BRPI0804413A2 - dispositivo calorimétrico para detecção de poluentes em água - Google Patents

Abstract

Mais particularmente um dispositivo composto por diversos sistemas que emprega o método calorimétrico para detectar a presença de poluentes misturados ou emulsificados em água de recursos hídricos. O método de detecção consiste em medir a temperatura do fluido na entrada de um sistema fluídico, aquecê-lo por intermédio de um elemento aquecedor, e posteriormente medir a temperatura do fluido na saída. Desde que a vazão do fluido e a potência transferida ao fluido sejam constantes e preferencialmente conhecidas, a variação da temperatura entre a entrada e a saída será proporcional ao inverso do produto entre a densidade do fluido e seu calor especifico. Desta forma qualquer variação na composição do fluido ao longo do tempo deverá provocar uma flutuação na temperatura da saida. Esta flutuação apresenta uma proporcionalidade com a quantidade do poluente misturado ou emulsificado na água. Mesmo não sendo capaz de identificar a natureza do poluente o dispositivo pode fornecer uma idéia da concentração e do instante no tempo onde a alteração foi detectada. Desta forma o uso adequado deste dispositivo no monitoramento de recursos hídricos deverá permitir a detecção de vazamentos ou derrames de poluentes de forma rápida, facilitando a atuação das agencias de controle ambiental.

Description

Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em água

A presente Patente de Invenção refere-se a "Dispositivo Calorimétrico paraDetecção de Poluentes em Água", mais particularmente um dispositivo capaz dedetectar a presença de elementos poluentes diluídos, misturados ou emulsificados emágua, empregando medidas calorimétricas.

A reserva de água na Terra é estimada em 1.385 x IO9 km3 dos quais apenas2,53% correspondem à água doce, dos quais aproximadamente metade está depositadoem glaciários e a outra metade em depósitos subterrâneos, rios e lagos. O aumentopopulacional associado ao desenvolvimento econômico no último século aumentouconsideravelmente o consumo de água doce, assim como os níveis de poluição. Deacordo com Peter H. Gleick (Gleick, P.H., "Global Freshwater Resources: Soft-PathSolutions for the 21 st Century", Science 302 (2003) 1524), em 2003, mais de 1 bilhãode pessoas tinham dificuldade ou falta de acesso à água potável no mundo e isto geravacentenas de milhões de casos de doenças associadas à água.

Dentro deste contexto fica evidente a necessidade de monitoramento egerenciamento dos recursos hídricos como recurso de interesse estratégico e comoelemento de saúde pública.

A presente patente de invenção trata de um dispositivo capaz detectar a presençade elementos poluentes diluídos, misturados ou emulsificados em água empregandomedidas calorimétricas. O dispositivo é caracterizado por ser composto por um sistemaintegrado que contém três sub-sistemas: um sistema fluídico; um sistema eletrônico; eum sistema de controle.

O sistema fluídico consiste preferencialmente de pelo menos um canal ondecircula o fluido sob análise. Este canal deve apresentar preferencialmente uma secçãotransversal reduzida, com dimensões na faixa dos milímetros ou micrometros, ecomprimento podendo variar da faixa dos micrometros até os centímetros. Ocomprimento deve ser pelo menos dez vezes superior à altura do canal. Estas dimensõesdevem ser adequadas às dimensões dos elementos sensores assim como do elementoaquecedor. Desta forma o canal deverá apresentar fluxos de fluido com números deReynolds menores que 500, o que garante um comportamento laminar no interior domesmo, e reduz os efeitos de convecção. As paredes do canal devem ser compostas porqualquer material disponível no estado da arte que apresente reduzida condutividadetérmica. Ainda integrados ao sistema fluídico estão pelo menos dois elementos sensoresde temperatura e pelo menos um elemento aquecedor, os quais devem obrigatoriamenteestar em contato térmico com o fluido, apresentarem reduzida intrusão no canal, isto é,não devem dificultar a passagem do mesmo, e devem estar adequadamente posicionadosde forma a permitir a execução das medidas sem interferências indesejadas. Esteselementos devem necessariamente apresentar dimensões compatíveis com as dimensõesdo canal. O posicionamento dos sensores de temperatura e do elemento aquecedor nointerior do canal do sistema fluídico em uma de suas possíveis configurações estárepresentado na figura 1. Nesta figura o sistema fluídico está apresentado em três vistas,a superior, a lateral e uma vista em corte que permite visualizar a distribuição dosdiversos elementos que o compõe. A parte superior do sistema fluídico (1) contém ocanal fluídico embutido (6), e os tubos de conexão de entrada e saída (7) adaptados. Naparte inferior do sistema fluídico (2) estão embutidos o sensor de temperatura de entrada(3), o elemento aquecedor (4) e o sensor de temperatura de saída (5). O sentido dofluxo no interior do canal está representado na entrada do sistema fluídico pela seta (8) ena saída pela seta (9). A figura 2 mostra um detalhamento da parte inferior do sistemafluídico (2) apresentando uma visão inferior e uma visão em corte. Na visão inferiorestão visíveis as duas cavidades para posicionamento dos sensores de temperatura (10) ea cavidade correspondente ao elemento aquecedor (11). As dimensões mostradas nestafigura são meramente ilustrativas e orientam em relação às ordens de grandeza a seremempregadas. A figura 3 mostra aparte superior do sistema fluídico (1) onde o canal (6)por onde circula o fluido sob análise está definido, assim como os orifícios passantes deentrada e saída (-1.2). As dimensões, apresentadas nesta figura também são meramenteilustrativas. A figura 4 mostra um detalhe em corte da extremidade de saída do sistemafluídico onde estão representados a parte superior do sistema fluídico (1), onde o canal(6) esta definido, a parte inferior do sistema fluídico (2), onde estão a cavidade (10) deencaixe do elemento sensor de temperatura (5) e o tubo de conexão da saída (7). Nestafigura fica evidente que a cavidade (10) onde é colocado o elemento sensor de saída (5)não é passante para garantir ó isolamento elétrico entre o canal e o elemento sensor,assim como para evitar quaisquer fugas de fluido. Isto vale também para o elementosensor de entrada e para o elemento aquecedor. A espessura da separação entre oselementos sensores e o canal deve ser a menor possível a fim de maximizar atransferência de calor entre ambos. O mesmo vale para o elemento aquecedor.

É importante garantir que o sensor de temperatura da entrada esteja afastado osuficiente do elemento aquecedor de forma que o calor gerado pelo segundo não chegueao primeiro por condução no fluido e nas paredes do canal. O posicionamento do sensorde temperatura da saída não é tão critico quanto o da entrada, pois seu objetivo é medira temperatura do fluido após o aquecimento. Entretanto, se for posicionado muitopróximo ao elemento aquecedor, a condução pelas paredes do canal pode gerarperturbações na medida. Outro fator importante associado com a distância entre oelemento aquecedor e o sensor de temperatura da saída é o tempo necessário parahomogeneização do calor no interior do fluido. Se a distância for muito pequena o calorestará mais concentrado na parte inferior do fluido quando for efetuada a medida detemperatura, levando à obtenção de um valor mais elevado que o esperado, econsequentemente provocando erros. Em função das características de funcionamentodo dispositivo, o fluido que passa pelo canal deve apresentar vazão volumétricaconstante, fato que ficará evidente ao ser explanado o princípio de funcionamento dosistema. A vazão constante pode ser obtida mediante o emprego de sistemas debombeamento disponíveis no estado da arte. O sistema de bombeamento deverá estarlocalizado preferencialmente após a saída do canal, onde estão localizados os sensoresde temperatura e o elemento aquecedor, para evitar que qualquer calor gerado noprocesso de bombeamento aqueça o fluido gerando perturbação no funcionamento dodispositivo. Quando a movimentação do fluido no interior do canal for geradaexternamente a regulagem para obtençã de vazao volumétrica constante poderá serobtida por intermédio de quaisquer reguladores de fluxo disponíveis no estado da arte.O controle de vazão, desde que não gere calor, poderá estar localizado antes da entradado canal ou após a saída do mesmo. No caso de haver geração de calor no controle devazão, o referido controlador devera ser localizado após a saída do canal. Outrapossibilidade para a obtenção da vazão volumétrica constante é o emprego de umacombinação de sistema de bombeamento e controlador de vazão. No caso específicodeste dispositivo, a vazão constante significa que não podem ocorrer flutuações, mesmoque isto ocorra em torno de um valor médio constante, a não ser que estas flutuaçõesestejam a baixo do nível mínimo de sensibilidade do dispositivo em operação.

O sistema eletrônico que compõe o dispositivo consiste de pelo menos doiselementos sensores de temperatura, pelo menos um elemento aquecedor e uma fonte dealimentação que pode ser interna ou externa. Os elementos sensores de temperaturadevem ser preferencialmente dispositivos de estado sólido, ativos ou passivos,disponíveis no estado da arte. Por exemplo, diodos podem ser empregados em mododireto ou reverso, pois suas características variam com a temperatura. Estes elementosdevem operar preferencialmente em modo de corrente constante de forma que o sinal detemperatura tenha alguma relação de proporcionalidade com a tensão medida em seusterminais. O isolamento elétrico entre os elementos sensores e o fluido é crucial para obom funcionamento do dispositivo. O elemento aquecedor deve ser preferencialmenteum dispositivo de estado sólido, ativo ou passivo, disponível no estado da arte. No casodo elemento aquecedor o exemplo mais simples é um resistor. O elemento aquecedorpode ser operado em modo de tensão constante, corrente constante e idealmente emmodo de potência constante. Em qualquer destas configurações o elemento aquecedordeve ser pouco influenciado pela temperatura a fim de evitar perturbações provocadaspor sua própria operação. Assim como os elementos sensores o elemento deaquecimento deve estar necessariamente isolado eletricamente do fluido. O sistemaeletrônico conta ainda um uma fonte de alimentação que pode ser interna, isto éintegrada no dispositivo, ou externa desde que apresente a estabilidade necessária para obom funcionamento do dispositivo. No caso de fontes externas não existem limitaçõescom relação ao tipo de fonte a ao processo de geração ou de armazenamento de energia.

No caso de fontes intemas podem existir limitacoes dimensionais, impostas pelaaplicação, assim como limitações associadas à dissipação de calor da própria fonte quepossa vir a interferir no funcionamento do dispositivo. Atendidas as exigências de cadacaso, quaisquer fontes disponíveis no estado da arte podem ser empregadas. O sistemaeletrônico deve permitir atuação externa do sistema de controle no seu funcionamento.A figura 5 ilustra uma das possíveis configurações do sistema eletrônico onde a fonte dealimentação (13) fornece alimentação para o elemento sensor de entrada (3), para oelemento aquecedor (4) e para o elemento sensor de saída (5). A alimentação empregadapara ambos os elementos sensores, neste exemplo especifico, é proveniente de umafonte de corrente constante, o que permite a obtenção direta de um sinal de tensão queapresenta proporcionalidade com a temperatura. O sinal correspondente à temperaturamedida pelo elemento sensor de temperatura de entrada (3) é conduzido para o exteriorpelo terminal (15) e o sinal correspondente à temperatura medida pelo elemento sensorde temperatura de saída (5) é conduzido para o exterior pelo terminal (14). Aalimentação do elemento aquecedor pode ser de corrente constante, tensão constante oumesmo de potência constante. No caso do presente exemplo o sistema não mede o sinalno elemento aquecedor por uma questão de conveniência, mas nada impede que estesinal seja medido e enviado para o sistema de controle para aumentar a capacidade decontrole sobre o funcionamento do dispositivo. A fonte de alimentação (13) do sistemaeletrônico é controlada externamente pelo sistema de controle através do terminal (16).

O sistema de controle do dispositivo que pode ser interno, isto é integrado nodispositivo, ou externo, podendo ser composto por componentes eletrônicos discretos,integrados ou uma combinação de ambos, e funcionar de modo analógico, digital oumixto. Quando operando no modo digital ou mixto o sistema pode incluir pelo menosum microcontrolador ou microprocessador. Quando integrado no dispositivo o sistemade controle não pode interferir termicamente no funcionamento dos sensores detemperatura, assim como deve apresentar preferencialmente baixo consumo de energia.

O sistema de controle deve permitir o controle da vazão volumétrica que flui pelo canaldo dispositivo atuando diretamente sobre o sistema de bombeamento e/ou de controle devazão de forma a otimizar o funcionamento do dispositivo como um todo garantindosua estabilidade. O controle da vazão também permite controlar os tempos de respostado dispositivo, sendo que em aumento de vazão reduz o tempo de resposta e umaredução da vazão aumenta o tempo de resposta. O sistema de controle também ajusta apotência dissipada no elemento aquecedor de forma a compatibilizá-la com a vazãovolumétrica do sistema. Desta forma é possível aumentar ou diminuir a sensibilidade dosistema assim como impedir a ocorrência de ebulição do fluido no interior do canal. Umaumento na potência dissipada no elemento aquecedor aumenta a temperatura deoperação do dispositivo e aumenta a sensibilidade. Uma redução da potência implica emuma redução da temperatura de operação e em uma redução da sensibilidade. Os efeitosgerados por variações de vazão e de potência dissipada no elemento aquecedor ficarãoevidentes quando o princípio de funcionamento do dispositivo for abordado adiante. Osistema de controle pode conter uma etapa de condicionamento de sinal integrado quepermita amplificar, filtrar e/ou converter os sinais de baixo nível gerados nos sensoresde temperatura para níveis compatíveis como o transporte para as etapas posteriores semsofrer interferências elétricas indesejadas. O sistema de controle pode também possuiruma etapa integrada de processamento, armazenamento, transmissão e recepção deinformação, devendo conter pelo menos um microcontrolador capaz de processar,armazenar e/ou transmitir os dados obtidos pelo dispositivo. Esta etapa integrada deveráempregar preferencialmente a tecnologia disponível no estado da arte para,processamento, armazenamento e transmissão de informação. A figura 6 ilustra umexemplo de sistema de controle que contém um sistema de bombeamento e controle devazão (18) que permite ajustar a vazão volumétrica do fluido sob analise no interior dosistema fluídico. Como já explanado anteriormente o sistema de controle de vazão estáposicionado após o sistema fluídico para que o calor gerado em seus componentes nãointerfira no funcionamento do dispositivo. Portanto a entrada de fluido (21) estáconectada por tubos apropriados com a saída do sistema fluídico e a saída do sistema debombeamento e controle de vazão (22) é preferencialmente devolvida para o ambienteonde o dispositivo está localizado, evitando-se sempre que o fluido analisado seja re-coletado na entrada. O sistema de bombeamento e controle de vazão recebe sinais decontrole diretamente da central de controle (17) a fim de ajustar os fluxos apropriadospara a operação. O sistema de condicionamento de sinais (19), conforme este exemploespecífico recebe os sinais provenientes dos elementos sensores através dos terminais(14) e (15) efetua as jaonyersões necessárias de forma a permitir que o sinalcondicionado seja enviado para o exterior, através do terminal (20), ou para a etapa deprocessamento e armazenamento de informação. O controle do sistema decondicionamento de sinais (19) é feito pela central de controle (17) de formabidirecional de forma que o controle do funcionamento do dispositivo possa serefetuado com base nos sinais obtidos na saída do sistema eletrônico. A etapa integradade processamento, armazenamento, transmissão e recepção de informação (23), quandoexistente, recebe e transmite informações para a central de controle (17) e recebe ossinais condicionados do terminal (20), do sistema de condicionamento de sinais (19),através da central de processamento e armazenamento de informação (24). Isto permiteo completo gerenciamento do funcionamento do dispositivo. A central deprocessamento e armazenamento de informação (24) também efetua todo oprocessamento da informação coletada de forma a formatar e armazenar os dados naforma mais adequada para a transmissão através da unidade de transmissão deinformação (25). Esta central (24) ainda recebe os sinais de comando externos atravésda unidade recepção de informação (26), processa os mesmos e efetua os ajustesnecessários na operação do sistema através da central de controle (17). Neste exemploespecífico a transmissão e recepção de informação está sendo efetuada via radio, atravésda antena (27), mas isto não exclui quaisquer outros métodos de transmissão e recepçãode informação disponíveis no estado da arte.

Dependendo da sua composição e das necessidades este dispositivo pode seroperado de forma local ou remota.

Princípio de Funcionamento

Sabendo-se que o calor específico é uma grandeza física que relaciona a variaçãode temperatura por unidade de massa de uma substância ao receber uma quantidadedefinida de energia e que as unidades mais comumente empregadas para esta grandezasão o J.kg"'.K"', no sistema internacional de unidades (SI), e cal.g"'.0C"' no sistemaCGS. Com base nesta definição e nos princípios básicos da Física é possível afirmarque a temperatura de saída (Ts. em K ou °C) de um fluido de densidade (p em Kg.m"3) ecalor específico (Cp em J.kg^.K"1), que flui por um canal com uma vazão volumétrica ((j)em m3.s"'), que está sendo aquecido no interior do mesmo por uma potência (P em W) eque estava-a uma temperatura é dada por

<formula>formula see original document page 8</formula>

Fica evidente por esta equação que a temperatura de saída depende diretamentede quatro parâmetros que são potência, vazão volumétrica, densidade e calor específicoe, portanto, desde que alguns destes parâmetros sejam conhecidos é possível determinaros demais. Por exemplo, os medidores de fluxo de massa (<j)m), amplamente difundidosnos meios científicos e industriais, empregam este princípio, onde conhecendo ascaracterísticas térmicas (p e Cp) do fluido que passa por um canal, assim como apotência a ele fornecida (P) por um elemento aquecedor, é possível determinar suavazão volumétrica (<()) ou mesmo a sua vazão mássica (§m = p.<j>).

A condutividade térmica (k) representa a habilidade do fluido conduzir calor.

Suas unidades mais comumente empregadas são o W.m^.K"1, no sistema internacionalde unidades (SI). Mesmo sendo um parâmetro calorimétrico importante, acondutividade térmica (k) não tem influência relevante no processo de medidaempregado na presente patente. Dadas as suas características, a condutividade térmica(k) regula a distribuição do calor no liquido dentro do canal facilitando ou dificultando ahomogeneização da distribuição do calor no fluido. Para fluidos com condutividadetérmica elevada, como a água, o calor fornecido pelo elemento aquecedor se distribuirapidamente na direção perpendicular ao fluxo facilitando a sua homogeneização e,portanto, o sensor de temperatura da saída do dispositivo pode ser localizado maispróximo do elemento aquecedor, o que possibilita uma redução dimensional dodispositivo. Por outro lado a elevada condutividade térmica pode facilitar que o calorgerado no elemento aquecedor chegue ao elemento sensor de temperatura da entrada dodispositivo por difusão contra o fluxo do fluido. Isto deve ocorrer apenas no caso devazões muito reduzidas e distâncias reduzidas entre o sensor de entrada e o elemento deaquecimento. Para fluidos com baixa condutividade térmica, o que inclui a maioria dossolventes orgânicos, a distância entre o elemento aquecedor e o elemento sensor desaída deve ser aumentada de forma a garantir uma distribuição de calor homogênea namassa do fluido, caso contrario os resultados obtidos podem apresentar resultadoserroneos. Como na presente patente de invencao o objectivo é detectar a presença decomponentes poluentes misturados e/ou emulsificados na água as variações dacondutividade térmica esperadas não devem ser muito grandes em comparação com acondutividade térmica da água pura. No caso de grandes concentrações do elementopoluente, onde ocorram grandes variações da condutividade térmica, as variações dosdemais parâmetros do fluido devem ocorrer de forma proporcional, de forma que odispositivo ainda deverá operar indicando uma grande anomalia. Nestas situações ovalor exato da concentração do poluente fica ainda menos importante, pois o importantepara o dispositivo da presente patente de invenção é detectar a anomalia e registrá-la notempo, de forma que as autoridades possam ser acionadas rapidamente para efetuar umaanálise detalhada do problema a fim de determinar causa e origem.

Na presente invenção os parâmetros preferencialmente conhecidos e controladossão a vazão volumétrica (<|>) e a potência fornecida ao fluido (P). Desta forma qualquervariação na composição do mesmo, isto é, qualquer variação na densidade e/ou no calorespecífico, implica em uma variação proporcional na temperatura final. Considerandoque o fluido sob análise consiste de uma mistura ou emulsão de um soluto em umsolvente, onde o solvente é preferencialmente a água, originada em fonte natural ouartificial, e o soluto poder ser sólido, líquido ou gasoso, de natureza mineral ouorgânica, e de origem natural ou artificial. No caso de uma mudança composicional dofluido devido a uma mistura ou emulsão tanto a densidade da mistura quanto o calorespecífico da mesma deverão sofrer alteração.

A densidade é uma propriedade de todos os materiais em qualquer estado físicoque determina a quantidade de massa existente em um determinado volume do material.As unidades mais comumente empregadas são o (kg.m"3), no sistema internacional deunidades (SI), e (g.cm"3) no sistema CGS. No caso de uma mistura a densidade pode sercalculada em termos de fração de massa, representada por

Pm=x-Pi+(l-x)-P2, (2)

onde pm é a densidade da mistura, x é a fração de massa, pi é a densidade do soluto e p2a densidade do solvente. Outra forma de determinara a densidade é em termos da fraçãode volume, representada por

<formula>formula see original document page 10</formula>

onde pm é a densidade da mistura, y é a fração volumétrica, pi é a densidade do soluto ep2 a densidade do solvente. Como nem sempre as misturas se comportam de umamaneira ideal a densidade final pode se comportar como uma combinação das equações2 e 3, ou mesmo ser representada por outra equação específica para o par soluto-solvente. Entretanto o conhecimento exato desta relação não é absolutamente necessáriopara a principal aplicação da presente patente de invenção.O calor específico, previamente definido, de uma mistura ou emulsão apresentauma complexidade muito superior à determinação da densidade de mesmamistura/emulsão. Existem diversos artigos na literatura que tratam sobre o assunto e namaioria dos casos apresentados a relação entre o calor específico da mistura/emulsãoesta longe ter um comportamento bem definido do tipo linear. Analisando de uma formasimplista, a fim de poder exemplificar possíveis relações, foram empregados os mesmosprincípios do cálculo da densidade resultante de uma mistura/emulsão. Neste caso emuma mistura definida em termos de fração de massa, o calor específico é definido por

<formula>formula see original document page 11</formula>

onde CPm é o calor específico da mistura, x é a fração de massa, Cpi é o calor específicodo soluto e Cp2 o calor específico do solvente. No caso de uma mistura determinada emtermos de fração de volume o calor específico é definido por

CPm = y.CP]+(l-y).CP2, (5)

onde Cpm é o calor específico da mistura, y é a fração volumétrica, Cp/ é o calorespecífico do soluto e Cp2 o calor específico do solvente. Como nem sempre as misturasse comportam de uma maneira ideal o calor específico final pode se comportar comouma combinação das equações 4 e 5, ou mesmo ser representada por outra equaçãoespecifica para o par soluto-solvente. Entretanto o conhecimento exato desta relação nãoé absolutamente necessário para a principal aplicação da presente patente de invenção.

Como na presente patente de invenção os parâmetros que são preferencialmenteconhecidos e controlados são a vazão volumétrica {</>) e a potência fornecida ao fluido(P), no caso de não haver flutuação apreciável da temperatura do fluido na entrada docanal, qualquer variação composicional no fluido sob análise implica em uma flutuaçãoda temperatura na saída do canal (ATs) dada por

<formula>formula see original document page 11</formula>

onde o par /?,.Cp, são os parâmetros calorimétricos do fluido sob análise no instanteinicial, antes de haver ocorrido alteração composicional, e o par p/.Cp/são os parâmetroscalorimétricos do fluido após. a alteração composicional. No caso desta equação ficaevidente que se após a alteração composicional, provocada por uma mistura/emulsão, opar pf. Cp/ sofrer um aumento em comparação ao par p,.C/>, a flutuação de temperatura nasaída do canal (ATS) será negativa, isto é, haverá uma redução da temperatura na saídado canal do diapositivo. No caso da alteração composicional provocar uma redução dopar Pf.Cpf em comparação ao par p.Cpi a flutuação de temperatura na saída do canal(ATs) será positiva, isto é, haverá um aumento da temperatura na saída do canal dodiapositivo.

No caso de ocorrer alguma flutuação na temperatura de entrada do fluído aflutuação da temperatura na saída do canal (ATs) dada por

<formula>formula see original document page 12</formula>

onde Te, é a temperatura inicial na entrada do canal e Te/é a temperatura final na entradado canal. Este tipo de flutuação, na maioria das vezes, será provocado por flutuações datemperatura ambiente, mas não pode ser descartada a possibilidade da ocorrência devazamento de algum composto químico que ao entrar em contato com a água provoqueuma reação exotérmica provocando um aumento artificial da temperatura na entrada dodispositivo. A eventualidade deste fato poderia ser confirmada pela simples medida datemperatura do ambiente fora do fluido sob análise.

Mesmo sendo preferencialmente conhecidos e controlados a vazão volumétrica(<j)) e a potência fornecida ao fluido (P) são parâmetros que tem influência direta sobre ofuncionamento do dispositivo e, portanto, é importante esclarecer como ocorre estainfluência. No caso da vazão volumétrica, conforme fica evidente nas equações 6 e 7,um aumento de vazão implica em uma redução da flutuação de temperatura na saída docanal (ATs) e vice-versa. Como o funcionamento do dispositivo depende do fluidoescoar de forma laminar no interior do canal, a vazão deve ser mantida reduzida, nafaixa dos centímetros cúbicos por minuto. Entretanto quanto menor a vazão maior otempo de resposta do sistema. Em situações onde o fluido sob análise esta emmovimento, como no caso de rios, esgotos, etc, um tempo de resposta muito longopode gerar um atraso na detecção de uma variação de composição. Isto não é umproblema no caso de um reservatório onde não existe fluxo do fluido sob análise. Assimsendo, a característica de funcionamento deverá ser adequada a cada aplicaçãoespecífica. No caso da potência dissipada (P), quanto maior for a quantidade injetada nodispositivo, maior a flutuação de temperatura na saída do canal (ATs) e vice-versa.Entretanto a potência deverá ser adequada à vazão volumétrica (<j)), pois se a vazão formuito reduzida e a potência muito elevada o fluido sob análise poderá entrar emebulição, o que impediria o funcionamento adequado do sistema. Assim a potênciadissipada (P), deverá ser adequada às condições de uso do dispositivo a fim demaximizar a resposta do mesmo. Por esta razão, a existência de um sistema de controleinterno ou externo ao dispositivo possibilita um ajuste de vazão volumétrica (<)>) epotência dissipada (P) de forma a adequar seu funcionamento às condições da aplicaçãoou às condições ambientais e, portanto aumentando sua eficiência.

Com base no explanado, fica evidente que a grandeza física a ser medida a fimde determinar quaisquer variações composicionais do fluido que circula no canal dodispositivo são as temperaturas de entrada (Te) e de saída (Ts) do canal, localizadosrespectivamente antes e depois do elemento de aquecimento, e que, portanto, asensibilidade do sistema está necessariamente atrelada à sensibilidade das medidas detemperatura. Durante o processo de medida tanto a vazão volumétrica ((()) quanto apotência dissipada (P) devem ser mantidos constantes. No caso de pelo menos umdestes parâmetros sofrer alteração um novo processo de medida deve ser iniciado apartir da estabilização do sistema.

Devido às características de funcionamento do dispositivo, fica evidente seupotencial de aplicação para execução de medidas de monitoramento em tempo real.

A figura 7 ilustra uma possível aplicação do dispositivo no monitoramento daagua de um rio ao longo de uma parte do rio. Os sinais respectivos de cada 30 estão dispostos ao longo de uma parte do rio. Os sinais respectivos de cadadispositivo estão representados nos três gráficos existentes na figura que registram aflutuação de temperatura (AT) em função do tempo (t). Em determinado instante aindústria representada na lateral do rio despeja um elemento poluente que é levado pelacorrente e disperso ao longo do caminho. O dispositivo 28 que está a montante daorigem do vazamento não apresenta flutuação de temperatura, pois não ocorreualteração na sua região de monitoramento. O dispositivo 29 que está a jusante da origemdo vazamento detecta uma forte flutuação de temperatura devido à sua proximidade, oque indica uma alta concentração de poluente. Com base no tempo em que ocorreu aflutuação e a velocidade do curso do rio é possível estimar a distância da origem. Já odispositivo 30 que está mais afastado, também à jusante da origem, demora mais tempopara registrar a flutuação. Neste caso a flutuação detectada é menos intensa, pois opoluente se dispersa na água do rio ao longo do tempo. Este exemplo evidencia opotencial de aplicação da presente patente de invenção no monitoramento e conservaçãodo meio-ambiente.

Mesmo que a concepção principal deste dispositivo seja para efetuarmonitoramento ambiental de recursos hídricos, conforme previamente abordado, seuprincípio de funcionamento permite outras aplicações, como por exemplo, a medida depercentual de mistura de composto binário, composto por dois fluidos de propriedadespreviamente conhecidas em estado puro. Como no caso anterior tanto a vazãovolumétrica (<|)) quanto a potência dissipada (P) devem ser preferencialmenteconhecidas.

Arte Prévia

A pesquisa nas bases de dados Esp@cenet e do USPTO foram encontradas algumaspatentes cujo propósito se assemelha à presente patente de invenção mas nenhuma delasinviabiliza a presente. Algumas delas confirmam a validade do método defuncionamento proposto. As referidas patentes são:

US3S52207 - Paul Robin Monk and Bertil Ingemar Wadso, Methods and apparatus forcontinuously analyzing liquids by microcalorimetric measurement of the thermal flowoftheliquid, of 01/05/1971

Õbsr: Esta patente visa medir o calor gerado em reacoes durante quimicas e biologicasem movimento, e portanto não tem nenhuma relação com a presente invenção.

US6190036 - Joachim Paul, (Flensburg, DE) - Method and for determining theconcentration of a liquid ice mixture, of 02/20/2001

Obs.: O sistema visa medir a presença de gelo em uma amostra de água para aumentar aeficiência de sistemas de refrigeração. Esta patente emprega o mesmo método visandoum fim completamente distinto da presente invenção.US6071008 - Ichiro Hatta (Nagoya, JP), Haruhiko Yao (Yokohama, JP) and Kenji Ema(Fujisawa, JP), Method of measuring heat capacity of sample, of 06/06/2000Obs: O sistema faz medidas estáticas de alta precisão em uma amostra líquidaempregando excitação alternada. O sistema apresentado nesta patente específica nãocoincide com a presente patente de invenção.

ROÍ 17484 - Dinulescu Valeriu (RO), Cristea Valentin (RO) and Holdis Gabriel (RO),Method and device for continuously measuring the mixing ratio of two different liquids,of 29/03/2002

Obs.: Utiliza o método da presente patente, mas tem uma aplicação especifica para amedida da mistura de dois líquidos bem conhecidos em um processo industrial. Odispositivo da presente patente de invenção pode ser empregado para esta aplicação,mas esta seria uma opção secundária.

FR2505519 - Ivan Feher and Ferenc Farkas, Circuit de commande d'un analyseurthermométrique pour effectuer une mesure indépendante de la température del'environnement, de solutions de réactifs, d'une solution a contrôler et de sa capacitecalorifíque, de 12/11/1982

Obs.: Emprega o método calorimétrico para determinar o calor gerado em reaçõesquímicas e portanto não tem relação direta com a presente patente de invenção.

RU2195634 - M.A. Slepjan and E.A. Zolotukhin, Calorimetric method of measurementof flow rate, of 27/12/2002

Obs.: Esta patente emprega um método calorimétrico distinto do empregado na presentepatente de invenção visando a medida de fluxo de líquidos. A presente patente deinvenção também pode ser empregada na medida de fluxo de líquidos, mas este não éseu objetivo principal.

DEI9943076 - Wolfgang Poesnecker (DE) and Ulrich Gros (DE), Determiningcalorimetric characteristics of samples, involves warming sample in resistance heated,regulated adiabatic heating system with preset heating rate, of 05/04/2001.

Obs.: Emprega aquecimento adiabático de uma amostra estática para efetuar medidas decapacidade térmica e condutividade térmica em uma amostra estática. Portanto não hárelação direta com a presente patente de invenção.

Claims (90)

1.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água",caracterizado por ser composto por um sistema integrado.

2.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 1, é caracterizado pelo sistema integrado conter pelo menosum sistema fluídico.

3.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 2, é caracterizado pelo sistema fluídico ser composto porpelo menos um canal onde circula o fluido sob análise.

4.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelas paredes do canal serem fabricadascom um material mau condutor de calor.

5.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelo fato do canal apresentar secçãotransversal reduzida.

6.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelo fato do comprimento do canal serpelo menos dez vezes superior à altura do mesmo.

7.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelo fato do canal poder apresentarcomprimentos na faixa de micrometros até centímetros.

8.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelo fato do canal ser dimensionalmenteadequado à proporção dos elementos sensores de temperatura e do elemento aquecedor----------

9.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelo fato do canal garantir fluxopreferencialmente laminar em seu interior, isto é, apresentar um reduzido número deReynolds (Re).

10.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 3, é caracterizado pelo fato do canal minimizar os efeitosde convecção após o aquecimento do fluído.

11.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 2, é caracterizado pelo sistema fluídico contar comelementos pelo menos dois sensores de temperatura e pelo menos um elementoaquecedor.

12.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 11, é caracterizado pelos elementos estarem em contatotérmico com o fluído.

13.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 11, é caracterizado pelos elementos apresentarem reduzidaintrusão no canal.

14.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 11, é caracterizado pelos elementos estarem adequadamenteposicionados de forma a viabilizar as medidas.

15.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 11, é caracterizado pelos elementos apresentaremdimensões compatíveis com as dimensões do canal.

16.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 2, é caracterizado pelo sistema fluídico apresentar vazãoconstante de fluído.

17.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 16, é caracterizado pela vazão constante de fluído poder serobtida por intermédio de pelo menos um sistema de bombeamento.

18.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 17, é caracterizado pelo sistema de bombeamentoempregado poder utilizar quaisquer métodos de bombeamento de líquidos disponíveisno estado da arte.

19.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 17, é caracterizado pelo sistema de bombeamento estarpreferencialmente localizado após os elementos sensores e o aquecedor a fim de evitaraquecimento prévio do fluído.

20.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 16, é caracterizado pela vazão constante de fluído poder serobtida por pelo menos um controlador de vazão.

21.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 20, é caracterizado pelo controlador de vazão empregadopoder utilizar quaisquer métodos de controle de vazão de líquidos disponíveis no estadoda arte.

22.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em água", deacordo com a reivindicação 20, é caracterizado pelo controlador de vazão estarpreferencialmente localizado após os elementos sensores e o aquecedor, a fim de evitaraquecimento prévio do fluído.

23.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 16, é caracterizado pela vazão constante de fluído poder serobtida por uma combinação de sistemas de bombeamento e controladores de vazão.

24.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 1, é caracterizado pelo sistema integrado conter pelo menosum sistema eletrônico.

25.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em água", deacordo com a reivindicação 24, é caracterizado pelo sistema eletrônico empregarelementos sensores de temperatura.

26.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 25, é caracterizado pelos elementos sensores de temperaturaserem preferencialmente elementos de estado sólido ativos ou passivos disponíveis noestado da arte.

27.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 25, é caracterizado pelos elementos sensores de temperaturaoperarem preferencialmente em modo de corrente constante de forma que o sinal detemperatura tenha alguma relação de proporcionalidade com â tensão medida em seusterminais.

28.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 25, é caracterizado pelos elementos sensores de temperaturaestarem isolados eletricamente do fluído.

29.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 24, é caracterizado pelo sistema eletrônico empregar pelomenos um elemento aquecedor.

30.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 29, é caracterizado pelo elemento aquecedor serpreferencialmente um elemento de estado sólido como resistores, NTCs, PTCs, ouquaisquer outros elementos disponíveis no estado da arte.

31.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 30, é caracterizado pelo elemento aquecedor apresentardimensões reduzidas empregando as tecnologias disponíveis.

32.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 29, é caracterizado pelo elemento aquecedor poder operarnos modos de tensão constante, corrente constante ou potência constante.

33.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 29, é caracterizado pelo elemento aquecedor ser o menosinfluenciado possível por variações de temperatura.

34.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 29, é caracterizado pelo elemento aquecedor estar isoladoeletricamente do fluído.

35.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo coma-reivindicação 24 possuirpelo menos uma fonte de alimentação interna ou externa.

36.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 35, é caracterizado pela fonte de alimentação internasestarem limitadas apenas por questões dimensionais e de dissipação de calor para evitarinterferência com o funcionamento do sistema.

37.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 35, é caracterizado pela fonte de alimentação externa nãoapresentar quaisquer restrições em relação à dissipação de calor.

38.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 35, é caracterizado pela fonte de alimentação apresentarestabilidade adequada à aplicação em questão.

39.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 1, é caracterizado pelo sistema integrado conter pelo menosum sistema de controle.

40.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle poder serinterno, isto é integrado, ou externo.

41.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 40, é caracterizado pelo fato do sistema de controle, quandointegrado, não poder interferir termicamente nos sensores de temperatura.

42.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 40, é caracterizado pelo fato do sistema de controle, quandointegrado, deve apresentar preferencialmente baixo consumo de energia.

43.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle poder sercomposto por componentes discretos, integrados ou uma combinação de ambos.

44.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle poder operarem modo analógico, digital ou mixto.

45.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 44, é caracterizado pelo sistema de controle, quandooperando em modo digital ou mixto, poder incluir pelo menos um microcontrolador oumicroprocessador.

46.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle controlar avazão no sistema fluídico.

47.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 46, é caracterizado pelo controle de vazão permitir controlara sensibilidade do sistema.

48.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 46, é caracterizado pelo controle de vazão permitiraumentar ou reduzir o tempo de resposta do dispositivo.

49.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle controlar apotência dissipada no elemento aquecedor.

50.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 49, é caracterizado pelo controle da potência dissipadapermitir controlar a sensibilidade do sistema.

51.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle poder possuircondicionamento de sinal integrado.

52.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 51, é caracterizado pelo condicionamento de sinal consistirna amplificação dos sinais de baixo nível gerados nos sensores de temperatura paratransmissão para as etapas posteriores sem sofrer interferências elétricas indesejadas.

53.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 51, é caracterizado pelo condicionamento de sinaisapresentar baixo consumo de energia.

54.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 39, é caracterizado pelo sistema de controle poder possuirsistema completo de processamento, armazenamento e transmissão de informação.

55.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 54, é caracterizado por conter pelo menos ummicroprocessador ou microcontrolador capaz de receber, processar, armazenar e/outransmitir os dados obtidos pelo dispositivo.

56.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 54, é caracterizado por empregar as tecnologias dearmazenamento, processamento e transmissão disponíveis no estado da arte.

57.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", écaracterizado por poder ser empregado local ou remotamente.

58.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", écaracterizado por empregar a variação das propriedades térmicas do fluído comométodo de detecção.

59.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 58, é caracterizado pelas propriedades térmicas empregadasserem a densidade e o calor específico.

60.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 59, é caracterizado pela densidade ser uma propriedadecaracterísticas de todos os elementos e materiais da natureza.

61.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 60, é caracterizado pela densidade da mistura/emulsãopoder ser determinada em termos de fração de massa, de fração volumétrica, com umacombinação de ambas, ou com uma formula especifica apropriada para amistura/emulsão.

62.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 59, é caracterizado pelo calor especifico ser uma grandezafísica que determina a variação de temperatura por unidade de massa de uma substânciaao receber uma quantidade definida de energia.

63.-"DispositivoCalorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 62, é caracterizado pelo calor específico da mistura/emulsãopoder ser determinado em termos de fração de massa, de fração volumétrica, com umacombinação de ambas, ou com uma formula especifica apropriada para amistura/emulsão.

64.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 59, é caracterizado pelo fato de que se a vazão volumétricado fluído que circula pelo sistema fluídico e a potência fornecida ao fluido foremmantidas constantes e forem preferencialmente conhecidas, as variações daspropriedades térmicas serão proporcionais às variações de sua composição.

65.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 58, é caracterizado pelo fluído ser composto por umamistura ou emulsão de um soluto e de um solvente.

66.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 65, é caracterizado pelo solvente ser preferencialmenteágua.

67.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 66, é caracterizado pelo fato da água poder ser de fontenatural ou artificial.

68.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 65, é caracterizado pelo soluto poder ser sólido, líquido ougasoso.

69.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 65, é caracterizado pelo soluto poder ser de naturezamineral ou orgânica.

70.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 58, é caracterizado pelo fato da variação das propriedadestérmicas ser determinada por meio de medidas de temperatura.

71.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 70, é caracterizado pela sensibilidade de detecção estardiretamente vinculada à resolução da medida de temperatura.

72.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes km Água", deacordo com a reivindicação 70, é caracterizado pelo fato das medidas de temperaturaserem efetuadas dentro de um sistema fluídico.

73.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 72, é caracterizado pelo fato do sistema fluídico estarisolado termicamente do ambiente na região de medida de temperatura.

74.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 70, é caracterizado pelo fato das medidas de temperaturaserem efetuadas antes e depois de um elemento aquecedor.

75.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 74, é caracterizado pelo fato da posição da medida detemperatura levar em consideração o sentido do fluxo do fluído no interior do sistemafluídico.

76.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 74, é caracterizado pelo fato da medida de temperaturaanterior ao elemento aquecedor permitir a medida da temperatura inicial do fluído, aqual é preferencialmente igual à temperatura ambiente.

77.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 74, é caracterizado pelo fato da medida de temperaturaposterior ao elemento aquecedor permitir a medida da temperatura final do fluido, apóster sido aquecido ao passar pelo elemento aquecedor.

78.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 74, é caracterizado pelo fato dos elementos sensores detemperatura estarem apropriadamente afastados do elemento aquecedor de forma a nãohaver interferência.

79.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 74, é caracterizado pelo fato da diferença entre astemperatura medidas antes e depois do elemento aquecedor ser proporcional ao inversodo produto entre a densidade do fluido e seu calor especifico.

80.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 70, é caracterizado pelo fato as medidas de temperaturaserem efetuadas em regime vazão volumétrica do fluído e potência dissipada constantes.

81.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 80, é caracterizado pelo fato de que no caso de variação depelo menos um destes parâmetros, um novo processo de medida deve ser iniciado.

82.-"Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em água",caracterizado por possibilitar medições em tempo real.

83.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água",caracterizado pelo fato do dispositivo poder ser empregado em diversas aplicações.

84.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 83, é caracterizado por sua principal aplicação ser omonitoramento ambiental de recursos hídricos.

85.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 83, é caracterizado por poder ser aplicado na determinaçãodo percentual de composição em uma mistura binaria.

86.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 85, é caracterizado pelo fato de que a determinação dopercentual de composição depende do conhecimento das propriedades térmicas deambos os componentes da mesma.

87.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 85, é caracterizado pelo fato de que a vazão volumétrica epotência dissipada devem ser mantidas constantes e ser preferencialmente conhecidas.

88.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 83, é caracterizado por possibilitar a medida de vazãovolumétrica ou mássica de fluidos.

89.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 88, é caracterizado pelo fato da medida de vazãovolumétrica ou mássica de fluidos necessitar estabilidade temporal das propriedadestérmicas do fluído.

90.- "Dispositivo Calorimétrico para Detecção de Poluentes em Água", deacordo com a reivindicação 88, é caracterizado pelo fato de que a potência dissipada serconstante e preferencialmente conhecida.