ES3039824T3 - Fluid meter with alternative power supply - Google Patents

Fluid meter with alternative power supply

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ES3039824T3 ES24170876T ES24170876T ES3039824T3 ES 3039824 T3 ES3039824 T3 ES 3039824T3 ES 24170876 T ES24170876 T ES 24170876T ES 24170876 T ES24170876 T ES 24170876T ES 3039824 T3 ES3039824 T3 ES 3039824T3
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Henri Teboulle
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Sagemcom Energy and Telecom SAS
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Abstract

Este medidor de fluido configurado para realizar mediciones metrológicas en una tubería de circulación de fluido y para comunicar información relativa a dichos datos metrológicos, comprende: - una tubería (2), - al menos un sensor metrológico (4), - una unidad de control (6), - una unidad de suministro de energía (10) configurada para alimentar la unidad de control, comprendiendo la unidad de suministro de energía una primera ruta de suministro de energía (11) que comprende al menos una batería (12), y una segunda ruta de suministro de energía (21), y comprendiendo además un primer interruptor (S1) configurado para acoplar selectivamente la primera ruta de suministro de energía (11) o la segunda ruta de suministro de energía (21) a la unidad de control, comprendiendo el medidor de fluido un generador termoeléctrico (30) configurado para producir electricidad a partir de una diferencia de temperatura entre un exterior de la tubería y el fluido en la tubería, estando conectada la segunda ruta de suministro de energía (21) al generador termoeléctrico (30). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Medidor de fluido con una fuente de alimentación eléctrica alternativa
Campo técnico
La invención se refiere al campo técnico de los medidores de fluidos. Un medidor de fluido es un dispositivo de metrología configurado para llevar a cabo medidas metrológicas en una tubería de circulación de fluido. El fluido puede ser líquido, como, por ejemplo, agua o petróleo, o gaseoso, como, por ejemplo, una mezcla gaseosa de hidrocarburos constituida principalmente de metano, tal como el gas natural. Las medidas metrológicas son generalmente un volumen o caudal relativo al fluido que circula en la tubería.
Estado de la técnica
Con el fin de conocer ciertos datos metrológicos relativos a la circulación de un fluido en una tubería, se utiliza habitualmente un medidor de fluido para generar y poner a disposición medidas metrológicas. Con el fin de registrar estas medidas metrológicas, se han desarrollado medidores de fluido equipados con medios de comunicación de informaciones relativas a dichos datos metrológicos. Estos medios de comunicación pueden adaptarse para la comunicación remota y, por ejemplo, permiten una transmisión por cable o no de estas informaciones. Los medios de comunicación también pueden presentar múltiples informaciones en un medio de visualización, organizadas según menús. En cualquier caso, estos medidores metrológicos requieren una fuente de alimentación eléctrica. Ahora bien, los medidores pueden estar ubicados en lugares que no permiten una fácil conexión a la red eléctrica, por lo que deberán disponer de una fuente de alimentación eléctrica autónoma, no conectada a la red eléctrica. La manera más sencilla de alimentar en electricidad de manera autónoma un medidor de fluido es equipar éste con una pila eléctrica, es decir, un elemento de almacenamiento de energía que no se puede recargarin situ.Sin embargo, la capacidad de almacenamiento de energía debe ser suficiente para permitir una alimentación eléctrica durante un largo período (normalmente 20 años), lo que implica utilizar pilas muy voluminosas. Además, la duración de vida de la pila depende del consumo eléctrico del medidor, lo que puede reducir significativamente la vida útil de la pila, la cual, en cualquier caso, se agota y debe ser cambiada; una operación tediosa que requiere monitorear el estado de la pila.
El documento del estado de la técnica JP 2002270908 A muestra un medidor de fluido para llevar a cabo medidas metrológicas con una unidad de control para recibir las medidas y comunicar las informaciones correspondientes, y el medidor comprende un generador termoeléctrico y una unidad de almacenamiento de energía.
Con el fin de superar estos inconvenientes, se ha propuesto sustituir la pila eléctrica por una pila recargable, por ejemplo alimentada por un generador eléctrico configurado para ser impulsado por la circulación del fluido en la tubería y generar electricidad para recargar la pila.
Sin embargo, el aspecto potencialmente intermitente de la circulación del fluido requiere disponer de una pila con una importante capacidad de almacenamiento eléctrico, lo que implica un gran volumen y unos costes elevados. Además, la irregularidad de los episodios de circulación del fluido puede incrementar los ciclos de carga-descarga incompletos de la pila, reduciendo sus rendimientos a lo largo del tiempo.
Presentación de la invención
La invención pretende por lo tanto proponer un medidor de fluido equipado con una alimentación eléctrica de larga duración, menos voluminosa y más fiable.
La invención tiene por objeto un medidor de fluido configurado para llevar a cabo medidas metrológicas en una tubería de circulación de fluido y para comunicar informaciones relativas a dichos datos metrológicos, que comprende:
- una tubería de fluido,
- por lo menos un sensor metrológico configurado para llevar a cabo medidas metrológicas en la tubería de fluido,
- una unidad de control configurada para recibir las medidas metrológicas y comunicar informaciones relativas a dichos datos metrológicos,
- una unidad de alimentación configurada para alimentar con energía la unidad de control, comprendiendo la unidad de alimentación una primera vía de alimentación que comprende por lo menos una pila, y una segunda vía de alimentación, comprendiendo además la unidad de alimentación un primer interruptor configurado para acoplar selectivamente la primera vía de alimentación o la segunda vía de alimentación a la unidad de control.
El medidor de fluido comprende un generador termoeléctrico configurado para producir electricidad a partir de una diferencia de temperatura entre el exterior de la tubería y el fluido en la tubería, estando la segunda vía de alimentación conectada al generador termoeléctrico.
Este dispositivo se complementa ventajosamente con las siguientes características tomadas solas o en todas sus combinaciones técnicamente posibles:
- el generador termoeléctrico comprende uno o más módulos termoeléctricos parcialmente insertados en una pared de la tubería;
- se forma una protuberancia en la tubería de circulación de fluido, comprendiendo la protuberancia por lo menos una cavidad, estando configurada cada cavidad para recibir un módulo termoeléctrico;
- la pared de la tubería tiene un primer grosor fuera de la protuberancia, comprendiendo cada cavidad una parte protectora y una parte receptora, siendo la parte receptora de un diámetro menor que la parte protectora y estando dispuesta en la pared de la tubería a una distancia del interior de la tubería menor que el primer grosor, comprendiendo cada módulo termoeléctrico una primera parte configurada para estar a la temperatura del exterior de la tubería y una segunda parte configurada para estar a la temperatura del fluido, estando la segunda parte insertada en la parte receptora;
- el generador termoeléctrico comprende un primer conector externo en contacto con la primera parte de un primer módulo termoeléctrico dispuesto a la entrada del generador termoeléctrico y que conecta dicha primera parte a la unidad de alimentación, comprendiendo además el generador termoeléctrico un segundo conector externo en contacto con la segunda parte de un último módulo termoeléctrico dispuesto a la salida del generador termoeléctrico y que conecta dicha segunda parte a la unidad de alimentación;
- una segunda parte de un módulo termoeléctrico está conectada mediante un conector interno a la primera parte de otro módulo termoeléctrico;
- cada módulo termoeléctrico está compuesto por un primer material termoeléctrico que tiene un primer coeficiente de Seebeck, y un conector en contacto con la primera parte o la segunda parte del módulo termoeléctrico está compuesto por un segundo material termoeléctrico que tiene un segundo coeficiente de Seebeck diferente del primer coeficiente de Seebeck;
- la segunda vía de alimentación comprende un condensador y un segundo interruptor configurado para acoplar selectivamente el condensador y el generador termoeléctrico en función de un nivel de carga del condensador;
- el nivel de carga se determina por la unidad de control en función de una primera tabla de correspondencia y de la diferencia de temperatura cuando el condensador se carga, y en función de una segunda tabla de correspondencia y de funciones implementadas por la unidad de control cuando el condensador se descarga;
- la unidad de control está configurada para, por lo menos cuando el generador termoeléctrico genera electricidad:
• posicionar el primer interruptor en la segunda vía de alimentación cuando el nivel de carga se vuelve mayor que un umbral alto;
• posicionar el primer interruptor en la primera vía de alimentación cuando el nivel de carga del condensador se vuelve menor que un umbral bajo;
- el umbral alto es mayor o igual a 80 % de un nivel máximo de carga, y el umbral bajo es menor o igual a 10 % del nivel máximo de carga;
- la unidad de control está configurado para determinar una diferencia de temperatura entre el exterior de la tubería y el fluido, y para:
• abrir el segundo interruptor cuando la diferencia de temperatura es menor que un umbral mínimo de diferencia de temperatura;
• cerrar el segundo interruptor cuando la diferencia de temperatura es mayor o igual a un umbral mínimo de diferencia de temperatura;
- el umbral mínimo de diferencia de temperatura está comprendido entre 2 °C y 5 °C.
La invención también tiene por objeto un procedimiento para gestionar la alimentación de un medidor de fluido, tal como se define anteriormente, comprendiendo el medidor de fluido una unidad de control y una unidad de alimentación configurada para alimentar en energía a la unidad de control, comprendiendo la unidad de alimentación una primera vía de alimentación que comprende por lo menos una pila, y una segunda vía de alimentación, comprendiendo además la unidad de alimentación un primer interruptor configurado para acoplar selectivamente la primera vía de alimentación o la segunda vía de alimentación a la unidad de control, estando esta segunda vía de alimentación conectada a un generador termoeléctrico configurado para producir electricidad a partir de una diferencia de temperatura entre el exterior de la tubería y el fluido en la tubería, comprendiendo además la segunda vía de alimentación un condensador y un segundo interruptor configurado para acoplar selectivamente el condensador y el generador termoeléctrico en función de un nivel de carga del condensador, estando el procedimiento apto para ser implementado por la unidad de control, y comprende las siguientes etapas: - conmutar el primer interruptor a la primera vía de alimentación,
- determinar una diferencia de temperatura entre el exterior de la tubería y el fluido y, cuando la diferencia de temperatura determinada se vuelve mayor o igual a un umbral mínimo, cerrar el segundo interruptor, - estimar una corriente de carga a partir de la diferencia de temperatura y de una primera tabla de correspondencia que proporciona una estimación de la corriente de carga asociada para cada valor de la diferencia de temperatura,
- determinar un nivel de carga del condensador bajo carga a partir de la corriente de carga estimada y, cuando el nivel de carga estimado se vuelve mayor o igual a un umbral alto predeterminado, cambiar el primer interruptor a la segunda vía de alimentación,
- estimar una corriente de descarga realizada a partir de funciones implementadas por la unidad de control y de una segunda tabla de correspondencia que proporciona para cada función implementada por la unidad de control una estimación de la corriente de descarga asociada,
- determinar un nivel de carga del condensador durante la descarga en función de la estimación de la corriente de descarga y, cuando el nivel de carga estimado se vuelve menor o igual a un umbral bajo de carga predeterminado, repetir las etapas anteriores.
La invención tiene también por objeto un producto de programa informático apto para ser implementado por una unidad de control de un medidor de fluido como se ha definido anteriormente, que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por la unidad de control, llevan a la unidad de control a implementar el procedimiento como se ha definido anteriormente.
Finalmente, la invención tiene también por objeto una memoria legible por ordenador que almacena instrucciones ejecutables por el ordenador para la ejecución de las etapas del procedimiento como se ha definido anteriormente.
Descripción de las figuras
Otras características, objetivos y ventajas de la invención se desprenderán de la siguiente descripción, que tiene carácter meramente ilustrativo y no limitativo, y que debe leerse con respecto a los dibujos adjuntos, en los que: - la figura 1 es una vista de conjunto esquemática de un medidor de fluido según una posible realización de la invención;
- la figura 2 es una vista por arriba de una primera realización de la protuberancia y las cavidades de la tubería del medidor de fluido;
- la figura 3 es una vista por arriba de una segunda realización de la protuberancia y las cavidades de la tubería del medidor de fluido; y
- la figura 4 es un diagrama de implementación de un medidor de fluido según una posible realización de la invención.
En el conjunto de las figuras, los elementos similares tienen referencias idénticas.
Descripción detallada de la invención
La figura 1 muestra un medidor de fluido configurado para llevar a cabo medidas metrológicas con respecto a un fluido que circula en una tubería 2 de circulación de fluido definida por una pared 3 que separa un interior de la tubería 2 en la que circula el fluido, y un exterior de la tubería 2. El medidor de fluido también está configurado para comunicar informaciones relacionadas con dichos datos metrológicos. Típicamente, la tubería 2 de circulación de fluido es parte del medidor de fluido en el sentido de que el medidor de fluido comprende una parte de tubería en la que circula el fluido, que está integrada en la red de circulación de fluido. Para llevar a cabo medidas metrológicas, el medidor de fluido comprende por lo menos un sensor metrológico 4 configurado para llevar a cabo medidas metrológicas en la tubería de fluido 2. El sensor metrológico 4 está dispuesto preferentemente en la tubería de fluido 2. El tipo de sensor metrológico 4 depende de la tecnología utilizada para llevar a cabo las medidas, que puede ser tecnología de ultrasonidos, electromagnética, térmica o con efecto Coriolis. En el ejemplo ilustrado, se disponen dos transductores ultrasónicos uno frente al otro en la tubería para llevar a cabo medidas metrológicas por ultrasonidos, de forma conocida. Las medidas metrológicas son generalmente un volumen o caudal relativas al fluido que circula en la tubería 2, derivadas de datos recogidos por el o los sensores metrológicos 4.
El medidor de fluido comprende una unidad de control 6 que comprende por lo menos un procesador y una memoria, y que está configurado para recibir las medidas metrológicas procedentes del sensor metrológico 4, y para comunicar las informaciones relativas a dichos datos metrológicos. Normalmente, el sensor metrológico 4 se puede conectar a la unidad de control 6, por ejemplo, mediante una conexión por cable, y transmite las medidas metrológicas a la unidad de control 6.
La comunicación de las informaciones relativas a datos metrológicos se lleva a cabo mediante pantalla de visualización y/o mediante transmisión. El medidor de fluido puede así disponer de una pantalla de visualización 7 en la que se puede mostrar las informaciones relativas a los datos metrológicos. El medidor de fluido puede estar provisto de una interfaz hombre-máquina tal como un botón que permite provocar la visualización de estas informaciones relativas a los datos metrológicos, y eventualmente hacer variar esta visualización, por ejemplo permitiendo desplazarse a través de diferentes tipos en la pantalla de visualización 7. Las informaciones relativas de datos metrológicos pueden ser transmitidas externamente al medidor de fluido, preferentemente mediante una conexión inalámbrica, en cuyo caso el medidor de fluido puede comprender una antena y cualquier otro elemento conocido que permite establecer la comunicación remota con el medidor de fluido.
Preferentemente, el medidor de fluido es conforme con la directiva de la Unión Europea 2014/32/UE sobre instrumentos de medida, más conocida por sus siglas en inglés MID para “Measuring Instruments Directive”. En particular, el medidor de fluido debe ser capaz de comunicar continuamente informaciones relativas a datos metrológicos. Asimismo, el medidor de fluido debe ser capaz de llevar a cabo medidas metrológicas en cualquier momento. Por lo tanto, el medidor de fluido debe tener permanentemente una alimentación eléctrica.
Para ello, el medidor de fluido comprende una unidad de alimentación 10 configurada para suministrar permanentemente electricidad a la unidad de control 6, y un generador termoeléctrico 30 configurado para producir electricidad a partir de las temperaturas del fluido y del exterior de la tubería 2, estando acoplada la unidad de alimentación 10 al generador termoeléctrico 30. El generador termoeléctrico 30 está configurado para producir electricidad gracias al efecto de Seebeck, que es un efecto termoeléctrico, por el cual aparece una diferencia de potencial en la unión de dos materiales sometidos a una diferencia de temperatura.
La unidad de alimentación 10 comprende dos vías separadas e independientes: una primera vía de alimentación 11 que comprende por lo menos una pila 12 y una segunda vía de alimentación 21 conectada al generador termoeléctrico 30. Se entiende por pila (o “primary cell” en inglés) un elemento de almacenamiento de energía eléctrica que no puede recargarse, o cuya configuración en la unidad de alimentación 10 hace imposible la carga dentro de esta unidad de alimentación 10. Normalmente, la primera vía de alimentación 11 comprende sólo la pila 12. La pila 12 tiene preferentemente una reserva de energía máxima menor que 100 Wh, como por ejemplo 30,6 Wh (8,5 Ah a 3,6 V) o 68,4 Wh (19 Ah a 3,6 V).
La unidad de alimentación 10 comprende un primer interruptor S1 configurado para acoplar selectivamente la primera vía de alimentación 11 o la segunda vía de alimentación 21 a la unidad de control 6, seleccionando así si la unidad de control 6 es alimentada eléctricamente por la primera vía de alimentación 11 o la segunda vía de alimentación 21.
La segunda vía de alimentación 21 comprende además un condensador C1 y un segundo interruptor S2 configurado para acoplar o desacoplar selectivamente el condensador C1 y el generador termoeléctrico 30. El condensador C1 tiene preferentemente una reserva de energía máxima Emax mayor o igual a 0,5 Wh, y más preferentemente mayor o igual a 0,8 Wh. Por ejemplo, el condensador C1 puede suministrar una carga eléctrica de 0,222 Ah a 3,6 V. El condensador C1 es preferentemente un supercondensador. Normalmente, el condensador C1 puede ser un supercondensador de capa híbrida, o HLC para el inglés, “Hybrid Layer Capacitor”, pero también puede ser cualquier tipo de supercondensador capaz de proporcionar una reserva de energía máxima Emax mayor o igual a 0,5 Wh. Preferentemente, la energía máxima Emax del condensador C1 es por lo menos 20 veces menor que la energía máxima de la pila 12.
El segundo interruptor S2 está dispuesto entre el condensador C1 y el generador termoeléctrico 30. El segundo interruptor S2 es controlado por la unidad de control 6 para su apertura y cierre. El segundo interruptor S2 es preferentemente un relé, por ejemplo un relé electromecánico.
La segunda vía de alimentación 21 puede comprender, en serie entre el generador termoeléctrico 30 y el segundo conmutador S2, diferentes elementos conformadores de corriente, y por ejemplo un rectificador 22 en serie con un regulador de tensión 24. En el ejemplo ilustrado, un primer terminal del condensador C1 está conectado entre el primer interruptor S1 y el segundo interruptor S2, y un segundo terminal del condensador C1 está conectado a un potencial de referencia (por ejemplo: a tierra).
La unidad de control 6 está configurada para determinar una diferencia de temperatura AT entre el exterior de la tubería 2, cuya temperatura se denomina Tamb y el fluido, cuya temperatura se denomina Tfluido (AT = Tamb -Tfluido). Más precisamente, la unidad de control 6 determina la diferencia de temperatura AT a partir de medidas de temperatura realizadas por un primer sensor de temperatura T1 configurado para medir la temperatura Tamb del exterior de la tubería 2, típicamente el aire ambiente, y por un segundo sensor de temperatura T2 configurado para medir la temperatura Tfluido del fluido, estando los primero y el segundo sensores de temperatura T1 y T2 conectados a la unidad de control 6 para transmitir sus respectivas medidas. Los sensores de temperatura T i, T2 son por ejemplo termopares. El segundo sensor T2 está por ejemplo integrado en la pared de la tubería 2, y/o puede estar en contacto con el fluido.
El generador termoeléctrico 30 comprende uno o más módulos termoeléctricos 13, preferentemente idénticos y conectados entre sí en serie. En otras palabras, los módulos termoeléctricos 13 forman una cadena de módulos termoeléctricos que se extiende entre un primer módulo termoeléctrico 14 y un último módulo termoeléctrico 15.
En el caso en que el generador termoeléctrico 30 comprende un único módulo termoeléctrico 13, este módulo 13 es a la vez el primer módulo 14 y el último módulo 15 de la cadena termoeléctrica.
Cada módulo termoeléctrico 13, 14, 15 comprende una primera parte 16 configurada para estar dispuesta en el exterior de la tubería 2 y una segunda parte 17 configurada para estar dispuesta a nivel y a proximidad del fluido. Más precisamente, la primera parte 16, respectivamente la segunda parte 17, está configurada para estar a la temperatura Tamb del exterior de la tubería 2, respectivamente a la temperatura Tfluido del fluido. En una realización, la primera parte 16 comprende un primer extremo del módulo 13, 14, 15, y/o la segunda parte 17 comprende un segundo extremo del módulo 13, 14, 15. Preferentemente, los módulos termoeléctricos 13, 14, 15 son cilíndricos, y por ejemplo tubulares de diámetro constante, de manera a facilitar su instalación.
El generador termoeléctrico 30 comprende además un primer conector externo 18a en contacto con la primera parte 16 del primer módulo termoeléctrico 14 y que conecta dicha primera parte 16 del primer módulo termoeléctrico 14 a la unidad de alimentación 10.
El generador termoeléctrico 30 comprende también un segundo conector externo 18b en contacto con la segunda parte 17 del último módulo termoeléctrico 15 y que conecta esta segunda parte 17 del último módulo termoeléctrico 15 a la unidad de alimentación 10. Normalmente, el primer conector externo 18a y el segundo conector externo 18b son cables unidos, por ejemplo mediante soldadura, a un módulo termoeléctrico 14, 15.
Más específicamente, en una realización, los primero y segundo conectores externos 18a, 18b conectan respectivamente la primera parte 16 del primer módulo 14 y la segunda parte 17 del último módulo 15 al rectificador 22.
En una forma de realización, los conectores externos 18a, 18b están conectados a la unidad de alimentación 10 por medio de conexiones eléctricas intermedias. Alternativamente, los conectores externos 18a, 18b se extienden hasta la unidad de alimentación 10.
Además, las segundas partes 17 de cada módulo termoeléctrico 13, 14 excepto el último módulo 15, están conectadas mediante un conector interno 18c a la primera parte 16 de otro módulo termoeléctrico 13, 15. El conector interno 18c está así en contacto con las primera y segunda partes 16, 17 conectadas.
Por ejemplo, el contacto de los conectores externos 18a, 18b y los conectores internos 18c con sus respectivos módulos termoeléctricos 13, 14, 15 se lleva a cabo mediante soldadura. Los conectores internos 18c son, por ejemplo, cables metálicos.
En una forma de realización, los conectores externos 18a, 18b e internos 18c son idénticos.
Los módulos termoeléctricos 13, 14, 15 están compuestos de un primer material termoeléctrico conductor que tiene un primer coeficiente de Seebeck SA dado. Además, los conectores externos 18a, 18b e internos 18c están compuestos de un segundo material termoeléctrico conductor que tiene un segundo coeficiente de Seebeck dado SB diferente del primer coeficiente de Seebeck SA.
En el caso en que el medidor de fluido esté destinado a ser dispuesto en un entorno en el que la temperatura Tamb del exterior de la tubería es generalmente mayor que la temperatura del fluido Tfluido, (por generalmente se entiende por lo menos 50 % de las veces), es decir por ejemplo en el caso de un medidor de agua fría dispuesto en el interior de un edificio, los primero y segundo materiales termoeléctricos se eligen de forma que el segundo coeficiente de Seebeck Sb sea mayor que el primer coeficiente de Seebeck Sa, y preferentemente mayor que por lo menos 2 o 4 ^V/K. Así, en tal caso, el primer coeficiente de Seebeck Sa es de manera preferible relativamente bajo, por ejemplo negativo, mientras que el segundo coeficiente de Seebeck SB es de manera preferible relativamente alto, por ejemplo positivo. Por ejemplo, en tal caso, el primer material termoeléctrico es aluminio, hierro u óxido de molibdeno, y el segundo material termoeléctrico es cobre, níquel, titanato de estroncio o es un polielectrolito sólido.
Por el contrario, en el caso en que el medidor de fluido esté destinado a ser dispuesto en un entorno en el que la temperatura Tamb del exterior de la tubería es generalmente menor que la temperatura del fluido Tfluido (por generalmente se entiende por lo menos 50 % de las veces), es decir, por ejemplo, en el caso de un medidor de agua caliente, los primero y segundo materiales termoeléctricos se eligen de manera que el segundo coeficiente de Seebeck SB sea menor que el primer coeficiente de Seebeck SA, y preferentemente menor que por lo menos 2 o 4 ^V/K. Así, por ejemplo, en tal caso, el primer material termoeléctrico que forma los módulos termoeléctricos 13, 14, 15 es cobre, níquel, titanato de estroncio o es un polielectrolito sólido, y, por ejemplo, el segundo material termoeléctrico que forma los conectores externos 18a, 18b e internos 18c es aluminio, hierro, o un óxido de molibdeno.
En cualquier caso, en todos los casos, el segundo coeficiente de Seebeck S<b>es diferente del primer coeficiente de Seebeck S<a>, y preferentemente diferente en por lo menos 2 o 4 ^V/K por lo menos, de manera que se genera una diferencia de potencial AV dentro de cada módulo 13, 14, 15 entre la primera parte 16 y la segunda parte 17 debido al contacto entre dichas partes 16, 17 y los conectores 18a, 18b, 18c cuando existe una diferencia de temperatura AT entre la temperatura Tamb del exterior de la tubería 2 y la temperatura del fluido Tfluido (AT = Tamb -Tfluido). La diferencia de potencial entre los dos puntos de contacto entre un módulo termoeléctrico 13, 14, 15 y los conectores 18a, 18b, 18c, es decir, entre las primera y segunda partes 16 y 17, se define mediante la siguiente relación:
AV = (SB - SA) x AT
Así, en todos los casos descritos anteriormente, los materiales termodinámicos se eligen de forma que la diferencia de potencial entre los dos puntos de contacto entre un módulo termoeléctrico 13, 14, 15 y los conectores 18a, 18b, 18c permanece generalmente positiva (por lo menos 50 % de las veces, siempre que la diferencia de temperatura AT entre la temperatura Tamb del exterior de la tubería 2 y la temperatura del fluido Tfluido sea del mismo signo que la diferencia entre el segundo coeficiente de Seebeck SB y el primer coeficiente de Seebeck SA).
Además, estando los módulos termoeléctricos 13, 14, 15 ensamblados en serie, las diferencias de potencial AV se suman entre sí, de modo que en los terminales del rectificador 22, los conectores externos 18a y 18b producen una diferencia de potencial igual a AV multiplicado por el número de módulos termoeléctricos ensamblados en serie en el generador termoeléctrico 30. Así, el interés es ensamblar un gran número de módulos 13, 14, 15 con el fin de aumentar proporcionalmente la producción de electricidad.
Por ejemplo, el generador termoeléctrico 30 comprende un número N igual a 14 o 27 de módulos termoeléctricos 13, 14, 15, como se muestra en los ejemplos ilustrados en las figuras 2 y 3. Sin embargo, el número N puede tomar cualquier otro valor según las limitaciones o necesidades del usuario.
Con el fin de alojar los módulos termoeléctricos 13, 14, 15 y más generalmente el generador termoeléctrico 30, la tubería 2 comprende una protuberancia 19 formada en una superficie externa (es decir en contacto con el exterior) de la tubería 2. Más específicamente, la protuberancia 19 se extiende radialmente hacia el exterior (es decir, en una dirección opuesta a la posición del fluido) desde la tubería 2 con respecto a un eje de flujo del fluido en la tubería 2 representado por una flecha en la realización cuyo ejemplo se ilustra en la figura 1.
La protuberancia 19 comprende una o más cavidades 20 que forman alojamientos configurados para recibir los módulos termoeléctricos 13, 14, 15. En particular, cada cavidad 20 está configurada para recibir un módulo termoeléctrico 13, 14, 15. En una realización, la protuberancia 19 comprende tantas cavidades 20 como módulos termoeléctricos 13, 14, 15 comprende el generador termoeléctrico 30.
Las cavidades 20 pueden llevarse a cabo en la protuberancia 19 de manera a estar alineadas, como en el ejemplo ilustrado en la figura 2, o al tresbolillo, como en el ejemplo ilustrado en la figura 3, con el fin de poder alojar más módulos 13, 14, 15 en un espacio reducido. Estos ejemplos no son limitativos.
Cada cavidad 20 es ciega y se extiende en la protuberancia 19 radialmente con respecto al eje de flujo del fluido. Más precisamente, cada cavidad 20 desemboca hacia el exterior de la tubería 2, y se extiende dentro de la protuberancia 19 hasta un punto interior de la pared 3 de la tubería 2 suficientemente cerca del fluido para que el fondo de la cavidad 20 esté sustancialmente a la temperatura del fluido que fluye en la tubería 2.
En una realización, cada una de las cavidades 20 comprende una parte protectora 20a y una parte receptora 20b superpuestas radialmente, constituyendo la parte receptora 20b la parte de la cavidad 20 que está más profunda en la pared 3 de la tubería 2 que comprende la protuberancia 19 y por lo tanto la más cerca del fluido. En otras palabras, la parte protectora 20a se extiende entre el extremo que desemboca de la cavidad 20 en el exterior de la tubería 2 y la parte receptora 20b.
Más precisamente, la pared 3 de la tubería 2 tiene un primer grosor E1 constante fuera de la protuberancia 19. La protuberancia 19 tiene un segundo grosor E2, de manera que la pared 3 tiene, a nivel de la protuberancia 19, un grosor igual a la suma de los primero y segundo grosores E1 y E2. La parte protectora 20b está dispuesta de forma más precisa en la pared de la tubería 2 que comprende la protuberancia 19 a una distancia E3 del interior de la tubería 2 menor que el primer grosor E1. En otras palabras, la pared 3 comprende localmente un tercer grosor E3 a nivel de cada cavidad 20, siendo este tercer grosor menor que el primer grosor E1.
Por ejemplo, el primer grosor E1 está comprendido entre 2 y 5 milímetros, y es normalmente de 3 milímetros, el segundo grosor E2 está comprendido entre 8 y 12 milímetros, y es normalmente de 10 milímetros, y la distancia E3, o tercer grosor E3, está comprendida entre 0,3 y 1,7 milímetros, y es normalmente de 1 milímetro.
En una realización, la parte protectora 20a tiene un diámetro D1 mayor que el diámetro D2 de la parte receptora 20b. Más precisamente, la parte receptora 20b de cada cavidad 20 está configurada para rodear la segunda parte 17 del módulo 13, 14, 15 insertada en dicha cavidad 20, de manera a mantener e inmovilizar el módulo 13, 14, 15 en dicha cavidad 20. Así, el diámetro D2 de la parte receptora 20b es sustancialmente próximo, por ejemplo mayor que medio milímetro, al diámetro de la segunda parte 17 de los módulos termoeléctricos 13, 14, 15. Por ejemplo, el diámetro D2 está comprendido entre 1 y 3 milímetros, y es normalmente de 2 milímetros.
El diámetro de la parte protectora 20a es, sin embargo, más ancho, y está configurado de manera que no se produce ningún contacto entre el módulo 13, 14, 15 y la parte protectora 20a, de manera a aislar eléctrica y térmicamente el módulo 13, 14, 15 fuera de su segunda parte 17. Por ejemplo, el diámetro de la parte protectora 20a está comprendido entre 3 y 6 milímetros, y es normalmente de 4 milímetros.
El grosor E2 radial de la protuberancia 19 está configurado de manera que la primera parte 16 de los módulos 13, 14, 15 insertados en la pluralidad de cavidades 20 quede expuesta fuera de la tubería 2, es decir fuera de la parte protectora 20a. De esta manera, la primera parte 16 se mantiene bien a la temperatura Tamb desde el exterior de la tubería 2.
La segunda parte 17 de cada uno de los módulos termoeléctricos 13, 14, 15 se mantiene así en contacto con la parte receptora 20b, situada más próxima del fluido que fluye en la tubería 2, de modo que la segunda parte 17 está efectivamente a la temperatura Tfydo del fluido. Opcionalmente, se aplica un gel térmico eléctricamente aislante a la segunda parte 17, de modo que se mejora la conducción de calor del fluido a la segunda parte 17 evitando al mismo tiempo pérdidas eléctricas al contacto con la tubería 2, que puede comprender latón. Finalmente, el espacio libre entre la parte protectora 20a y el módulo termoeléctrico 13, 14, 15 alojado en dicha parte protectora 20a puede llenarse con aire o un aislante térmico. El primer interruptor S1 y el segundo interruptor S2 son controlados por la unidad de control 6 para su estado: abierto o cerrado para el segundo interruptor S2, selección de la vía de alimentación para el primer interruptor S1. Cuando el segundo interruptor S2 está cerrado y que el primer interruptor S1 conecta la unidad de control 6 a la pila 12, que alimenta entonces la unidad de control 6, el condensador C1 se acopla al generador termoeléctrico 30 y se recarga, almacenando energía eléctrica producida por el generador termoeléctrico 30. Cuando el segundo interruptor S2 está abierto y que el primer interruptor S1 conecta la unidad de control 6 al condensador C1 de la segunda vía de alimentación 21, la unidad de control 6 está alimentada por el condensador C1, no siendo solicitada la pila 12.
El segundo interruptor S2 está configurado para ser controlado por la unidad de control 6 en función de la diferencia de temperatura AT determinada por la unidad de control 6 por un lado cuando el condensador C1 está en un estado de carga, y en función de un estado de carga del condensador C1 determinado por la unidad de control 6 por otro lado cuando el condensador C1 está en un estado de descarga.
El primer interruptor S1 está configurado para ser controlado por la unidad de control 6 en función de un estado de carga del condensador C1 determinado por la unidad de control 6. Un estado de carga o descarga del condensador C1 se determina mediante la unidad de control 6 a partir de una estimación de la corriente I representativa de una intensidad de la corriente de carga o descarga del condensador C1, o estimación de la corriente I de carga o descarga.
Más en particular, por una parte, la estimación de la corriente I de carga se lleva a cabo por la unidad de control 6 y se basa en una correspondencia entre la diferencia de temperatura AT entre el exterior de la tubería 2 y el fluido determinada por la unidad de control 6 y una primera tabla de correspondencia (determinada experimentalmente, y almacenada por ejemplo en la memoria de la unidad de control 6) que proporciona para cada valor de AT una estimación de la corriente I.
Por otra parte, la estimación de la corriente I de descarga la lleva a cabo la unidad de control 6 y se basa en una correspondencia entre funciones implementadas por la unidad de control 6 y una segunda tabla de correspondencia (determinada experimentalmente, y almacenada por ejemplo en la memoria de la unidad de control 6) que proporciona para cada función implementada una estimación de la corriente I.
La unidad de control 6 está, de hecho, configurada para determinar el nivel de carga (SoC) del condensador C1 a partir de esta estimación de la corriente I de carga o descarga. Más precisamente, el nivel de carga se actualiza en cada paso de tiempo gracias a la estimación de la corriente I de carga o descarga.
Por ejemplo, durante la carga del condensador C1, el nivel de carga (SoC) en el instante anterior se incrementa en un múltiplo de la corriente I de carga. Preferentemente, el nivel de carga se expresa como una proporción de una reserva de energía máxima Emax del condensador C1. De ello se deduce que la expresión de la energía, es decir V.I, se divide por Emax, siendo V el valor de la tensión en los terminales del rectificador 22 suministrada por el generador termoeléctrico 30 (siendo V igual a AV multiplicado por el número N de módulos 13, 14, 15 ensamblados en serie en el generador termoeléctrico 30), e I la intensidad de la corriente de carga estimada por la unidad de control 6 con la ayuda de la diferencia de temperatura AT y de la primera tabla de correspondencia, y por lo tanto que SoC(t+T)= SoC(t)+T.V.I/Emax.
Por el contrario, durante la descarga del condensador C1, el nivel de carga (SoC) en el instante anterior se decrementa en un múltiplo de la intensidad de la corriente I de descarga, lo que da como resultado SoC(t+T)= SoC(t)-T.V.I/Emax, siendo V el valor de la tensión en los terminales del rectificador 22 suministrado por el generador termoeléctrico 30 (siendo V igual a AV multiplicado por el número N de módulos 13, 14, 15 ensamblados en serie en el generador termoeléctrico 30), e I la intensidad de la corriente de descarga estimada por la unidad de control 6 utilizando las funciones implementadas por la unidad de control 6 y la segunda tabla de correspondencia. Preferentemente, el paso de tiempo T es menor que 10 segundos. El paso de tiempo T es preferentemente mayor que 0,1 segundos. De manera a simplificar, el paso de tiempo es aquí de 1 segundo, lo que permite facilitar la determinación del nivel de carga:
- en carga: SoC(t+T)= SoC(t)+V.I/Emax,
- en descarga: SoC(t+T)= SoC(t)-V.I/Emax.
Si el estado de carga es suficientemente alto, el primer interruptor S1 conecta la segunda vía de alimentación 21 para permitir la alimentación de la unidad de control 6 por el condensador C1 de la segunda vía de alimentación 21. En caso contrario, el primer interruptor S1 conecta la primera vía de alimentación 11 para permitir la recarga del condensador C1 mientras es la pila 12 de la primera vía de alimentación 11 la que alimenta la unidad de control 6. La unidad de control 6 está configurada para, por lo menos cuando el generador termoeléctrico 30 genera electricidad:
- posicionar el primer interruptor S1 en la segunda vía de alimentación 21 cuando el nivel de carga se vuelve mayor o igual a un umbral alto,
- posicionar el primer interruptor S1 en la primera vía de alimentación 11 cuando el nivel de carga del condensador C1 se vuelve menor o igual a un umbral bajo.
Asimismo, cuando el primer interruptor S1 está conectado a la pila 12, y por lo tanto el condensador C1 está en fase de carga, la unidad de control 6 está configurada para:
- abrir el segundo interruptor S2 cuando la diferencia de temperatura AT es menor, en valor absoluto, que un umbral mínimo de diferencia de temperatura,
- cerrar el segundo interruptor S2 cuando la diferencia de temperatura AT es mayor o igual, en valor absoluto, a un umbral mínimo de diferencia de temperatura y que la diferencia de temperatura AT tiene el mismo signo que la diferencia definida por el segundo coeficiente de Seebeck Sb menos el primer coeficiente de Seebeck Sa.
Se puede utilizar el mismo umbral de temperatura mínima, pero es posible utilizar umbrales diferentes.
La figura 4 muestra un ejemplo de diagrama de funcionamiento del medidor de fluido que muestra las variaciones de los estados del primer interruptor S1 y del segundo interruptor S2, con diferentes etapas implementadas por la unidad de control 6. En un estado por defecto (S00), por ejemplo antes de instalar el medidor de fluido, el primer interruptor S1 está en la pila 12, es decir, conecta la unidad de control 6 a la primera vía de alimentación 11. El segundo interruptor S2 está preferentemente cerrado. La carga del condensador C1 puede ser nula (en cuyo caso el nivel de carga se inicializa a 0) o muy baja (en cuyo caso el nivel de carga se inicializa en función del valor de carga inicial no nulo). En una primera etapa (S01), se cierra el segundo interruptor S2, conectando el condensador C1 al generador termoeléctrico 30. El primer interruptor S1 está en la pila 12. El condensador C1 puede entonces cargarse con energía eléctrica. En una segunda etapa (S02), se mide la diferencia de temperatura AT entre el exterior de la tubería 2 y el fluido mediante la unidad de control 6 que recibe las medidas de Tamb y Tfluido realizadas por los sensores de temperatura T1 y T2. La diferencia de temperatura AT se compara con un umbral mínimo de diferencia de temperatura, con el fin de determinar si el generador termoeléctrico 30 produce electricidad en cantidad suficiente para cargar el condensador C1. En función del resultado de la comparación en la segunda etapa (S02), se abre o se cierra el segundo interruptor S2 (etapa S03). Así, si la diferencia de temperatura AT es menor, en valor absoluto, que el umbral mínimo, entonces el segundo interruptor S2 está abierto. Por el contrario, si la diferencia de temperatura AT es mayor o igual, en valor absoluto, a un umbral mínimo (igual o diferente) y que la diferencia de temperatura AT tiene el mismo signo que la diferencia entre el segundo coeficiente de Seebeck Sb y el primer coeficiente de Seebeck Sa, entonces el segundo interruptor S2 se cierra, permitiendo que el condensador C1 se cargue. Por ejemplo, el umbral mínimo para la diferencia de temperatura está comprendido entre 2 °C y 5 °C, y normalmente es 3 °C.
Cuando el segundo interruptor S2 está cerrado, se implementa una cuarta etapa (S04), en la que la unidad de control 6 estima la corriente I de carga en función de la diferencia de temperatura AT y de la primera tabla de correspondencia, y actualiza el nivel de carga en función de la estimación de la corriente I de carga determinada. Más precisamente, como se explicó anteriormente, el estado de carga se incrementa en un múltiplo de la estimación de la corriente de carga I. Después, se lleva a cabo una prueba (S05) para verificar si el nivel de carga es mayor o igual a un umbral alto, mediante una comparación entre el nivel de carga actual y este umbral alto. El umbral alto sirve para comprobar que el condensador C1 está suficientemente cargado y, por lo tanto, corresponde a un nivel de carga próximo a la energía máxima Emax que el condensador puede almacenar. Normalmente, el umbral alto es por lo menos 80 % de la energía máxima Emax, y preferentemente por lo menos 90 % de la energía máxima Emax.
Si no es el caso, la unidad de control 6 vuelve a la cuarta etapa (S04) para continuar cargando el condensador C1. Si el nivel de carga es mayor o igual al umbral alto, entonces la unidad de control 6 controla la apertura del segundo interruptor S2 y el paso del primer interruptor S1 sobre el condensador C1, acoplando así la unidad de control 6 y la segunda vía de alimentación 21 (etapa S06). La unidad de control 6 está ahora alimentada por el condensador C1 que se está descargando, y ya no por la pila 12. La apertura del primer interruptor S2 permite desacoplar el condensador C1 y el generador termoeléctrico 30, evitando así posibles perturbaciones eléctricas. Durante la descarga del condensador C1, en cada paso de tiempo T se lleva a cabo una etapa (S07) para estimar la corriente I de descarga, y una actualización del nivel de carga por parte de la unidad de control 6. Más particularmente, esta estimación de la corriente I de descarga está determinada por la unidad de control 6 de manera diferente que en la etapa S03. En efecto, la estimación de la corriente I se determina a partir de las funciones activas en el paso de tiempo de la etapa S05 y de la segunda tabla de correspondencia. Más precisamente, se entiende por funciones activas las funciones implementadas por la unidad de control 6 (tal como la activación de la unidad de control 6, el envío de una trama, la realización de una ronda de medidas, etc.). Por otra parte, como se explicó anteriormente, el nivel de carga se reduce en un múltiplo de la estimación de la corriente I de descarga. Después, se lleva a cabo una prueba (S08) para verificar si el nivel de carga es menor o igual a un umbral bajo, mediante una comparación entre el nivel de carga actual y este umbral bajo. El umbral bajo sirve para comprobar que el condensador C1 se ha descargado suficientemente y, por lo tanto, corresponde a un nivel de carga próximo del mínimo. Normalmente, el umbral bajo es menor que 10 % de la energía máxima Emax, y, por ejemplo, es menor o igual a 5 % de Emax.
Si el nivel de carga es mayor que el umbral bajo, la descarga del condensador C1 continúa y se lleva a cabo una nueva etapa (S07) de estimación de la corriente I de descarga y actualización del nivel de carga. Por el contrario, si el nivel de carga es menor o igual al umbral bajo, esto significa que el condensador C1 se ha descargado suficientemente y que ahora debe recargarse. Por lo tanto, la unidad de control 6 vuelve entonces a la etapa (S01), cierra el segundo interruptor S2 y conmuta el primer interruptor S1 hacia la primera vía de alimentación 11, en la pila 12.
Finalmente, la unidad de control 6 está configurada para implementar un producto de programa informático que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por la unidad de control 6, conducen a la implementación del procedimiento descrito anteriormente.
El producto del programa informático toma la forma de un medio no volátil, típicamente una memoria legible por ordenador que almacena instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, hacen que el ordenador implemente el procedimiento descrito anteriormente.
Como se ve en este procedimiento, la unidad de control 6 está configurada para maximizar el uso del capacitor C1 y ahorrar la pila 12. La pila 12 se utiliza entonces únicamente para recargar el condensador C1. Gracias a la alimentación eléctrica permanente, el medidor de fluido es capaz de comunicar informaciones relativas a datos metrológicos, por ejemplo mostrándolos, incluso en ausencia de circulación de fluido. Cabe señalar que el tiempo de carga del condensador C1 es inversamente proporcional a la diferencia de temperatura AT entre el exterior y el fluido, de manera que la invención es particularmente adecuada para un medidor de agua caliente. Es fácil asegurar, dados los bajos requerimientos de energía de la unidad de control 6, que el tiempo de recarga del condensador C1 sea mucho más corto que el tiempo de descarga del condensador C1. El condensador C1 puede proporcionar una parte significativa de la alimentación de la unidad de control 6. La pila 12, menos solicitada, se puede elegir con una menor capacidad de almacenamiento de energía, por lo tanto, con un tamaño reducido y un coste menos importante, preservando o aumentando al mismo tiempo su vida útil.
El generador termoeléctrico 30 utilizado en la presente invención tiene la ventaja de no ser intrusivo en el fluido, y por lo tanto de no correr el riesgo de perturbar la precisión de la metrología. Asimismo, tal generador termoeléctrico 30 elimina cualquier riesgo de rotura o ensuciamiento con respecto a otro generador eléctrico intrusivo.
Además, la solución presentada en este presente documento es económica, siendo muy limitado el sobrecoste ligado a la fabricación de la protuberancia y al taladrado de las cavidades.
La invención no se limita a la forma de realización descrita y mostrada en las figuras adjuntas. Siguen siendo posibles modificaciones, en particular desde el punto de vista de la constitución de las diferentes características técnicas o por sustitución de equivalentes técnicos, sin apartarse del ámbito de protección de la invención.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Medidor de fluido configurado para llevar a cabo medidas metrológicas en una tubería de circulación de fluido y para comunicar informaciones relativas a dichos datos metrológicos, que comprende:
- una tubería de fluido (2),
- por lo menos un sensor metrológico (4) configurado para llevar a cabo medidas metrológicas en la tubería de fluido (2),
- una unidad de control (6) configurada para recibir las medidas metrológicas y para comunicar informaciones relativas a dichos datos metrológicos,
- una unidad de alimentación (10) configurada para suministrar energía a la unidad de control (6), comprendiendo la unidad de alimentación (10) una primera vía de alimentación (11) que comprende por lo menos una pila (12), y una segunda vía de alimentación (21), comprendiendo además la unidad de alimentación (10) un primer interruptor (S1) configurado para acoplar selectivamente la primera vía de alimentación (11) o la segunda vía de alimentación (21) a la unidad de control (6),
comprendiendo el medidor de fluido un generador termoeléctrico (30) configurado para producir electricidad a partir de una diferencia de temperatura (AT) entre un exterior de la tubería (2) y el fluido en la tubería (2), estando la segunda vía de alimentación (21) conectada al generador termoeléctrico (30).
2. Medidor de fluido según la reivindicación 1, en el que el generador termoeléctrico (30) comprende uno o más módulos termoeléctricos (13, 14, 15) parcialmente insertados en una pared (3) de la tubería (2).
3. Medidor de fluido según la reivindicación 2, en el que una protuberancia (19) está formada sobre la tubería de circulación de fluido, comprendiendo la protuberancia (19) por lo menos una cavidad (20), estando cada cavidad (20) configurada para recibir un módulo termoeléctrico (13, 14, 15).
4. Medidor de fluido según la reivindicación 3, en el que la pared (3) de la tubería (2) tiene un primer grosor (E1) fuera de la protuberancia (19), comprendiendo cada cavidad (20) una parte protectora (20a) y una parte receptora (20b), siendo la parte receptora (20b) de un diámetro menor que la parte protectora (20a) y estando dispuesta en la pared (3) de la tubería (2) a una distancia (E3) del interior de la tubería (2) menor que el primer grosor (E1), comprendiendo cada módulo termoeléctrico (13, 14, 15) una primera parte (16) configurada para estar a la temperatura del exterior de la tubería (Tamb) y una segunda parte (17) configurada para estar a la temperatura del fluido (Tfluido), estando la segunda parte (17) insertada en la parte receptora (20b).
5. Medidor de fluido según la reivindicación 4, en el que el generador termoeléctrico (30) comprende un primer conector externo (18a) en contacto con la primera parte (16) de un primer módulo termoeléctrico (14) dispuesto a la entrada del generador termoeléctrico (30) y que conecta dicha primera parte (16) a la unidad de alimentación (10), comprendiendo además el generador termoeléctrico (30) un segundo conector externo (18b) en contacto con la segunda parte (17) de un último módulo termoeléctrico (15) dispuesto a la salida del generador termoeléctrico (30) y que conecta dicha segunda parte (17) a la unidad de alimentación (10).
6. Medidor de fluido según la reivindicación 4 o 5, en el que una segunda parte (17) de un módulo termoeléctrico (13, 14) está conectada mediante un conector interno (18c) a la primera parte (16) de otro módulo termoeléctrico (13, 15).
7. Medidor de fluido según la reivindicación 5 o 6, en el que cada módulo termoeléctrico (13, 14, 15) está compuesto por un primer material termoeléctrico que tiene un primer coeficiente de Seebeck (Sa), y un conector (18a, 18b, 18c) en contacto con la primera parte (16), o la segunda parte (17) del módulo termoeléctrico está compuesto por un segundo material termoeléctrico que tiene un segundo coeficiente de Seebeck (Sb) diferente del primer coeficiente de Seebeck (Sa).
8. Medidor de fluido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la segunda vía de alimentación (21) comprende un condensador (C1) y un segundo interruptor (S2) configurado para acoplar selectivamente el condensador (C1) y el generador termoeléctrico (30) en función de un nivel de carga (SoC) del condensador (C1).
9. Medidor de fluido según la reivindicación 8, en el que el nivel de carga (SoC) es determinado por la unidad de control (6) en función de una primera tabla de correspondencia y de la diferencia de temperatura (AT) cuando el condensador (C1) se carga, y en función de una segunda tabla de correspondencia y funciones implementadas por la unidad de control (6) cuando el condensador (C1) se descarga.
10. Medidor de fluido según la reivindicación 8 o 9, en el que la unidad de control (6) está configurada para, por lo menos cuando el generador termoeléctrico (30) genera electricidad:
- posicionar el primer interruptor (S1) sobre la segunda vía de alimentación (21) cuando el nivel de carga (SoC) se vuelve mayor que un umbral alto,
- posicionar el primer interruptor (S1) sobre la primera vía de alimentación (11) cuando el nivel de carga (SoC) del condensador (C1) se vuelve menor que un umbral bajo.
11. Medidor de fluido según la reivindicación 10, en el que el umbral alto es mayor o igual al 80 % de un nivel de carga máxima (E<max>), y el umbral bajo es menor o igual al 10 % del nivel de carga máxima (E<max>).
12. Medidor de fluido según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de control (6) está configurada para determinar una diferencia de temperatura (AT) entre el exterior de la tubería (2) y el fluido, y para:
- abrir el segundo interruptor (S2) cuando la diferencia de temperatura (AT) es menor que un umbral mínimo de diferencia de temperatura,
- cerrar el segundo interruptor (S2) cuando la diferencia de temperatura (AT) es mayor o igual a un umbral mínimo de diferencia de temperatura.
13. Medidor de fluido según la reivindicación 12, en el que el umbral mínimo de diferencia de temperatura está comprendido entre 2 °C y 5 °C.
14. Procedimiento para gestionar la alimentación de un medidor de fluido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, comprendiendo el medidor de fluido una unidad de control (6) y una unidad de alimentación (10) configurada para alimentar con energía la unidad de control (6), comprendiendo la unidad de alimentación (10) una primera vía de alimentación (11) que comprende por lo menos una pila (12) y una segunda vía de alimentación (21), comprendiendo además la unidad de alimentación (10) un primer interruptor (S1) configurado para acoplar selectivamente la primera vía de alimentación (11) o la segunda vía de alimentación (21) a la unidad de control (6), estando la segunda vía de alimentación (21) conectada a un generador termoeléctrico (30) configurado para producir electricidad a partir de una diferencia de temperatura (AT) entre un exterior de la tubería (2) y el fluido en la tubería (2), comprendiendo además la segunda vía de alimentación (21) un condensador (C1) y un segundo interruptor (S2) configurado para acoplar selectivamente el condensador (C1) y el generador termoeléctrico (30) en función del nivel de carga del condensador (C1), siendo el procedimiento apto para ser implementado por la unidad de control (6) y comprendiendo las siguientes etapas:
- conmutar el primer interruptor (S01) a la primera vía de alimentación (11),
- determinar (S02) una diferencia de temperatura (AT) entre el exterior de la tubería (2) y el fluido, y, cuando la diferencia de temperatura determinada (AT) se vuelve mayor o igual a un umbral mínimo, cerrar (S03) el segundo interruptor (S2),
- estimar (S04) una corriente (I) de carga a partir de la diferencia de temperatura (AT) y de una primera tabla de correspondencia que proporciona una estimación de la corriente de carga asociada para cada valor de la diferencia de temperatura (AT),
- determinar (S04) un nivel de carga (SoC) del condensador (C1) en carga a partir de la corriente (I) de carga estimada, y, cuando el nivel de carga (SoC) estimado se vuelve mayor o igual a un umbral alto predeterminado, conmutar (S06) el primer interruptor (S1) al segundo canal de alimentación (21),
- estimar (S07) una corriente (I) de descarga realizada a partir de funciones implementadas por la unidad de control (6) y de una segunda tabla de correspondencia que proporciona para cada función implementada por la unidad de control (6) una estimación de la corriente (I) de descarga asociada,
- determinar (S07) un nivel de carga (SoC) del condensador (C1) en descarga en función de la estimación de la corriente (I) de descarga, y, cuando el nivel de carga (SoC) estimado se vuelve menor o igual a un umbral de carga baja predeterminado, repetir las etapas anteriores.
15. Producto de programa informático capaz de ser implementado por una unidad de control (6) de un medidor de fluido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende instrucciones que, cuando el programa es ejecutado por la unidad de control (6), hacen que la unidad de control (6) implemente el procedimiento según la reivindicación 14.
16. Memoria legible por ordenador que almacena instrucciones ejecutables por ordenador para llevar a cabo las etapas del procedimiento de la reivindicación 14.
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