BRPI0708836B1

BRPI0708836B1 - Disposição de sensor de vibração, e, uso da disposição de sensor de vibração

Info

Publication number: BRPI0708836B1
Application number: BRPI0708836-1A
Authority: BR
Inventors: Lötscher Hugo
Original assignee: Vonroll Infratec Investment
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2018-02-06
Also published as: EP2005126A2; US20090044628A1; EP2005126B1; BRPI0708836A2; US8590384B2; WO2007115913A3; WO2007115913A2

Abstract

disposição de sensor de vibração, e, uso da disposição de sensor de vibração. 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

(54) Título: DISPOSIÇÃO DE SENSOR DE VIBRAÇÃO, E, USO DA DISPOSIÇÃO DE SENSOR DE VIBRAÇÃO (51) Int.CI.: G01H 11/08 (30) Prioridade Unionista: 03/04/2006 CH 00546/06 (73) Titular(es): VONROLL INFRATEC (INVESTMENT) AG (72) Inventor(es): HUGO LÕTSCHER “DISPOSIÇÃO DE SENSOR DE VIBRAÇÃO, E, USO DA DISPOSIÇÃO DE SENSOR DE VIBRAÇÃO”

A presente invenção refere-se a uma disposição de sensor de vibração de acordo com o preâmbulo da reivindicação independente 1.

Disposições de sensor de vibração consoante o gênero e os requeridos aparelhos de registro, avaliação e indicação, foram distribuídos por muitos anos pela depositante sob o nome e VIBRAFON. Vibrafones são componentes dos sistemas ORTOMAT®, LOG2000, LOG3000, LOG1 e LECK-PEN, em uma versão simplificada. Tais disposições de sensor de vibrações abrangem um elemento piezelétrico em forma de haste com duas tampas de extremidades dispostas em oposição uma à outra; uma massa vibratória que está permanentemente em contato mecânico com uma primeira tampa de extremidade do elemento piezelétrico, em que esta massa vibratória abrange uma cápsula impermeável a água, na qual o elemento piezelétrico é fixado; uma massa estacionária que está permanentemente em contato mecânico com uma segunda tampa de extremidade do elemento piezelétrico e que é disposta nesta cápsula impermeável a água; uma mola que é disposta entre a massa estacionária e a massa vibratória e por meio da qual o contato mecânico permanente com as duas tampas de extremidade do elemento piezelétrico é assegurado, na medida em que ela comprime estas duas massas constantemente contra as duas tampas de extremidade do elemento piezelétrico; contatos elétricos para captação de sinais elétricos que são gerados por este elemento piezelétrico e para transmitir estes sinais para um aparelho de registro que é ligado ou que pode ser ligado com os contatos elétricos, e que é configurado para o registro dos sinais elétricos gerados pelo elemento piezelétrico.

Tais disposições de sensor de vibrações são instaladas como um padrão em hidrantes de redes de fornecimento de água como detectores de vazamento, em que o aparelho de registro abrange um sistema eletrônico com microprocessador e memória e é conectado com os contatos elétricos. O aparelho de registro é configurado preferivelmente como perfilador de dado e pode transmitir os dados registrados pelo perfilador de dado através de uma interface infravermelha (conforme a DE 197 57 581 Al) ou através de uma antena de rádio com um aparelho de recepção. Os dados transmitidos são coletados e preferivelmente avaliados e exibidos centralmente.

O objetivo da invenção foi o de prover uma disposição de sensor de vibração alternativa e portátil, o qual fornece dados de medição que são comparáveis com os sensores de vazamento instalados.

Este objetivo é atingido por meio das características da reivindicação 1, na medida em que uma definida disposição de sensor de vibração de acordo como gênero definido inicialmente, é desenvolvida de acordo com a invenção pelo fato de que ela é configurada em uma maneira portátil. A disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção é especialmente caracterizada pelo fato de que a cápsula impermeável a água e a massa estacionária são configuradas como suprimento de corrente para este aparelho de registro, na medida em que esta massa estacionária abrange pelo menos uma bateria para a operação deste aparelho de registro, em que esta pelo menos uma bateria é conectada ou pode ser conectada através de condutores elétricos com este aparelho de registro. Características preferidas e outras características inventivas de dita disposição de sensor de vibração podem ser obtidas das reivindicações dependentes.

A disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção é agora explicada em maior detalhe por meio de desenhos esquemáticos, os quais não limitam, de nenhuma maneira, o escopo da invenção, por meio de referência a formas de concretização preferidas de exemplo, em que as figuras mostram:

Fig. 1 é uma vista seccional parcial através de uma disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção, consoante uma primeira forma de concretização;

Fig. 2 é uma vista seccional parcial através de uma disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção, consoante uma segunda forma de concretização.

A Fig. 1 mostra uma vista seccional parcial através de uma disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção 1, consoante uma primeira forma de concretização. Um elemento piezelétrico preferivelmente em forma de haste 2 com dois lados 3,4 configurados como tampas de extremidade, em oposição um ao outro, são dispostos em uma cápsula impermeável a água 6, que é disposta como uma massa vibratória 5 e é permanentemente em contato mecânico com um primeiro lado 3 ou tampa de extremidade do elemento piezelétrico 2. O elemento piezelétrico 2 é fixado nesta cápsula 6. Preferivelmente, o elemento piezelétrico 2 é disposto em um rebaixo 22 de um elemento de vedação 23, que aproximadamente se ajusta à forma externa do elemento piezelétrico 2 e é instalado em uma maneira vedante e mecanicamente fixada na cápsula 6.

Esta instalação é preferivelmente atingida por meio de colagem, inserção por compressão, aparafusamento ou qualquer outra combinação destas possibilidades. Como um resultado, o elemento piezelétrico em forma de haste 2 é fixado na cápsula 6 e, assim, também na massa vibratória 5.

Uma massa estacionária 7 é disposta nesta cápsula impermeável a água 6 e está permanentemente em contato mecânico com um segundo lado 4 ou a tampa de extremidade do elemento piezelétrico 2. Uma mola 8 é disposta entre a massa estacionária 7 e a massa vibratória 5 e comprime estas duas massas 5,7 constantemente contra ambos os lados 3,4 ou as tampas de extremidade do elemento piezelétrico 2. A força de mola desta mola 8 é, neste caso, selecionada para ser tão alta que nenhuma destas duas massas 5,7 se elevará do elemento piezelétrico 2 no caso de vibrações máximas a serem medidas. Esta mola 8 assegura, assim, um permanente contato mecânico das duas massas 5,7 com os dois lados 3,4 ou tampas de extremidade do elemento piezelétrico 2.

Contatos elétricos 9,10 captam os sinais elétricos que são gerados por este elemento piezelétrico em forma de haste 2, em correspondência às flutuações de pressão produzidas através da massa vibratória 5 no mesmo. Elementos piezelétricos em forma de haste e pilhas piezelétricas são conhecidos para a pessoa versada na arte a partir do estado da técnica.

Um aparelho de registro 11 registra os sinais elétricos gerados pelo elemento piezelétrico 2, na medida em que ele converte estes sinais em dados digitais memorizáveis e/ou que podem ser exibidos. O aparelho de registro abrange preferivelmente um sistema eletrônico com um microprocessador e uma memória e é conectado com contatos elétricos 9,10.

A cápsula impermeável a água 6 e a massa estacionária 7 são configuradas, de acordo com a invenção, 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 abrange. Neste caso, esta pelo menos uma bateria 12 é conectada através de condutores elétricos 13,14 com este aparelho de registro 11. Preferivelmente, toda a massa estacionária, isto é, a assim chamada “massa de referência”, é formada de várias, isto é, tantas baterias quanto possível, de modo que a disposição de sensor de vibração 1, portátil, tem uma massa de referência máxima com peso total mínimo e é provida ao mesmo tempo com a autonomia elétrica máxima possível. Todavia, é também possível preencher o espaço do compartimento de bateria com um metal “fictício”, por exemplo, de modo que uma preferível tensão de bateria em uma massa de referência ainda maior é possível.

A disposição de sensor de vibração 1 é configurada em uma maneira portátil, ela é preferivelmente parcialmente integrada (como mostra a figura 1) integrado em uma tal maneira no aparelho de registro 11 que a massa vibratória 5 co-inclui este aparelho de registro 11. E especialmente preferível, neste caso, que a cápsula impermeável a água 6 abranja uma extremidade de sensor 15, que é disposta fora do aparelho de registro 11, que é preferivelmente também configurada impermeável a água. Uma porca contrária 28 fixa a cápsula impermeável a água 6, de maneira preferida, na carcaça 27 do aparelho de registro 11. Este aparelho de registro é preferivelmente composto de tal maneira que partes aparafusadas retêm entre si uma vedação. O visor 24 para a leitura de valores de medição bem como de parâmetros de ajuste e operação e as teclas 25 para a operação do aparelho de registro 11 são preferivelmente cobertas com um filme impermeável a água. E especialmente preferido que a disposição de sensor de vibração portátil 1 seja disposta em sua totalidade completamente impermeável a água (com aparelho de registro e cápsula de sensor de vibração/bateria).

A extremidade de sensor 15 é preferivelmente configurada como tampa rosqueada para a cápsula impermeável a água 6 recebendo a bateria. Além disto, esta extremidade de sensor 15 apresenta preferivelmente um rebaixo interno 26 que centraliza a mola 8. Esta tampa rosqueada apresenta preferivelmente uma ponta cônica 16, de modo que, por exemplo, vibrações em elementos de tubo, guarnições ou hidrantes de redes de distribuição de água podem ser explorados e detectados em uma maneira pretendida. Também, o uso da disposição de sensor de vibração 1 como aparelho de medição para a detecção de vibrações, que devem ser atribuídas a vazamentos ou fugas em outros condutos de fluido (por exemplo, linhas de gás) ou como danos em mancais de meios de transporte e máquinas é favorecido por meio de uma tal extremidade de sensor do tipo de ponta cônica 15. Pode também ser provido configurar a extremidade de sensor 15 em forma de pirâmide, arredondada, em forma de parafuso ou parcialmente plana (por exemplo, como tronco de cone ou tronco de pirâmide), quando particulares campos de aplicação para a detecção de vibrações tomarem isto necessário. Em particular, várias extremidades de sensor 15 com individual conformação, que são dispostas como tampas rosqueadas, podem formar uma classificação que pertence a uma disposição de sensor de vibração 1.

A cápsula impermeável a água 6 é formada de um material que é apropriado, em virtude de suas propriedades físicas, a transmitir vibrações. Este material deve conduzir vibrações sem possivelmente influenciar as mesmas e/ou ser sujeito à danificação do mesmo. A cápsula impermeável a água 6 abrange preferivelmente um material condutor de eletricidade, o qual pode assumir a função de um condutor para a contactação elétrica da bateria 12 e/ou do elemento piezelétrico 2.

Para cumprir estas duas exigências, a cápsula impermeável a água 6 pode ser feita de um plástico condutor de eletricidade, altamente resistente; isto tem a vantagem que o peso da massa vibratória 5, que inclui esta cápsula impermeável a água 6, pode adicionalmente ser reduzido. Em lugar de um plástico condutor de eletricidade, de alta resistência, é também possível usar um plástico não condutor, quando isto for permitido por suas propriedades físicas, e quando a função de um condutor para fazer contato elétrico com as baterias 12 e/ou o elemento piezelétrico 2 for assumido por outro condutor elétrico, tal como um revestimento superficial condutor de eletricidade, pelo menos parcialmente, ou por respectivamente fios colocados. Preferivelmente, a configuração da cápsula impermeável a água é de um metal, de modo que a condução elétrica através da parede de cápsula é assegurada. Particularmente preferidos são, neste caso, metais leves ou ligas de metais leves, porque estes também possibilitam minimizar o peso da massa vibratória. Além disto, são preferíveis metais que apresentam uma superfície capaz de resistir quimicamente (seja por meio de correspondente revestimento ou por meio de oxidação, como talvez em alumínio).

Preferivelmente, a cápsula impermeável a água 6 é feita de um plástico condutor de eletricidade ou de um metal. Uma liga de latão demonstrou ser um metal apropriado, por exemplo. A cápsula impermeável a água 6 abrange preferivelmente também pelo menos um anel-O ou outra vedação em forma de anel para a conexão em uma maneira vedante de partes aparafusadas e novamente soltáveis desta cápsula impermeável a água 6.

O contato elétrico 9 da disposição de sensor de vibração 1 é preferivelmente disposto em um primeiro lado 17 de uma placa de circuito impresso 18. Além disto, é também preferível que o condutor elétrico 13 seja disposto em um segundo lado 19 da placa de circuito impresso 18. Esta especial placa de circuito impresso 18 é então disposta de tal maneira entre o elemento piezelétrico 2 e a pelo menos uma bateria 12 que o segundo lado 4 ou tampa de extremidade 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. O contato elétrico 9 e o condutor elétrico 13 são eletricamente isolados com relação aos componentes condutores de eletricidade da cápsula 6. Particularmente preferível este primeiro pólo da pelo menos uma bateria é o pólo positivo, porque ele representa um elevado contato em baterias convencionais preferivelmente usadas, as quais podem ser colocadas em contato facilmente com o condutor elétrico 13. Dito primeiro pólo (não mostrado) pode altemativamente também ser o pólo negativo. É então preferível, todavia, que o condutor elétrico 13 tenha um alargamento ou elevação 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 de lítio é preferível em virtude de sua longa vida útil. Especialmente preferidas são as baterias recarregáveis ou baterias recarregáveis com íons de lítio.

Uma disposição de sensor de vibração 1 especialmente preferida é caracterizada pelo fato de que a placa de circuito impresso 18 é montada sob pré-tensão mecânica, de modo que ela exerce uma pressão constante sobre o segundo lado 4 ou tampa de extremidade do elemento piezelétrico 2. Como um resultado, isto assegura uma posição especialmente seguramente fixa do elemento piezelétrico 2 no elemento de vedação 23. Em adição, o elemento piezelétrico é preferivelmente parcialmente 1 moldado ou fundido em um material de isolamento de estabilização, o qual provê o elemento piezelétrico 2 com melhor estabilidade ou durabilidade sem influenciar negativamente sua sensibilidade à detecção de vibrações. Preferivelmente, o elemento piezelétrico 2 é moldado em náilon. A parede da cápsula impermeável a água 6 é configurada condutora de eletricidade na figura 1 e forma o contato elétrico 10 com relação ao elemento piezelétrico 2 bem como ao condutor elétrico 14 com o outro pólo da bateria 12 desta disposição de sensor de vibração 1.

Preferivelmente, este aparelho de registro 11 é também configurado como aparelho de avaliação e indicação para a avaliação e indicação de resultados que resultam dos sinais elétricos gerados pelo elemento piezelétrico 2 e apresenta, para esta finalidade, um visor 24 para a indicação de valores individuais ou também de curvas de curso de tais valores.

A disposição de sensor de vibração de acordo com a invenção pode (como mostrado na figura 1) consistir de um único aparelho, o qual abrange uma carcaça 27 com o aparelho de registro, avaliação e indicação e um compartimento de sensor/bateria fixamente instalado, na forma da cápsula impermeável a água 6. Tal aparelho é preferivelmente impermeável a água, para assegurar seu funcionamento também em elevada umidade do ar, em tempo chuvoso, ou até mesmo quando sujeito a respingos de água.

Todavia, o compartimento de sensor/bateria pode também ser disposto móvel com relação à carcaça do dispositivo de registro, avaliação e exibição e pode ser disposto fora do mesmo e ser conectado com o mesmo e meramente por meio dos contatos 9, 10 e os condutores elétricos 13, 14 (conforme a figura 2). Tal forma de concretização alternativa ou segunda forma de concretização poderia vantajosamente ser usada em locais onde o melhor local para a detecção das vibrações é difícil de acessar, de modo que ou as teclas 25 ou o visor 24 de um aparelho de registro, avaliação e indicação com o compartimento de sensor/bateria integrado não é visível ou não pode ser lido. Em tal caso, cada uma das duas partes flexíveis que são conectadas uma com a outra, o aparelho de registro, avaliação e exibição e o compartimento de sensor/bateria são, cada, dispostos em uma maneira impermeável a água. A conexão entre estas duas partes pode também ser provida com uma configuração de plugue. Em contraste com a primeira forma de concretização (conforme a figura 1), o elemento piezelétrico 2 é configurado como uma membrana de acordo com a segunda forma de concretização, como mostrado na figura 2. Esta efetivamente se trata de uma combinação de haste/membrana, com a haste 30 sendo disposta como um condutor elétrico ou mecânico (conforme a figura 2), ou também como um elemento piezelétrico adicional. A membrana piezelétrica que é usada aqui altemativamente como elemento piezelétrico similar a haste é preferivelmente disposta perpendicular ao eixo geométrico de cápsula 29. A fixação da periferia 31 de tal membrana piezelétrica é especialmente preferivelmente feita para o elemento de vedação 23 que é instalado em uma maneira vedada e fixada mecanicamente na cápsula 6. A haste 30 é disposta aqui no segundo lado da membrana piezelétrica e preferivelmente em seu centro. A dita haste 30 é preferivelmente fixada ou na membrana piezelétrica ou no primeiro lado

17 da placa de circuito impresso 18. Como é mostrado na figura 2, o elemento de vedação 23 é preferivelmente provido com um rebaixo largo ou do tipo de funil a fim de prover a membrana piezelétrica com a mobilidade maior possível. Membranas piezelétricas e pilhas de membranas piezelétricas que geram sinais elétricos de acordo com suas flutuações na deflexão causada por meio de uma massa em vibração são bem conhecidas para a pessoa versada na arte a partir do estado da técnica.

Este aparelho de registro, avaliação e exibição da disposição de sensor de vibração 1 é configurado como aparelho de medição multifuncional 20, em que este aparelho de medição multifuncional 20 tem pelo menos uma conexão de plugue e uma barra coletora lWire® digital (1 Wire® é uma marca registrada de Dallas Semiconductor Corp., EUA) para a conexão das respectivas sondas de medição lWire® correspondentes aos campos de aplicação. Esta barra coletora lWire® usa somente dois fios que podem prover o suprimento de energia para o dispositivo e pode transmitir dados digitais em ambas as direções. Devido a esta tecnologia, um número virtualmente ilimitado de sondas de medição lWire® pode ser conectado com uma única barra coletora lWire®. Todas as sondas de medição lWire®podem ser usadas com este aparelho de medição multifuncional 20, porque ele compreende pelo menos uma conexão de plugue 21 e o processador deste aparelho de medição multifuncional 20 irá automaticamente reconhecer qualquer sonda de medição lWire® quando uma tecla 25 designada com “ON” é pressionada para ligação do aparelho. Um valor de medição correspondente ao sensor acoplado é imediatamente exibido no visor 24.

Todas as medições podem ser feitas correspondentemente a partir do perfilador e ser avaliadas e exibidas sem requerer que o aparelho de medição multifuncional 20 seja adicionalmente conectado com um computador pessoal ou qualquer outro computador. Isto é permitido em uma tal maneira que todos sensores são “chipped”. Um assim chamado “chip RAM flash” com um único código individual identificará cada sensor ou sonda de medição lWire e também armazenará os valores de calibração individuais dos sensores. Isto assegura vantajosamente que somente os sensores precisam ser enviados para um local central para nova calibração, mas não todo o aparelho de medição multifuncional 20. Um sensor calibrado ou sonda de medição lWire® calibrada pode ser inserido em qualquer aparelho de medição multifuncional desejado 20. Este aparelho de medição multifuncional 20 então irá tomar os valores de calibração de corrente a partir do “chip” do sensor e os armazenará no “chip RAM flash”. O circuito interno deste aparelho de medição multifuncional 20 é preferivelmente disposto em uma maneira de autocalibração.

O aparelho de medição multifuncional 20 preferivelmente compreende software que é carregado no processador e que permite guia de menu em várias línguas e função de perfilação para o registro de todas as medições dos tipos de sensor que podem ser conectados.

Campos de aplicação típicos de tais aparelhos de medição multifuncionais 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 é dirigido para a detecção de vibrações que são causadas por meio de vazamentos em linhas de fluido ou defeitos de armazenagem de meios de transporte e máquinas. E conhecido que vazamentos em linhas de fluido (tais como linhas de água ou linhas de gás) podem ser determinados e localizados por meio de detecção acústica dos ruídos ou vibrações causadas por meio do fluido que está vazando (por exemplo, DE 197 57 581 Al ou EP 1 052 492 Al). Efetivamente, os mesmos valores de medição são obtidos no uso do aparelho de medição multifuncional 20 de acordo com a invenção como também com os detectores permanentemente instalados do sistema ORTOMAT. A medição de oscilações ou vibrações em mancais de meios de transporte e máquinas abrange a verificação de mancais de rodas em automóveis, vagões de estradas de ferro e outros meios de transporte. Também mancais de eixo de acionamentos dentro ou em tais meios de transporte podem ser testados com relação a vibrações, de modo que danos em mancais podem ser prematuramente detectados e correspondentes falhas ou acidentes podem ser evitados. O aparelho de detecção multifuncional 20 de acordo com a invenção pode ser usado para detectar vibrações com deflexões muito pequenas de aproximadamente 1 pm, por exemplo, que se situam abaixo do limite de audibilidade do ouvido humano. Tais vibrações podem ser detectadas com a disposição de sensor de vibração 1 ou com o aparelho de detecção multifuncional 20 e podem ser armazenadas no perfilador de dados e/ou podem ser tomadas audíveis diretamente em um fone de ouvido. Dito fone de ouvido é preferivelmente conectado em uma maneira sem fio com a disposição de sensor de vibração 1 ou com o aparelho de detecção multifuncional 20.

Sensores de pressão para todas regiões de medição e com diferente precisão de medição podem ser conectados com o aparelho de medição multifuncional 20, em que a temperatura do meio é determinada ao mesmo tempo. Sensores de temperatura digitais e termômetros de resistência do tipo Pt 1000 medem a temperatura com uma precisão de até 0,1 °C.

Sensores de gás para metano e outros gases combustíveis são aquecidos, em que as baterias de lítio do aparelho de medição multifuncional 20 permitem um tempo de operação de até 40 horas (com as baterias alcalinas aproximadamente 20 horas).

O número de medidores de fluxo que podem ser conectados com o aparelho de medição multifuncional 20 e muitos outros elementos de detecção de pulso é somente limitado pelo uso prático porque o aparelho de medição multifuncional 20 é extensível, a desejo, através da barra coletora lWire®.

Para a medição de umidade, o aparelho de medição multifuncional 20 suporta todas as fontes análogas de 4-20 mA, em que a tensão de alimentação máxima da barra coletora de 4 a 20 mA é de 5 V. para usos extremamente longos do aparelho de medição multifuncional 20, é recomendado usar um suprimento de energia externa que é conectado separadamente com o aparelho ou pode ser conectado com o compartimento de sensor/bateria da cápsula impermeável a água 6 (não mostarda).

Todos os números de referência designam partes respectivas nas figuras, mesmo quando elas são forem descritas em detalhe no caso muito simples. Qualquer combinação aleatória de elementos das formas de concretização ilustradas e descritas deve estar incluída no escopo da presente invenção.

Números de referência:

Disposição de sensor de vibração

Elemento piezelétrico

Primeiro lado

Segundo lado

Massa vibratória

Cápsula impermeável a água

Massa estacionária

Mola

9,10 Contato elétrico aparelho de registro bateria

Condutor elétrico

Extremidade de sensor

Ponta cônica

Primeiro lado da placa de circuito impresso

Placa de circuito impresso

Segundo lado da placa de circuito impresso Aparelho de medição multifuncional Conexão de plugue

Rebaixo

Elemento de vedação

Indicação

Teclas

Rebaixo interno

Carcaça

Porca contrária

Eixo geométrico de cápsula

Elaste

Periferia

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Disposição de sensor de vibração (1) compreendendo:

(a) 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 fixado;

(b) 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);

(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 de duas massas (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);

(d) 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), caracterizada pelo fato de que a disposição de sensor de vibração (1) 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).
2. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento piezelétrico é um elemento piezelétrico em forma de haste ou uma pilha piezelétrica com um primeiro lado (3) configurado como tampa de extremidade e um segundo lado (4) configurado como tampa de extremidade, em que este elemento piezelétrico (2) gera sinais elétricos em correspondência às flutuações de pressão produzidas no mesmo através da massa vibratória (5).
3. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o contato elétrico (9) é disposto em um primeiro lado (17) de uma placa de circuito impresso (18) e o condutor elétrico (13) é disposto em um segundo lado (19) da placa de circuito impresso (18), em que esta placa de circuito impresso (18) é disposta de 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 a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o elemento piezelétrico é uma membrana piezelétrica ou uma pilha de membranas piezelétricas com um primeiro lado (3) configurado como periferia (31) e um segundo lado (4) sujeito às ações de uma haste (30), em que este elemento piezelétrico (2) gera sinais elétricos em correspondência às flutuações de deflexão produzidas através da massa vibratória (5) no mesmo.
5. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o contato elétrico (9) é disposto em um primeiro lado (17) de uma placa de circuito impresso (18) e o condutor elétrico (13) é disposto em um segundo lado (19) da placa de circuito impresso (18), em que esta placa de circuito impresso (18) é disposta de tal maneira entre a haste (30) e a pelo menos uma bateria (12) que o segundo 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).
6. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a disposição de sensor de vibração (1) parcialmente integrado em uma tal maneira no

5 aparelho de registro (11) que a massa vibratória (5) co-inclui este aparelho de registro (11), em que a cápsula impermeável a água (6) abrange uma extremidade 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 uma 10 das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a disposição de sensor de vibração (1) é disposta fora do aparelho de registro, configurado preferivelmente igualmente impermeável a água, e é disposta movelmente com relação ao mesmo e é conectada com o mesmo através somente dos contatos (9, 10) e os condutores elétricos (13, 14), em que a cápsula

15 impermeável a água (6) abrange uma extremidade de sensor (15).
8. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que a extremidade de sensor (15) é configurada como tampa rosqueada para a cápsula impermeável a água (6) recebendo a bateria, em que esta tampa rosqueada apresenta

20 preferivelmente uma ponta cônica (16) para a pretendida exploração ou detecção de vibrações.
9. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a cápsula impermeável a água (6) abrange materiais apropriados para a transmissão de

25 vibrações e para a condução de corrente elétrica ou de sinais elétricos.
10. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com a reivindicação 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 a conexão em uma maneira vedante de partes aparafusadas do mesmo.
11. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com uma das reivindicações 3 ou 5, caracterizada pelo fato de que a placa de circuito impresso (18) é montada sob pré-tensão mecânica, de modo que ela exerce

5 uma pressão constante sobre o segundo lado (4) do elemento piezelétrico (2).
12. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com as reivindicações 3 e 11, caracterizada pelo fato de que o elemento piezelétrico em forma de haste (2) é parcialmente moldado em um material de isolamento, preferivelmente náilon, que estabiliza o mesmo.

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13. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a parede da cápsula impermeável a água (6) é configurada em uma maneira condutora de eletricidade e forma o contato elétrico (10) com o elemento piezelétrico (2) bem como o condutor elétrico (
14) com o outro pólo da bateria (12).
15 14. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que este aparelho de registro (11) também configurado como um aparelho de avaliação e indicação para a avaliação e indicação de resultados que resultam dos sinais elétrico gerados pelo elemento piezelétrico (2).

20 15. Disposição de sensor de vibração (1) de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que este aparelho de registro, avaliação e indicação é configurado como um aparelho de medição multifuncional (20), cuja área de aplicação abrange pelo menos dois dos seguintes campos de aplicação: a detecção de vibrações, a detecção de gases

25 combustíveis, a medição de pressão, temperatura, vazão e umidade, em que este aparelho de medição multifuncional (20) abrange pelo menos uma conexão de plugue (21) e uma barra coletora digital lWire® para a conexão de sondas lWire® correspondendo aos campos de aplicação.
16. Uso da disposição de sensor de vibração (1) como definida em uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de ser para a detecção 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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