ES2253944A1 - Un dispositivo para medir el flujo masico en productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis. - Google Patents
Un dispositivo para medir el flujo masico en productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis.Info
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Abstract
Un dispositivo de medición de caudal másico, basado en el principio de Coriolis, consistente en un rotor (2), rotando sobre un eje (15), movido por un motor (8), en el cual la velocidad de rotación es constante, y el material entra en la parte central del rotor (2), es medido por medio de un dispositivo de medición (12), el cual está en contacto tangencialmente a un cilindro de transmisión del par de torsión (5), y soporte del motor (3), por medio de una rótula única o doble (11), la lectura tomada por el dispositivo de medida (12), es directamente proporcional al caudal másico. El dispositivo cuenta además con unas placas de deflexión (16), del impacto del material a la salida del rotor (2), además cuenta con un sistema de sellado de laberinto, representado por el anillo (3).
Description
Un dispositivo para medir el flujo másico en
productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis.
Un dispositivo para medir el flujo másico
utilizando el principio de coriolis, en donde, la lectura de fuerza
del par de torsión es directamente proporcional al caudal másico.
El par de torsión para la rotación que requiere el rotor para la
movilización del material, es medido por medio de un dispositivo de
medida, el cual está en contacto tangencialmente a un cilindro de
transmisión del par de torsión, por medio de una rótula única o
doble fija al dispositivo de medida. El elemento de transmisión del
par de torsión, se sostiene sobre un sistema de rodamientos, o en
su caso, en un sistema que permite un movimiento relativo entre los
elementos. Además, alberga en su interior los rodamientos que
permiten el movimiento de rotación del rotor, y también soportan el
eje.
La justificación y objeto principal de la
presente invención, está fundamentada en lograr un mecanismo
sencillo, simple y mecánicamente fácil de construir, para medir el
flujo másico utilizando el principio de coriolis. Además de la
procuración de la disminución del error mediante la concepción
eficiente de sus elementos constitutivos, y mejora de la teoría
básica de funcionamiento. A continuación, se plantean las
necesidades originarias del problema a solucionar por la
invención:
- 1.
- tener aplicabilidad en los casos de medición de flujo continuo, únicamente en productos sólidos (granulosos y polvorientos).
- 2.
- ser una tecnología accesible a los medios existentes en el entorno, para que sea viable su desarrollo.
- 3.
- un diseño con unas características tecnológicas prácticas.
- 4.
- unas características del dispositivo que estén a la altura o mejoras las brindadas por sistemas similares.
- 5.
- unas características resultantes diferentes a las planteadas por las patentes actualmente vigentes.
El estado de la técnica de esta invención se basa
en la relación directa del caudal másico con respecto al par de
torsión, dicha relación obedece a una relación lineal de una recta,
con la forma de "Y = mX + b", donde "Y" representa el
caudal másico, y "X" la fuerza del par de torsión, la
pendiente es una constante que depende del radio del rotor, la
velocidad de rotación y el radio de aplicación de la fuerza del par
de torsión.
Además, también el estado de técnica para esta
invención, toma en cuenta desde el punto de vista conceptual de la
comprensión del funcionamiento y filosofía del sistema usado para
el desarrollo de la invención, el análisis de algunas patentes
ubicadas dentro del grupo definido por la clasificación
internacional de patentes (CPI) G01F1/80. El grupo definido por
G01F1/80 corresponde a los instrumentos de medida del caudal
volumétrico o del caudal másico de un fluido o de un material sólido
que fluye, en la cual un fluido pasa a través del contador en flujo
continuo, que funciona midiendo la presión, la fuerza, el par o la
frecuencia de una corriente fluida a la que le ha sido dada, un
movimiento de rotación.
La invención hace referencia a la medición del
caudal volumétrico o del caudal másico de un fluido o de un
material sólido que fluye, en la cual un fluido pasa a través del
contador en flujo continuo, que funciona midiendo la presión, la
fuerza, el par o la frecuencia de una corriente fluida a la que le
ha sido dada un movimiento de rotación.
La invención hace referencia a un medidor de
caudal másico, basado en la relación directa del flujo con la
fuerza de coriolis. El flujo de partículas es sometido a la
aceleración tangencial proporcionada por un rotor. El par de torsión
ejercido sobre las aspas del rotor es debido a la reacción de la
fuerza de coriolis, por la aceleración de las partículas.
La invención se basa en un dispositivo para la
medición de la fluencia de material, mediante la detección de la
relación de flujo másico, mediante el paso de flujo del material a
través del dispositivo en mención. El dispositivo está orientado a
materiales fluidos, lo que significa partículas sólidas de reducido
tamaño, representadas por productos polvorientos, granulares o de
características similares.
La medición del par de torsión, se realiza
mediante la transducción eléctrica de la fuerza del par, por medio
de un dispositivo de medida.
El total de la masa que pasa a través del
dispositivo está dado por el tiempo integral en el cual ha pasado
cierto flujo de material.
Más concretamente, la invención consiste en un
dispositivo para medir el flujo másico utilizando el principio de
coriolis, en donde, la lectura de fuerza del par de torsión es
directamente proporcional al caudal másico. El par de torsión para
la rotación que requiere el rotor para la movilización del
material, es medido por medio de un dispositivo de medida, el cual
está en contacto tangencialmente a un cilindro de transmisión del
par de torsión, por medio de una rótula única o doble fija al
dispositivo de medida. El elemento de transmisión del par de
torsión, se sostiene sobre un sistema de rodamientos o en su caso,
en un sistema que permite un movimiento relativo entre los
elementos. Además, alberga en su interior los rodamientos que
permiten el movimiento de rotación del rotor y soportan el eje.
La invención se distingue fundamentalmente en
que, el par de torsión medido es tomado por un dispositivo de
medida, el cual está en contacto tangencialmente a un cilindro de
transmisión del par de torsión, por medio de una rótula única o
doble fija al dispositivo de medida, definiendo un mecanismo de uno
o dos grados de libertad. El elemento de transmisión del par de
torsión, se sostiene sobre un sistema de rodamientos, o en su caso,
en un sistema que permite un movimiento relativo entre los
elementos.
La invención también se distingue por un sistema
de sellado, que consiste en un aro unido a la parte inferior del
rotor, el cual forma un laberinto, evitando la entrada de polvo y
permitiendo la disposición inferior del conjunto del motor con
respecto al rotor. Existen unas láminas deflectoras de material
sostenidas sobre la estructura de la tolva de la invención.
Las partes esenciales las cuales constituyen la
invención, se fundamentan principalmente en un rotor con sus
respectivas aspas distribuidas de forma radial alrededor del
centro, un eje unido a un motor el cual gira a velocidad constante,
un cilindro de transmisión del par de torsión y soporte del motor,
el cual soporta el sistema y permite un movimiento relativo con
respecto a la estructura de la tolva de la invención. Además,
alberga los rodamientos que permiten la rotación del eje. Unido al
cilindro de transmisión del par de torsión, un brazo, unido por una
rótula al dispositivo de medida, fijo a la estructura de la
tolva.
Otras características y ventajas del objeto de la
presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción
de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a
modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en
los cuales:
Figura 1.- Muestra una vista lateral y las
referencias numéricas que conforma la invención, de acuerdo con el
diseño esencial de la invención;
Figura 2.- Muestra una vista posterior del objeto
de la invención;
Figura 3.- Muestra de manera más detallada los
elementos, su distribución dentro del mecanismo de transmisión del
par de torsión hacia el dispositivo de medida, usando una sola
rótula, para permitir un grado de libertad en el movimiento del
mecanismo; y
Figura 4.- Muestra de manera más detallada en una
segunda realización los elementos para un mecanismo de transmisión
del par de torsión usando una rótula doble, para permitir dos
grados de libertad en el mecanismo.
En la figura 1, se muestra un rotor (2) rotado
por un eje (15) que está movido por un motor (8), en el cual la
velocidad de rotación es constante y el material entra en la parte
central del rotor (2), en una dirección paralela a dicho eje
central. El par de torsión para la rotación que requiere el rotor
(2), es medido por medio de un dispositivo de medida (12), el cual
está en contacto tangencialmente a un cilindro de transmisión del
par de torsión (5) y soporte del motor (8), por medio de una rótula
(11) simple o doble. La lectura tomada por el dispositivo de medida
(12), es directamente proporcional al caudal másico. El dispositivo
cuenta con unas placas de deflexión (16) del impacto de material a
la salida del rotor (2) y además, tiene un sistema de sellado de
laberinto representado por un anillo (3). El dispositivo de
transmisión del par de torsión (5), se sostiene sobre un sistema de
rodamientos o, en su caso, un sistema que permite un movimiento y/
además, alberga los rodamientos que permiten el movimiento de
rotación del rotor (2) y soportan el eje (15).
En la figura 2, se define la forma tridimensional
de la invención junto con la figura 1, y se aprecia la diferencia
entre los conductos de entrada (17) y de salida (9).
En la figura 3, se muestra la rótula (11) montada
en un único extremo perpendicular al dispositivo de medida (12), la
cual transmite el par de torsión para producir un movimiento
circular relativo, entre el brazo fijo (18) unido al cilindro de
transmisión (5) del par de torsión, y el dispositivo de medida (12)
fijo en la estructura (13), definiéndose un único punto de
movimiento ubicado en la rótula (11), de esta forma, produce la
flexión en el dispositivo de medida (12) por medio de la transmisión
de este pequeño movimiento con un solo grado de libertad.
En la figura 4, muestra como la rótula (11) la
cual también puede ser montada doblemente en la unión del brazo
(18) del cilindro de transmisión del par de torsión (5) y el
dispositivo de medida (12), permite dos puntos de movimiento
relativo del mecanismo, con dos grados de libertad, lo que facilita
la transmisión de una fuerza puntual, y el cambio de la disposición
del dispositivo de medida (12).
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás
elementos accesorios, así como los materiales empleados en la
fabricación de la invención podrá, ser convenientemente sustituidos
por otros que sean técnicamente equivalentes y no se aparten de la
esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las
reivindicaciones que se incluyen a continuación.
Claims (3)
1. Un dispositivo para medir el flujo másico en
productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis,
caracterizado por el hecho de que comprende un rotor (2),
rotando sobre un eje (15) movido por un motor (8), en el cual la
velocidad de rotación es constante y el material entra por la parte
central del rotor (2) en una dirección paralela a dicho eje (15),
siendo el par de torsión para la rotación que requiere el rotor (2)
medido por medio de un dispositivo de medida (12), el cual está en
contacto tangencialmente a un cilindro de transmisión del par de
torsión (5) y soporte del motor (8) por medio de una rótula (11)
simple o doble que permite uno o dos grados de libertad, en el que
la lectura tomada por el dispositivo de medida (12) es directamente
proporcional al caudal másico, habiéndose previsto en el dispositivo
unas placas de deflexión (16) para el impacto de material de salida
del rotor (2) y un sistema de sellado de tipo laberinto (3), y en
el que el cilindro de transmisión del par de torsión (5) se
sostiene sobre un sistema de rodamientos (4) o un sistema que
permite un movimiento, albergando dicho cilindro (5) en su interior
los rodamientos (19) que permiten el movimiento de rotación del
rotor (2) y soportan el eje (15).
2. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que las placas de deflexión
(16) están sostenidas sobre la estructura de una tolva.
3. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de un mecanismo que transmite el
par de torsión, constituido por dos rótulas (11), con la
posibilidad de tener un sistema amortiguador de vibraciones en
conexión, cuyo principio de funcionamiento podría ser entre
hidráulico, neumático y mecánico.
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| ES200301160A ES2253944B1 (es) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Un dispositivo para medir el flujo masico en productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis. |
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| ES200301160A ES2253944B1 (es) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Un dispositivo para medir el flujo masico en productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis. |
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| ES2253944B1 ES2253944B1 (es) | 2007-09-16 |
Family
ID=36578846
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| ES200301160A Expired - Fee Related ES2253944B1 (es) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Un dispositivo para medir el flujo masico en productos polvorientos, utilizando el principio de coriolis. |
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|---|---|
| ES (1) | ES2253944B1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4574896A (en) * | 1983-12-21 | 1986-03-11 | Claus Friedrich | Measuring device for the continuous weight determination of material streams |
| US5191802A (en) * | 1990-09-04 | 1993-03-09 | Applikations und Technikzentrum fur Energieverfahrens, Umwelt und Stromungstechnik | Device for measuring mass flow |
| EP0845662A1 (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-03 | S.E.G. Mekanik AB | Apparatus for measuring the mass rate of flow |
-
2003
- 2003-05-12 ES ES200301160A patent/ES2253944B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4574896A (en) * | 1983-12-21 | 1986-03-11 | Claus Friedrich | Measuring device for the continuous weight determination of material streams |
| US5191802A (en) * | 1990-09-04 | 1993-03-09 | Applikations und Technikzentrum fur Energieverfahrens, Umwelt und Stromungstechnik | Device for measuring mass flow |
| EP0845662A1 (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-03 | S.E.G. Mekanik AB | Apparatus for measuring the mass rate of flow |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2253944B1 (es) | 2007-09-16 |
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