ES2202502T3 - Caudalimetro y procedimiento para calibrar el indicado caudalimetro. - Google Patents
Caudalimetro y procedimiento para calibrar el indicado caudalimetro.Info
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Abstract
MEDIANTE UN DETECTOR DE CARGA, SE MIDE UNA MAGNITUD DE UNA CARGA DINAMICA, DEPENDIENDO DE UN IMPACTO DE FLUJO HACIA ABAJO DE UN MATERIAL EN PARTICULAS QUE FLUYE A TRAVES DE UN CONDUCTO DE FLUJO, Y TAMBIEN SE MIDE UNA MAGNITUD DE CARGA ESTATICA, QUE SE CORRESPONDE CON LA CANTIDAD TOTAL DE MATERIAL EN PARTICULAS QUE FLUYE A TRAVES DE UNA POSICION PREDETERMINADA DURANTE UN PERIODO DE TIEMPO PREDETERMINADO. SE CALCULA UN VALOR DE CANTIDAD DE FLUJO DINAMICO DE TIPO DE CARGA DEL MATERIAL EN PARTICULAS, QUE SE CORRESPONDE CON EL VALOR MEDIDO DE LA CARGA DINAMICA, A PARTIR DEL VALOR MEDIDO DE LA CARGA DINAMICA MEDIANTE UNA PRIMERA FORMULA DE CALCULO, Y TAMBIEN SE CALCULA UN VALOR DE LA CANTIDAD DE FLUJO ACTUAL DEL MATERIAL EN PARTICULAS A PARTIR DEL VALOR MEDIDO DE LA CARGA ESTATICA DURANTE EL PERIODO DE TIEMPO PREDETERMINADO MEDIANTE UNA SEGUNDA FORMULA DE CALCULO. SE HALLA UN FACTOR DE CORRECCION PARA LLEVAR EL VALOR DE CANTIDAD DE FLUJO DINAMICO DE TIPO DE CARGA, DEPENDIENDO DE LA DIFERENCIA DELOS MATERIALES EN PARTICULAS, EN CONCORDANCIA CON EL VALOR DE CANTIDAD DE FLUJO ACTUAL. LA PRIMERA FORMULA DE CALCULO SE CORRIGE MEDIANTE EL FACTOR DE CORRECCION, Y SE CALCULA UN VALOR DE CANTIDAD DE FLUJO DINAMICO CORREGIDO DE TIPO DE CARGA A PARTIR DEL VALOR DE CARGA DINAMICA MEDIDO MEDIANTE EL USO DE LA PRIMERA FORMULA DE CALCULO CORREGIDA. CON ESTA CONSTRUCCION, PUEDE OBTENERSE UN MEDIDOR DE FLUJO EN EL CUAL PUEDA EFECTUARSE FACILMENTE LA CORRECCION DE LA CANTIDAD DE FLUJO DEL MEDIDOR DE FLUJO O EL CALIBRADO DEL MEDIDOR DE FLUJO.
Description
Caudalímetro y procedimiento para calibrar el
indicado caudalímetro.
Esta invención se refiere a un caudalímetro para
medir el caudal de un material particulado que fluye continuamente a
través de un paso de flujo, y también se refiere a un método de
calibrar el caudalímetro.
El término "material particulado" significa
aquí granos o partículas que pueden fluir de forma sustancialmente
continua, y sus ejemplos incluyen no solamente granos de trigo y
arroz y polvo de grano tal como polvo de trigo o harina, sino
también partículas cuyas características (tal como la gravedad
específica) varían dependiendo de condiciones externas tal como una
condición ambiental y una condición de producción, y partículas de
tamaño de partícula medio diferente, y el tamaño de las partículas o
granos no es limitado.
En una planta para procesar cereal tal como arroz
y trigo, la cantidad de procesado de los granos se mide en términos
de un caudal. Aquí, "el caudal del material particulado"
significa el peso del material particulado que fluye por período de
tiempo unitario. Para medir continuamente el caudal de un material
particulado en flujo continuo, se ha usado un caudalímetro del tipo
de impacto o del tipo de detección de carga de impacto en que el
material particulado es recibido por una placa de detección
receptora de impacto (elemento en forma de placa receptora de
impacto), y se mide su carga de impacto en la placa, y esta carga
de impacto se convierte en el caudal.
Sin embargo, en este caudalímetro de impacto, un
impacto de flujo descendente, aplicado por el material particulado a
la placa de detección receptora de impacto, varía dependiendo de la
naturaleza o características del material particulado, tal como su
gravedad específica aparente, contenido de agua y temperatura.
Cuando solamente se mide el caudal de los granos sin tratar del
mismo tipo en la misma condición, esta variación no origina ningún
problema sustancial. Sin embargo, es realmente raro que el entorno
de materias primas esté en orden adecuado, y en la mayoría de los
casos se debe medir el caudal de varios tipos de granos. Y además,
incluso los granos del mismo tipo varían con frecuencia en
contenido de agua, dependiendo de las varias condiciones a las que
se han sometido los granos. Por lo tanto, en una planta o
instalación de procesado donde se procesaron varios tipos de
granos, se precisaba mucho tiempo para calibrar el caudalímetro o
corregir la indicación del caudal en el caudalímetro. El término
"corregir el caudal" y "corrección del caudal" en o del
caudalímetro significan aquí "corregir la indicación del
caudal" y "corrección de la indicación del caudal" en o del
caudalímetro, es decir "calibrar el caudalímetro" o
"calibración del caudalímetro".
En la corrección (de la indicación) del caudal en
el caudalímetro de impacto, generalmente se extrae o toman muestras
de una cierta cantidad de granos de un flujo de los granos (a
medir) durante un período predeterminado de tiempo, y se calcula un
caudal real a partir del peso de los granos así extraídos durante el
período de tiempo predeterminado, y la corrección del caudal o
calibración se efectúa según este valor de caudal real. La mayoría
de estas operaciones de corrección o de calibración se realizan
manualmente. Si se intenta efectuar con exactitud la corrección del
caudal o calibración para cada uno de muchos caudalímetros
instalados en una instalación de procesado, frecuentemente se
requiere mucho tiempo (por ejemplo, de uno a dos días) para esta
operación de corrección o calibración. Si se intenta mantener al
mínimo el trabajo, requerido para la operación de corrección o
calibración, la corrección del caudal o la calibración se omite
cuando los granos sin tratar son similares a los granos del lote
precedente, y como resultado disminuye la exactitud del valor del
caudal medido por el caudalímetro.
Es conocido el tipo de caudalímetros que incluyen
un elemento en forma de placa receptora de carga dispuesto en una
forma inclinada en un paso de flujo de un material particulado -el
término "material particulado", aquí en la descripción de la
técnica relacionada, no se limita al material con propiedades o
naturaleza que cambian o varían fácilmente de gravedad específica,
etc, dependiendo de las condiciones ambientales, sino que significa
en sentido amplio cualesquiera materiales particulados de un tamaño
de partícula medio o pequeño, y polvos -para recibir una carga
dinámica correspondiente al caudal del material particulado que
fluye a través del paso de flujo, un detector de carga para
detectar una magnitud de la carga recibida por el elemento en forma
de placa receptora de carga, y una unidad aritmética y de control
que tiene unos medios de cálculo de caudal del tipo de carga
dinámica para calcular un "caudal del tipo de carga dinámica"
(definido más adelante en esta memoria descriptiva) a partir de un
valor medido del detector de carga obtenido durante un período
cuando el material particulado fluye a través del paso de flujo.
Tales caudalímetros se describen, por ejemplo, en la Publicación de
Patente japonesa no examinada número 1-105120 (A)
(se reivindica prioridad de convención por la Solicitud de Patente
de Estados Unidos número de serie 07/049.666 presentada el 13 de
mayo de 1987), la Publicación de Patente japonesa no examinada
número 63-195524 (A), la Patente de Estados Unidos
número 5.065.632, las Publicaciones de Patente japonesa no
examinada números 8-14962 (A) y
57-189013 (A), y
WO-A-93-22.633.
Entre las referencias anteriores de la técnica
anterior, la Publicación de Patente japonesa no examinada número
1-105120 (A), la Patente de Estados Unidos número
5.065.632 y la Publicación de Patente japonesa no examinada número
8-14962 (A) describen un caudalímetro típico del
tipo de detección de impacto en el que el elemento en forma de
placa receptora de carga recibe un impacto de flujo descendente del
material particulado que cae de una distancia sustancial.
Por otra parte, entre las referencias anteriores
de la técnica anterior, la Publicación de Patente japonesa no
examinada número 63-195524 (A) y la Memoria
descriptiva de Patente japonesa publicada número
6-511558 (A) correspondiente a
WO-A-93-22.633
describen una estructura en la que el elemento en forma de placa
receptora de carga recibe un impacto de flujo descendente
relativamente pequeño del material particulado que cae una
distancia relativamente pequeña desde una superficie inclinada del
lado situado hacia arriba, y también el elemento en forma de placa
receptora de carga soporta el material particulado de manera que el
material particulado pueda fluir hacia abajo sobre una superficie
superior de este elemento en forma de placa, y la carga total
(denominada a continuación "carga dinámica"), que recibe el
elemento en forma de chapa, es la suma de los dos (es decir, el
impacto de flujo descendente y la carga del material particulado
que baja sobre la superficie superior del elemento en forma de
placa).
En esta memoria descriptiva, el término "carga
dinámica" significa la carga total incluyendo una carga aplicada
por el material particulado fluyente al detector de carga, y puede
incluir, como una parte de la misma, una carga estática debido al
peso de material particulado que fluye a condición de que la carga
estática del material particulado, depositado o acumulado en una
condición no fluyente en el elemento en forma de placa, no esté
incluida en la carga dinámica.
La Publicación de Patente japonesa no examinada
número 1-105120, correspondiente a la Solicitud de
Patente de Estados Unidos número de serie 07/049.666, describe un
caudalímetro de impacto en el que un impacto de flujo descendente se
detecta como la carga dinámica, y se regula o corrige su abertura
de salida.
Más específicamente, la Publicación de Patente
japonesa no examinada número 1-105120 describe un
caudalímetro de impacto 120 como el representado en la figura 15.
El caudalímetro de impacto 120 incluye una carcasa cilíndrica 123,
que tiene un agujero de extremo situado hacia abajo 121 en su
extremo inferior y un agujero lateral en el que se introduce un
tubo de entrada de material particulado 122, una placa receptora de
impacto 124 para recibir un impacto de flujo descendente de un
material particulado que fluye a través del tubo de entrada 122, y
una unidad de extensímetro (que sirve como un detector de carga)
125 que está montada de forma suspendida en su extremo superior en
una superficie periférica interna de la carcasa 123, y soporta la
placa receptora de impacto 124 en su extremo inferior en una forma
suspendida. La unidad de extensímetro 125 detecta una fuerza de
componente horizontal del impacto de flujo descendente, recibido por
la placa receptora de impacto 124, como una carga de impacto. El
caudalímetro de impacto 120 incluye además un peso de calibración
127 que está conectado a una superficie exterior de la placa
receptora de impacto 124 mediante un cable 126 si es necesario. Este
peso de calibración 127 se usa para regular la abertura de un
amplificador que constituye el detector de carga.
Sin embargo, también en este caso, para
determinar si es correcto o no el valor del caudal real, obtenido
convirtiendo la carga detectada de la placa receptora de impacto
124, es necesario "comprobar la calibración pasando el material de
flujo a un caudal conocido por el caudalímetro".
Teniendo presentes los problemas anteriores, un
objeto de esta invención es proporcionar un caudalímetro en el que
un caudal (indicación) se puede corregir o calibrar fácilmente, y
también proporcionar un método de calibrar el caudalímetro o
corregir (una indicación de) el caudal medido por el
caudalímetro.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
caudalímetro en el que se requiere por ello menos tiempo y mano de
obra para su corrección o para la corrección (de la indicación) del
caudal, y también proporcionar un método de calibrar el
caudalímetro o corregir (la indicación de) el caudal medido por el
caudalímetro.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
caudalímetro capaz de medir exactamente un caudal según un cambio de
los materiales particulados sin tratar, y también proporcionar un
método de calibrar el caudalímetro o corregir (la indicación de) el
caudal medido por este caudalímetro.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
caudalímetro en el que cada vez, antes de iniciar la medición de un
caudal de un material particulado de naturaleza o características
diferentes, se realiza sustancialmente o automáticamente su
calibración o corrección (de la indicación) del caudal, y también
proporcionar un método de corregir el caudalímetro o calibrar (la
indicación de) el caudal medido por el caudalímetro.
Para lograr al menos una parte de los objetos
anteriores, según un primer aspecto de la invención, se facilita un
caudalímetro incluyendo:
un elemento tubular que forma un paso de flujo
para un material particulado;
un elemento de válvula de
apertura-cierre conectado al elemento tubular para
abrir y cerrar un agujero de extremo situado hacia abajo del
elemento tubular, estando adaptado el elemento de válvula de
apertura-cierre para recibir una carga dinámica
correspondiente a un caudal del material particulado, que fluye a
través del paso de flujo, cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre está en su posición abierta para
abrir el agujero de extremo situado hacia abajo del elemento
tubular; y
un detector de carga para detectar una carga que
actúa en el elemento de válvula de
apertura-cierre;
donde el caudalímetro incluye además:
una unidad aritmética y de control
incluyendo:
medios de cálculo de caudal del tipo de carga
dinámica para hallar o calcular un caudal del tipo de carga dinámica
del material particulado a partir de un valor medido del detector
de carga cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre permite el flujo del material
particulado, de manera que el material particulado fluya a través
del paso de flujo;
medios de cálculo de caudal real para hallar o
calcular un caudal real del material particulado en base a un valor
medido del detector de carga, que representa una carga estática del
material particulado depositado o acumulado dentro del elemento
tubular durante un período de tiempo predeterminado después de que
el flujo del material particulado es interrumpido o bloqueado por el
elemento de válvula de apertura-cierre, y un valor
del período de tiempo predeterminado; y
medios para hallar u obtener o calcular un factor
de corrección para corregir el valor de caudal del tipo de carga
dinámica al valor de caudal real.
Para lograr al menos una parte de los objetos
anteriores, según un segundo aspecto de la invención, se facilita
un caudalímetro incluyendo:
un elemento en forma de placa receptora de carga
dispuesto o colocado en forma inclinada u oblicua en un paso de
flujo para un material particulado, estando adaptado el elemento en
forma de placa receptora de carga para recibir una carga dinámica
correspondiente a un caudal del material particulado que fluye a
través del paso de flujo;
un detector de carga para detectar una magnitud
de una carga que actúa en el elemento en forma de placa receptora de
carga; y
un elemento de rebosadero o tope o bloqueo que se
puede mover entre una posición de bloqueo donde el elemento de
rebosadero bloquea el flujo del material particulado en una
posición hacia abajo del elemento en forma de placa receptora de
carga y una posición abierta donde el elemento de rebosadero
permite el flujo del material particulado;
donde el caudalímetro incluye además:
una unidad aritmética y de control
incluyendo:
medios de cálculo de caudal del tipo de carga
dinámica para hallar o calcular un caudal del tipo de carga dinámica
del material particulado de un valor medido del detector de carga
cuando el elemento de rebosadero permite el flujo del material
particulado de manera que el material particulado fluya a través del
paso de flujo;
medios de cálculo de caudal real para hallar o
calcular un caudal real del material particulado en base a un valor
medido del detector de carga, que representa una carga estática del
material particulado depositado o acumulado en el elemento en forma
de placa receptora de carga durante un período de tiempo
predeterminado después de poner el elemento de rebosadero en la
posición de bloqueo, y un valor del período de tiempo
predeterminado; y
medios para hallar o calcular un factor de
corrección para corregir el caudal del tipo de carga dinámica al
caudal real.
En cualquiera de los dos caudalímetros
anteriores, el detector de carga tiene preferiblemente un rango
para detectar la carga dinámica del material particulado, y un
rango para detectar la carga estática o el peso del material
particulado.
En un sistema medidor de flujo incluyendo una
pluralidad de caudalímetros de uno o ambos tipos anteriores, la
unidad aritmética y de control de cada uno de los múltiples
caudalímetros tiene preferiblemente un modo operativo normal para
hallar u obtener el caudal del tipo de carga dinámica, y un modo de
corrección o calibración para hallar u obtener el factor de
corrección, y las unidades aritméticas y de control están
conectadas a una unidad de control centralizada que controla las
unidades aritméticas y de control de manera centralizada, y cuando
la materia prima del material particulado que fluye a través del
paso de flujo en al menos uno de los caudalímetros se cambia a otra
diferente (por ejemplo, se cambia el lote de material particulado),
la unidad de control centralizada alimenta o suministra al
caudalímetro al menos único una señal de control para cambiar la
unidad aritmética y de control asociada del modo operativo normal al
modo de corrección.
Para lograr al menos una parte del objeto
anterior, según un tercer aspecto de la invención, se facilita un
método de calibrar un caudalímetro incluyendo los pasos de:
medir, por un detector de carga, una magnitud de
una carga dinámica, dependiente de un impacto de flujo descendente
de un material particulado que fluye a través de un paso de flujo,
y una magnitud de una carga estática correspondiente a una cantidad
total del material particulado que se ha depositado o acumulado en
una posición de bloqueo en un período de tiempo predeterminado
después de bloquear el flujo del material particulado;
hallar o calcular un valor de un caudal del tipo
de carga dinámica del material particulado, correspondiente a un
valor medido de la carga dinámica, a partir del valor medido de la
carga dinámica por una primera fórmula de cálculo, y hallar también
o calcular un valor de un caudal real del material particulado a
partir de un valor medido de la carga estática en el período de
tiempo predeterminado por una segunda fórmula de cálculo;
hallar u obtener un factor de corrección para
poner el valor de caudal del tipo de carga dinámica, dependiendo de
la diferencia de los materiales particulados, de acuerdo con el
valor de caudal real; y
corregir la primera fórmula de cálculo por el
factor de corrección, y hallar o calcular un valor de caudal del
tipo de carga dinámica corregido a partir del valor medido de carga
dinámica por la primera fórmula de cálculo corregida.
El método de calibración de caudalímetro anterior
incluye preferiblemente los pasos de:
formar el paso de flujo en un elemento
tubular;
conectar al elemento tubular un elemento de
válvula de apertura-cierre, que abre y cierra un
agujero de extremo situado hacia abajo del elemento tubular;
detectar, por el detector de carga, la carga
dinámica representada por el impacto de flujo descendente aplicado
al elemento de válvula de apertura-cierre del
material particulado que fluye a través del paso de flujo en una
condición abierta del elemento de válvula de
apertura-cierre, estando acoplado el detector de
carga al elemento tubular conectado al elemento de
apertura-cierre; y
detectar, por el detector de carga, la carga
estática representada por la carga correspondiente a la cantidad
total del material particulado depositado dentro del elemento
tubular durante el período de tiempo predeterminado cuando el
elemento de válvula de apertura-cierre se pone en
su posición cerrada o de bloqueo.
El método anterior de corrección de caudalímetro
incluye alternativamente los pasos de:
disponer un elemento en forma de placa receptora
de carga en forma inclinada u oblicua en el paso de flujo;
disponer un rebosadero o elemento de bloqueo en
una porción situada hacia abajo del elemento en forma de placa
receptora de carga, pudiendo moverse el elemento de rebosadero
entre una posición de bloqueo donde el elemento de rebosadero
bloquea el flujo del material particulado en una posición hacia
abajo del elemento en forma de placa receptora de carga y una
posición abierta donde el elemento de rebosadero permite el flujo
del material particulado;
medir, por el detector de carga, la carga
estática que representa el peso del material particulado que se ha
depositado en el elemento en forma de placa receptora de carga en
el período de tiempo predeterminado después de poner el elemento de
rebosadero en la posición de bloqueo; y
poner el elemento de rebosadero en la posición
abierta, y medir, por el detector de carga, la carga dinámica
durante el tiempo en que el material particulado fluye a través del
paso de flujo.
Dado que, en el método de calibración de
caudalímetro de la invención, el detector de carga mide una
magnitud de la carga dinámica, dependiendo del impacto de flujo
descendente del material particulado que fluye a través del paso de
flujo, y también se mide una magnitud de la carga estática,
correspondiente a la cantidad total del material particulado que ha
fluido por una posición predeterminada durante un período de tiempo
predeterminado, y dado que se calcula un valor del caudal del tipo
de carga dinámica del material particulado, correspondiente a un
valor medido de la carga dinámica, a partir del valor medido de la
carga dinámica por la primera fórmula de cálculo, y también se
calcula un valor de un caudal real del material particulado a partir
de un valor medido de la carga estática durante el período de
tiempo predeterminado por la segunda fórmula de cálculo, es posible
obtener, con respecto al material particulado que fluye realmente,
tanto el valor de caudal del tipo de carga dinámica, basado en el
valor medido de la carga dinámica dependiendo del impacto de flujo
descendente, como el valor de caudal real, y por lo tanto se puede
determinar fácilmente si el valor de caudal del tipo de carga
dinámica es o no exacto, comparándolo con el valor de caudal
real.
En el método de calibración de caudalímetro de la
invención, dado que se calcula el factor de corrección para poner
el valor de caudal del tipo de carga dinámica, dependiendo de la
diferencia de los materiales particulados, de acuerdo con el valor
de caudal real, y se corrige la primera fórmula de cálculo por el
factor de corrección, y el valor de caudal del tipo de carga
dinámica corregido se calcula a partir del valor medido de carga
dinámica por la primera fórmula de cálculo corregida, se puede
obtener los efectos ventajosos siguientes; si el valor de caudal
del tipo de carga dinámica se desvía del valor de caudal real, se
corrige la primera fórmula de cálculo para obtener un valor
indicativo de caudal del tipo de carga dinámica de acuerdo con el
valor de caudal real, y haciéndolo así, la calibración del
caudalímetro se puede efectuar fácilmente. Por lo tanto, por
ejemplo, cuando se cambia el lote de material particulado cuyo
caudal se ha de medir, de manera que un material particulado nuevo,
que tiene una naturaleza diferente, comience a fluir a través del
paso de flujo, la corrección del caudal del caudalímetro o su
calibración se puede efectuar automáticamente en un tiempo corto.
Como resultado, resulta sustancialmente innecesaria la operación de
corrección, que el operador efectuaba convencionalmente manualmente
de antemano para cada caudalímetro.
Naturalmente, no es necesario medir o detectar
constantemente el caudal real, sino que esto se efectúa solamente
cuando la corrección o calibración del caudal resulta necesaria.
Por ejemplo, ésta se efectúa dos veces al día, o cuando se cambia la
materia prima del material particulado, es decir, fluye material
particulado de origen diferente. Por lo tanto, aunque el flujo del
material particulado a través del paso de flujo se interrumpe al
medir el caudal real por un tipo de proceso discontinuo al objeto de
la corrección, el período de tiempo de esta interrupción es corto,
y sólo temporal, y por lo tanto el procesado general no quedará
afectado considerablemente.
Dado que el primer tipo de caudalímetro de la
invención incluye el elemento tubular que forma el paso de flujo
para el material particulado, el elemento de válvula de
apertura-cierre, que está conectado al elemento
tubular para abrir y cerrar el agujero de extremo situado hacia
abajo del elemento tubular, y recibe una carga dinámica
correspondiente al caudal del material particulado, que fluye a
través del paso de flujo, cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre está en su posición abierta para
abrir el agujero de extremo situado hacia abajo del elemento
tubular, y el detector de carga para detectar la carga total que
actúa en el elemento tubular, es posible detectar, por un detector
de carga la carga dinámica y la carga estática o el peso (del
material particulado depositado dentro del elemento tubular durante
un período de tiempo predeterminado después de que el flujo del
material particulado es interrumpido por el elemento de válvula de
apertura-cierre), en la misma estructura de
caudalímetro que tiene el elemento de válvula de
apertura-cierre en el elemento tubular. Por lo
tanto, este caudalímetro puede ser de estructura o construcción
simples, aunque tiene la función de calibración de corregir el valor
de caudal.
En el caudalímetro de la invención, un valor de
caudal del tipo de carga dinámica, calculado por los medios de
cálculo de caudal del tipo de carga dinámica a partir de un valor
del detector de carga medido cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre permite el flujo del material
particulado de manera que el material particulado fluya a través
del paso de flujo, se pone de acuerdo con el valor de caudal real
que se obtiene por los medios de cálculo de caudal real en base a
un valor medido del detector de carga, que representa la carga
estática o el peso, y un valor del período de tiempo predeterminado.
A saber, si hay alguna diferencia entre los dos valores, se obtiene
por los medios de corrección un factor de corrección para corregir
el valor de caudal del tipo de carga dinámica para eliminar la
diferencia, y el factor de corrección así obtenido se utiliza para
corregir el cálculo del caudal del tipo de carga dinámica.
Aquí, si se determina de antemano un término o un
factor, a corregir, de la fórmula de cálculo de los medios de
cálculo de caudal del tipo de carga dinámica, la corrección se
puede efectuar fácilmente. Por lo tanto, cuando se mide el caudal
real o la carga estática o el peso correspondiente al caudal real,
el procesado de corrección se efectúa prontamente. Esta corrección
puede ser procesada por la unidad aritmética y de control sin
requerir trabajo manual o una operación sustancial, y por lo tanto
se puede terminar en un tiempo muy corto.
Se apreciará fácilmente que, en el segundo tipo
de caudalímetro de la presente invención, su calibración o la
corrección del caudal se puede hacer de forma similar a la descrita
anteriormente con respecto al primer tipo de caudalímetro.
En el caudalímetro de la invención, el detector
de carga tiene preferiblemente el rango para detectar la carga
dinámica del material particulado, y el rango para detectar la
carga estática del material particulado. Por lo tanto, según una
magnitud de la carga, la carga siempre se puede medir con el rango
completo, y por lo tanto se puede efectuar una medición exacta.
Por ejemplo, en el primer tipo de caudalímetro,
se ha confirmado experimentalmente que la relación entre la carga
dinámica (compuesta principalmente de la carga de impacto) y la
carga de lote es aproximadamente 1:100, y que es suficiente que el
rango completo del valor de indicación del detector de carga se
establezca a aproximadamente 1:100 en vista de una resolución del
captador dinamométrico etc, que sirve como el detector de carga.
Por ejemplo, cuando el caudal era 5 toneladas/hora (donde 1
tonelada = 1.000 kilogramos), una carga dinámica era aproximadamente
150 g, mientras que una carga estática o el peso de granos de arroz
como el material particulado, depositado o acumulado durante 10
segundos (ésta se denominará a continuación "carga de lote
durante diez segundos"), era aproximadamente 14 kg. Por lo tanto,
conmutando el rango, las cargas diferentes en la relación de 1:100
pueden ser detectadas con la misma exactitud (en términos del
número de dígitos o cifras efectivos). Se apreciará fácilmente que,
usando el detector de carga tal como un captador dinamométrico con
el rango completo, se puede lograr la medición exacta. En este
ejemplo, la carga dinámica se midió realmente con un rango de
detección de carga cuyo rango completo era 200 g, y la carga de lote
se midió con un rango de detección de carga cuyo rango completo era
20 kg.
En el segundo tipo de caudalímetro de la
invención, la magnitud de la carga de impacto es relativamente
pequeña. En este caso, sin embargo, la relación del rango puede
ser, por ejemplo, aproximadamente 1:100 si se considera una carga
estática adicional.
En el sistema medidor de flujo incluyendo una
pluralidad de caudalímetros de la invención, la unidad aritmética y
de control de cada uno de la pluralidad de caudalímetros tiene
preferiblemente el modo operativo normal para obtener o hallar el
caudal del tipo de carga dinámica, y el modo de corrección para
obtener o hallar el factor de corrección, y las unidades
aritméticas y de control están conectadas a la unidad de control
centralizada que controla las unidades aritméticas y de control de
manera centralizada, y cuando el material particulado que fluirá a
través del paso de flujo en al menos uno de los caudalímetros se
cambia a otro diferente, la unidad de control centralizada
suministra al caudalímetro al menos único una señal de control para
cambiar la unidad aritmética y de control asociada del modo
operativo normal al modo de corrección. Por lo tanto, no es
necesario efectuar la operación de corrección operando manualmente
el caudalímetro correspondiente cada vez que el material
particulado a fluir se cambia a otro diferente. Y además, dado que
la corrección se puede efectuar fácilmente en un tiempo corto, la
corrección se puede efectuar al menos cada vez que el material
particulado que fluirá se cambia a otro diferente, y por lo tanto
el caudal siempre puede medirse correctamente por todos los
caudalímetros en el sistema. Incluso cuando el material particulado
a fluir no se cambia a otro diferente, la corrección de caudal
(indicación) del caudalímetro o su calibración se puede efectuar
periódicamente en vista de un cambio de las condiciones ambientales
y otros.
Los anteriores y otros objetos, características y
ventajas de la invención se esclarecerán más adelante por la
descripción de las realizaciones preferidas de la invención con
referencia a los dibujos anexos.
La figura 1 es una vista en alzado frontal,
parcialmente cortada de un caudalímetro, según una realización
preferida de la presente invención, en un estado para medir un
caudal del tipo de carga dinámica.
La figura 2 es una vista en alzado frontal,
parcialmente cortada, de una porción del caudalímetro, mostrado en
la figura 1, en un estado para medir un caudal real.
La figura 3 es un diagrama de bloques de un
sistema de medición de caudal y control de corrección del
caudalímetro de la figura 1.
La figura 4 es un diagrama de bloques de un
sistema de medición de caudal que tiene una pluralidad de
caudalímetros de la figura 1.
La figura 5 es un gráfico que muestra en general
la relación entre un valor de caudal del tipo de carga dinámica y
un valor de caudal real en el caudalímetro de la figura 1.
La figura 6 es un diagrama de tiempo que muestra
una variación, de una carga dinámica y una carga de peso estática,
con el tiempo en el caudalímetro de la figura 1.
La figura 7 es un diagrama de flujo u hoja que
muestra un procedimiento de procesado de medir el caudal por la
medición de la carga dinámica en el caudalímetro de la figura 1,
así como un procedimiento de procesado de corregir el caudal.
La figura 8 es una vista lateral de un
caudalímetro de una segunda realización preferida según la
invención.
La figura 9 es una vista en alzado frontal del
caudalímetro de la figura 8 como se ve en una dirección IX de la
figura 8.
La figura 10 es una vista de una modificación del
caudalímetro de la figura 8, mostrando una condición en la que un
material particulado fluye a través del caudalímetro.
La figura 11 es una vista explicativa que
representa una condición en la que el flujo del material
particulado se interrumpe en el caudalímetro de la figura 10.
La figura 12 es una vista en planta, parcialmente
cortada, que representa una estructura detallada de la porción de
suministro de material particulado del caudalímetro de la figura
10.
La figura 13 es una vista en sección transversal
vertical que muestra una estructura detallada de la porción de
suministro de material particulado del caudalímetro de la figura
10.
La figura 14 es un diagrama de bloques de un
sistema de control para controlar el caudal en el caudalímetro de
la figura 10.
Y la figura 15 es una vista explicativa de un
ejemplo de los caudalímetros convencionales.
Un caudalímetro según una primera realización
preferida de la invención se describirá con referencia ahora a las
figuras 1 a 7.
En la figura 1 que muestra una porción principal
del caudalímetro 30, un elemento tubular 3 que se extiende
verticalmente, de una longitud deseada, se soporta de manera que
esté situado debajo de un extremo inferior o extremo situado hacia
abajo de un conducto estacionario 2 que forma un paso de flujo 1
para un material particulado G, por un bastidor estacionario 21 del
caudalímetro 30 mediante captadores dinamométricos 4 y 5 que sirve
como un detector de carga. Una porción de recepción en forma de
embudo 3a está formada en un extremo superior o extremo situado
hacia arriba del elemento tubular 3.
Se ha dispuesto un dispositivo de válvula móvil
10, en forma de una válvula de cierre que sirve como una válvula de
apertura-cierre, en un extremo situado hacia abajo
o extremo de lado de descarga 6 del elemento tubular 3, y puede
operar para abrir y cerrar un agujero de extremo situado hacia
abajo 7 en el extremo situado hacia abajo del elemento tubular 3.
El dispositivo de válvula móvil 10 incluye un elemento de válvula de
apertura-cierre 9 que se puede mover pivotantemente
alrededor de un eje de pivote 11 en las direcciones D y E entre una
posición de cierre B (véase la figura 2) donde el elemento de
válvula 9 cierra el agujero de extremo situado hacia abajo 7 para
cerrar el paso de flujo 1 y una posición abierta A (véase la figura
1) donde el elemento de válvula 9 abre el agujero de extremo
situado hacia abajo 7 para abrir el paso de flujo 1. Durante un
período de tiempo en que el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 se mantiene en la posición de
cierre B, el material particulado G se deposita o acumula
continuamente en el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 dentro del elemento tubular 3. Por
otra parte, el elemento de válvula de
apertura-cierre 9, cuando se mantiene en la posición
abierta A, está inclinado, es decir, está dispuesto oblicuamente en
general a través del paso de flujo 1 como se muestra en la figura
1, y por lo tanto cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 está en la posición abierta A, se
aplica continua o constantemente una carga de impacto de flujo
descendente del material particulado G al elemento de válvula de
apertura-cierre 9. En la medida en que el elemento
de válvula de apertura-cierre 9 puede estar colocado
en la posición abierta A y la posición de cierre B, la forma de
movimiento de este elemento de válvula 9 entre las dos posiciones A
y B, así como la manera de soportar este elemento de válvula 9,
puede ser diferente de la forma anterior. Además, en la medida en
que la carga de impacto de flujo descendente, recibido por el
elemento de válvula de apertura-cierre 9 en su
posición abierta A, pueden ser detectadas por los captadores
dinamométricos 4 y 5 como el detector de carga, el elemento tubular
3 puede estar inclinado en vez de extenderse en la dirección
vertical, y también puede estar curvado en su porción de extremo
inferior en lugar de ser recto. En la medida en que el detector de
carga (captadores dinamométricos 4 y 5) puede detectar la carga
total aplicada al elemento tubular 3 en la dirección vertical, su
principio de detección y estructura pueden ser cualesquiera que sean
adecuados. El detector de carga puede estar constituido por un solo
captador dinamométrico en lugar de múltiples captadores
dinamométricos si se toma la disposición apropiada de los elementos
asociados para detectar la carga encima de ellos.
El elemento de válvula de
apertura-cierre 9 es movido por medios de
accionamiento 12, tal como un cilindro neumático, para moverlo o
desplazarlo en las direcciones D y E entre la posición abierta A y
la posición de cierre B. Un tope o separador 13 soporta el elemento
de válvula de apertura-cierre 9 en su posición
abierta A, y cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 se abre un ángulo deseado F a la
posición abierta A, el tope o separador 13 soporta el elemento de
válvula 9 de manera que el elemento de válvula 9 se pueda mantener
en la posición abierta A contra la carga de impacto de flujo
descendente del material particulado G. El tope o separador 13 puede
estar provisto de un material amortiguador o de absorción de
choques.
Una válvula de solenoide 14 controla el
accionamiento del cilindro neumático 12 por medio de aire
comprimido o a presión. La válvula de solenoide 14, que constituye
una parte del dispositivo de válvula móvil 10, está conectada a un
dispositivo de control de accionamiento 16 que suministra, en
respuesta a una señal de salida de una unidad aritmética y de
control 15 tal como un microprocesador, una señal para controlar el
accionamiento del cilindro neumático 12, como se muestra en la
figura 3. Los captadores dinamométricos 4 y 5, que sirven como el
detector de carga, están conectadas a la unidad aritmética y de
control 15. Donde el detector de carga es de un tipo como el del
captador dinamométrico para enviar una señal analógica, los
captadores dinamométricos 4 y 5 como el detector de carga están
conectadas a la unidad aritmética y de control 15 tal como el
microprocesador mediante un convertidor A/D 17. Un rango o intervalo
de salida de cada una de los captadores dinamométricos se ajusta
apropiadamente por el denominado "ajuste de abertura". Un
dispositivo de memoria o almacenamiento 18 está conectado a la
unidad aritmética y de control 15. El dispositivo o unidad de
memoria 18 guarda programas, incluyendo las fórmulas de cálculo
necesarias para convertir las magnitudes de las cargas,
representadas por la señal de salida del detector de carga
(captadores dinamométricos 4 y 5), a valores de caudal, y valores
constantes necesarios para las fórmulas de cálculo, una fórmula de
corrección y un valor de corrección, etc. Los datos detectados del
detector de carga 4 y 5 y los resultados de cálculo en la unidad
aritmética y de control 15 también se almacenan como serie temporal
en el dispositivo de memoria 18. El dispositivo de memoria 18
incluye una RAM y una ROM. El número de referencia 19 denota una
unidad de visualización capaz de visualizar los resultados de
cálculo en términos de un grado de cálculo.
El caudalímetro 30 según la primera realización
preferida de la invención tiene básicamente la construcción
anterior.
En un lugar de trabajo real (planta de procesado)
donde se mide constantemente el caudal de un material particulado,
tal como granos de arroz y granos de trigo, se dispone o instala
con frecuencia una pluralidad de caudalímetros en un sistema. Un
ejemplo de tal sistema, que forma una modificación de la primera
realización, se representa en la figura 4. En el sistema 31 de la
figura 4, por ejemplo, cuatro unidades aritméticas y de control 15a
a 15d están conectadas a una unidad de control centralizada o
central 20 tal como un microordenador o un miniordenador. Los datos
de los caudalímetros 30a a 30d son suministrados a la unidad central
de control 20, el grado de agujero de un elemento de válvula de
apertura-cierre (no representado en la figura 4,
pero tiene sustancialmente la misma función que un mecanismo de
puerta de control de caudal descrito después en una realización de
las figuras 10 a 14), dispuesto en una porción situada hacia arriba
de cada uno de los caudalímetros 30a a 30d, son regulados por la
unidad central de control 20, controlando por ello todos los
caudales en el sistema 20.
Los datos de varios tipos de materiales
particulados sin tratar (es decir, los materiales particulados G a
tratar o procesar) a la llegada a la planta de procesado se
almacenan en la unidad central de control 20, y la unidad central de
control 20 también mantiene información sobre el tipo de materia
prima particulada G que fluye por un caudalímetro respectivo de los
caudalímetros, y esta información se utiliza al procesar cada
materia prima particulada G.
Cuando la unidad central de control 20 suministra
o envía a cualquiera de las unidades aritméticas y de control 15a a
15d de los caudalímetros 30a a 30d una señal que indica que la
materia prima particulada G se cambia a otra nueva, la unidad
aritmética y de control 15 del caudalímetro designado 30 confirma
que fluye el material particulado nuevo G, y después efectúa una
corrección del caudal o calibración del caudalímetro según la
invención. Alternativamente, la unidad central de control 20 puede
enviar una señal de instrucción de inicio de operación de
corrección de caudal o calibración a la unidad aritmética y de
control relevante 15 de manera que esta unidad aritmética y de
control 15 pueda efectuar una corrección del caudal o una
calibración según la invención. En este último caso,
independientemente de si se cambia o no el tipo de material
particulado G que fluye a través del paso de flujo 1, la corrección
del caudal en el caudalímetro o su calibración se efectúa en
tiempos predeterminados (por ejemplo, a intervalos de tiempo
predeterminados).
A continuación se describirá una operación de
conversión de carga, y los principios de cálculo de un caudal del
tipo de carga dinámica y un caudal real, que son necesarios para la
corrección del caudal en el caudalímetro 30 mostrado en las figuras
1 a 3 o su calibración.
Cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 del dispositivo de válvula móvil
10 está en su posición abierta A como se muestra en la figura 1, una
carga de impacto de flujo descendente del material particulado G
que cae (o desciende), actúa en el elemento de válvula de
apertura-cierre 9. Esta carga de impacto de flujo
descendente es detectada por los captadores dinamométricos 4 y 5 en
forma de una suma de cargas aplicadas a los captadores
dinamométricos 4 y 5, y esta carga de impacto de flujo descendente,
es decir, la carga dinámica, se convierte en un caudal con una
fórmula de cálculo predeterminada.
El modo o condición o estado representado en la
figura 1 es una condición o modo o estado operativo normal (es
decir, un modo o condición o estado de uso normal) en el que se
mide el caudal del material particulado G mientras el material
particulado G fluye o pasa por el caudalímetro 30, y esta condición
es un modo de medición de caudal de material particulado. Las
señales analógicas, enviadas por los captadores dinamométricos 4 y
5 según la carga de impacto de flujo descendente correspondiente al
caudal del material particulado G, son convertidas por el
convertidor A/D 17 (figura 3), y se suministran como una señal de
carga de impacto EA que sirve como la señal de carga dinámica a la
unidad aritmética y de control 15 (figura 3) y se convierte en ella
en un valor de caudal QA según la carga de impacto (carga
dinámica), por medio de la fórmula de cálculo siguiente 1:
fórmula de cálculo 1qA =
EA\text{*}a
donde a representa un factor de conversión para
convertir la carga de impacto (carga dinámica) en el
caudal.
En la figura 6, en la que el eje de abscisa
representa el tiempo t, y el eje de ordenada representa la carga
dinámica W que actúa en los captadores dinamométricos 4 y 5, las
regiones indicadas por "RA" son regiones donde la carga
dinámica consta esencialmente de la carga de impacto, y una región
indicada por "RB" es una región donde la carga dinámica consta
esencialmente de la carga estática o el peso. Cuando el caudal del
material particulado G se mantiene sustancialmente constante, la
señal de carga dinámica W de los captadores dinamométricos 4 y 5
apenas varía con el tiempo. Por lo tanto, por ejemplo, si la salida
del caudalímetro 30 se regula de modo que se aplique de antemano un
empuje predeterminado a la salida W de los captadores dinamométricos
4 y 5 de manera que la salida W (= EA) de los captadores
dinamométricos 4 y 5 pueda resultar cero en una condición donde el
elemento de válvula de apertura-cierre 9 está en la
posición abierta A, y donde el material particulado G no fluye (es
decir, en una condición en la que solamente las cargas estáticas
que actúan constantemente o los pesos del elemento tubular 3, el
elemento de válvula de apertura-cierre 9, el
cilindro neumático 12, etc, actúan en los captadores dinamométricos
4 y 5), la salida W coincide con la carga de impacto EA, y el valor
de caudal QA se puede obtener con sólo multiplicar la señal de carga
de impacto EA (correspondiente a la salida W que representa la
carga de impacto (carga dinámica)) por el factor de conversión
a.
Cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 del dispositivo de válvula móvil
10 se pone la posición de cierre B como se muestra en la figura 2,
el material particulado G que cae (o desciende) se deposita o
acumula en el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 dentro del elemento tubular 3. El
peso total del material particulado así depositado G se muestrea y
detecta a intervalos de tiempo deseados, y se halla o calcula un
cambio del peso por unidad de tiempo para obtener el caudal real. A
saber, la condición o estado representado en la figura 2 es una
condición o estado en el que el flujo del material particulado G se
bloquea o intercepta temporalmente dentro del caudalímetro 30 para
efectuar la corrección del caudal o calibración, manteniendo
constante al mismo tiempo el caudal del material particulado G en
el lado ascendente del caudalímetro 30. Así, este modo o condición
o estado es un modo de corrección de caudal o calibración de
caudalímetro. Como en el modo normal, las señales analógicas de los
captadores dinamométricos 4 y 5 son convertidas por el convertidor
A/D 17 (figura 3) a una señal de carga estática o peso EB, que
representa el peso total del material particulado depositado G,
señal que se envía a la unidad aritmética y de control 15 (figura
3) donde la señal EB se convierte en un peso Y por medio de la
fórmula de cálculo siguiente 2:
fórmula de cálculo 2Y =
EB\text{*}b
donde b representa un factor de conversión para
convertir la salida en el rango de medición de carga estática o
peso de los captadores dinamométricos 4 y 5 al peso
real.
El caudal real QB se obtiene de valores de peso
Y1 y Y2, medidos respectivamente en tiempos de muestreo
consecutivos X1 y X2, por medio de la fórmula de cálculo siguiente
3:
fórmula de cálculo 3QB = (Y2
- Y1)/(X2 -
X1)
Durante el período de tiempo indicado por la
región RB en la figura 6, el peso W (expresado por Y en términos de
una escala) aumenta a medida que aumenta la cantidad de deposición
o acumulación del material particulado G que cae. Por lo tanto, en
base a la información del peso Y1 en el tiempo X1 y la información
del peso Y2 en el tiempo X2, el caudal real QB se obtiene por la
fórmula de cálculo 3.
Antes de describir los detalles de la corrección
del caudal en el caudalímetro 30 o su calibración, en primer lugar
se describirán brevemente los principios básicos de la operación de
corrección o calibración.
Dado que se mide el flujo del mismo material
particulado G por el mismo paso de flujo 1, el valor de caudal de
carga de impacto (valor de caudal del tipo de carga dinámica) QA
deberá coincidir esencial o inherentemente con el valor de caudal
real QB obtenido de la carga estática o el peso. El valor de caudal
real QB se obtiene por la medición según la definición del caudal
en peso o caudal másico, y por lo tanto se piensa que en la medida
en que la calibración de cada aparato asociado se efectúa
correctamente, el valor de caudal real QB es un valor exacto
independiente del material a medir. Por otra parte, el valor de
caudal del tipo de carga dinámica QA puede variar dependiendo de
varios factores del material a medir, tal como la gravedad
específica aparente y la resiliencia; sin embargo, en lo que se
refiere al mismo material a medir, el valor de caudal del tipo de
carga dinámica QA aumenta a medida que aumenta el caudal real. A
saber, el valor de caudal del tipo de carga dinámica QA tiene una
correlación positiva con el caudal real QB, y también es
virtualmente proporcional al caudal real QB como se muestra en la
figura 5. Por lo tanto, se pueden establecer la relación, indicada
por la ecuación o fórmula de cálculo 4 siguiente:
fórmula de cálculo 4QB =
k\text{*}QA
donde k representa un factor de
corrección.
Se puede obtener un valor de caudal del tipo de
carga de impacto o del tipo de carga dinámica QAc después de la
corrección o calibración de la fórmula de cálculo siguiente 5
derivada de las fórmulas de cálculo 1 y 4:
QAc =
QA\text{*}k
fórmula de cálculo 5QAc =
EA\text{*}a\text{*}k
donde k representa el factor de corrección de
caudal, a representa el factor de conversión, y EA representa la
señal de carga de impacto, como se ha descrito
anteriormente.
Por lo tanto, si se desea realizar un bucle de
procesado de corrección a ejecutarse continuamente según un
programa de ordenador, a se sustituye por "a*k".
Ahora se describirá con detalle la operación de
corrección de caudal o calibración de caudalímetro en el
caudalímetro 30 con referencia a las figuras 6 y 7.
El caudalímetro 30 está operando normalmente en
el modo para detectar continuamente la carga de impacto como la
carga dinámica. Por lo tanto, la señal de carga de impacto EA se
introduce constantemente como se muestra en el paso S1, y el caudal
del tipo de carga dinámica QA se calcula o halla constantemente por
la fórmula de cálculo 1 como se muestra en el paso S2.
En el paso S3 la unidad aritmética y de control
15 del caudalímetro 30 siempre comprueba si la materia prima
particulada G se cambia o no y también si hay o no una instrucción
de que se debería realizar el cálculo de corrección, y mientras no
tienen lugar estos eventos o situaciones, el programa o procesado
vuelve al paso 1, es decir, se repiten los pasos S1 y S2. Donde la
pluralidad de caudalímetros 30a, 30b, ..., están conectados a la
unidad central de control 20 como se ha descrito anteriormente con
referencia a la figura 4, la unidad central de control 20 puede dar
información indicando la aparición de dichos eventos o situaciones
a uno o varios caudalímetros correspondientes
30a-30d. Si se produce la señal representativa del
cambio de la materia prima particulada G, o la señal de instrucción
de inicio de cálculo de corrección de caudal, el programa pasa a una
rutina de procesado de corrección de caudal o calibración del paso
S4 siguiente.
Cuando el procesado del programa pasa a la rutina
de procesado de corrección, no se efectúa la detección de la carga
dinámica o carga de impacto, y por lo tanto, durante un período de
tiempo (correspondiente a un período de tiempo T3 en la figura 6)
antes de que el programa salga de la rutina de procesado de
corrección, es decir, cuando se está efectuando el procesado de
corrección, se usa la señal de carga de impacto EA obtenida
inmediatamente antes de que el programa entre en la rutina de
procesado de corrección, por lo que incluso cuando la pluralidad de
caudalímetros son comprobados y controlados por la unidad central
de control 20, la unidad central de control 20 puede seguir
controlando todos los caudales en el sistema.
En un caso donde el caudalímetro 30 está
construido de modo que la relación de la carga de impacto a la
carga de lote sea sustancialmente 1:100 como se ha descrito
anteriormente, y por ejemplo, si la carga de impacto es
aproximadamente 150 g, es decir 150 gramo-fuerza,
con el caudal de 5 toneladas/hora, la carga de lote asciende a
aproximadamente 14 kg por diez segundos. Al intentar procesar la
señal de tal rango amplio por un amplificador, hay una posibilidad
de que disminuya la exactitud de medición de la carga de impacto.
Por lo tanto, en el paso S5, el rango de medición se conmuta de una
unidad de gramo para la carga de impacto a una unidad de kilogramo
para la carga de lote. A saber, el rango de medición se conmuta del
rango de medición para la región RA (figura 6) al rango de medición
para la región RB.
En el paso S6, el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 del elemento de válvula móvil 10
se conmuta de la posición abierta A a la posición de cierre B, y
simultáneamente con esta operación de conmutación, el tiempo T se
reposiciona a 0, y se mide el tiempo (período de tiempo) T después
de poner el elemento de válvula de apertura-cierre
9 en la posición de cierre B.
Cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 se pone en la posición de cierre
B, la carga total del material particulado que cae G actúa en el
elemento de válvula de apertura-cierre 9, y la
salida del detector de carga 4 y 5 no es estable al principio
debido a vibraciones, etc. En un ejemplo en el paso S7, se estima
que el período de tiempo de estabilidad o período de tiempo de
estabilización T1 requerido para la extinción o eliminación de la
perturbación, tal como las vibraciones, es de 3 segundos.
En el paso S8, en base a un primer punto de
tiempo X1, para medición de peso, después del transcurso de tiempo
T1 y la salida EB1 de los captadores dinamométricos 4 y 5 en el
punto de tiempo X1, se obtienen el punto de tiempo X1 y un valor de
peso Y1 en este punto de tiempo X1.
Con el transcurso del tiempo T aumenta la
cantidad de material particulado depositado o acumulado G (que ha
fluido a través del paso de flujo 1) en el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 dentro del elemento tubular 3, de
manera que aumenta la carga que actúa en los captadores
dinamométricos 4 y 5. Si el caudal es constante, el caudal se puede
hallar midiendo el peso del material particulado depositado o
acumulado G. En el paso S9, se determina si el transcurso de tiempo
T es o no 8 segundos.
En el paso S10, un punto de tiempo X2 después de
tiempo T transcurre 8 segundos (X2 = 8 si X1 se pone a 0 en el paso
S8), y también se obtiene un valor de peso Y2 derivado de la salida
EB2 de los captadores dinamométricos 4 y 5 en este punto de tiempo
X2.
En el paso S11, el caudal real QB se deriva o
calcula a partir de la fórmula de cálculo 3. Si se desea, un punto
cero o de referencia para la salida EB1, EB2 de los captadores
dinamométricos 4 y 5, de las que se deriva el caudal real QB, puede
no regularse porque solamente la diferencia de entremedio es eficaz
como es evidente por la fórmula de cálculo 3.
En el paso S12, el factor de corrección de caudal
k se deriva o calcula a partir de una forma de la fórmula de
cálculo 5, y el caudal del tipo de carga dinámica QAc después de la
corrección o calibración se deriva o calcula de otra forma a partir
de la fórmula de cálculo 5 usando este factor de corrección de
caudal k.
Si se utiliza la misma corrección de caudal hasta
que se efectúa la operación siguiente de corrección de caudal, el
factor de conversión a se sustituye por a*k en la operación de
procesado de programa como se muestra en el paso S13.
Cuando se termina el cálculo de corrección de
caudal, el elemento de válvula de apertura-cierre 9
del dispositivo de válvula móvil 10 se hace volver a la posición
abierta A como se muestra en el paso S14. Como resultado, el
material particulado G, que se ha depositado o acumulado en el
elemento de válvula de apertura-cierre 9 dentro del
elemento tubular 3, cae, de manera que el caudalímetro 30 se hace
volver a la condición en la que el elemento de válvula de
apertura-cierre 9 recibe la carga de impacto normal.
También en este caso, la salida de los captadores dinamométricos 4
y 5 resulta inestable al principio a causa de un cambio brusco de
carga, y por lo tanto, aunque no se representa en el diagrama de
flujo de la figura 7, se conserva preferiblemente el tiempo de
estabilidad o el tiempo de estabilización T2 como se muestra en la
figura 6.
Después de que la salida de los captadores
dinamométricos 4 y 5 resulta estable, el rango de detección de
carga se hace volver de la región de medición RB, correspondiente
al rango de unidad de kg, a la región de medición RA correspondiente
al rango de unidad de gramo, y el control de operación se hace
volver al modo o rutina normal (es decir, al paso S1) en el que se
detecta la carga de impacto (carga dinámica).
En la unidad aritmética y de control anterior 15,
tal como un microprocesador, el paso de procesado S2 del programa
corresponde a una función de los medios de cálculo de caudal de
carga dinámica del caudalímetro 30, y los pasos de procesado S5 a
S11 del programa corresponden en conjunto a una función de los
medios de cálculo de caudal real del caudalímetro 30, y el paso de
procesado S12 del programa corresponde a una función de los medios
para calcular el factor de corrección del caudalímetro 30. Estos
son cálculos cuantitativos de cantidades físicas, y por lo tanto, en
la medida en que se pueden derivar cantidades matemática o
algebraicamente equivalentes, sus procedimientos específicos de
cálculo se pueden cambiar según se desee.
En el caudalímetro 30 de la construcción anterior
y el sistema 31 incluyendo la pluralidad de caudalímetros 30, la
corrección del valor de caudal del tipo de carga dinámica QA en el
caudalímetro del tipo de detección de carga de impacto, es decir, el
caudalímetro 30 en el modo normal, para hacerla igual al caudal
real OB determinado a partir del peso medido se puede efectuar
automáticamente sin requerir trabajo u operación manuales. Y
además, cuando hay que corregir la indicación de caudal o calibrar
el caudalímetro como resultado de cambio de la materia prima
particulada G, esta corrección o calibración se puede efectuar de
forma sustancialmente rápida. Por lo tanto, la medición más exacta
del caudal se puede realizar constantemente en comparación con los
caudalímetros convencionales del tipo de detección de carga de
impacto. Además, en el caudalímetro 30, el dispositivo de válvula
móvil 10, que tiene el elemento de válvula de
apertura-cierre 9, el detector de carga constituido
por el captador dinamométrico 4 y 5, y la unidad aritmética y de
control 15 se combinan como si formasen un caudalímetro del tipo de
detección de carga de impacto y un medidor de caudal real en el
elemento tubular común 3, y la construcción del caudalímetro es
relativamente simple.
Además, como los rangos de medición para los
captadores dinamométricos 4 y 5 como un detector de carga, se han
previstos dos rangos, es decir, el rango más grande para la
detección de la carga estática o peso y el rango más pequeño para la
detección de la carga de impacto, y por lo tanto la detección de la
carga siempre se puede efectuar sustancialmente en el rango o
abertura completo de los captadores dinamométricos 4 y 5, de manera
que se puede obtener la salida de carga exacta.
Además, la pluralidad de unidades aritméticas y
de control 15a, 15b, ..., de la pluralidad de caudalímetros 30a,
30b, ..., instaladas en una planta de procesado, están conectados a
la unidad central de control 20, y el caudal de cada uno de los
caudalímetros se corrige automáticamente en respuesta a la señal de
la unidad central de control 20. Por lo tanto, según el cambio de
la materia prima particulada G o con una condición predeterminada
(por ejemplo, a intervalos de tiempo predeterminados), la señal de
instrucción de inicio de operación de corrección, etc, se puede
enviar a un caudalímetro respectivo de los caudalímetros 30a, 30b,
..., y por lo tanto no hay necesidad de controlar los caudalímetros
30a, 30b, ..., individualmente mediante un trabajo u operación
manuales, y la detección continua del caudal por la detección de la
carga dinámica se puede hacer constantemente con exactitud.
A continuación se describirá un caudalímetro
según una segunda realización preferida de la invención con
referencia a las figuras 8 y 9.
En las figuras 8 y 9, el caudalímetro 60 incluye
una porción de suministro de material particulado 41, una porción
de detección de caudal de material particulado 42, una porción de
cálculo de caudal de material particulado y control de corrección
43, y una porción de descarga de material particulado 44. En el
caudalímetro 60 se forma un paso de flujo 45 para un material
particulado G de manera que se extienda desde la porción de
suministro 41 a través de la porción de detección de material
particulado 42 a la porción de descarga de material particulado
44.
Se ha dispuesto una primera porción inclinada de
paso de flujo 46 para guiar el material particulado G suministrado
desde una tolva, etc (no representada) en la porción de suministro
de material particulado 41, y también se ha formado una segunda
porción de paso de flujo inclinada 48 en la porción de suministro
41. La segunda porción de paso de flujo inclinada 48 que se
extiende en una dirección sustancialmente perpendicular a la
primera porción inclinada de paso de flujo 46, está conectada a la
primera porción inclinada de paso de flujo 46 por una porción de
paso de flujo suavemente curvada 47. Una chapa de guía inclinada o
placa de flujo descendente 49 está montada de forma estacionaria en
un bastidor de caudalímetro 59 para formar la segunda porción de
paso de flujo inclinada 48.
La porción de detección de caudal 42 incluye un
elemento en forma de placa receptora de carga 50, que está dispuesto
de forma inclinada en el paso de flujo 45 para el material
particulado G de modo que reciba una carga dinámica correspondiente
al caudal del material particulado G que pasa a través del paso de
flujo 45, un captador dinamométrico 51 que sirve como un detector de
carga para detectar una magnitud de la carga recibida por o
aplicada al elemento en forma de placa receptora de carga 50, y un
elemento de rebosadero 52 móvil entre una posición de bloqueo H
donde el elemento de rebosadero 52 intercepta o bloquea el flujo
del material particulado G en una región situada hacia abajo del
elemento en forma de placa receptora de carga 50 y una posición
abierta J donde el elemento de rebosadero 52 permite que fluya o
pase el material particulado G.
El elemento en forma de placa receptora de carga
50 se soporta por el captador dinamométrico 51 de tal manera que el
elemento en forma de placa 50 esté espaciado una distancia o altura
predeterminada L verticalmente hacia abajo de la chapa de guía
inclinada 49 de la porción de suministro 41 en relación general o
sustancialmente paralela a ella. Por lo tanto, el material
particulado G, que fluye sobre la chapa de guía inclinada 49 a lo
largo de la segunda porción de paso de flujo inclinada 48 del paso
de flujo 45, cae una distancia no menor que L desde un extremo
situado hacia abajo 49a de la placa de guía 49 al elemento en forma
de placa 50, de manera que el elemento en forma de placa 50 se
someta a un impacto de caída correspondiente al caudal del material
particulado G.
Cuando el elemento de rebosadero 52 está
dispuesto en la posición abierta J indicada por líneas de
transparencia en la figura 8, el material particulado G, que ha
caído en el elemento en forma de placa receptora de carga 50, fluye
hacia abajo sobre el elemento en forma de placa 50 a lo largo de un
paso de flujo 53 definido por el elemento en forma de placa 50, y
se descarga al exterior a través de la porción de descarga 44, en
una porción inferior del bastidor 59 del caudalímetro 60,
constituido por un tubo de descarga y un fuelle 58 para evitar que
se disperse el material particulado G. Entonces, al igual que los
captadores dinamométricos 4 y 5 del caudalímetro 30 de la primera
realización descrita anteriormente, el captador dinamométrico 51
que sirve como el detector de carga recibe no solamente una carga
de impacto EAf1 proporcional al caudal del material particulado G
que cae en el elemento en forma de placa 50, sino también una carga
sustancialmente estática EAf2 correspondiente a la cantidad del
material particulado G presente en el elemento en forma de chapa 50
al bajar por él. Por lo tanto, cuando el material particulado G
fluye continuamente, el captador dinamométrico 51 recibe una carga
total EAf de una magnitud igual a (EAf1 + EAf2). La magnitud de la
carga dinámica de impacto EAf1 depende de varios factores, tal como
el caudal en peso (caudal másico) del material particulado G, la
altura L y el ángulo M de inclinación del elemento en forma de placa
receptora de carga 50. Por otra parte, la magnitud de la carga
estática EAf2 depende no solamente de un ángulo inclinado T del
elemento en forma de placa receptora de carga 50, sino también del
peso del material particulado G presente en el elemento en forma de
placa 50 al fluir sobre él. Este peso del material particulado G
depende, a su vez, de la longitud del elemento en forma de placa
50, y el espesor de una capa del material particulado G en el
elemento en forma de placa 50 (en otros términos, una altura apilada
del material particulado G en la porción de paso de flujo 48) etc.
La relación entre las magnitudes de estos dos tipos de cargas EAf1
y EAf2 se determina apropiadamente, y se puede determinar a la luz
de la técnica descrita en la Publicación de Patente japonesa no
examinada número 63- 195524 descrita anteriormente como la técnica
anterior. Si se hace un ajuste adecuado de punto cero para la carga
dinámica EAf, esta carga dinámica EAf se puede tratar de forma
similar a la carga dinámica EA (carga de impacto) en el caudalímetro
30 según la primera realización. El ángulo de inclinación T del
elemento en forma de placa 50 es aproximadamente 45 grados en el
ejemplo ilustrado en la figura 8, aunque este ángulo T se puede
seleccionar libremente según se desee a condición de que el material
particulado G pueda fluir hacia abajo sobre o a lo largo del mismo,
es decir, este ángulo T puede ser mayor o menor que 45 grados, y
puede ser mayor o menor que el ángulo de inclinación de la placa de
flujo descendente 49.
Por otra parte, cuando el elemento de rebosadero
52 está dispuesto en la posición de cierre H indicada por líneas
continuas en la figura 8, el material particulado G, que ha caído
en el elemento en forma de placa receptora de carga 50, es bloqueado
o interceptado por el elemento de rebosadero 52, y por lo tanto se
deposita o acumula en el elemento en forma de placa 52. Un cambio
de una carga EBf, que actúa en el captador dinamométrico 51 según
esta deposición o acumulación, es sustancialmente similar a un
cambio de la carga EB que actúa en los captadores dinamométricos 4
y 5 en la posición de cierre del elemento de válvula de
apertura-cierre 9 del caudalímetro 30 según la
primera realización.
El número de referencia 54 denota elementos de
guía, tal como rodillos, para guiar el movimiento o desplazamiento
vertical (hacia arriba y hacia abajo) del elemento de rebosadero 52
entre la posición abierta J y la posición de cierre H. Al igual que
el elemento de válvula de apertura-cierre 9 del
caudalímetro 30 según la primera realización, el elemento de
rebosadero 52 está conectado a medios de accionamiento 55 (que
incluyen una válvula de solenoide y un cilindro neumático) movidos
bajo el control de la unidad aritmética y de control 43, y el
elemento de rebosadero 52 se desplaza hacia arriba o hacia abajo
cuando un vástago de pistón del cilindro neumático de los medios de
accionamiento 55 se contrae o extiende. En el caudalímetro 60 según
esta realización, en lo que se refiere a la apertura y cierre del
paso de flujo, el elemento de rebosadero 52 sustituye al elemento
de válvula de apertura-cierre 9 del caudalímetro 30
según la primera realización. Los medios de accionamiento de
cilindro neumático 55 se pueden sustituir por otros medios de
accionamiento apropiados tales como un motor eléctrico que mueve y
gira al menos uno de los rodillos de guía 54.
La porción aritmética y de control 43,
constituida por un microprocesador. etc, que sirve como la unidad
aritmética y de control se designa de forma sustancialmente similar
a la unidad aritmética y de control 15 del caudalímetro 30 según la
primera realización, y utilizando las relaciones y características
mostradas en las figuras 5 y 6, un caudal del tipo de carga
dinámica QA, un caudal real QB y un factor de corrección de caudal k
se calculan u obtienen a partir de la carga dinámica EAf
(correspondiente a EA) y la carga estática o el peso EBf
(correspondiente a EB) según un procedimiento similar al mostrado en
la figura 7. Por lo tanto, este caudalímetro 60 también puede estar
configurado como en la figura 3, y puede soportar un sistema
incluyendo una pluralidad de caudalímetros como en la figura 4. En
las figuras 8 y 9, el número de referencia 56 denota una porción de
visualización correspondiente a la unidad de visualización 19 del
caudalímetro 30.
El caudalímetro 60 puede estar provisto de una
porción de control de suministro para regular o controlar el caudal
del material particulado G a suministrar o alimentar a la porción
de detección de caudal 42.
\newpage
A continuación, con referencia a las figuras 10 a
13, se describirá un caudalímetro 90 en el que también se ha
dispuesto una puerta de ajuste de caudal de material particulado en
la porción de suministro de material particulado del caudalímetro
mostrado en las figuras 8 y 9.
El caudalímetro 90, mostrado esquemáticamente en
las figuras 10 y 11, incluye un mecanismo de puerta de ajuste de
caudal 63 en una porción de suministro de material particulado 61
correspondiente a la porción de suministro de material particulado
41 del caudalímetro 60, y este mecanismo de puerta 63 controla el
flujo o suministro de un material particulado G a una porción de
paso de flujo 62 correspondiente a la porción de paso de flujo 48.
El caudalímetro 90 es de construcción o estructura sustancialmente
idénticas al caudalímetro 60 a excepción de que la porción de
suministro de material particulado 61 con el mecanismo de puerta de
ajuste de caudal 63 sustituye a la porción de suministro de
material particulado 41 y que una unidad aritmética y de control 43
tiene una función de procesado de control para controlar el
suministro del material particulado G por el mecanismo de puerta de
ajuste de caudal 63. Por lo tanto, a continuación solamente se
describirán con detalle estas diferencias.
Como se muestra esquemáticamente en las figuras
10 y 11, el mecanismo de puerta de ajuste de caudal 63 incluye un
motor eléctrico 64, y un elemento de puerta pivotantemente móvil 67
que se mueve o desplaza pivotantemente en direcciones M y N por el
motor eléctrico 64 para cambiar un grado S de abertura (o área de
flujo) de una porción de paso de flujo 66 para ajustar el caudal
del material particulado G de un depósito de material particulado
65 a la porción de paso de flujo 62.
Más específicamente, el mecanismo de puerta de
ajuste de caudal 63 tiene, por ejemplo, una construcción o
estructura representada en las figuras 12 y 13.
En las figuras 12 y 13, un bastidor 68 del
mecanismo de puerta de ajuste de caudal 63 está montado fijamente
en el bastidor 59 del caudalímetro 90, y tiene un extremo inferior
70 abierto a la porción de paso de flujo 62. Una porción tubular de
suministro de material particulado 71 que tiene una sección
transversal cuadrada, disminuyendo en área en sección transversal
progresivamente hacia su extremo inferior, se sujeta fijamente al
bastidor 68. Se ha formado un agujero de salida 73 en el extremo
inferior de la porción tubular cuadrada de suministro de material
particulado 71, y tiene un borde inferior arqueado 72 que forma
parte de un círculo alrededor de un centro P (figura 13). El
elemento de puerta 67, que tiene generalmente forma de sector según
se ve desde su lado y configuración en forma de puente en forma de
U, está montado de manera que esté fuera de la porción de extremo o
borde inferior 72 y una porción de borde lateral exterior 75 de la
porción tubular cuadrada 71 de manera que el elemento de puerta 67
se pueda mover pivotantemente en las direcciones M y N alrededor de
un eje 74 con un eje que pasa por el punto central (o línea
central) P. El elemento de puerta 67 tiene una porción de chapa de
puerta 77 en una porción parcialmente cilíndrica en general 76 que
tiene una forma arqueada como se ve en la figura 13. Porciones que
se extienden radialmente 78 y 79, en los bordes superior e
inferior, del elemento de puerta 67 están abiertas. Elementos de
articulación 80 y 81 están adaptados para desplazar el elemento de
puerta 67 pivotantemente en las direcciones M y N alrededor del eje
74 en respuesta a la rotación hacia adelante y hacia atrás de un
eje de salida del motor 64. Cuando el elemento de puerta 67 se
desplaza totalmente en la dirección N para ponerse en una posición Q
mostrada por líneas continuas en la figura 13, el agujero 73 se
cierra completamente por la porción de chapa de puerta 77 del
elemento de puerta 67, de manera que el material particulado G no
salga de la porción de suministro 61. Por otra parte, cuando el
elemento de puerta 67 se desplaza totalmente en la dirección M para
ponerse en una posición R mostrada por líneas de transparencia en
la figura 13, el agujero 73 se abre completamente, de manera que el
caudal del material particulado G a través del agujero 73 sea
máximo. Se puede cambiar una magnitud S del agujero o abertura 73
que no está cerrada o bloqueada por el elemento de puerta 67, según
la posición, del elemento de puerta 67, entre las posiciones Q y P
a definir en respuesta a la rotación hacia adelante (normal)/hacia
atrás (inversa) del motor 64, para cambiar o ajustar por lo tanto
el caudal del material particulado G de la parte no cerrada o
bloqueada del agujero 73.
El mecanismo de puerta de ajuste de caudal 63
puede ser de cualquier forma distinta de la mostrada en las figuras
10 a 13, a condición de que el caudal del material particulado G de
la porción de suministro se pueda ajustar o controlar.
Será evidente que el caudalímetro 90 con la
puerta de control puede operar de forma similar al caudalímetro 60
mostrado en las figuras 8 y 9 en un caso donde el grado S de
abertura en el agujero o abertura 73 a definir por el elemento de
puerta 67 del mecanismo de puerta se establezca a un nivel o
magnitud fijo.
En este caudalímetro 90 se puede emplear el
control siguiente. Como se muestra en la figura 14, un caudal QA
según una carga dinámica, es decir, caudal del tipo de carga
dinámica QA, detectado por un captador dinamométrico 51 que sirve
como el detector de carga, se corrige según el procedimiento
mostrado en la figura 7, y después se controla el grado de apertura
S en el agujero 73 del mecanismo de puerta de ajuste de caudal 63
en la condición abierta de dicho mecanismo de puerta de ajuste de
caudal 63, de manera que el caudal del tipo de carga dinámica
corregido QAc pueda coincidir con un valor de caudal blanco
predeterminado Qt, por una porción de control de establecimiento de
caudal 85 prevista adicionalmente en la unidad aritmética y de
control 43 en asociación con una porción de cálculo de causal
corregido 84.
El mecanismo de puerta de ajuste de caudal 63
también se puede disponer en el caudalímetro 30 de la primera
realización mostrada en las figuras 1 y 2 descrita anteriormente con
referencia a la figura 4, de manera que el caudal (grado de
apertura S) se pueda controlar como se ha descrito con referencia a
la figura 14.
Claims (9)
1. Un caudalímetro incluyendo:
un elemento tubular que forma un paso de flujo
para un material particulado;
un elemento de válvula de
apertura-cierre conectado al elemento tubular para
abrir y cerrar un agujero de extremo situado hacia abajo del
elemento tubular, estando adaptado el elemento de válvula de
apertura-cierre para recibir una carga dinámica
correspondiente a un caudal del material particulado, que fluye a
través del paso de flujo, cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre está en su posición abierta para
abrir el agujero de extremo situado hacia abajo del elemento
tubular; y
un detector de carga para detectar una carga que
actúa en el elemento de válvula de
apertura-cierre;
una unidad aritmética y de control
incluyendo:
(i) medios para calcular un primer valor de
caudal que representa un caudal del tipo de carga dinámica del
material particulado, basándose el cálculo en un valor medido del
detector de carga cuando el elemento de válvula de
apertura-cierre permite el flujo del material
particulado, de manera que el material particulado fluya a través
del paso de flujo;
(ii) medios para calcular un segundo valor de
caudal que representa un caudal real del material particulado,
basándose el cálculo en un valor medido del detector de carga que
representa una carga estática del material particulado acumulado
dentro del elemento tubular durante un período de tiempo
predeterminado después de que el flujo del material particulado es
interrumpido por el elemento de válvula de
apertura-cierre, y un valor del período de tiempo
predeterminado; y
(iii) medios para obtener un factor de corrección
para corregir el valor de caudal del tipo de carga dinámica al
valor de caudal real.
2. Un caudalímetro según la reivindicación 1, en
el que el detector de carga tiene un rango para detectar la carga
dinámica del material particulado, y un rango para detectar la
carga estática del material particulado.
3. Un sistema medidor de flujo incluyendo:
una pluralidad de caudalímetros definidos en la
reivindicación 1 o la reivindicación 2,
donde la unidad aritmética y de control de cada
uno de la pluralidad de caudalímetros tiene un modo operativo normal
para obtener el caudal del tipo de carga dinámica, y un modo de
corrección para obtener el factor de corrección, y las unidades
aritméticas y de control están conectadas a una unidad de control
centralizada que controla las unidades aritméticas y de control de
manera centralizada, y cuando el material particulado que fluye a
través del paso de flujo en al menos uno de los caudalímetros se
cambia a otro diferente, la unidad de control centralizada
suministra al caudalímetro al menos único una señal de control para
cambiar la unidad aritmética y de control asociada del modo
operativo normal al modo de corrección.
4. Un caudalímetro incluyendo:
un elemento en forma de placa receptora de carga
dispuesto en forma inclinada u oblicua en un paso de flujo para un
material particulado, estando adaptado el elemento en forma de
placa receptora de carga para recibir una carga dinámica
correspondiente a un caudal del material particulado que fluye a
través del paso de flujo;
un detector de carga para detectar una magnitud
de una carga que actúa en el elemento en forma de placa receptora
de carga; y
un elemento de rebosadero móvil entre una
posición de bloqueo donde el elemento de rebosadero bloquea el
flujo del material particulado en una posición hacia abajo del
elemento en forma de placa receptora de carga y una posición abierta
donde el elemento de rebosadero permite el flujo del material
particulado;
una unidad aritmética y de control
incluyendo:
(i) medios para calcular un primer valor de
caudal que representa un caudal del tipo de carga dinámica del
material particulado, basándose el cálculo en un valor medido del
detector de carga cuando el elemento de rebosadero permite el flujo
del material particulado de manera que el material particulado
fluya a través del paso de flujo;
(ii) medios para calcular un segundo valor de
caudal que representa un caudal real del material particulado,
basándose el cálculo en un valor medido del detector de carga que
representa una carga estática del material particulado acumulado en
el elemento en forma de placa receptora de carga durante un período
de tiempo predeterminado después de que el elemento de rebosadero
se pone en la posición de bloqueo, y un valor del período de tiempo
\hbox{predeterminado; y}
(iii) medios para calcular un factor de
corrección para corregir el caudal del tipo de carga dinámica al
caudal real.
5. Un caudalímetro según la reivindicación 4, en
el que el detector de carga tiene un rango para detectar la carga
dinámica del material particulado, y un rango para detectar la
carga estática del material particulado.
6. Un sistema medidor de flujo incluyendo:
una pluralidad de caudalímetros definidos en la
reivindicación 4 o la reivindicación 5,
donde la unidad aritmética y de control de cada
uno de la pluralidad de caudalímetros tiene un modo operativo normal
para obtener el caudal del tipo de carga dinámica, y un modo de
corrección para obtener el factor de corrección, y las unidades
aritméticas y de control están conectadas a una unidad de control
centralizada que controla las unidades aritméticas y de control de
manera centralizada, y cuando el material particulado que fluye a
través del paso de flujo en al menos uno de los caudalímetros se
cambia a otro diferente, la unidad de control centralizada
suministra al caudalímetro al menos único una señal de control para
cambiar la unidad aritmética y de control asociada del modo
operativo normal al modo de corrección.
7. Un método de calibrar un caudalímetro
incluyendo los pasos de:
medir, por un detector de carga, una magnitud de
una carga dinámica, dependiendo de un impacto de flujo descendente
de un material particulado que fluye a través de un paso de flujo,
y una magnitud de una carga estática correspondiente a una cantidad
total del material particulado que ha sido acumulado en una posición
de bloqueo en un período de tiempo predeterminado después de
bloquear el flujo del material particulado;
calcular un valor de un caudal del tipo de carga
dinámica del material particulado, correspondiente a un valor
medido de la carga dinámica, a partir del valor medido de la carga
dinámica por una primera fórmula de cálculo, y calcular también un
valor de un caudal real del material particulado a partir de un
valor medido de la carga estática en el período de tiempo
predeterminado por una segunda fórmula de cálculo;
obtener un factor de corrección para poner el
valor de caudal del tipo de carga dinámica, dependiendo de la
diferencia de los materiales particulados, de acuerdo con el valor
de caudal real; y
corregir la primera fórmula de cálculo por el
factor de corrección, y calcular un valor de caudal del tipo de
carga dinámica corregido a partir del valor medido de carga
dinámica por la primera fórmula de cálculo corregida.
8. Un método según la reivindicación 7,
incluyendo los pasos de:
formar el paso de flujo en un elemento
tubular;
conectar al elemento tubular un elemento de
válvula de apertura-cierre, que abre y cierra un
agujero de extremo situado hacia abajo del elemento tubular;
detectar, por el detector de carga, la carga
dinámica representada por el impacto de flujo descendente aplicado
al elemento de válvula de apertura-cierre del
material particulado que fluye a través del paso de flujo en una
condición abierta del elemento de válvula de
apertura-cierre, estando acoplado el detector de
carga al elemento tubular conectado al elemento de
apertura-cierre; y
detectar, por el detector de carga, la carga
estática representada por la carga correspondiente a la cantidad
total del material particulado depositado dentro del elemento
tubular durante el período de tiempo predeterminado cuando el
elemento de válvula de apertura-cierre se pone en
su posición de cierre.
9. Un método según la reivindicación 7,
incluyendo los pasos de:
disponer un elemento en forma de placa receptora
de carga en una forma inclinada en el paso de flujo;
disponer un rebosadero o elemento de bloqueo en
una porción situada hacia abajo del elemento en forma de placa
receptora de carga, pudiendo moverse el elemento de rebosadero
entre una posición de bloqueo donde el elemento de rebosadero
bloquea el flujo del material particulado en una posición hacia
abajo del elemento en forma de placa receptora de carga y una
posición abierta donde el elemento de rebosadero permite el flujo
del material particulado;
medir, por el detector de carga, la carga
estática que representa el peso del material particulado que se ha
depositado en el elemento en forma de placa receptora de carga en
el período de tiempo predeterminado después de poner el elemento de
rebosadero en la posición de bloqueo; y
\newpage
poner el elemento de rebosadero en la posición
abierta, y medir, por el detector de carga, la carga dinámica
durante el tiempo en que el material particulado fluye a través del
paso de flujo.
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