MX2013001231A - Medidor de flujo de fluido. - Google Patents

Abstract

Se proveen medidores de flujo de fluido y métodos para medir diferentes aspectos del flujo de fluido con un sensor sin contacto. En algunos casos se provee un medidor de engranaje de flujo de fluido con una cámara de fluido que está sellada con una porción de cubierta que lleva el sensor sin contacto. Un miembro de separación opcional se puede ubicar entre la porción de cubierta en la cámara para sellar la cámara. En algunos casos la porción de cubierta y/o el miembro de separación están configurados para permitir luz visible para permitir la visualización de la cámara de fluido, a través de la selección del material y/o la presencia de cavidades de visualización dentro del material. El medidor de flujo opcionalmente está configurado para prevenir o reducir la transmisión de la radiación del medio ambiental en el medidor de flujo para disminuir la probabilidad de que pueda afectar adversamente un sensor sin contacto óptico usado para detectar el movimiento de los engranajes dentro de la cámara.

Description

MEDIDOR DE FLUJO DE FLUIDO Campo de la Invención La invención se refiere a un medidor de flujo de fluido de desplazamiento positivo. Más específicamente, la invención se refiere a un medidor de flujo de engranaje que incorpora un sensor sin contacto y métodos de uso de tales dispositivos .

Antecedentes de la Invención Los sistemas de medición de fluido de desplazamiento positivo se pueden usar para medir un gasto o volumen de flujo de fluido. Por ejemplo, los sistemas de suministro pueden usar la retroalimentación de un medidor de fluido de desplazamiento positivo para controlar el volumen de fluido suministrado. Tales sistemas de control se pueden usar en lugar de los controles en tiempo de servicio para suministrar de manera más exacta cantidades precisas de fluido .

Un tipo de sistema de medición de fluido de desplazamiento positivo es un medidor de flujo de engranaje, por ejemplo, un medidor de engranaje ovalado o de lóbulo. Un medidor de engranaje ovalado tradicional provee un par de engranajes ovalados colocados en posición dentro de una cámara de engranaje ovalada tal que los engranajes giran en acción acorde. Un medidor de lóbulo, provee un par de Ref.: 238081 elementos de lóbulo dentro de una cámara que se interfijan y giran alrededor de ejes respectivos. En cada caso, el fluido entra a la cámara a través de una entrada de fluido y ocasiona que giren los engranajes, para permitir que el fluido pase alrededor de los engranajes a una salida de fluido dentro de los receptáculos precisamente medidos. En un medidor de engranaje ovalado, los receptáculos se definen entre los engranajes ovalados giratorios y la pared de cámara interior. En un medidor de lóbulo, los espacios entre los lóbulos proveen los receptáculos. Idealmente, en cada caso, nada del fluido que es medido pasa directamente entre los engranajes mismos, de modo que se conoce- el volumen de fluido que sale de la cámara durante cada rotación. Así, el volumen de flujo de fluido a través de un medidor de engranaje puede medirse al medir el número de rotaciones de los engranajes. Del mismo modo el gasto de flujo se puede determinar a partir de la velocidad con la cual giran los engranajes.

Para medir la rotación del engranaje, los medidores de engranaje frecuentemente incluyen engranajes adicionales. Por ejemplo, un medidor de engranaje ovalado puede incluir sistemas de engranaje sincronizados ubicados externos a la cámara para traducir el número de rotaciones de los engranajes ovalados en una señal apropiada. Los medidores de flujo de desplazamiento positivo de engranaje ovalado y otros, que utilizan sistemas de engranaje sincronizados usualmente tiene una cámara de engranaje que incluye una o más aberturas de árbol o eje para los árboles que acoplan los engranajes a los engranajes sincronizados externos. En la utilización de desarrollos más recientes, algunos medidores de engranaje más bien usan un sensor sin contacto colocado fuera de una cámara sustancialmente sellada para determinar el movimiento del engranaje dentro de la cámara. Por ejemplo, se han incorporado sensores magnéticos y ópticos en los medidores de flujo de engranaje para medir el movimiento del engranaje sin la necesidad por orificios o aberturas dentro de la cámara de engranaj e .

Los medidores de engranaje de flujo de fluido se usan en una variedad de aplicaciones en las cuales es deseable medir el flujo de volúmenes pequeños de fluidos. Así, los medidores de engranaje se pueden exponer a diferentes tipos de fluido, requieren diferentes capacidades de medición y se colocan en diferentes condiciones ambientales que dependen de la aplicación particular. Los medidores de engranaje también pueden emplear una o más de una variedad de tecnologías de medición. Por consiguiente, el diseño del medidor de flujo de fluido debe tener en cuenta un gran número de condiciones cambiantes entre las diferentes aplicaciones .

Breve Descripción de la Invención Las modalidades de la invención proveen dispositivos y métodos para medir diferentes aspectos del flujo de fluido, tal como el volumen de flujo, dirección y/o gasto de flujo.

De acuerdo con un aspecto de la invención, una modalidad de la invención provee un medidor de flujo para medir fluido. El medidor de flujo incluye un alojamiento que define una cámara que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido. El alojamiento también tiene una porción de cubierta y un miembro de separación colocado en posición entre la porción de cubierta y la cámara. El miembro de separación tiene una superficie interior continua que provee una pared de la cámara. El medidor de flujo también incluye dos engranajes instalados dentro de la cámara que son girables alrededor de los ejes de rotación en respuesta al flujo de fluido a través de la cámara. El medidor de flujo también incluye un sensor sin contacto que es portado por la porción de cubierta y ubicado fuera de la cámara. El sensor sin contacto está configurado para detectar el movimiento de por lo menos uno de los engranajes.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se provee un medidor de flujo para medir fluido. El medidor de flujo incluye un alojamiento que define una cámara que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido. Instalados dentro de la cámara están el primero y segundo engranajes que son girables alrededor del primero y segundo ejes de rotación respectivos en respuesta al flujo de fluido a través de la cámara. Un sensor sin contacto que está configurado para detectar el movimiento de por lo menos uno del primero y segundo engranajes está ubicado fuera de la cámara. El alojamiento incluye una porción de cubierta con una superficie exterior y una superficie interior que forma una pared de la cámara. La porción de cubierta incluye una cavidad que se extiende dentro de la porción de cubierta desde la superficie exterior pero no a través de la superficie interior. La cavidad permite el discernimiento o percepción del primero y el segundo engranajes a través de la porción de cubierta desde afuera del alojamiento.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, una modalidad provee un medidor de flujo para medir fluido que incluye un alojamiento, un primero y segundo engranajes, un sensor óptico y un filtro óptico. El alojamiento incluye una porción de base que define una cámara con entrada de fluido y una salida de fluido. El alojamiento, también incluye un miembro de separación adyacente a la porción de base ' que incluye una superficie interior continua que forma una pared de la cámara. Además, el alojamiento incluye una porción de cubierta adyacente a una superficie exterior del miembro de separación. El primero y segundo engranajes están instalados dentro de la cámara y son girables alrededor del primero y segundo ejes de rotación en respuesta al flujo de fluido a través de la cámara. La porción de cubierta porta el sensor óptico, que incluye un emisor configurado para emitir radiación en un intervalo de longitud de onda del sensor y un detector configurado para detectar la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor. Por lo menos una porción del miembro de separación es sustancialmente transparente al intervalo de longitud de onda del sensor para permitir que la radiación de longitud de onda del sensor pase a través del miembro de separación. El filtro óptico incluye un material que es sustancialmente opaco al intervalo de longitud de onda del sensor. El filtro óptico está colocado en posición para limitar que la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor entre a la cámara desde afuera del medidor de flujo. Además, el miembro de separación incluye un primer material y la porción de cubierta incluye un segundo material diferente del primer material. El miembro de separación y la porción de cubierta transmiten una cantidad suficiente de luz visible tal que el primero y el segundo engranajes son discernibles a través de la porción de cubierta y el miembro de separación.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se provee un método para medir un fluido. El método incluye proveer un medidor de flujo que tiene una cámara en comunicación fluida con una fuente de fluido. El medidor de flujo incluye un sensor óptico fuera de la cámara. La cámara incluye una entrada de fluido, una salida de fluido, primero y segundo engranajes y una pared con por lo menos una porción de la pared que es sustancialmente transparente a un intervalo de longitud de onda del sensor. El método además incluye suministrar el fluido a través de la cámara, para de esta manera ocasionar que el primero y el segundo engranajes giren a medida que el fluido pasa a través de la cámara desde la entrada de fluido a la salida de fluido. El método también incluye reducir la transmisión desde afuera del medidor de flujo en la cámara de la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor, emitir radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor dentro de la cámara con el sensor óptico, y detectar la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor desde la cámara con el sensor óptico. La rotación del primero y/o segundo engranajes se mide en base a la radiación detectada, y una medición del fluido se calcula en base a la rotación medida.

Algunas modalidades de la invención pueden proveer una o más de las siguientes características y/o ventajas opcionales. Ciertas modalidades emplean un sensor óptico que mide la rotación de uno o más engranajes. En algunos casos, se provee un filtro óptico para filtrar la radiación ambiental del ambiente circundante. Tal capacidad puede mejorar el desempeño del sensor óptico. El filtro óptico está en algunos casos ubicado sobre una superficie exterior del alojamiento del medidor de flujo, pero también puede estar, o en cambio estar ubicado sobre la superficie interior. Por ejemplo, en algunos casos el filtro óptico está ubicado sobre un miembro de separación que forma una pared de la cámara de alojamiento.

Ciertas modalidades proveen un medidor de engranaje que se puede modificar dependiendo de la aplicación contemplada. Por ejemplo, en ciertos casos, se provee un medidor de flujo con un miembro de separación removible o intercambiable. El miembro de separación puede formar una pared de la cámara de fluido y en algunos casos separa la cámara de fluido de un sensor sin contacto adaptado para medir la rotación de uno o más engranajes dentro de la cámara de fluido. En algunos casos una porción de cubierta exterior asegura el miembro de separación al alojamiento. En tales casos, la composición del miembro de separación se puede seleccionar para lograr una compatibilidad deseada con un fluido particular que gira a través de la cámara sin requerir necesariamente ciertas características físicas que en cambio pueden ser provistas por la porción de cubierta exterior. En algunos casos un miembro de separación actualmente en uso puede ser reemplazado por uno de un número de miembros de separación intercambiables. Tal capacidad puede ser útil, por ejemplo, para reemplazar una parte degradada o desgastada, o para adaptar el medidor de flujo para una aplicación diferente .

Ciertas modalidades de la invención permiten la visualización directa de uno o más engranajes del medidor desde afuera del alojamiento del medidor. Tal capacidad puede ser útil, por ejemplo, para permitir la inspección visual de la operación o funcionamiento del dispositivo y/o para confirmar las salidas del sensor. En algunos casos el material para un alojamiento del medidor de flujo de fluido se elije para por lo menos permitir a un operador discernir el movimiento de los medidores de engranaje dentro de la cámara. Por ejemplo, una o más partes del alojamiento del medidor se pueden formar de un material translúcido o transparente. En algunos casos, la visibilidad se aumenta por una o más cavidades en la porción de cubierta del medidor, que provee una sección más delgada de material para ver a través de éste.

Estas y otras diversas características y ventajas serán evidentes a partir de una lectura ^de la siguiente descripción detallada.

Breve Descripción de las Figuras Las siguientes figuras son ilustrativas de modalidades particulares de la presente invención y por lo tanto no limitan el alcance de la invención. Las figuras no están a escala (a menos que sea establecido) y se proponen para el uso en conjunción con las explicaciones en la siguiente descripción detallada. Las modalidades de la presente invención serán descritas después en la presente en conjunción con las figuras adjuntas, en donde números similares denotan elementos semejantes.

La FIG. 1 es una vista en perspectiva, despiezada (partes separadas) de un medidor de flujo de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 2 es una vista en sección transversal lateral del medidor de flujo de la Fig. 1; La Fig. 3 es una gráfica de la transmitancia contra la longitud de onda para varios materiales útiles en las modalidades de la invención; La Fig. 4A es una vista en sección transversal lateral de un medidor de flujo que incluye un filtro óptico de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Fig. 4B es una vista en sección transversal en perspectiva de un medidor de flujo que incluye un filtro óptico de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig.4C es una vista en sección transversal en perspectiva de un miembro de separación que incluye un filtro óptico de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Fig. 5 es una vista en sección transversal lateral de una porción de cubierta que incluye un filtro óptico de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Fig. 6 es una gráfica de la transmitancia contra la longitud de onda para un filtro óptico útil en las modalidades de la invención.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de un medidor de flujo de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Fig. 8A es una vista en perspectiva de una porción de cubierta de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Fig. 8B es una vista superior de la porción de cubierta de la Fig. 8A.

La Fig. 8C es una vista en sección transversal lateral de la porción de cubierta de la Fig. 8A.

Descripción Detallada de la Invención La siguiente descripción detallada es de naturaleza ejemplar y no se propone para limitar el alcance, campo de aplicación, o configuración de la invención de ninguna manera. Más bien, la siguiente descripción provee algunas ilustraciones prácticas para implementar modalidades ejemplares de la presente invención. Ejemplos de construcciones, materiales, dimensiones y procesos de fabricación se proveen para elementos seleccionados y todos los otros elementos emplean lo que es conocido para aquellos de habilidad ordinaria en el campo de la invención. Aquellos expertos en la técnica reconocerán que muchos de los ejemplos mencionados tienen una variedad de alternativas adecuadas.

El término "fluido" se utiliza en la presente para identificar cualquier sustancia continua que tiende a fluir o conformarse al entorno de su recipiente. Por ejemplo, el término fluido abarca líquidos y gases. Una aplicación de las modalidades de la invención es para líquidos tales como productos líquidos y sustancias químicas utilizadas en limpieza, lavado, desinfección, enjuague o los similares.

La Fig. 1 es una vista en perspectiva, despiezada de un medidor de flujo 100 de acuerdo con una modalidad de la invención. La Fig. 2 proporciona una vista en sección transversal lateral del medidor de flujo 100. Como se muestra en las figuras, en esta modalidad de la invención, el medidor de flujo 100 tiene un alojamiento que incluye una porción de base 102 y una porción de cubierta 104. La porción de base define una cámara de flujo de fluido 106 que incluye una entrada de fluido 108 y una salida de fluido 110. El primero y segundo engranajes 112, 114 están montados dentro de la cámara 106 y giran alrededor del primero y segundo ejes de rotación respectivos en respuesta al fluido que fluye a través de la cámara 106.

El alojamiento también incluye un miembro de separación 120 que está colocado en posición adyacente a la porción de base 102. El miembro de separación 120 incluye una superficie interior continua 128 que forma una pared de la cámara 106. El miembro de separación 120 está colocado en posición entre la porción de cubierta 104 y la cámara/porción de base. La porción de cubierta 104 está asegurada a la porción de base 102 usando un número de sujetadores tales como tornillos o pernos (no mostrados) . Dos miembros sellantes 122 (por ejemplo, anillos en forma de O elastoméricos) se ajustan contra las superficies interior 128 y exterior 126 del miembro de separación, entre la porción de base y el miembro de separación y la porción de cubierta y el miembro de separación, respectivamente, para sellar adicionalmente la cámara de fluido 106 de la porción de cubierta 104. Aunque no se muestra en las Figs . 1 y 2, el medidor de flujo 100 también incluye un sensor sin contacto (por ejemplo, un sensor óptico o magnético) configurado para detectar el movimiento del uno o más de los engranajes. En este ejemplo el sensor sin contacto está portado dentro de una cavidad 124 de la porción de cubierta 104, fuera de la cámara de flujo de fluido 106.

En general, el medidor de flujo 100 se puede acoplar en una corriente de flujo de fluido para cuantificar una o más características del flujo de fluido. A medida que el fluido entra a la cámara 106, los engranajes 112, 114 (en este ejemplo engranajes ovalados) giran y barren y atrapan un volumen preciso, o receptáculo, del fluido contra una pared interior de la cámara. Debido a que la pared de la cámara coincide con el arco del vértice mayor de los engranajes a través de su rotación, este receptáculo de fluido es atrapado entre la pared de la cámara y la superficie del engranaje a lo largo del eje menor del engranaje y se barre de la entrada de fluido 108 a la salida de fluido 110. Por otra parte, debido a que los engranajes ovalados 112, 114 están en contacto por toda su rotación completa, nada de fluido pasa entre los engranajes. Así, mediante esta acción, el volumen de fluido que fluye a través de la salida de fluido se mide de acuerdo con el volumen de receptáculo conocido. Las características tal como el volumen total, gasto de flujo y dirección de flujo luego se pueden medir en base a la rotación de los engranajes a medida que los receptáculos son llenados y vaciados.

Cada engranaje ovalado 112, 114 generalmente comprende un material rígido tal como plástico o metal . Debido a que los engranajes entran en contacto con el fluido medido, la elección del material del engranaje puede depender del fluido que es medido. Una posible consideración puede incluir la durabilidad del material del engranaje con respecto a los fluidos corrosivos. Por ejemplo, con detergentes, esterilizantes o auxiliares de enjuague de alta concentración los engranajes pueden comprender plástico moldeado o maquinado tal como Poli-Éter-Éter-Cetona (PEEK, por sus siglas en inglés) alrededor de un eje o árbol de cerámica. Otros materiales de engranaje potenciales incluyen plásticos cristalizados tales como ULTEM, que tiene una alta durabilidad, tolerancia a la alta temperatura, baja expansión térmica, baja absorción de humedad y es químicamente inerte. Materiales adicionales pueden incluir RYTON y metales tal como 316 SS.

Por supuesto, una amplia variedad de engranajes se pueden usar en diferentes modalidades de la invención. La selección de los diseños de engranaje puede depender de las propiedades del fluido que es medido. Por ejemplo, un fluido de alta viscosidad es menos probable que cause resbalamiento entre los engranajes de tracción, de modo que pueden ser apropiados engranajes lisos. En contraste, los fluidos de baja viscosidad y/o alta lubricidad pueden requerir el uso de engranajes de toma constante. Por otra parte, aunque las modalidades específicas descritas en la presente se discuten principalmente con respecto al medidor de flujo que incorpora engranajes de forma ovalada, la invención no está limitada a tales modalidades. Uno de habilidad ordinaria en la técnica puede apreciar que esta invención se puede llevar a la práctica con una variedad de medidores de flujo en base al desplazamiento positivo. Las modalidades de la invención son fácilmente adaptables por uno de habilidad ordinaria a cualquier medidor de flujo de desplazamiento positivo que opera o funciona mediante el suministro de receptáculos discretos de fluido por rotación de un elemento medidor de flujo. Por ejemplo, un medidor de lóbulo, que es un medidor de flujo de desplazamiento positivo que usa elementos de medidor de engranaje en forma de lóbulo, interfijados para pasar los receptáculos de fluido de volumen fijo a través de una cámara, se puede adaptar de acuerdo con las modalidades de la invención.

Varios tipos de sensores sin contacto se pueden incorporar en el medidor de flujo 100 para detectar el movimiento de los engranajes 112, 114 desde afuera de la cámara de fluido 106. Por ejemplo, en algunos casos, uno o más de los engranajes incluye un magneto permanente (es decir, el "engranaje activador") y el sensor sin contacto es un sensor magnético (es decir, magneto-reactivo). Un ejemplo de un sensor magnético adecuado se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 7,523,660 de propiedad común, el contenido completo de la cual se incorpora en la presente por referencia. A medida que el engranaje activador gira en respuesta al flujo de fluido, también gira el campo magnético generado por el magneto permanente . Un sensor magnético tal como un sensor GMR (sensor de efecto de resistencia de magneto gigante, por sus siglas en inglés) detecta la rotación del campo magnético y genera una señal de salida correspondiente. Así el movimiento de los engranajes y el flujo de fluido correspondiente se pueden cuantificar. Uno o más elementos de sensor GMR se pueden usar para inspeccionar la rotación de la rueda activadora. Un ejemplo de un sensor GMR adecuado es un sensor de puente de válvula de giro GMR disponible de MVE Corporation con la identificación No. NVE AAV 001-11 y AAV 002-11. Por supuesto este es una breve revisión de la operación de tal sensor magnético y aquellos expertos en la técnica apreciarán que un número de detalles son omitidos aquí por cuestión de brevedad. Además, otros tipos de sensores magnéticos conocidos en la técnica también se pueden emplear con el medidor de flujo 100.

En algunas modalidades, se provee el sensor sin contacto como un sensor óptico. Un ejemplo de un sensor óptico sin contacto adecuado se describe en la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. de Serie 12/369,501 de propiedad común, presentada el 11 de febrero del 2009, el contenido completo de la cual se incorpora en la presente por referencia. En algunos casos por lo menos una porción del miembro de separación 120 es sustancialmente transparente a un intervalo de longitud de onda del sensor utilizado por un sensor óptico colocado en posición adyacente a una superficie exterior 126 del miembro de separación, que provee una vista de los engranajes giratorios a través del miembro de separación 120. El sensor óptico puede visualizar una característica óptica de uno o ambos de los engranajes, y en base a estos datos, se puede determinar el volumen de fluido, gasto de flujo y/o dirección de flujo.

El sensor óptico puede ser cualquier sensor capaz de detectar la propiedad óptica de los engranajes usados para determinar la posición rotacional de los engranajes. Se pueden usar sensores adaptados para medir generalmente cualquier propiedad óptica incluyendo, por ejemplo, reflectancia o transmitancia . En algunas modalidades preferidas, la propiedad óptica es reflectancia. La reflectancia se puede medir mediante un sensor óptico que incluye un emisor, que emite energía luminosa en uno o un intervalo de longitudes de onda y un detector que se coloca en posición para recibir la luz reflejada de toda o una porción del intervalo de longitudes de onda emitidas. La energía luminosa puede ser radiación electromagnética de generalmente cualquier longitud de onda, por ejemplo se puede utilizar luz UV, visible, infrarroja y otra luz. En algunas modalidades preferidas se puede usar luz infrarroja. Por ejemplo, en algunas modalidades, la reflectancia se mide con un QRB1114 de 940 nm disponible de Fairchild Semiconductor International, Inc. Otros sensores reflectivos adecuados incluyen un sensor EE-SY125 de 950 nm, un sensor EE-SY310/SY410 de 920 nm y un sensor EE-SY171 de 940 nm, todos disponibles de Omron Electronic Components LLC. Otros sensores reflectivos adecuados incluyen un sensor OPB609GU disponible de OPTEC, un sensor QRE1113GR disponible de Fairchild Semiconductor y un sensor CNB1001 disponible de Panasonic. En lo principal, la resolución del sensor más alta se puede lograr con una longitud de onda más corta y la energía luminosa más enfocada. La utilización de un emisor de luz ultravioleta (UV) y/o láser, puede proveer tal resolución mej orada .

En casos en los cuales se emplea un sensor óptico, uno o más de los engranajes 112, 114 puede incluir una característica óptica distintiva visualizable por el sensor a través del miembro de separación 120. Por ejemplo, la característica óptica distintiva puede estar ubicada sobre la superficie superior de los engranajes, adyacente a una superficie interior 128 del miembro de separación 120. La característica óptica distintiva puede ser cualquier indicación que da por resultado que el sensor óptico registre una lectura diferente de cuando la característica no está en visualización. Por ejemplo, la superficie superior de cada uno de los engranajes puede tener un patrón de reflectancia óptica diferente en la longitud de onda del sensor debido al uso de diferentes colores, materiales de diferente reflectividad, o el uso de uno o más puntos discretos sobre la superficie del (los) engranaj e ( s) .

Para modalidades que emplean un sensor óptico, el miembro de separación 120 de preferencia comprende un material que es sustancialmente transparente a la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor. Por ejemplo, en algunos casos todo del miembro de separación 120 puede ser sustancialraente transparente en el intervalo de longitud de onda del sensor. En ciertas modalidades, solamente una porción del miembro de separación 120 (por ejemplo, una ventana o lente) puede ser sustancialmente transparente en el intervalo de longitud de onda del sensor. El miembro de separación 120, el sensor óptico y los engranaj es/cámara de preferencia están alineados para proveer al sensor óptico con una vista no impedida de por lo menos parte de los engranajes a través de una porción del miembro de separación sustancialmente transparente al intervalo de longitud de onda del sensor. El intervalo de longitud de onda del sensor incluye longitudes de onda de radiación transmitida por el emisor del sensor y detectadas por el detector del sensor. Por ejemplo, un sensor óptico que funciona en un intervalo de longitud de onda del sensor que incluye radiación casi infrarroja puede utilizar longitudes de onda que varían de aproximadamente 700 nm a aproximadamente 1100 nm o más largas. Por supuesto será apreciado que también se pueden usar otros intervalos de longitud de onda.

El término "sustancialmente transparente" se utiliza en la presente para describir un material para el miembro de separación 120 que permite la transmisión de radiación dentro y fuera de la cámara de fluido 106 a un grado suficiente tal que el sensor óptico es capaz de detectar adecuadamente el movimiento de los engranajes en base a la radiación emitida y reflejada. Por consiguiente, el material no necesita transmitir toda o casi toda la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor, aunque en algunos casos esto puede aproximarse a este límite. En ciertas aplicaciones un material con una clasificación de transmitancia inferior puede ser suficiente para permitir el desempeño adecuado del sensor, y tal material se considera sustancialmente transparente en intervalos de longitud de onda del sensor para propósitos de esta descripción.

La FIG. 3 es una gráfica 300 que muestra las características de transmitancia de varios materiales que pueden ser útiles para el miembro.de separación 120 cuando el intervalo de longitud de onda del sensor está entre aproximadamente 700 nm y aproximadamente 1100 nm o mayor. La mayoría de los materiales exhiben una transmitancia de por lo menos 50% en este intervalo, tan poco como al menos 60%, y otros por lo menos 80% de transmitancia. Ejemplos de materiales que pueden ser adecuados para transmitir radiación en el intervalo de 700 nm a 1100 nm incluyen vidrio, zafiro, borosilicato, polimetilpenteno, polisulfona, polieterimida, polipropileno, policarbonato, poliéster, PVC y vidrio acrílico. Por supuesto, niveles variantes de transmitancia pueden ser requeridos o permitidos por las características de desempeño del sensor óptico, y es posible que aun intervalos de transmitancia menores poder ser suficientes para sensores ópticos extremadamente sensibles e intervalos de transmitancia más altos pueden ser necesarios para sensores menos efectivos.

El miembro de separación 120 se puede formar de un número de materiales que dependen de uno o más factores de diseño para una modalidad particular. Por mencionar unos cuantos ejemplos, algunos criterios que pueden afectar la elección del material para el miembro de separación 120 incluyen el fluido particular que pasa a través de la cámara 106. La presión del flujo de fluido, factores de costo, y/o en casos de utilizar un sensor óptico, los criterios de transparencia para el intervalo de longitud de onda del sensor óptico. Por ejemplo, el miembro de separación 120 se debe hacer de uno o más materiales que sean compatibles y de manera suficiente químicamente inertes con respecto a los fluidos que fluyen a través de la cámara. Para aplicaciones que involucran sustancias químicas que tienen un alto pH, un. bajo pH u oxidantes fuertes, el miembro de separación 120, por ejemplo, se puede hacer de un material muy inerte similar al zafiro claro o borosilicato de grado comercial. Un ejemplo de un material comercialmente disponible es Robofloat, disponible de Precisión Glass and Optics . En algunos casos el miembro de separación se puede formar solo o parcialmente de uno o más de los materiales mencionados en lo anterior, que incluyen vidrio, zafiro, borosilicato, polimetilpenteno, polisulfona, polieterimida, polipropileno, policarbonato, poliéster, PVC y vidrio acrílico. También se pueden utilizar otros materiales conocidos en la técnica.

El diseño del miembro de separación 120 también puede variar dependiendo de la aplicación. Los factores que afectan el grosor o espesor del miembro de separación 120 pueden incluir la presión del fluido que fluye a través de la cámara, la resistencia inherente del material mismo, y el soporte provisto por la porción de cubierta 104 que asegura el miembro de separación 120 a la porción de base 102. En algunos casos, por ejemplo, el miembro de separación 120 es una placa que tiene un grosor de menor que aproximadamente 15 milímetros. En ciertas modalidades el grosor está entre aproximadamente 1 milímetro y aproximadamente 2 milímetros. Por supuesto será apreciado que otros grosores pueden ser apropiados dependiendo de la transmitancia del material, la resistencia al material y otros factores.

Regresando a las FIGS . 1 y 2, la porción de cubierta 104 está unida a la porción de base 102 y encapsula el miembro de separación 120 entre la porción de cubierta y la porción de base. Así la porción de cubierta 104 provee un alojamiento estructural alrededor del miembro de separación, que asegura el miembro de separación contra la porción de base 102 y la cámara 106 sin la necesidad de sujetar directamente el miembro de separación a la porción de base (por ejemplo, con tornillos, pernos, etc.). La porción de cubierta 104 se puede formar del mismo material como el miembro de separación o un material diferente. Por ejemplo, la porción de cubierta 104 puede comprender un material tal como vidrio, zafiro, borosilicato y/o vidrio acrílico. En algunos casos la porción de cubierta 104 está formada de un material plástico moldeable tal como polimetilpenteno, polisulfona, polieterimida, polipropileno, policarbonato, poliéster y/o PVC.

En algunos casos la porción de cubierta 104 de preferencia provee un alojamiento estructural fuerte alrededor del miembro de separación, que permite que el miembro de separación sea formado de materiales diferentes que pueden ser más débiles o más quebradizos, por ejemplo. El miembro de separación 120 provee un sello separado para la cámara de flujo de fluido 106, para de esta manera prevenir que los fluidos que fluyen a través de la cámara no hagan contacto con la porción de cubierta 104. Por consiguiente, la porción de cubierta y el miembro de separación se pueden formar de materiales diferentes. Por ejemplo, el miembro de separación puede comprender un material que es compatible con los fluidos que fluyen a través de la cámara, mientras que la porción de cubierta 104 puede comprender un material que es estructuralmente fuerte, aunque no necesariamente compatible con los fluidos. En algunos casos, por ejemplo, el miembro de separación se forma de un primer material que es más resistente a los fluidos que fluyen a través de la cámara que un segundo material utilizado para formar la porción de cubierta.

En algunos casos la porción de cubierta 104 se acopla removiblemente a la porción de base con, por ejemplo, tornillos, pernos u otro sujetador removible. Asi, la porción de cubierta 104 se puede remover de la porción de base 102 para proveer acceso al miembro de separación 120. Esto puede ser útil para limpiar o reemplazar el miembro de separación. En algunos casos el medidor de flujo 100 se puede adaptar para manejar diferentes fluidos al remover un miembro de separación y al reemplazarlo con otro miembro de separación sin la necesidad de reemplazar la porción de cubierta 104 completa. Por ejemplo, un miembro de separación se puede intercambiar por otro que tiene capacidades de operación más deseables (por ejemplo, resistencia química, resistencia a la presión, etc.) adecuadas para una aplicación particular. Así el uso de una porción de cubierta distinta del miembro de separación provee un grado de adaptabilidad o intercambiabilidad con respecto al miembro de separación. Se debe apreciar, no obstante, que la porción de cubierta no necesariamente es removible en todos los casos, y en cambio puede ser permanentemente fijada a la porción de base alrededor del miembro de separación (por ejemplo, con un adhesivo, tornillos, pernos, etc.) El miembro de separación 120 y la porción de cubierta 104 también pueden exhibir un grado de transparencia visible en algunas modalidades para permitir a un operador visualmente observar la operación del medidor de flujo 100. Por ejemplo, la porción de cubierta 104 y el miembro de separación 120 se pueden formar de un material que transmite una cantidad suficiente de luz visible tal que el primero y/o el segundo engranaje son discernibles a través de la porción de cubierta y el miembro de separación. En algunos casos la porción de cubierta y el miembro de separación son sustancialmente transparentes a la luz visible, aunque grados menores de transparencia (por ejemplo, capacidad translúcida) también pueden ser suficientes en algunos casos para permitir a una persona por lo menos discernir o percibir el movimiento de los engranajes. Por ejemplo, la gráfica 300 en la FIG. 3 ilustra la transparencia de un número de materiales que tienen entre aproximadamente 20% y aproximadamente 90% de transmitancia en el intervalo visible de 400 nm a 700 nm dependiendo de la naturaleza y el grosor del material. En algunos casos la porción de cubierta 104 completa y/o el miembro de separación 120 se pueden formar de tal material, aunque también se contempla que la porción de cubierta y/o el miembro de separación pueden incluir una porción transparente pequeña del total (por ejemplo, una ventana) para permitir a una persona inspeccionar la operación o funcionamiento de los engranajes .

Las FIGS . 4A y 4B son vistas en sección transversal lateral y en perspectiva de un medidor de flujo 400 de acuerdo con una modalidad de la invención. El medidor de flujo 400 es similar en muchos aspectos al medidor de flujo 100 descrito con respecto a las FIGS. 1 y 2, pero La Fig. 4A también ilustra un sensor óptico 402 colocado en posición dentro de la cavidad 124 de la porción de cubierta 104. El sensor óptico 402 está adaptado para detectar el movimiento de por lo menos uno de los engranajes 112, 114 al emitir y detectar luz en un intervalo de longitud de onda del sensor en la manera previamente descrita. El medidor de flujo 400 también incluye un filtro óptico 404 colocado en posición para limitar que la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor entre a la cámara 406 desde afuera del medidor de flujo 400 o de otra manera interfiera con la operación del sensor óptico 402.

El filtro óptico 404 incluye un material que es sustancialmente opaco al intervalo de longitud de onda del sensor y así se selecciona para bloquear la radiación ambiental dentro del intervalo de longitud de onda del sensor. En algunos casos es un filtro de interferencia óptica o un filtro de absorción. El filtro no necesita bloquear toda la radiación ambiental en el intervalo de longitud de onda del sensor, aunque puede aproximarse a este límite en algunos casos. Por ejemplo, en algunos casos, el filtro óptico 404 puede filtrar o transmitir una cantidad suficientemente baja de radiación de longitud de onda del sensor ambiental de modo que no afecta apreciablemente las mediciones tomadas por el sensor óptico 402. El grado de filtración necesaria puede cambiar dependiendo de las propiedades de reflectancia de los diversos materiales en el medidor de flujo 400 así como la sensibilidad y los ajustes del sensor óptico 402 y los sistemas de circuitos asociados.

La Fig. 6 es una gráfica 600 que ilustra el grado de filtración disponible para un ejemplo de un material de filtro comercialmente disponible llamado Super HeatBuster Hot Mirror, disponible de Deposition Sciences Inc. Como se muestra en la gráfica 600, un intervalo de sensibilidad 602 para un sensor fotoreflectivo QRE1113 varía entre aproximadamente 700 nm y aproximadamente 1100 nm (es decir, radiación infrarroja en la modalidad ilustrada) . El filtro óptico transmite una respuesta mínima para estas longitudes de onda infrarrojas para tanto la radiación ambiental de grado cero 604 así como la radiación 505 que entra en un ángulo de aproximadamente 40 grados. Tal filtro óptico puede ser útil para limitar el efecto de la radiación infrarroja ambiental en los accesorios con, por ejemplo, luz incandescente intensa o luz solar.

Como se muestra en las FIGS . 4A-4C, en algunos casos el filtro óptico 404 es parte del miembro de separación 120 o se deposita directamente sobre la superficie exterior del miembro de separación 120. En este caso, el filtro óptico 404 está colocado en posición entre la cámara 106 y el sensor óptico 402. Para evitar el bloqueo de la radiación de longitud de onda del sensor deseada de ser transmitida hacia y desde el sensor, una porción del miembro de separación 120 puede tener un orificio de visualización 410 para el sensor óptico 402 para mirar en la cámara 106. Por ejemplo, una sección central del miembro de separación 120 puede tener el medio de filtro óptico enmascarado o físicamente removido para crear el orificio de visualización 410. En algunos casos el filtro óptico comprende una película delgada depositada en el miembro de separación aunque son posibles otras configuraciones .

Con retorno a la Fig. 5, en algunos casos un filtro óptico 500 se coloca en posición adyacente a una superficie exterior de la porción de cubierta 104. Por ejemplo, el filtro 500 puede ser una película delgada depositada sobre la porción de cubierta. Así, al porción de cubierta 104 por sí misma provee algo de blindaje de la radiación ambiental dentro del intervalo de longitud de onda del sensor sin la necesidad de incorporar el filtro óptico en el miembro de separación 120. Esto puede ayudar a reducir los costos en que diferentes tipos de miembros de separación (por ejemplo, como es discutido en lo anterior) se pueden diseñar y fabricar sin la necesidad por un filtro óptico sobre cada miembro de separación. En cambio el filtro óptico 500 se aplica una vez al exterior de la porción de cubierta 104. Por supuesto, se debe apreciar que otras posiciones para el filtro óptico son posibles y que estos son solamente ejemplos de algunas ubicaciones adecuadas.

En algunos casos el filtro óptico selectivamente bloquea (por ejemplo, refleja y/o absorbe) la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor mientras que también transmite radiación dentro del intervalo visible de longitudes de onda. Como se muestra en La Fig. 6, por ejemplo, el filtro óptico bloquea la radiación dentro del intervalo de aproximadamente 700 nm a aproximadamente 1100 nm (la región de sensibilidad para el sensor óptico) pero también sustancialmente transmite radiación visible dentro del intervalo de longitud de onda de 400 nm a 700 nm dependiendo ligeramente del ángulo de visualización. Por consiguiente, tal filtro óptico se puede combinar con un miembro de separación y porción de cubierta que también exhiben un grado de transparencia visible para permitir a un operador observar visualmente la operación o funcionamiento del medidor de flujo 100, mientras que también reduce el impacto de la radiación ambiental dentro del intervalo de longitud de onda del sensor.

La Fig. 7 es una vista en perspectiva de un medidor de flujo 700 de acuerdo con una modalidad de la invención. La Fig. 7 ilustra una porción de cubierta 704 del medidor de flujo 700 en sección transversal parcial. El medidor de flujo 700 incluye un alojamiento 701 que define una cámara 706 que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido. El alojamiento 701 incluye una porción de base 702 y la porción de cubierta 704 montada en la porción de base 702 con un sujetador tal como, por ejemplo, tornillos o pernos (no mostrados) . La porción de cubierta 704 tiene una superficie interior continua que forma una pared de la cámara 706. La porción de cubierta también tiene una superficie exterior 708 opuesta a la superficie interior. El primero 'y segundo engranajes 712, 714 están instalados girablemente dentro de la cámara 706 alrededor de ejes de rotación y giran en respuesta al fluido que fluye a través de la cámara 706. Aunque no se muestra, el medidor de flujo 700 usualmente incluye un sensor sin contacto ubicado fuera de la cámara 706 y configurado para detectar el movimiento de por lo menos uno de los engranajes dentro de la cámara. Por ejemplo, el sensor sin contacto se puede montar dentro de una cavidad de sensor 720 dentro de la porción de cubierta 704.

Como se muestra en La Fig. 7, en algunas modalidades la porción de cubierta 704 directamente se une a la porción de base 702 y provee una pared de la cámara 706 sin el uso de un miembro de separación discreto como es descrito con respecto a otras modalidades de la invención. Un anillo en forma de O elastomérico u otro mecanismo sellante (no mostrado) puede aumentar la capacidad de sello entre las porciones de base y de cubierta. Como se muestra en las FIGS. 7 y 8A-8C, la cavidad de sensor 720 de la porción de cubierta 704 se extiende en la porción de cubierta desde su superficie exterior 708, pero no se extiende a través de la porción de cubierta con el fin de dejar la superficie interior 722 de la porción de cubierta intacta. Para proveer de esta manera una superficie continua o pared que sella una pared de la cámara 706.

La porción de cubierta 704 de preferencia se forma de un material que es compatible con ambos fluidos que fluyen a través de la cámara 706 y el sensor sin contacto colocado en posición dentro de la cavidad de sensor 720. Por ejemplo, la pared de la cavidad de sensor delgada 730 debe permitir al sensor sin contacto detectar adecuadamente el movimiento de uno o ambos de los engranajes 712, 714. En el caso de un sensor magnético, la pared de cavidad 730 debe transmitir adecuadamente los campos magnéticos (por ejemplo, ser formados de un material no magnético o no metálico) tal que el sensor pueda recibir y detectar los cambios de campo magnético causados por el movimiento de los engranajes. En el caso de un sensor óptico, la pared de cavidad 730 debe transmitir sustancialmente radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor de modo que el sensor pueda emitir adecuadamente y recibir la radiación de longitud de onda del sensor. Por ejemplo, en el caso de un sensor óptico infrarrojo (tal como uno de aquellos mencionados previamente) la pared de cavidad 730 debe ser sustancialmente transparente a las longitudes de onda infrarrojas en uso. En algunos casos la porción de cubierta 704 se forma de polipropileno, que es sustancialmente transparente a la radiación dentro del intervalo de longitud de onda infrarroja.

Además, la pared de cavidad del sensor 730, junto con la superficie interior completa 722 de la porción de cubierta, debe ser compatible con los fluidos que fluyen a través de la cámara 706. Por ejemplo, la superficie interior de la porción de cubierta 704 se debe hacer de uno o más materiales que sean de manera suficiente químicamente inertes con respecto a los fluidos que fluyen a través de la cámara. Esto puede ser útil para un número de aplicaciones, que incluyen aquellas que involucran sustancias químicas que tienen un alto pH, un bajo pH u oxidantes fuertes. Un número de materiales se puede seleccionar para la porción de cubierta dependiendo de la resistencia deseada a los fluidos y la compatibilidad desea con el sensor sin contacto. Como solamente un ejemplo, la porción de cubierta 704 se puede formar de polipropileno cuando el sensor sin contacto es un sensor óptico que funciona en el intervalo infrarrojo y las sustancias químicas líquidas son tipos particulares de detergentes de lavandería. En algunos casos, un filtro óptico, tal como uno discutido con referencia a La Fig. 5, también se incluye para bloquear la luz ambiental que puede afectar el desempeño de un sensor óptico.

La porción de cubierta 704 también puede exhibir un grado de transparencia visible en algunas modalidades para permitir a un operador visualmente observado en la operación del medidor de flujo 700. Por ejemplo, la porción de cubierta 704 puede incluir un material que transmite una cantidad suficiente de luz visible tal que el primero y/o el segundo engranajes son discernibles a través de la porción de cubierta. En algunos casos, es preferible que la porción de cubierta 704 provea un componente estructuralmente fuerte del alojamiento del medidor de flujo 701, mientras que también sea resistente (por ejemplo, inerte) a las sustancias químicas que fluyen a través de la cámara, así como visiblemente transparente para permitir a un operador observar el movimiento de los engranajes.

Como se muestra en las FIGS . 7 y 8A-8C, en algunas modalidades la porción de cubierta incluye una o más cavidades de visualización 750, que permite el discernimiento de uno o ambos engranajes dentro de la cámara 706. Las cavidades 750 se extienden en la porción de cubierta 704 desde la superficie exterior 708, pero no se extienden a través de la superficie interior 722. Las cavidades de esta manera forman una pared de visualización delgada 752 adyacente a la superficie interior de la porción de cubierta 704. Tales paredes delgadas 752 pueden proveer un grado de transparencia que permite el discernimiento del primero y/o el segundo engranajes a través de la porción de cubierta desde afuera del alojamiento 701. Por ejemplo, un material normalmente translúcido tal como polipropileno normalmente puede oscurecer la visión a través de un grosor del material. La formación de una cavidad y una sección suficientemente delgada en una porción de cubierta de polipropileno puede permitir la visualización en la cámara 706 como se ilustra en La Fig. 7. Mientras que las FIGS . 7 y 8A-8C ilustran una porción de cubierta con múltiples cavidades de visualización 750, se debe apreciar que una sola cavidad de visualización también se puede utilizar, o que una porción de cubierta similar se puede proveer sin una cavidad de visualización.

Aunque no se muestra en las figuras, en algunas modalidades una porción de cubierta que tiene una o más cavidades de visualización se puede utilizar en conjunción con un miembro de separación tal como el miembro de separación descrito con respecto a las FIGS. 1 y 2. Por ejemplo, puede ser deseable formar la porción de cubierta aparte de un material no transparente (por ejemplo, un material translúcido) por varios factores de diseño tal como costo, resistencia del material, etc. En tales casos se puede formar una cavidad de visualización que se extiende en la porción de cubierta desde la superficie exterior. En algunos casos la cavidad no puede extenderse a través de la superficie interior de la porción de cubierta, similar al ejemplo mostrado en las FIGS. 7 y 8A-8C. En algunos casos, la cavidad puede extenderse completamente a través de la porción de cubierta puesto que el miembro de separación se coloca en posición entre la porción de cubierta y la porción de base para sellar la cámara de fluido.

También se proveen métodos para medir un fluido de acuerdo con algunas modalidades de la invención. En algunos casos un método incluye proveer un medidor de flujo, tal como uno de aquellos previamente descritos, que tiene una cámara en comunicación fluida con una fuente de fluido y un sensor óptico fuera de la cámara. La cámara incluye una entrada de fluido, una salida de fluido, primero y segundo engranajes, y una pared con por lo menos una porción de la pared que es sustancialmente transparente a un intervalo de longitud de onda del sensor utilizado por el sensor óptico. El fluido se suministra en la cámara, lo que ocasiona que giren el primero y el segundo engranajes. El método incluye reducir (o sustancialmente bloquear) la transmisión de radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor desde afuera del medidor de flujo en la cámara. Por ejemplo, un filtro óptico tal como uno de aquellos descritos en lo anterior puede ser provisto. Además, el sensor óptico emite radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor en la cámara y detecta la radiación reflejada nuevamente desde la cámara. El método además incluye medir la rotación del primero y/o segundo engranajes en base a la radiación detectada y al calcular una medición del fluido en base a la rotación medida. Por ejemplo, la electrónica de evaluación asociada con el sensor puede calcular un gasto de flujo, volumen de flujo y/o dirección de flujo en base a la radiación detectada. En algunos casos el método también provee visiblemente la rotación de visualización del primer engranaje y/o el segundo engranaje desde afuera del medidor de flujo.

Así, se describen modalidades de la invención. Aunque la presente invención se ha descrito en detalle considerable con referencia a ciertas modalidades descritas, las modalidades descritas se presentan para propósitos de ilustración y no de limitación y son posibles otras modalidades de la invención. Un experto en la técnica apreciará que se pueden hacer varios cambios, adaptaciones y modificaciones sin apartarse del espíritu de la invención y el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, mejor método conocido por la solicitante para llevar a práctica la citada invención, es el que resulta claro de presente descripción de la invención.

Claims (26)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un medidor de flujo para medir fluido, caracterizado porque comprende: un alojamiento que define una cámara que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido, el alojamiento que comprende una porción de cubierta y un miembro de separación colocado en posición entre la porción de cubierta y la cámara, el miembro de separación que comprende una superficie interior continua que forma una pared de la cámara; primero y segundo engranajes instalados dentro de la cámara, el primero y el segundo engranajes que son girables alrededor del primero y segundo ejes de rotación respectivos en respuesta al flujo de fluido a través de la cámara; y un sensor sin contacto portado por la porción de cubierta y ubicado fuera de la cámara, el sensor sin contacto configurado para detectar el movimiento de por lo menos uno del primero y segundo engranajes.

2. El medidor de flujo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor sin contacto es un sensor óptico que comprende un emisor configurado para emitir radiación en un intervalo de longitud de onda del sensor y un detector configurado para detectar radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor, en donde por lo menos una porción del miembro de separación es sustancialmente transparente al intervalo de longitud de onda del sensor.

3. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque además comprende un filtro óptico que comprende un material sustancialmente opaco al intervalo de longitud de onda del sensor, el filtro óptico colocado en posición para limitar que la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor entre a la cámara desde afuera del medidor de flujo.

4. El medidor de flujo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el filtro óptico está ubicado en posición adyacente a la superficie exterior de la porción de cubierta.

5. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el miembro de separación comprende el filtro óptico.

6. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el intervalo de longitud de onda del sensor comprende radiación infrarroja.

7. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el filtro óptico comprende una película.

8. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el miembro de separación comprende un primer material y la porción de cubierta comprende un segundo material diferente del primer material.

9. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el primer material es más resistente a los fluidos que fluyen a través de la cámara que el segundo material.

10. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el miembro de separación y la porción de cubierta transmiten una cantidad suficiente de luz visible tal que el primer engranaje y/o el segundo engranaje es discernible a través de la porción de cubierta y el miembro de separación.

11. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el primer material y el segundo material son sustancialmente transparentes a la luz visible.

12. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el primer material y el segundo material se seleccionan del grupo que consiste de vidrio, zafiro, borosilicato, polimetilpenteno, polisulfona, polieterimida, polipropileno, policarbonato, poliéster, PVC y vidrio acrxlico .

13. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el segundo material es no transparente y la porción de cubierta comprende por lo menos una cavidad que se extiende dentro de la porción de cubierta.

14. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la por lo menos una cavidad se extiende completamente a través de la porción de cubierta.

15. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el miembro de separación comprende una placa que tiene un grosor de menor que aproximadamente 15 milímetros.

16. El medidor de flujo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el grosor está entre aproximadamente 1 milímetro y aproximadamente 2 milímetros.

17. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el miembro de separación y la porción de cubierta son removibles .

18. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque el sensor sin contacto es un sensor magnético.

19. Un medidor de flujo para medir fluido, caracterizado porque comprende: un alojamiento que define una cámara que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido; primero y segundo engranajes instalados dentro de la cámara, el primero y el segundo engranajes que son girables alrededor del primero y segundo ejes de rotación respectivos en respuesta al flujo de fluido a través de la cámara,- y un sensor sin contacto ubicado fuera de la cámara, el sensor sin contacto configurado para detectar el movimiento de por lo menos uno del primero y segundo engranajes, en donde el alojamiento comprende una porción de cubierta que tiene una superficie interior que forma una pared de la cámara y una superficie exterior, la porción de cubierta que define una cavidad que se extiende en la porción de cubierta desde la superficie exterior pero no a través de la superficie interior, la cavidad que permite el discernimiento del primer engranaje y/o el segundo engranaje desde afuera del alojamiento.

20. El medidor de flujo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la porción de cubierta comprende un material translúcido.

21. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 20, caracterizado porque el sensor sin contacto es un sensor óptico que comprende un emisor configurado para emitir radiación en un intervalo de longitud de onda del sensor y un detector configurado para detectar radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor, en donde por lo menos parte de la porción de cubierta es sustancialmente transparente al intervalo de longitud de onda del sensor.

22. El medidor de flujo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado porque además comprende un filtro óptico que comprende un material sustancialmente opaco al intervalo de longitud de onda del sensor, el filtro óptico colocado en posición adyacente a la superficie exterior de la porción de cubierta para evitar que la radiación dentro del intervalo de longitud del sensor entre a la cámara desde afuera del medidor de flujo.

23. Un medidor de flujo para medir fluido, caracterizado porque comprende: un alojamiento que comprende una porción de base que define una cámara que tiene una entrada de fluido y una salida de fluido; un miembro de separación adyacente a la porción de base, el miembro de separación que comprende una superficie interior continua que forma una pared de la cámara, y una porción de cubierta adyacente a una superficie exterior del miembro de separación; primero y segundos engranajes instalados dentro de la cámara, el primero y el segundo engranajes que son girables alrededor del primero y segundo ejes de rotación respectivos en respuesta al flujo de fluido a través de la cámara; un sensor óptico portado por la porción de cubierta, el sensor óptico que comprende un emisor configurado para emitir radiación en un intervalo de longitud de onda del sensor y un detector configurado para detectar radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor, en donde por lo menos una porción del miembro de separación es sustancialmente transparente al intervalo de longitud de onda del sensor; y un filtro óptico que comprende un material sustancialmente opaco al intervalo de longitud de onda del sensor, el filtro óptico colocado en posición para limitar que la radiación dentro del intervalo de longitud de onda del sensor entre a la cámara desde afuera del medidor de flujo, en donde el miembro de separación comprende un primer material y la porción de cubierta comprende un segundo material diferente del primer material, en donde el miembro de separación y la porción de cubierta transmiten una cantidad suficiente de luz visible tal que el primer engranaje y/o el segundo engranaje es discernible a través de la porción de cubierta y el miembro de separación.

24. Un método para medir un fluido, caracterizado porque comprende : proveer un medidor de flujo que tiene una cámara en comunicación fluida con una fuente de fluido y un sensor óptico fuera de la cámara, la cámara que comprende una entrada de fluido, y una salida de fluido, primero y segundo engranajes, y una pared con por lo menos una porción de la pared que es sustancialmente transparente a un intervalo de longitud de onda del sensor; suministrar el fluido a través de la cámara que ocasiona que el primero y el segundo engranajes giren a medida que el fluido pasa a través de la cámara desde la entrada de fluido a la salida de fluido; reducir la transmisión desde afuera del medidor de flujo en la cámara de la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor; emitir la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor dentro de la cámara con el sensor óptico; detectar la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor desde la cámara con el sensor óptico; medir la rotación del primero y/o segundo engranajes en base a la radiación detectada; y calcular una medición del fluido en base a la rotación medida .

25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende bloquear sustancialmente la transmisión desde afuera del medidor de flujo en la cámara de la radiación en el intervalo de longitud de onda del sensor.

26. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 24 a 25, caracterizado porque además comprende visualizar visiblemente la rotación del primer engranaje y/o el segundo engranaje desde afuera del medidor de flujo. RESTJMEN DE LA INVENCIÓN Se proveen medidores de flujo de fluido y métodos para medir diferentes aspectos del flujo de fluido con un sensor sin contacto. En algunos casos se provee un medidor de engranaje de flujo de fluido con una cámara de fluido que está sellada con una porción de cubierta que lleva el sensor sin contacto. Un miembro de separación opcional se puede ubicar entre la porción de cubierta en la cámara para sellar la cámara. En algunos casos la porción de cubierta y/o el miembro de separación están configurados para permitir luz visible para permitir la visualización de la cámara de fluido, a través de la selección del material y/o la presencia de cavidades de visualización dentro del material. El medidor de flujo opcionalmente está configurado para prevenir o reducir la transmisión de la radiación del medio ambiental en el medidor de flujo para disminuir la probabilidad de que pueda afectar adversamente un sensor sin contacto óptico usado para detectar el movimiento de los engranajes dentro de la cámara.