ES2198285T3

ES2198285T3 - Sistema de tratamiento de fluidos en un campo electrico.

Info

Publication number: ES2198285T3
Application number: ES00905454T
Authority: ES
Inventors: Jan Pieter De Baat Doelman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2004-02-01
Anticipated expiration: 2020-02-11
Also published as: AU759908B2; WO2000047522A1; JP3575791B2; CN1171802C; PT1156986E; TR200102380T2; DE60002680T2; BR0008240A; CA2362660A1; ATE240268T1; US6706170B1; NO20013969L; EP1156986A1; CN1340030A; EP1156986B1; NO20013969D0; KR20010108216A; ZA200106691B; AU2698900A; DE60002680D1

Abstract

Sistema para el tratamiento de fluidos, particularmente agua, en una tubería para proteger de la acumulación de depósitos de cal en la tubería, que comprende - una bobina montada en el exterior de la tubería para la generación de un campo, - un circuito electrónico para alimentar la bobina, para desarrollar un campo electromagnético alternativo en el fluido, - un sensor para captar un parámetro relacionado con el funcionamiento del sistema y para generar una señal en función del parámetro, - un circuito del retroacción para enviar dicha señal en función del parámetro a dicho circuito electrónico para controlar dicho circuito, caracterizado por el hecho de que - el sensor comprende una bobina de medición montada en el exterior de dicha tubería cerca de la bobina para la generación de un campo, - el circuito de retroacción comprende el dispositivo electrónico, el cual con dicha bobina de medición, funciona como aparato intermediario de medición de intensidad del campo.

Description

Sistema de tratamiento de fluidos en un campo eléctrico.

La invención se refiere a un sistema para el tratamiento de fluidos, en particular agua, en una tubería para proteger de la acumulación de depósitos de cal en la tubería, que comprende:

-: una bobina para la generación de un campo montada fuera de la tubería,

-: un circuito electrónico para alimentar la bobina, para desarrollar un campo electromagnético alternativo en el fluido,

-: un sensor para captar un parámetro relacionado con el funcionamiento del sistema y para generar una señal en función del parámetro,

-: un circuito de retroacción para enviar dicha señal en función del parámetro a dicho circuito electrónico para el control de dicho circuito.

Los sistemas de este tipo son conocidos del estado de la técnica anterior. Se han descrito ejemplos en EPO493559, DE19502990, DE19505642.

En EPO493559 se describe un sistema en el que el sensor consiste en un micrófono que es conectado en contacto físico a la tubería. El micrófono capta cualquier sonido generado por las turbulencias que hay dentro de la tubería. Estas turbulencias se deben al efecto de superficie del agua que pasa a través de la tubería así como sobre las obstrucciones como los depósitos de cal. La señal emitida por el micrófono controla a través del circuito de alimentación las características de la energía producida por la bobina para la generación de un campo. La energía suministrada está relacionada con el flujo de agua que pasa a través de la tubería y a la cantidad de depósitos de cal que ya se han formado en el sistema.

En la patente DE19502990 se describe un sensor en forma de electrodo situado en la pared de la tubería y en contacto con el fluido. El electrodo y el circuito de medición conectado a éste mide la velocidad del agua. Según la velocidad medida, puede variar la energía producida por la bobina para la generación de un campo. La desventaja de este sistema reside en el hecho de que el electrodo tiene que estar instalado dentro de la tubería, es decir, deben realizarse operaciones en la tubería.

Una construcción similar está descrita en la patente DE19505642. El sensor consta en este caso de un electrodo elástico que lleva un número de indicadores de presión. Dependiendo de la velocidad del fluido en la tubería, la señal del indicador de presión varía y con él varía la cantidad de potencia producida por la bobina para la generación de un campo.

El problema general de todos estos aparatos del estado de la técnica anterior es la calibración del aparato una vez que éste está instalado La influencia del campo generado por la bobina para la generación de un campo depende de la inducción en el fluido. Esta inducción depende de un gran número de factores diferentes como:

-: las propiedades eléctricas del fluido, por ejemplo la conductividad eléctrica, cuanto más alta es la conductividad más baja es la inducción,

-: las dimensiones y el material de la tubería,

-: la influencia de campos exteriores generados por ejemplo por aparatos eléctricos situados cerca como lavadoras, secadoras, planchas, bombas, etc.

La mayoría de estos factores no son previsibles, o al menos no lo suficientemente.

En consecuencia, el objetivo de la invención es el de proporcionar un aparato del tipo mencionado arriba de manera que la influencia de todos estos factores sean tomados en cuenta.

De acuerdo con este objetivo la invención provee un aparato tal y como se define en el primer párrafo de esta memoria y que está caracterizado por el hecho de que:

-: el sensor comprende una bobina de medición del campo, montada por fuera de dicha tubería y cerca de la bobina para la generación de un campo,

-: el circuito de retroacción comprende un dispositivo electrónico que actúa junto a dicha bobina de medición para medir la intensidad del campo.

Al medir el campo real desarrollado en circunstancias prácticas, se obtiene la información en base a la cual el circuito electrónico de alimentación de la bobina puede ser ajustado para desarrollar un campo electromagnético en el fluido, de manera que incluso bajo circunstancias variables se genere la intensidad apropiada en el campo.

La bobina de medición del campo puede estar situada en varias ubicaciones, como alrededor de una bobina para la generación de un campo. Esta posición no obstante tiene la desventaja de que la configuración de la bobina para la generación de un campo no es idéntica a la configuración de la bobina de medición del campo. Por lo tanto es preferible situar la bobina de medición a lo largo de la bobina para la generación de un campo con una distancia intermedia corta o inexistente.

Es preferible usar un circuito de la retroacción como en la técnica precedente descrita anteriormente. Es decir, es preferible que el circuito electrónico de alimentación de la bobina comprenda un amplificador y un generador de señal, con lo cual, el valor de la amplificación es ajustado en función de la señal producida por el aparato de medición de intensidad del campo.

La invención será explicada con más detalle en referencia a los dibujos anexos.

La figura 1 ilustra un esquema general de un sistema según la invención.

La figura 2 ilustra otra forma de realización de las bobinas combinadas.

La figura 3 ilustra otra forma de bobina para la generación de un campo.

El sistema, tal y como se ilustra en la figura 1, comprende una bobina para la generación de un campo 10 montada por fuera de la tubería 12. La tubería 12 forma el conducto para un fluido que podría ser agua, pero también cualquier otro fluido con tendencia a dejar depósitos de cal en las paredes internas de la tubería 12. La bobina 10 es alimentada por un circuito electrónico 14, de manera que un campo electromagnético predeterminado se desarrolle dentro del fluido en la tubería 12. El efecto consecuente es que se impiden los depósitos de cal o incluso se contrarrestan. Se pueden obtener algunos detalles de todo este proceso en varias publicaciones de la técnica precedente y otras publicaciones fácilmente disponibles para un experto en la materia.

De acuerdo con la invención el sistema además comprende una bobina de medición del campo 16 que es preferiblemente instalada alrededor de la propia tubería 12 y a lo largo de la bobina para la generación de un campo 10 a una distancia corta o inexistente de dicha bobinas 10. La bobina de medición 16 está conectada a un dispositivo electrónico de medición de intensidad de campo 18 de manera que, la bobina 16 en combinación con el depósito electrónico 18 forma el aparato de medición de intensidad de campo. Tales indicadores de intensidad de campo son conocidos en general en varios aspectos, por lo que se considera superflua una información detallada.

Para obtener un circuito de retroacción apropiado entre el dispositivo electrónico de medición de intensidad de campo 18 y el dispositivo electrónico inductor 14, es preferible que el circuito electrónico 14 comprenda un generador de señales 20 y un amplificador variable 22. El generador de señales 20 genera una señal de la forma y frecuencia requeridas, y el amplificador 22 se encarga de comprobar que la amplitud de la señal tiene el valor correcto para activar la bobina 10 de manera que se cree el campo de intensidad requerido dentro de la tubería 12.

Si no hubiera ningún otro campo o ninguna otra influencia exterior, el sistema que contiene la bobina 10 y el sistema electrónico 14 podría ser calibrado una vez y funcionar después apropiadamente. No obstante, en circunstancias reales hay que tener en cuenta varias influencias exteriores diferentes. Ante todo las dimensiones de la tubería 12 no son siempre las mismas. El diámetro de la tubería puede variar (en los Países Bajos los diámetros estándares son de 9, 12, 15,18, y 22 mm para tuberías de agua de uso doméstico) y además el grosor de la pared de la tubería no siempre es el mismo, y puede variar dependiendo de la calidad y del fabricante de la tubería 12. Con fines industriales las dimensiones de la tubería variarán principalmente de 22 mm a 1000 mm.

Otras influencias externas son por ejemplo los campos electromagnéticos que generan los aparatos de uso doméstico, como lavadoras, secadoras, planchas, etc. En el ámbito industrial, hay que tener en cuenta los campos electromagnéticos generados por bombas, motores eléctricos, transformadores, cables de alta tensión, etc.

Para hacer frente a estas influencias externas, se mide el campo real generado a cada momento por la combinación de la bobina 16 y el dispositivo electrónico de intensidad de campo 18. El circuito electrónico 18 emite entonces una señal al amplificador 22 para que el valor de la amplificación del amplificador 22 se adapte de manera que, incluso en presencia de campos externos variables, se desarrolle siempre un campo electromagnético según las propiedades requeridas en la tubería 12.

Es preferible situar la bobina 16 a lo largo de la bobina para la generación de un campo 10. Se puede idear una situación en la que la bobina 16 sea instalada alrededor de la bobina 10. En este caso, no obstante, se ocupa el espacio interior de la bobina 10 con la tubería 12 y con el fluido que pasa a través de ésta, mientras que el espacio interior de la bobina 16 se llena no sólo con la tubería 12 y el fluido que pasa por ella, sino también con las espiras de la bobina 10. Es decir, las circunstancias de medición no son iguales a las circunstancias para la generación de un campos. Por lo que consecuentemente, se aconseja situar la bobina 16 a lo largo de la bobina 10.

Una alternativa podría ser realizar la bobina 10 con las espiras que tengan una distancia intermedia para que se sitúen las espiras de la bobina 16 dentro de dichos espacios intermedios. En este caso preciso se puede medir el campo generado. No obstante presenta como desventaja la complicada construcción de la bobina. Un ejemplo práctico de esta forma de realización está ilustrada en la figura 2. La bobina para la generación de un campo está indicada por 10' y la bobina de medición por 16'. Las bobinas están posicionadas alrededor de una tubería 12'.

En las formas de realización de la figura 1 y de la figura 2 la bobina para la generación de un campo produce un campo paralelo a la dirección de flujo del fluido en la tubería. Es posible incorporar las bobinas de manera que la dirección del campo sea perpendicular a la dirección del flujo. La figura 3 ilustra una forma de realización en la que la bobina para la generación de un campo está dividida en dos secciones, una de ellas, la sección 26, está situada a un lado arbitrario de la tubería 30 y la otra sección, 26', no visible en la figura, está situada en la pared opuesta de la tubería 30. La bobina 26 tiene polos 26a y 26b. Dentro de la sección de la bobina 26 se sitúa la bobina de medición 28. La bobina 28 tiene polos 28a y 28b. La bobina 28 también puede contener dos secciones, una sección visible en la superficie de la tubería 30 y otra sección en el lado opuesto, no visible en la tubería 30.

En general, el campo generado por la bobina para la generación de un campo, es un campo alterno con una frecuencia superior a 1 kHz e inferior a 100 kHz. Para eliminar la influencia de cualquier campo fuera de esta gama, es preferible incluir un filtro pasabanda 24 en el circuito electrónico 18 para filtrar las frecuencias que sean demasiado bajas o demasiado altas. Eventualmente, se puede ajustar el limite superior e inferior del filtro pasabanda 24.

Claims

1. Sistema para el tratamiento de fluidos, particularmente agua, en una tubería para proteger de la acumulación de depósitos de cal en la tubería, que comprende

-: una bobina montada en el exterior de la tubería para la generación de un campo,

-: un circuito del retroacción para enviar dicha señal en función del parámetro a dicho circuito electrónico para controlar dicho circuito,

caracterizado por el hecho de que

-: el sensor comprende una bobina de medición montada en el exterior de dicha tubería cerca de la bobina para la generación de un campo,

-: el circuito de retroacción comprende el dispositivo electrónico, el cual con dicha bobina de medición, funciona como aparato intermediario de medición de intensidad del campo.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la bobina de medición está situada a lo largo de la bobina para la generación de un campo con una distancia intermedia corta o inexistente.

3. Sistema según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el circuito electrónico para alimentar la bobina consta de un amplificador y un generador de señales, con lo cual el valor de la amplificación se ajusta en función de la señal de medición de la intensidad del campo.

4. Sistema según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el circuito de retroacción comprende un filtro pasabanda.