretização (conforme a figura 1), o elemento piezelétrico 2 éconfigurado como uma membrana de acordo com a segunda forma deconcretização, como mostrado na figura 2. Esta efetivamente se trata de umacombinação de haste/membrana, com a haste 30 sendo disposta como umcondutor elétrico ou mecânico (conforme a figura 2), ou também como umelemento piezelétrico adicional. A membrana piezelétrica que é usada aquialternativamente como elemento piezelétrico similar a haste é preferivelmentedisposta perpendicular ao eixo geométrico de cápsula 29. A fixação daperiferia 31 de tal membrana piezelétrica é especialmente preferivelmentefeita para o elemento de vedação 23 que é instalado em uma maneira vedada efixada mecanicamente na cápsula 6. A haste 30 é disposta aqui no segundolado da membrana piezelétrica e preferivelmente em seu centro. A dita haste30 é preferivelmente fixada ou na membrana piezelétrica ou no primeiro lado17 da placa de circuito impresso 18. Como é mostrado na figura 2, o elementode vedação 23 é preferivelmente provido com um rebaixo largo ou do tipo defunil a fim de prover a membrana piezelétrica com a mobilidade maiorpossível. Membranas piezelétricas e pilhas de membranas piezelétricas quegeram sinais elétricos de acordo com suas flutuações na deflexão causada pormeio de uma massa em vibração são bem conhecidas para a pessoa versada naarte a partir do estado da técnica.
Este aparelho de registro, avaliação e exibição da disposiçãode sensor de vibração 1 é configurado como aparelho de mediçãomultifuncional 20, em que este aparelho de medição multifuncional 20 tempelo menos uma conexão de plugue e uma barra coletora lWire® digital(lWire®é uma marca registrada de Dallas Semiconductor Corp., EUA) para aconexão das respectivas sondas de medição lWire® correspondentes aoscampos de aplicação. Esta barra coletora lWire® usa somente dois fios quepodem prover o suprimento de energia para o dispositivo e pode transmitirdados digitais em ambas as direções. Devido a esta tecnologia, um númerovirtualmente ilimitado de sondas de medição lWire® pode ser conectado comuma única barra coletora 1 Wire®. Todas as sondas de medição lWire®podemser usadas com este aparelho de medição multifuncional 20, porque elecompreende pelo menos uma conexão de plugue 21 e o processador desteaparelho de medição multifuncional 20 irá automaticamente reconhecerqualquer sonda de medição lWire® quando uma tecla 25 designada com"ON" é pressionada para ligação do aparelho. Um valor de mediçãocorrespondente ao sensor acoplado é imediatamente exibido no visor 24.
Todas as medições podem ser feitas correspondentemente a partir doperfilador e ser avaliadas e exibidas sem requerer que o aparelho de mediçãomultifuncional 20 seja adicionalmente conectado com um computador pessoalou qualquer outro computador. Isto é permitido em uma tal maneira que todossensores são "chipped". Um assim chamado "chip RAM flash" com um únicocódigo individual identificará cada sensor ou sonda de medição lWire® etambém armazenará os valores de calibração individuais dos sensores. Istoassegura vantajosamente que somente os sensores precisam ser enviados paraum local central para nova calibração, mas não todo o aparelho de mediçãomultifuncional 20. Um sensor calibrado ou sonda de medição lWire®calibrada pode ser inserido em qualquer aparelho de medição multifuncionaldesejado 20. Este aparelho de medição multifuncional 20 então irá tomar osvalores de calibração de corrente a partir do "chip" do sensor e os armazenaráno "chip RAM flash". O circuito interno deste aparelho de mediçãomultifuncional 20 é preferivelmente disposto em uma maneira de auto-calibração.
O aparelho de medição multifuncional 20 preferivelmentecompreende software que é carregado no processador e que permite guia demenu em várias línguas e função de perfilação para o registro de todas asmedições dos tipos de sensor que podem ser conectados.
Campos de aplicação típicos de tais aparelhos de mediçãomultifuncionais 20 são:
• a detecção de vibrações, e
• a detecção de gases combustíveis, e/ou
• a detecção de valores de pressão, e/ou
• a detecção de valores de temperatura, e/ou
• a detecção de valores de vazão, e/ou
• a detecção de valores de umidade.
O uso principal do dispositivo de medição multifuncional 20 édirigido para a detecção de vibrações que são causadas por meio devazamentos em linhas de fluido ou defeitos de armazenagem de meios detransporte e máquinas. É conhecido que vazamentos em linhas de fluido (taiscomo linhas de água ou linhas de gás) podem ser determinados e localizadospor meio de detecção acústica dos ruídos ou vibrações causadas por meio dofluido que está vazando (por exemplo, DE 197 57 581 Al ou EP 1 052 492Al). Efetivamente, os mesmos valores de medição são obtidos no uso doaparelho de medição multifuncional 20 de acordo com a invenção comotambém com os detectores permanentemente instalados do sistemaORTOMAT. A medição de oscilações ou vibrações em mancais de meios detransporte e máquinas abrange a verificação de mancais de rodas emautomóveis, vagões de estradas de ferro e outros meios de transporte.Também mancais de eixo de acionamentos dentro ou em tais meios detransporte podem ser testados com relação a vibrações, de modo que danosem mancais podem ser prematuramente detectados e correspondentes falhasou acidentes podem ser evitados. O aparelho de detecção multifuncional 20de acordo com a invenção pode ser usado para detectar vibrações comdeflexões muito pequenas de aproximadamente 1 μm, por exemplo, que sesituam abaixo do limite de audibilidade do ouvido humano. Tais vibraçõespodem ser detectadas com a disposição de sensor de vibração 1 ou com oaparelho de detecção multifuncional 20 e podem ser armazenadas noperfilador de dados e/ou podem ser tornadas audíveis diretamente em um fonede ouvido. Dito fone de ouvido é preferivelmente conectado em uma maneirasem fio com a disposição de sensor de vibração 1 ou com o aparelho dedetecção multifuncional 20.
Sensores de pressão para todas regiões de medição e comdiferente precisão de medição podem ser conectados com o aparelho demedição multifuncional 20, em que a temperatura do meio é determinada aomesmo tempo. Sensores de temperatura digitais e termômetros de resistênciado tipo Pt 1000 medem a temperatura com uma precisão de até 0,1 °C.
Sensores de gás para metano e outros gases combustíveis sãoaquecidos, em que as baterias de lítio do aparelho de medição multifuncional20 permitem um tempo de operação de até 40 horas (com as baterias alcalinasaproximadamente 20 horas).
O número de medidores de fluxo que podem ser conectadoscom o aparelho de medição multifuncional 20 e muitos outros elementos dedetecção de pulso é somente limitado pelo uso prático porque o aparelho demedição multifuncional 20 é extensível, a desejo, através da barra coletora1Wire®.Para a medição de umidade, o aparelho de mediçãomultifuncional 20 suporta todas as fontes análogas de 4-20 mA, em que atensão de alimentação máxima da barra coletora de 4 a 20 mA é de 5 V. parausos extremamente longos do aparelho de medição multifuncional 20, érecomendado usar um suprimento de energia externa que é conectadoseparadamente com o aparelho ou pode ser conectado com o compartimentode sensor/bateria da cápsula impermeável a água 6 (não mostarda).
Todos os números de referência designam partes respectivasnas figuras, mesmo quando elas são forem descritas em detalhe no caso muitosimples. Qualquer combinação aleatória de elementos das formas deconcretização ilustradas e descritas deve estar incluída no escopo da presenteinvenção.
Números de referência:
1 Disposição de sensor de vibração
2 Elemento piezelétrico
3 Primeiro lado
4 Segundo lado
5 Massa vibratória
6 Cápsula impermeável a água
7 Massa estacionária
8 Mola
9,10 Contato elétrico
11 aparelho de registro
12 bateria
13 Condutor elétrico
14 Condutor elétrico
15 Extremidade de sensor
16 Ponta cônica
17 Primeiro lado da placa de circuito impresso18 Placa de circuito impresso
19 Segundo lado da placa de circuito impresso
20 Aparelho de medição multifuncional
21 Conexão de plugue
22 Rebaixo
23 Elemento de vedação
24 Indicação
25 Teclas
26 Rebaixo interno
27 Carcaça
28 Porca contrária
29 Eixo geométrico de cápsula
30 Haste
31 Periferia
Claims (16)
1. Disposição de sensor de vibração (1) compreendendo:(a) uma massa vibratória (5) que está permanentemente emcontato mecânico um primeiro lado (3) de um elemento piezelétrico (2), emque esta massa vibratória (5) compreende uma cápsula impermeável a água(6), na qual o elemento piezelétrico (2) é fixado;(b) uma massa estacionária (7) que está permanentemente emcontato mecânico com um segundo lado (4) do elemento piezelétrico (2) e queé disposta nesta cápsula impermeável a água (6);(c) uma mola (8) que é disposta entre a massa estacionária (7)e a massa vibratória (5) e por meio da qual o contato mecânico permanente deduas massas (5,7) com os dois lados (3,4) do elemento piezelétrico (2) éassegurado, na medida em que ela comprime estas duas massas (5, 7)constantemente contra os dois lados (3, 4) do elemento piezelétrico (2);(d) contatos elétricos (9,10) para captação de sinais elétricosque são gerados por este elemento piezelétrico (2) e para transmitir estessinais para um aparelho de registro (11) que é ligado ou que pode ser ligadocom os contatos elétricos (9, 10), e que é configurado para o registro dossinais elétricos gerados pelo elemento piezelétrico (2),caracterizada pelo fato de que a disposição de sensor devibração (1) é configurada em uma maneira portátil e a cápsula impermeávela água (6) e a massa estacionária (7) são configuradas como suprimento decorrente para este aparelho de registro (11), na medida em que esta massaestacionária (7) abrange pelo menos uma bateria (12) para a operação desteaparelho de registro (11), em que esta pelo menos uma bateria (12) éconectada ou pode ser conectada através de condutores elétricos (13, 14) comeste aparelho de registro (11).
2. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento piezelétrico é umelemento piezelétrico em forma de haste ou uma pilha piezelétrica com umprimeiro lado (3) configurado como tampa de extremidade e um segundo lado(4) configurado como tampa de extremidade, em que este elementopiezelétrico (2) gera sinais elétricos em correspondência às flutuações depressão produzidas no mesmo através da massa vibratória (5).
3. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o contato elétrico (9) édisposto em um primeiro lado (17) de uma placa de circuito impresso (18) e ocondutor elétrico (13) é disposto em um segundo lado (19) da placa decircuito impresso (18), em que esta placa de circuito impresso (18) é dispostade tal maneira entre o elemento piezelétrico (2) e a pelo menos uma bateria(12) que a segunda tampa de extremidade ou lado (4) do elemento piezelétrico(2) faz contato com o contato elétrico (9) e um primeiro pólo da bateria (12)faz contato com o condutor elétrico (13).
4. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento piezelétrico é umamembrana piezelétrica ou uma pilha de membranas piezelétricas com umprimeiro lado (3) configurado como periferia (31) e um segundo lado (4)sujeito às ações de uma haste (30), em que este elemento piezelétrico (2) gerasinais elétricos em correspondência às flutuações de deflexão produzidasatravés da massa vibratória (5) no mesmo.
5. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com areivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o contato elétrico (9) édisposto em um primeiro lado (17) de uma placa de circuito impresso (18) e ocondutor elétrico (13) é disposto em um segundo lado (19) da placa decircuito impresso (18), em que esta placa de circuito impresso (18) é dispostade tal maneira entre a haste (30) e a pelo menos uma bateria (12) que osegundo lado (4) do elemento piezelétrico (2) faz contato com o contatoelétrico (9) e um primeiro pólo da bateria (12) faz contato com o condutorelétrico (13).
6. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a disposição desensor de vibração (1) parcialmente integrado em uma tal maneira noaparelho de registro (11) que a massa vibratória (5) co-inclui este aparelho deregistro (11), em que a cápsula impermeável a água (6) abrange umaextremidade de sensor (15), que é disposta fora do aparelho de registro (11),configurado preferivelmente igualmente impermeável a água.
7. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a disposição de sensorde vibração (1) é disposta fora do aparelho de registro, configuradopreferivelmente igualmente impermeável a água, e é disposta movelmentecom relação ao mesmo e é conectada com o mesmo através somente doscontatos (9, 10) e os condutores elétricos (13, 14), em que a cápsulaimpermeável a água (6) abrange uma extremidade de sensor (15).
8. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que a extremidade desensor (15) é configurada como tampa rosqueada para a cápsula impermeávela água (6) recebendo a bateria, em que esta tampa rosqueada apresentapreferivelmente uma ponta cônica (16) para a pretendida exploração oudetecção de vibrações.
9. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a cápsulaimpermeável a água (6) abrange materiais apropriados para a transmissão devibrações e para a condução de corrente elétrica ou de sinais elétricos.
10. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com areivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a cápsula impermeável a água(6) é formada de um plástico condutor de eletricidade ou de um metal,preferivelmente de uma liga de latão, e abrange pelo menos um anel-O para aconexão em uma maneira vedante de partes aparafusadas do mesmo.
11. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações 3 ou 5, caracterizada pelo fato de que a placa de circuitoimpresso (18) é montada sob pré-tensão mecânica, de modo que ela exerceuma pressão constante sobre o segundo lado (4) do elemento piezelétrico (2).
12. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com asreivindicações 3 e 11, caracterizada pelo fato de que o elemento piezelétricoem forma de haste (2) é parcialmente moldado em um material de isolamento,preferivelmente náilon, que estabiliza o mesmo.
13. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a parede dacápsula impermeável a água (6) é configurada em uma maneira condutora deeletricidade e forma o contato elétrico (10) com o elemento piezelétrico (2)bem como o condutor elétrico (14) com o outro pólo da bateria (12).
14. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com umadas reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que este aparelhode registro (11) também configurado como um aparelho de avaliação eindicação para a avaliação e indicação de resultados que resultam dos sinaiselétrico gerados pelo elemento piezelétrico (2).
15. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com areivindicação 14, caracterizada pelo fato de que este aparelho de registro,avaliação e indicação é configurado como um aparelho de mediçãomultifuncional (20), cuja área de aplicação abrange pelo menos dois dosseguintes campos de aplicação: a detecção de vibrações, a detecção de gasescombustíveis, a medição de pressão, temperatura, vazão e umidade, em queeste aparelho de medição multifuncional (20) abrange pelo menos umaconexão de plugue (21) e uma barra coletora digital lWire® para a conexãode sondas lWire® correspondendo aos campos de aplicação.
16. Uso da disposição de sensor de vibração (1) como definidaem uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de ser para adetecção de oscilações ou vibrações, e para a medição de valores de pressão,e/ou temperatura, e/ou vazão, e/ou umidade.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |