MX2014001337A - Aparato de deteccion submarina. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato de detección submarina (100) para detectar la presencia de una o más burbujas (270) dentro de un ambiente acuático que incluye una primera estructura (210) que incluye un borde periférico inferior (220) para definir un área sobre la cual el aparato (100) es operable para recolectar una o más burbujas (270), una segunda estructura (230) para concentrar espacialmente una o más burbujas (270) recibidas dentro del área definida por el borde periférico inferior (220) en una región de detección (240), y un dispositivo de detección (240, 250) para detectar una o más burbujas (270) concentradas en operación por la estructura de concentración de burbuja (210) que pasan a la región de detección (240) y para generar una señal de salida (S2) indicativa de una o más burbujas (270) que pasan a través de la región de detección (240). El aparato (100) se monta opcionalmente sobre un vehículo operado remotamente acuático (ROV, por sus siglas en inglés). El aparato (100) se emplea beneficiosamente para investigar las fuentes de una o más burbujas (270) en ambientes acuáticos, por ejemplo de las fugas de producción y/o exploración de aceite, de los cables submarinos eléctricos dañados, de las fugas de las tuberías de gas del lecho marino, y similares.

Description

APARATO DE DETECCIÓN SUBMARINA Campo de la Invención La invención se relaciona con un aparato de detección submarina, por ejemplo, un aparato de detección submarina que detecta la presencia de burbujas que se originan de las instalaciones submarinas y de las regiones del lecho marino. Por otra parte, la presente invención se refiere a métodos para usar el aparato antes mencionado para detectar la presencia de burbujas. Adicionalmente, la invención se relaciona con los productos de software registrados en los medios legibles por máquina, donde los productos de software son ejecutables en el hardware de la computadora para implementar los métodos antes mencionados.

Antecedentes de la invención Es bien conocido que las burbujas ocurren en los líquidos. Por otra parte, es bien conocido que las burbujas se originan naturalmente en las regiones cubiertas por agua, por ejemplo, en pantanos y lagunas como resultado del decaimiento de la vegetación orgánica que da lugar al gas de metano. Probablemente se aprecia menos cuando las burbujas también se generan naturalmente en ambientes oceánicos, pero no se notan en virtud del movimiento aparentemente caótico del movimiento ondulatorio de la superficie oceánica. En ambientes oceánicos, la formación de burbujas puede ser indicativo de varios procesos que ocurren debajo de un lecho marino, por ejemplo, fisuras geológicas a lo largo de las líneas de falla tectónicas, de los procesos geológicos como los manantiales calientes, y de los similares.

Cuando perforan el mar para gas y/o aceite, se realiza en un ambiente oceánico 10 según se ¡lustra en la figura 1, un pozo de perforación 20 se perfora en una formación geológica 30 el cual tiene una superficie superior que forma un lecho marino 40. Esta es una práctica cotidiana para revestir el pozo de perforación 20 con un tubo de revestimiento de acero 50. En las instalaciones de aguas profundas, también es una práctica convencional encapsular el tubo de revestimiento 50 en el lecho marino 40 con un dispositivo de válvula 60. El dispositivo de válvula 60 se refiere frecuentemente a un "Árbol de Navidad" a causa de su semejanza superficial a una forma estrecha ascendente de un árbol conifero. La formación geológica 30 especialmente adyacente al pozo 20 frecuentemente es porosa por naturaleza y no permite soportar altas presiones que se presentan dentro del tubo de revestimiento 50, especialmente cuando una reserva de aceite y/o de gas 70 interceptada por el pozo de perforación 20 está en su etapa temprana de producción y a una presión intrínseca alta. En etapas posteriores de la producción desde la reserva de aceite y/o de gas, frecuentemente es necesario inyectar fluidos en la reserva de aceite y/o de gas 70 a una presión considerable que causa una presión interna alta que es experimentada por el tubo de revestimiento 50. El dispositivo de válvula 60 permite que las tuberías flexibles se unan al tubo de revestimiento 50 a través del dispositivo de válvula 60, por ejemplo, cuando se emplea una plataforma de producción de gas y/o de aceite flotante.

Según lo experimentado en el accidente de la Deepwater Horizon en el Golfo de México en el año 2010, el tubo de revestimiento 50 puede tener fuga o incluso fracturarse. Tal fractura puede presentarse a partir de los defectos de producción en un material empleado para fabricar el tubo de revestimiento 50, o puede presentarse a partir del tubo de revestimiento 50 que se tensiona más allá de sus grados de diseño (por ejemplo, por el exceso de presión que se aplica por ocasionar índices de producción mayores desde la reserva de gas y/o de aceite) durante la operación. Cuando el tubo de revestimiento 50 se fractura, los fluidos desde el pozo de perforación 20 se escapan en regiones próximas a la formación geológica 30 y frecuentemente se experimentan como una pérdida de presión dentro del pozo de perforación 20. Eventualmente, los fluidos desde una fractura en el tubo de revestimiento 50 se filtran en el lecho marino 40 y aparecen como emisión de burbujas ocasionales sobre un área expansiva del lecho marino 40. En virtud de la visibilidad óptica en el lecho marino 40 que frecuentemente se obscurece por materia en partículas, especialmente cuando existen actividades las cuales alteran el sedimento en el lecho marino 40, estas burbujas ocasionales frecuentemente son difíciles de detectar con técnicas convencionales. El petróleo crudo se conoce por exdisolver las burbujas de gas cuando se despresurizan, y tal gas generado exdisuelto dentro de la formación geológica 30 cerca del pozo de perforación 20 puede potencialmente disturbar la materia particulada en el lecho marino 40 y de tal modo causar el oscurecimiento óptico.

Las consideraciones similares también pertenecen a las tuberías submarinas para el aceite y/o el gas que, después de muchos años de uso, pueden desarrollar defectos ocasionales, por ejemplo "orificios de perno" desde donde las fugas de gas pueden ocurrir. Es altamente deseable detectar las fugas pequeñas y repararlas, antes de que se conviertan en escapes importantes que causan daño ambiental significativo. Sin embargo, en una situación similar a la figura 1, la detección de las fugas ocasionales sobre un área extensa del lecho marino 40 en condiciones ópticamente obscuras es un problema técnico potencialmente difícil de tratar.

Será apreciado a partir de lo anterior que existe una necesidad de un aparato robusto que sea capaz de operar en ambientes oceánicos 10 y de detectar emisiones de burbujas desde un área extensa del lecho marino 40 en presencia concurrente del material particular el cual puede causar el oscurecimiento óptico antes mencionado.

El documento Norteamericano 2003/0056568 A1 describe un método para detectar una fuga de gas marino al desplegar una sonda local en el lecho marino y que produce burbujas en el agua cerca de la sonda, y detectar las burbujas y estimar la concentración del gas disuelto en el agua, y comparar con la filtración de gas marino próximo.

El documento GB 2176604 A describe la detección acústica de las fugas de gas, usando un sistema de sonda de profundidad de detección pasivo y activo montado externamente a una tubería.

Breve Descripción de la Invención La presente invención busca proporcionar un aparato mejorado que sea operable para recolectar y para detectar en una manera confiable una o más burbujas en un ambiente acuático.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de detección submarina según se definió en la reivindicación anexada 1: se proporciona un aparato de detección submarina para detectar una presencia de una o más burbujas dentro de un ambiente acuático, caracterizado porque el aparato incluye una primera estructura que incluye un borde periférico inferior para definir un área sobre la cual tal aparato sea operable para recolectar una o más burbujas, una segunda estructura para concentrar espacialmente una o más burbujas recibidas dentro del área definida por el borde periférico inferior en una región de detección, y un dispositivo de detección para detectar una o más burbujas concentradas en operación por la estructura de concentración de la burbuja que pasa en la región de detección y que genera una señal de salida (S2) indicativa de una o más burbujas que pasan a través de la región de detección.

La invención tiene la ventaja en que el aparato de detección submarina es operable para recolectar una o más burbujas sobre un área potencialmente extensa dentro del ambiente acuático, y para detectar las burbujas de una manera que sea robusta a la contaminación de partículas dentro del ambiente acuático.

Opcionalmente, el aparato se adapta para detectar por lo menos una de: una o más burbujas de gas, una o más burbujas de aceite. El "aceite" se debe interpretar para incluir un rango amplio de materiales de hidrocarburo fluido.

Opcionalmente, en el aparato de detección submarina, la segunda estructura se implementa como una estructura sustancialmente frustocónica para definir espacialmente un volumen en el cual una o más burbujas se concentran en operación.

Opcionalmente, en el aparato de detección submarina, el dispositivo de detección incluye uno o más sensores para detectar pasivamente los sonidos generados por una o más burbujas que pasan en la operación a través de la región de detección para generar una señal detectada (S1), y un dispositivo de procesamiento de señal para procesar la señal detectada (S1) para generar la señal de salida (S2) indicativa de una presencia y/o de una falta de presencia de una o más burbujas dentro de la región de detección.

Opcionalmente, en el aparato de detección submarina, el dispositivo de detección incluye una fuente de señal para identificar la operación en la región de detección usando la radiación de identificación, y uno o más sensores para detectar una o más burbujas presentes en el área de detección por medio de las porciones transmitidas y/o las porciones reflejadas de la radiación de identificación. Más opcionalmente, en el aparato de detección submarina, la fuente de la señal y uno o más sensores del dispositivo de detección se alojan dentro de una unidad mutuamente común. Más opcionalmente, la fuente de señal para generar la radiación de identificación es ajustable en frecuencia y/o amplitud para estimular la resonancia no lineal en una o más burbujas, y la señal de salida (S2) indicativa de una o más burbujas presentes en la región de detección se genera por el dispositivo de detección de los componentes de la señal armónica generados como consecuencia de la excitación de la resonancia no lineal en una o más burbujas.

Opcionalmente, el dispositivo de detección incluye una unidad de procesamiento de señal para medir un tiempo de vuelo de la radiación de identificación a través de la región de detección y/o de una impedancia acústica de la región de detección para determinar una presencia de una o más burbujas que se originan dentro de la región de detección.

Opcionalmente, el aparato adicionalmente incluye un dispositivo para interrumpir periódicamente en la operación el abastecimiento de burbujas recolectadas desde la estructura de concentración de la burbuja a la región de detección que permite al aparato diferenciar entre las señales del dispositivo de detección indicativas de las burbujas que están presentes en la región de detección, y las indicativas de las burbujas que están ausentes desde la región de detección. Más opcionalmente, en el aparato de detección submarina, el dispositivo para interrumpir periódicamente en la operación el abastecimiento de burbujas recolectadas desde la estructura de concentración de la burbuja a la región de detección, incluye por lo menos uno de: (i) una válvula espacialmente accionada situada en operación debajo del dispositivo de detección; y (ii) un dispositivo de recolección de burbuja accionado el cual es operable para liberar periódicamente una o más burbujas recolectadas desde el mismo en la región de detección.

Opcionalmente, en el aparato de detección submarina, la región de detección adicionalmente incluye, con respecto al mismo, un sensor de temperatura y un sensor de presión para permitir al dispositivo de procesamiento de señal determinar los tamaños de una o más burbujas desde sus frecuencias resonantes medidas no lineales.

Opcionalmente, el aparato se adapta para que se monte en un vehículo remotamente operado (ROV, por sus siglas en inglés) para la operación.

Opcíonalmente, en el aparato de detección submarina, la región de detección se proporciona con un dispositivo analizador de gas para analizar una composición química de una o más burbujas que pasan en operación a través de la región de detección .

Opcíonalmente, en el aparato de detección submarina, el dispositivo de procesamiento de señal es operable para excitar al dispositivo de detección a una frecuencia en un intervalo de 1 kHz a 10 MHz, más preferiblemente en un intervalo de 10 kHz a 5 MHz, y mayormente preferible en un intervalo de 100 kHz a 1 MHz.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para emplear un aparato de detección submarina para detectar la presencia de una o más burbujas dentro de un ambiente acuático, caracterizado porque el método incluye: (a) usar una primera estructura que incluye un borde periférico inferior para definir un área para el aparato para recolectar una o más burbujas; (b) usar una segunda estructura para espacialmente concentrar una o más burbujas recibidas dentro del área definida por el borde periférico inferior en una región de detección; y (c) usar un dispositivo de detección para detectar una o más burbujas concentradas en la operación mediante la segunda estructura en la región de detección y generar una señal de salida (S2) indicativa de una o más burbujas que pasan a través de la región de detección.

Opcionalmente, el método incluye implementar la segunda estructura como una estructura sustancialmente frustocónica para definir espacialmente un volumen en el cual una o más burbujas se concentran en la operación.

Opcionalmente, el método incluye emplear uno o más sensores en el dispositivo de detección para detectar pasivamente los sonidos generados por una o más burbujas que pasan en la operación a través de la región de detección para generar una señal detectada (S1), y emplear un dispositivo de procesamiento de señal para procesar la señal detectada (S1) para generar la señal de salida indicativa de una presencia y/o de la falta de presencia de una o más burbujas dentro de la región de detección.

Opcionalmente, el método incluye el empleo de una fuente de señal del dispositivo de detección para identificar en la operación a la región de detección usando la radiación de identificación, y el empleo de uno o más sensores para detectar una o más burbujas presentes en el área de detección a modo de porciones transmitidas y/o porciones reflejadas de la radiación de identificación. Más opcionalmente, el método incluye ajustar en frecuencia y/o en amplitud la fuente de señal para generar la radiación de identificación para estimular la resonancia no lineal en una o más burbujas, y la generación de la señal de salida indicativa de una o más burbujas presentes en la región de detección de los componentes de señal armónica generada como una consecuencia de la excitación de la resonancia no lineal en una o más burbujas.

Opcionalmente, el método adicionalmente incluye usar un dispositivo para interrumpir periódicamente en la operación un abastecimiento de burbujas recolectadas desde la estructura de concentración de burbujas a la región de detección para permitir al aparato diferenciar entre las señales desde el dispositivo de detección indicativas de que las burbujas están presentes en la región de detección, y las indicativas de que las burbujas están ausentes en la región de detección. Más opcionalmente, el método incluye implementar el dispositivo para interrumpir periódicamente en la operación el abastecimiento de burbujas recolectadas desde la estructura de concentración de burbujas a la región de detección para incluir por lo menos uno de: (i) una válvula espacialmente accionada localizada en operación debajo del dispositivo de detección; y (ii) un dispositivo de recolección de burbujas accionado que es operable para liberar periódicamente una o mas burbujas recolectadas desde el mismo en la región de detección.

Opcionalmente, el método incluye utilizar, con respecto a la región de detección, un sensor de temperatura y un sensor de presión para permitir al dispositivo de procesamiento de señal determinar los tamaños de una o más burbujas desde sus frecuencias resonantes no lineales medidas.

Opcionalmente, el método incluye implementar el aparato para montar en un vehículo operado remotamente (ROV, por sus siglas en inglés) para la operación.

Opcionalmente, el método incluye proporcionar la región de detección con un dispositivo analizador de gas para analizar una composición química una o más burbujas que pasan en la operación a través de la región de detección.

Opcionalmente, el método incluye la operación del dispositivo de procesamiento de señal para excitar al dispositivo de detección a una frecuencia en un intervalo de 1 kHz a 10 MHz, más preferible en un intervalo de 10 kHz a 5 MHz, y mayormente preferible en un intervalo de 100 kHz a 1 MHz.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un producto de software registrado en un medio de almacenamiento de datos legibles por máquina, caracterizado porque el producto de software es ejecutable en el hardware de computación para implementar un método conforme al segundo aspecto de la invención.

Será apreciado que las características de la invención son susceptibles a ser combinadas en una combinación variante sin apartarse del alcance de la invención según se definió por las reivindicaciones anexadas.

Breve Descripción de las Figuras Las modalidades de la presente invención ahora serán descritas, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los siguientes diagramas donde: La figura 1 es una ilustración de un ambiente acuático en el cual las modalidades de la presente invención se adaptan para operar; La figura 2 es una ilustración de un ejemplo de un aparato conforme a la presente invención; La figura 3 es una ilustración de un dispositivo sensor para uso en el aparato de Figura 2; La figura 4 es una ilustración de un dispositivo sensor alternativo para uso en el aparato de la figura 2; La figura 5 es una ilustración de una región del cuello del aparato de la figura 2; La figura 6 es una ilustración de una configuración opcional para un dispositivo sensor, donde uno o más transductores acústicos son operables para emitir la radiación acústica en la región de cuello a través de la cual los fluidos fluyen, por ejemplo, incluyendo potencialmente una o más burbujas en el mismo; La figura 7 es una ilustración de un dispositivo anular de los transductores empleados para el dispositivo sensor del aparato en la figura 2; y La figura 8 es una ilustración del aparato de la figura 2 junto con una embarcación acuática para transportar el aparato a una localización para uso.

En los diagramas anexados, un número subrayado se emplea para representar un artículo sobre el cual el número subrayado se coloca o un artículo al cual el número subrayado está adyacente. Un número no subrayado se relaciona con un artículo identificado por una línea que liga el número no subrayado al artículo. Cuando un número no está subrayado y está acompañado por una flecha asociada, el número no subrayado se usa para identificar un artículo general en el cual la flecha está señalando.

Descripción Detallada de la Invención La detección ultrasónica de la burbuja se conoce y proporciona ventajas para detectar burbujas incluso cuando la materia particulada está concurrentemente presente, la cual puede causar oscurecimiento óptico. Una burbuja en un líquido, generalmente, incluirá una mezcla de gas y de vapor permanentes, y será aproximadamente estable durante la escala temporal donde la disolución y la flotabilidad pueden ser descuidadas si una presión parcial de un componente de gas de la burbuja de contrapeso contrae las presiones debido a la tensión de la superficie y a una presión en el líquido que rodea la burbuja. Un campo acústico aplicado, es decir, la radiación ultrasónica aplicada, es capaz de conducir la burbuja en una oscilación no lineal, cuyas amplitudes pequeñas se aproximan a un movimiento de un solo grado del oscilador libre.

La burbuja es, por lo tanto, capaz de oscilar y exhibir una frecuencia natural de la resonancia u0 según se definió por la Ecuación 1 (Eq. 1 ): donde p = una densidad de agua de mar en la cual la burbuja está presente; Po = una presión estática dentro de la burbuja; s = una tensión de superficie del agua de mar; k = un índice politrópico; y R0 = un radio de la burbuja.

Estudios anteriores de burbujas han mostrado que las firmas resonantes de la burbuja se pueden emplear a las burbujas caracterizadas excitándolas en el movimiento resonante oscilatorio. Cuando el movimiento de la burbuja corresponde a un oscilador no lineal, por ejemplo, como alcanzables usando altas intensidades de identificación acústico, se encontró que la burbuja es capaz de ocasionar la multiplicación de frecuencia; por ejemplo, la burbuja se cuestiona por la radiación acústica en su frecuencia resonante <j0 según se definió por la Ecuación 1 (Eq. 1) en una amplitud la cual causa la oscilación no lineal de la burbuja, haciendo que la burbuja emita la radiación que tiene un segundo componente armónico en una frecuencia 2<JO- Por otra parte, estudios anteriores también han mostrado que las burbujas de identificación en el ambiente acuático 10 emplean señales que tienen frecuencias acústicas hasta de 200 kHz que proporciona resultados mensurables, aunque las frecuencias más altas también se han empleado, por ejemplo, sobre un intervalo de frecuencia de 100 kHz a 1 MHz. El agua, por sí misma se puede referir como un medio incompresible y, por lo tanto, incapaz de exhibir tales resonancias; similarmente la materia particulada sólidas presente en el agua no es capaz de exhibir tal resonancia no lineal.

La presente invención se refiere a un aparato de detección submarina para detectar una o más burbujas que se originan desde un área extensa del lecho marino 40, o desde un área extensa de la estructura sumergida, por ejemplo, una tubería de gas del lecho marino o un cable de energía eléctrica. El aparato se indica generalmente mediante 100 en la figura 2 e incluye un cuerpo principal 110, una conexión umbilical 120 a una superficie acuática, y un dispositivo sensor 130. El aparato 100 es capaz de ser maniobrado en el ambiente acuático 10, por ejemplo ambiente oceánico, por los propulsores de fluido, impulsores y/o hélices accionadas. Beneficiosamente, el dispositivo sensor 130 incluye una o más cámaras fotográficas para examinar en la operación una vecindad espacial del aparato 100 cuando está en operación, por ejemplo para ayudar a maniobrar el aparato 100 cuando está en operación.

El dispositivo sensor 130 también incluye un dispositivo sensor 200 según se ilustra en la figura 3. El dispositivo sensor 200 incluye una primera estructura 210 para recolectar una o más burbujas, por ejemplo ¡mplementada como una estructura en forma de embudo sustancialmente frustocónica, que incluye un borde periférico inferior 220, una segunda estructura 230 ¡mplementada en una forma generalmente ascendente estrecha para espacialmente concentrar una o más burbujas recibidas en un área de recolección de burbuja definida por el borde periférico inferior 220, y una región de cuello 240 para recibir una o más burbujas concentradas juntas en la segunda estructura 230; la región de cuello 240 también se conoce como una "región de detección". Beneficiosamente, la región de cuello 240 tiene un área en sección transversal efectiva que es más pequeña que un área de recolección de burbuja definida por el borde periférico inferior 220. La región de cuello 240 incluye un dispositivo transductor 250 para detectar en la operación una o más burbujas recolectadas dentro de la región de concentración de burbuja 230 y elevándose en la región de cuello 240 mediante su flotabilidad intrínseca y/o por la ayuda de la fuerza del flujo de fluido proporcionado por una turbina o similar. Opcionalmente, la segunda estructura 230 se implementa de una manera sustancialmente frustocónica como se mencionó anteriormente, aunque otras formas de la región 230 son factibles para emplear al implementar la presente invención, por ejemplo, estructuras estrechas ascendentemente asimétricas de forma curvada y/o rectilínea.

Según se ilustra en la figura 4, el dispositivo transductor 250 incluye opcionalmente por lo menos un detector acústico el cual, en una forma más simple, se implementa como un resonador acústico 260 para escuchar el movimiento de una o más burbujas recolectadas 270 a través de la región de cuello 240 y generar una señal de sensor correspondiente S1. El aparato 100 incluye una unidad de procesamiento de señal 280 para el procesamiento de la señal S1 para generar una señal de salida S2 indicativa de una o más burbujas recolectadas 270. Opcionalmente, la unidad de procesamiento de señal 280 es operable para filtrar la señal S1, con respecto a la frecuencia de la señal, y después realiza un análisis de amplitud y de frecuencia de los componentes de la señal presentes en la señal filtrada S1 para generar la señal de salida S2, por ejemplo, realizando un análisis de espectro Fourier y/o un análisis de comparación con las placas termosensibles de la señal predeterminadas. Beneficiosamente, el análisis de la red neural de la señal filtrada S1 se emplea para identificar una presencia de una o más burbujas 270. Opcionalmente, la unidad de procesamiento de señal 280 se implementa usando el hardware de computación operable para ejecutar uno o más productos de software almacenados en los medios de almacenamiento de datos legibles por máquina; los productos de software son opcionalmente operables para emplear los filtros recurrentes digitales cuyos intervalos de frecuencia son dinámicamente modíficables para buscar los componentes antes mencionados en la señal S1 en varios intervalos de frecuencia, por ejemplo, de 10 Hz a 100 Hz, de 100 Hz a 1 kHz y así sucesivamente. Es decir, el dispositivo transductor 250 en tal caso se emplea para escuchar pasivamente los sonidos burbujeantes que ocurren dentro de la región de cuello 240, y entonces analizar los sonidos burbujeantes, principalmente la señal S1, para confirmar con alta confiabilidad sí o no una o más burbujas 270 son responsables de generar los sonidos burbujeantes.

Según se ilustra en la figura 5, la región de cuello 240 se proporciona beneficiosamente con una válvula 300 espacialmente debajo del dispositivo transductor 250, por ejemplo, debajo del resonador acústico 260. Opcionalmente, la válvula 300 se implementa como una válvula de mariposa accionada, aunque otros tipos de válvulas accionadas se pueden emplear opcionalmente, por ejemplo: (i) válvulas de aguja linealmente accionadas y válvulas deslizantes; y/o (¡i) uno o más cuerpos fluidamente inflables para obstruir el flujo de las burbujas cuando están en un estado fluidamente inflable, y para permitir un movimiento de estado fluidamente inflable de las burbujas 270 en la región de cuello 240.

El propósito de la válvula 300 es recolectar una o más burbujas 270 las cuales entonces se liberan posteriormente de forma periódica para la detección usando el dispositivo transductor 250; los dispositivos alternativos que dan lugar a tal recolección de burbujas para liberar periódicamente para propósitos de detección en el dispositivo transductor 250 están también dentro del alcance de la presente invención, por ejemplo, empleando una o más cavidades de recolección de burbuja accionada, las cuales son operables en un primer estado para recolectar las burbujas recibidas dentro del área definida por el borde periférico inferior 220, y son operables en un segundo estado para liberar las burbujas recolectadas para la detección a través del dispositivo transductor 250. Se implementan las cavidades de la recolección de burbuja, por ejemplo, usando uno o más componentes huecos con una o más aberturas de acceso asociadas las cuales se giran para cambiar entre el primero y segundo estado antes mencionados.

En operación, la válvula 300 se cierra periódicamente para recolectar una o más burbujas 270 debajo de la válvula 300, y después abierta para permitir que una o más burbujas 270 para progresar más allá del dispositivo transductor 250, por ejemplo, más allá del resonador acústico 260, para generar un sonido burbujeante claramente perceptible en la señal S1 la cual se procesa periódicamente por la unidad de procesamiento de señal 280 para generar la señal de salida S2. Opcionalmente, el abrir y cerrar la válvula de mariposa 300 está bajo el control de la unidad de procesamiento de señal 280. Cuando una o más burbujas 270 no estén presentes, abrir y cerrar la válvula 300 tiene poco efecto de la señal S1; inversamente, cuando una o más burbujas 270 están presentes, abrir la válvula 300 causa periódicamente una oleada que corresponde a una o más burbujas 270 cuando está presente lo cual es claramente perceptible como uno o más componentes perceptibles de la señal en la señal S1. Abrir y cerrar la válvula 300 pertenece, de acuerdo a la situación, a implementaciones alternativas de la válvula 300 según lo aclarado anteriormente.

Opcionalmente, el dispositivo sensor 200 se implementa de una manera activa, donde el fluido que fluye a través de la región de cuello 240 se cuestiona usando la radiación acústica y las señales acústicas transmitidas y/o reflejadas correspondientes detectadas y procesadas posteriormente en la unidad de procesamiento de señal 280; es decir el dispositivo transductor 250 se implementa beneficiosamente para ser capaz de funcionar de una manera interrogativa activa para detectar una o más burbujas 270 presentes en la región de cuello 240. Opcionalmente, se emplea la identificación óptico activo. En la figura 6, se muestra una configuración opcional para el dispositivo de sensor 200 donde uno o más transductores acústicos 350 emiten la radiación acústica a la región de cuello 240 a través de la cual los fluidos fluyen, por ejemplo, incluyendo potencialmente una o más burbujas 270. Uno o más transductores acústicos 350 se acoplan a la unidad de procesamiento de señal antes mencionada 280 la cual también incluye un dispositivo de fuente de señal 380 para excitar uno o más transductores 350. Beneficiosamente, uno o más transductores 350 se implementan como uno o más dispositivos piezoeléctricos y/o uno o más dispositivos electromagnéticos. Opcionalmente, uno o más transductores acústicos 350 se alojan en un alojamiento mutuamente común al resonador acústico 260.

Por otra parte, también se incluye uno o más sensores de recepción 360 para recibir la radiación transmitida y/o reflejada desde el fluido presente dentro de la región de cuello 240. Opcionalmente, un dispositivo de transductores anular se emplea para implementar uno o más de los transductores 350, 360, por ejemplo, según se ilustra en la figura 7 donde uno o más transductores 350 son operables para que se exciten individualmente o en grupos, y uno o más sensores 360 se emplean para recibir señales individualmente o en grupos. Por ejemplo, una pluralidad de sensores 360 se emplea para generar una pluralidad de señales S1 correspondiente, la cual se resta mutuamente para eliminar el ruido ambiental común en los sensores 360 y a las señales acústicas diferenciadas aisladas desde las mismas las cuales se influencian fuertemente por una o más burbujas 270 presentes dentro de la región de cuello 240. Tal forma de operación es capaz de usarse para detectar distribuciones transversalmente no uniformes de las burbujas 270 dentro de la región de cuello 240. Uno o más detectores acústicos 360 que generan la señal S1 se acopan a la unidad de procesamiento de señal 280 la cual realiza el análisis de la señal para generar la señal de salida S2 indicativa de la presencia de una o más burbujas 270 dentro de la región de cuello 240.

Con respecto a la figura 6, opcionalmente también con respecto a la figura 7, la unidad de procesamiento de señal 280 es operable para excitar uno o más transductores 350 en un intervalo de frecuencias y/o en una intervalo de intensidades, y recibe simultáneamente la señal S1 desde uno o más sensores 360. El intervalo de frecuencias se ubica beneficiosamente dentro de un intervalo de 1 kHz a 10 MHz, más preferible en un intervalo de 10 kHz a 5 MHz, y mayormente preferible en un intervalo de 100 kHz a 1 MHz. Por otra parte, el intervalo de frecuencias se emplea para obtener información con respecto al radio R0 de una o más burbujas 270 presentes en la región de cuello 240; la unidad de procesamiento de señal 280 es operable para aplicar la ecuación 1 (Eq. 1) anteriormente mencionada para computar el radio R0. Opcionalmente, la región de cuello 240 se equipa con los sensores adicionales para determinar varios parámetros en la ecuación 1 (Eq. 1), por ejemplo, la presión de agua estática p0 que pertenece con respecto a la región de cuello 240, y a una temperatura T con respecto a la región de cuello 240 desde la cual una densidad p del agua en la región de cuello 240 se puede computar por la unidad de procesamiento de señal 280; opcionalmente, los sensores adicionales se localizan espacialmente de forma local a la región de cuello 240. El intervalo de las intensidades se emplea para conducir una o más burbujas 270 cuando se presentan en la región de cuello 240 en grados progresivos de resonancia no lineal, por ejemplo para generar la segunda orden y armónicos más altos de la radiación acústica generada por uno o más transductores 350 y perceptible por uno o más sensores 360 para generar la señal S1. Opcionalmente, la válvula 300 se incluye espacialmente debajo de uno o más transductores y sensores 350, 360 para interrumpir periódicamente el flujo de fluido a través de la región de cuello 240, por ejemplo, para interrumpir periódicamente una o más burbujas 270, donde la falta de una o más burbujas 270 en la región de cuello 240 como un resultado de la válvula 300 que las previene de elevarse en una proximidad espacial de uno o más de los transductores y sensores 350, 360 resulta en un falta de componentes armónicos presentes en la señal S1 como la radiación acústica emitida desde uno o más transductores 350 que varían en intensidad.

La operación del aparato 100 ahora será descrita con referencia de la figura 2 a la figura 8. Según se ilustra en la figura 8, el aparato 100 se transporta en una cubierta 500 de un barco 520 a una locación acuática 530 por la cual una o más burbujas 270 dentro del ambiente acuático 10 serán investigadas.

Tales una o más burbujas 270 se presentan potencialmente desde uno o más de: la formación geológica 30 en la localización 530, el lecho marino 40 en la localización 530; la formación geológica 30; aparato 540 incluido en el lecho marino 40, por ejemplo, una tubería y/o un cable eléctrico y/o una embarcación acuática sumergida. Por ejemplo, la presente invención es útil cuando un cable submarino eléctricamente seleccionado desarrolla una avería en la aislación el cual no es perceptible a modo de detección de radiación electromagnética a causa de un protector conectado de forma electromagnética externo al cable que está intacto, pero el cual es detectable a modo de falla en la aislación del cable interno que da lugar al calentamiento y carbonización de materiales de plástico que ocasionan una o más burbujas de gas que se generará.

Cuando la embarcación 520 llega a la localización 530, el aparato 100 se levanta en el ambiente acuático 10, por ejemplo, usando una grúa montada sobre la cubierta 500. El aparato 10 se mueve alrededor dentro del ambiente acuático 10 mientras que busca una o más burbujas 270 por medio de la primera estructura 210 que recolecta una o más burbujas movibles ascendentemente 270 y que las dirige a través de la segunda estructura 230 a la región de cuello 240 y de tal modo al dispositivo de transductor 250 para la detección según se describió anteriormente. El aparato 100 se implementa convenientemente como un vehículo operado remotamente (ROV, por sus siglas en inglés), por ejemplo, en una manera de un submarino miniatura o similar. El aparato 100 es beneficiosamente operable para maniobrarse a través de control remoto desde la embarcación 520 y/o para maniobrarse autónomamente mediante el control local implementado dentro del aparato 100, por ejemplo, a través de un dispositivo de computación operable para ejecutar el software para dirigir el aparato 100 para buscar sistemáticamente una o más burbujas 270 dentro de una región espacial definida dentro de un ambiente acuático 10. Opcionalmente, el dispositivo de computadora es operable para dirigir el aparato 100 para implementar una búsqueda general de burbujas en un primer modo de operación, y para realizar una búsqueda cuidadosa dentro de una región dada en un segundo modo de operación en caso de que unas o más burbujas 270 se detecten en el primer modo de operación. Tal manera de funcionamiento del aparato 100 permite potencialmente en las áreas grandes del lecho marino 40 ser rastreadas por características y/o por estructuras que dan lugar a una o más burbujas 270. Por ejemplo, en el primer modo, se detectan las burbujas de gas 270, mientras que un análisis más detallado que incluye el análisis químico de las burbujas recolectadas 270 se realiza en el segundo modo.

Opcionalmente, la región de cuello 240 tiene un área en sección transversal horizontal que es menor que el 50% de un área de recolección de burbujas definida por el borde periférico inferior 220, más opcionalmente menos de 25% del área de recolección de burbuja del borde periférico inferior 220, y más opcionalmente menos que 10% del área de recolección de burbuja del borde periférico inferior 220. Opcionalmente, como ya se mencionó anteriormente, se ¡mplementa la segunda estructura 230 mientras que una estructura ascendentemente estrecha -sustancialmente frustocónica, una estructura generalmente estrecha ascendentemente, una estructura estrecha ascendentemente asimétrica, una estructura estrecha ascendentemente cuyo grado espacial se puede alterar dinámicamente en la operación, u opcionalmente cualquier combinación de tales implementaciones.

Opcionalmente, el aparato 100 incluye un dispositivo para recolectar una o más burbujas 270 después de que hayan pasado a través de la región de cuello 240 para el análisis posterior para determinar su naturaleza química, por ejemplo, metano, productos gaseosos rotos del aislamiento de material plástico eléctrico sobrecalentado, las burbujas de aire desde un submarino dañado sumergido y así sucesivamente. Opcionalmente, el análisis de una o más burbujas recolectadas 270 se realiza cuando el aparato 100 regresa a su embarcación correspondiente 520 y a la cubierta asociada 500. Alternativamente, el aparato 100 incluye uno o más analizadores de gas espacialmente integrado con el mismo para analizar una composición química de una o más burbujas recolectadas 270 desde la región de detección 240, por ejemplo, en tiempo real; tales uno o más analizadores de gas incluyen beneficiosamente por lo menos uno de los sensores ópticos infrarrojos, sensores electroquímicos, sensores de combustión (por ejemplo, Pellistor), sensores de gas semiconductores, sensores acústicos de gas.

El aparato 100 se adapta beneficiosamente para medir las burbujas de aceite presentes en agua y ascendiendo en la región de cuello 240, por ejemplo, elevando las fugas de oleoductos submarinos y de fugas de las válvulas de aceite submarinas, por ejemplo, asociadas con los cabezales del pozo submarino "Árbol de Navidad". Tales burbujas de aceite exhiben el comportamiento humedecido altamente viscoso desprovisto de efectos de resonancia como una función de intensidad de identificación de radiación ultrasónica. Sin embargo, tales burbujas de aceite tienen una densidad la cual frecuentemente es menor que el agua salina, que resulta en el movimiento de las burbujas en la región de cuello 240. El dispositivo transductor 250 se proporciona de una forma beneficiosamente opcional con un transductor transmisor acústico y un transductor receptor correspondiente para medir una impedancia acústica de la región del cuello 240 una función del tiempo. Mientras las burbujas de aceite entran y se originan a través de la región de cuello 240 en operación, el acoplamiento la eficacia de la energía acústica que se propaga desde el transductor transmisor al transductor del receptor se modula. Por ejemplo, si se excita el transductor transmisor usando una señal de amplitud y de frecuencia constantes, una señal de salida correspondiente desde el transductor receptor varía mientras las burbujas de aceite entran en la región de cuello 240. Al medir las variaciones temporales en la señal de salida del transductor receptor, por ejemplo, en la unidad de procesamiento de señal 280 mediante la filtración recurrente, Transformada Rápida de Fourier (FFT, por sus siglas en inglés) o similares, las firmas espectrales para las burbujas de gas y las burbujas de aceite son susceptibles a ser identificadas. Opcionalmente, la válvula 300 se usa en un estado cerrado para recolectar burbujas de gas y de aceite abajo de las mismas, y entonces cambian a un estado abierto para permitir que las burbujas de gas se eleven primero, seguido por las burbujas de aceite más adelante. Las características temporales del acoplamiento acústico entre el transductor transmisor y el transductor receptor, como al principio las burbujas de gas y después las burbujas de aceite, se elevan en la región de cuello 240 son capaces de proporcionar información valiosa con respecto a las fugas y a otros procesos que ocurren bajo el agua. Además, o alternativamente, el tiempo de vuelo de los pulsos de la radiación acústica a la propagación del transductor transmisor al transductor receptor determina una densidad de la región de cuello 240. Las variaciones temporales en el tiempo de vuelo se supervisan por la unidad de procesamiento de señal 280 para identificar y naturalizar las burbujas, ya sea de gas o aceite, propagando a través de la región de cuello 240.

Las modificaciones a las modalidades de la invención descritas anteriormente son posibles sin apartarse del alcance de la invención según se definió por las reivindicaciones anexadas. Las expresiones como, "incluye", "comprende", "incorpora", "consiste en", "tiene", "se" usan para describir y reivindicar la presente invención que se propone para interpretarlas de una manera no exclusiva, es decir, permitiendo que los artículos, componentes o elementos no explícitamente descritos también estén presentes. La referencia al singular se deberá también interpretar con relación al plural. Los números incluidos dentro de los paréntesis en las reivindicaciones anexadas se proponen para ayudar al entendimiento de las reivindicaciones y no se deberán interpretar de ninguna manera como limitantes de la materia reivindicada por medio de estas reivindicaciones.

Claims (28)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de detección submarina (100) para detectar una presencia de una o más burbujas (270) dentro de un ambiente acuático (10), caracterizado porque el aparato (100) incluye una primera estructura (210) que incluye un borde periférico inferior (220) para definir un área sobre la cual dicho aparato (100) es operable para recolectar una o más burbujas (270), una segunda estructura (230) para concentrar espacialmente una o más burbujas (270) recibidas dentro del área definida por el borde periférico inferior (220) en una región de detección (240), y un dispositivo de detección (240, 250) para detectar una o más burbujas (270) concentradas en operación mediante la estructura de concentración (210) que pasan a la región de detección (240) y para generar una señal de salida indicativa (S2) de una o más burbujas (270) que pasan a través de la región de detección (240).

2. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato (100) se adapta para detectar por lo menos una de: una o más burbujas de gas (270), una o más burbujas de aceite (270).

3. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la segunda estructura (230) se implementa como una estructura sustancialmente frustocónica para espacialmente definir un volumen en el cual una o más burbujas (270) se concentran en operación.

4. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque el dispositivo de detección (240, 250) incluye uno o más sensores (260, 300) para detectar pasivamente los sonidos generados por tales una o más burbujas (270) que pasan en la operación a través de la región de detección (240) para generar una señal detectada (S1), y un dispositivo de procesamiento de señal (280) para procesar la señal detectada (S1) para generar dicha señal de salida (S2) indicativa de una presencia y/o de una falta de presencia de una o más burbujas (270) dentro de la región de detección (240).

5. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho dispositivo de detección (240, 250) incluye una fuente de señal (380) para identificar en operación a la región de detección (240) usando una radiación de identificación, y uno o más sensores para detectar una o más burbujas (270) presentes en el área de detección (240) por medio de las porciones transmitidas y/o porciones reflejadas de la radiación de identificación .

6. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dicha fuente de señal (380) y uno o más sensores del dispositivo de detección (24, 250) se alojan dentro de una unidad mutuamente común.

7. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de detección (240, 250, 280) incluye una unidad de procesamiento de señal (280) para medir un tiempo de vuelo de la radiación de identificación a través de la región de detección (240) y/o una impedancia acústica de la región de detección (240) para determinar una presencia de una o más burbujas (270) que se elevan dentro de la región de detección (240).

8. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la fuente de señal para generar la radiación de identificación es ajustable en frecuencia y/o en amplitud para estimular la resonancia no lineal en una o más burbujas (270), y tal señal de salida (S2) indicativa de una o más burbujas (270) que están presentes en la región de detección (240) se generan mediante el dispositivo de detección (240, 250) desde los componentes de señal armónicos generados como consecuencia de la excitación de tal resonancia no lineal en una o más burbujas (270).

9. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho aparato (100) adicionalmente incluye un dispositivo (300) que interrumpe periódicamente en operación el abastecimiento de burbujas recolectadas (270) desde la estructura de concentración de burbujas (210) a la región de detección (240) para permitir que dicho aparato (100) distinga entre las señales del dispositivo de detección (240, 250) indicativas de las burbujas (270) que están presentes en la región de detección (240), y las indicativas de las burbujas (270) que están ausentes desde la región de detección (240).

10. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho dispositivo interrumpe periódicamente en operación el abastecimiento de las burbujas recolectadas (270) desde la primera estructura (210) a la región de detección (240) que incluye por lo menos uno de: (i) una válvula accionada (300) espacialmente localizada en la operación debajo de dicho dispositivo de detección (240, 250); y (ii) un dispositivo de recolección de burbujas accionado que es operable para liberar periódicamente una o más burbujas recolectadas (270) desde el mismo en la región de detección (240).

11. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tal región de detección (240) adicionalmente incluye con respecto a la misma un sensor de temperatura y un sensor de presión para permitir al dispositivo de procesamiento de señal (280) determinar los tamaños de una o más burbujas (270) de sus frecuencias resonantes no lineales medidas.

12. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho aparato (100) se adapta para montarse sobre un vehículo operado remotamente (ROV, por sus siglas en inglés) para la operación.

13. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la región de detección (240) se proporciona con un dispositivo analizador de gas para analizar una composición de una o más burbujas (270) que pasan en operación a través de la región de detección (240).

14. Un aparato de detección submarina (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de procesamiento de señal (280) es operable para excitar al dispositivo de detección (240, 250) en una frecuencia en un intervalo de 1 kHz a 10 MHz, más preferible en un intervalo de 10 kHz a 5 MHz, y más preferiblemente en un intervalo de 100 kHz a 1 MHz.

15. Un método de emplear un aparato de detección submarina (100) para detectar una presencia de una o más burbujas (270) dentro de un ambiente acuático (10), caracterizado porque dicho método incluye: (a) usar una primera estructura (210) que incluye un borde periférico inferior (220) para definir un área para dicho aparato (100) para recolectar una o más burbujas (270); (b) usar una segunda estructura (230) para concentrar espacialmente una o más burbujas (270) recibidas dentro del área definida por el borde periférico inferior (220) en una región de detección (240); y (c) usar un dispositivo de detección (240, 250) para detectar una o más burbujas (270) concentradas en la operación por la segunda estructura (210) en la región de detección (240) y generar una señal de salida (S2) indicativa de una o más burbujas (270) que pasan a través de la reglón de detección (240).

16. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque dicho método incluye el empleo de tal dispositivo de procesamiento de señal (280) para detectar por lo menos uno de: uno o más burbujas de gas (270), uno o más burbujas de aceite (270).

17. Un método de acuerdo con la reivindicación 15 o 16, caracterizado porque dicho método incluye implementar dicha segunda estructura (230) como una estructura sustancialmente frustocónica para definir espacialmente un volumen en el cual una o más burbujas (270) se concentran en la operación.

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, 16 o 17, caracterizado porque dicho método incluye emplear uno o más sensores (300) en los dispositivos de detección (240, 250) para detectar pasivamente los sonidos generados por una o más burbujas (270) que pasan en operación a través de la región de detección (240) para generar una señal detectada (S1), y emplear un dispositivo de procesamiento de señal (280) para procesar la señal detectada (S1) para generar dicha señal de salida (S2) indicativa de una presencia y/o de una falta de presencia de una o más burbujas (270) dentro de la región de detección (240).

19. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, 16, 17 o 18, caracterizados porque dicho método incluye emplear una fuente de señal (380) de dicho dispositivo de detección (240, 250) para identificar en operación la región de detección (240) usando una radiación de identificación correspondiente, y empleando uno o más sensores para detectar una o más burbujas (270) presentes en el área de detección (240) por medio de las porciones transmitidas y/o de las porciones reflejadas de la radiación de identificación .

20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque dicho método incluye emplear una unidad de procesamiento de señal (280) en el dispositivo de detección (240, 250, 280) para medir un tiempo de recorrido de la radiación de identificación a través de la región de detección (240) y/o una impedancia acústica de la región de detección (240) para determinar una presencia de una o más burbujas (270) que se elevan dentro de la región de detección (240).

21. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque dicho método incluye el ajuste en frecuencia y/o en amplitud de la fuente de señal para generar la radiación de identificación para estimular la resonancia no lineal en una o más burbujas (270), y determinar desde tal señal (S1) indicativa una o más burbujas (270) presentes en los componentes de señal armónica de la región de detección (240) generados como una consecuencia de la excitación de dicha resonancia no lineal en una o más burbujas (270) para generar la señal de salida (S2) para proporcionar la señal de salida (S2).

22. Un método de acuerdo con la reivindicación 5 a 21, caracterizado porque dicho método adicionalmente incluye un dispositivo (300) que interrumpe periódicamente en operación un abastecimiento de burbujas recolectadas (270) desde la estructura de concentración de burbuja (210) a la región de detección (240) para permitir a dicho aparato (100) distinguir entre las señales del dispositivo de detección (240, 250) indicativas de las burbujas (270) que están presentes en la región de detección (240), y las indicativas de las burbujas (270) que están ausentes desde la región de detección (240).

23. Un método de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque el método incluye implementar el dispositivo para interrumpir periódicamente en operación el abastecimiento de las burbujas recolectadas (270) desde la segunda estructura (210) a la región de detección (240) para incluir por lo menos uno de: (i) una válvula espacialmente accionada (300) localizada en operación debajo de tal dispositivo de detección (240, 250); y (ii) un dispositivo de recolección de burbujas accionado que es operable para liberar periódicamente una o más burbujas recolectadas (270) desde el mismo en la región de detección

24. Un método de acuerdo con la reivindicación 15 a 23, caracterizado porque dicho método incluye utilizar con respecto de la región de detección (240) un sensor de temperatura y un sensor de presión para permitir al dispositivo de procesamiento de señal (280) determinar los tamaños de una o más burbujas (270) de sus frecuencias resonantes no lineales medidas.

25. Un método de acuerdo con la reivindicación 15 a 24, caracterizado porque dicho método incluye implementar dicho aparato (100) para montar sobre un vehículo operado remotamente (ROV, por sus siglas en inglés) para la operación.

26. Un método de acuerdo con la reivindicación 15 a 25, caracterizado porque el método incluye proporcionar dicha región de detección (240) con un dispositivo analizador de gas para analizar una composición de una o más burbujas (270) que pasan en operación a través de la región de detección (240).

27. Un método de acuerdo con la reivindicación 15 a 26, caracterizado porque dicho método incluye la operación del dispositivo de procesamiento de señal (280) para excitar el dispositivo de detección (240, 250) a una frecuencia en un intervalo de 1 kHz a 10 MHz, de manera más preferible en un intervalo de 10 kHz a 5 MHz, y de manera mayormente preferible en un intervalo de 100 kHz a 1 MHz.

28. Un producto de software registrado en un medio de almacenamiento de datos legibles por máquina, caracterizado porque dicho producto de software es ejecutable en el hardware de computación (280) para implementar un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 27.