MXPA03001588A

MXPA03001588A - Compuertas de control.

Info

Publication number: MXPA03001588A
Application number: MXPA03001588A
Authority: MX
Inventors: David Aughton
Original assignee: Rubicon Res Pty Ltd
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2004-06-25
Also published as: AU2001283691B2; EP1830005B1; BRPI0113419B1; BRPI0117317B1; EP2280121A3; US7614824B2; DE60128702T2; US7244078B2; US20060056915A1; US7461999B2; EP1830005A1; CA2781640A1; CN1466643A; EP2281949A2; CA2420241C; WO2002016698A1; EP1311728B1; US20060083592A1; BR0113419A; EP1311728A1

Abstract

La invencion proporciona una compuerta de control (10) adaptada para instalarse a traves del un canal (12) para liquidos. La compuerta de control (10) tiene un miembro de barrera (22) que esta montado por pivote, en o adyacente a la base (20) del canal de flujo (12) y al menos un miembro lateral (26) unido al miembro de barrera (22). Un medio accionador (34) coopera con el al menos un miembro lateral (26) o miembro central, para permitir la elevacion y descenso del miembro de barrera (22) para regular el flujo de liquido a traves de la compuerta de control (10). Tambien se describe un metodo de medicion del flujo a traves de una compuerta de control. La figura mas representativa de la invencion es la numero 1.

Description

COMPUERTAS DE CONTROL Esta invención se refiere a compuertas de control para el control del flujo y nivel de líquidos, y a mecanismos de elevación para esas compuertas .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las compuertas de control se usan comúnmente para regular el flujo y el nivel del agua que se encuentra en canales de agua, especialmente para irrigación. Las compuertas de control son típicamente del tipo corrediza en el sentido vertical, por ejemplo como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4726709; del tipo control radial, por ejemplo como se describe en la Patente de loa Estados Unidos de Norteamérica No. 5516230; o del tipo giro descendente, por ejemplo como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4073147. Esas compuertas han probado ser populares pero requieren de motores grandes o de dispositivos de accionamiento complejos, para elevar las compuertas en contra del peso del agua, del flujo del agua o del peso de la compuerta.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar una compuerta de control que reduzca los requerimientos del par de torsión del motor, para elevar la compuerta de control . Un objeto adicional de otro aspecto de la invención es proporcionar un medio de medición del flujo a través de la compuerta . Un objeto adicional de otro aspecto más de la invención es proporcionar una compuerta de control con un mecanismo de elevación asociado que pueda ser ensamblado como una unidad independiente que pueda ser adaptada a estructuras de regulación existentes. Un objeto adicional de la invención es proporcionar un mecanismo de elevación para compuertas de control, que pueda ser integrado a la construcción de compuertas de control, o adaptado a compuertas de control existentes. Teniendo en cuenta estos objetos, la presente invención, en un primer aspecto, proporciona una compuerta de control adaptada para instalarse a través de un canal para líquidos, la compuerta de control tiene un miembro de barrera que está montado por pivote, en o adyacente a la base del canal de flujo, y al menos un miembro lateral o miembro central unido al miembro de barrera, un medio accionador que coopera con el al menos un miembro lateral o miembro central, para permitir la elevación y descenso del miembro de barrera, para regular el flujo del líquido a través de la compuerta de control . Preferentemente el al menos un miembro lateral o miembro central tiene una sección arqueada circular que coopera con el medio accionador. En una modalidad el medio accionador incluye una cremallera o cadena sobre la sección arqueada circular, que coopera con un piñón, tornillo sin fin o rueda dentada accionada. En una modalidad preferida se proporcionan dos miembros laterales y esos miembros laterales se acoplan de manera obturada, con una estructura de soporte que se encuentra dentro del canal de flujo. En una modalidad adicional el medio accionador incluye un carrete arrollador que coopera con al menos un cable, a lo largo o paralelo a la sección arqueada circular, por lo cual el arrollamiento o desenrollamiento del al menos un cable, en el carrete, causará el movimiento de la compuerta de control. En una modalidad adicional, la sección arqueada circular puede incluir una pestaña que se proyecta dentro del flujo de líquido para alterar las características de flujo a través de la compuerta de control . En otro aspecto de la invención se proporciona un dispositivo elevador para una compuerta de control, que tiene un miembro de barrera móvil que controla el flujo de líquido a través de la compuerta de control, el dispositivo de elevación incluye al menos un miembro de acoplamiento que se extiende por la longitud del miembro de barrera y al menos un miembro accionado que coopera con el al menos un miembro de acoplamiento, para causar la elevación de la barrera móvil, con la rotación del al menos un miembro accionador. Preferentemente el al menos un miembro accionado incluye un piñón diferencial, un engranaje de tornillo sin fin, una rueda dentada, un carrete o polea, y el al menos un miembro de acoplamiento incluye una cremallera, una cadena o al menos un cable bajo tensión. En otro aspecto de la invención se proporciona un dispositivo móvil para controlar el movimiento de un miembro de barrera, el dispositivo móvil incluye al menos un miembro de acoplamiento que se extiende por la longitud o un lado del miembro de barrera, y al menos un miembro accionador que coopera con el al menos un miembro de acoplamiento, para causar el movimiento de la barrera, con la rotación del al menos un miembro accionador. Preferentemente el miembro de acoplamiento es un par de cables opuestos asegurados a el al menos un miembro accionador en la forma de un miembro de carrete, del cual se enrollan y desenrollan los cables, del miembro de carrete. En una modalidad práctica el miembro de carrete puede moverse también axialmente durante la rotación, para permitir que los cables se enrollen y desenrollen, directamente, del miembro de carrete, en una posición substancialmente constante sobre el miembro de carrete. Todavía en un aspecto adicional de la invención se proporciona un dispositivo de estabilización del flujo, para la compuerta de control de flujo, para la regulación del flujo de líquido a lo largo de un canal, el dispositivo para la estabilización del flujo incluye una placa para dirección del flujo unida por pivote a la compuerta de control, la placa para dirección del flujo está adaptada para permitir que el líquido que pase a través de la compuerta de control salga de la compuerta de control, substancialmente paralelo al piso del canal. Preferentemente la placa para la dirección del flujo se encuentra unida por pivote a una placa pivotable, sobre la cual fluye el líquido y la placa para la dirección del flujo conserva una posición substancialmente paralela con respecto al piso del canal. En una modalidad preferida la placa para la dirección del flujo forma un lado de un paralelogramo en donde el lado opuesto se encuentra fijo en una posición paralela al piso del canal. Todavía en un aspecto adicional de la invención se proporciona un método para medir el flujo de un líquido a través de una compuerta en un canal, el método incluye los pasos de medir la presión del líquido en una primera posición corriente arriba de la compuerta, medir la presión del líquido en una segunda posición corriente abajo de la compuerta, medir la posición de apertura de la compuerta y calcular el flujo usando un algoritmo basado en las mediciones. Se prefiere que las mediciones se realicen adyacentes a la compuerta. Preferentemente el algoritmo se determina usando un método de identificación de sistemas. Todavía en otro aspecto de la invención se proporciona un dispositivo para medir el flujo de un líquido a través de una compuerta en un canal, el dispositivo tiene un primer sensor de presión para medir la presión del líquido en una primera posición corriente arriba de la compuerta, un segundo sensor de presión para medir la presión del líquido en una segunda posición corriente abajo de la compuerta, un sensor de apertura para medir la posición de apertura de la compuerta, y medios de cómputo para calcular el flujo usando un algoritmo en base a las mediciones . En un aspecto adicional preferido se proporciona una compuerta de control adaptada para instalarse a través de un canal para líquidos, la compuerta de control tiene un primer miembro de estructura adaptado para asegurarse al canal, un segundo miembro de estructura que coopera en forma deslizable con el primer miembro de estructura, el segundo miembro de estructura incluye una compuerta para controlar el flujo de líquido a través del mismo, y medios obturadores sobre el segundo miembro de estructura, para proporcionar obturación entre la compuerta y el segundo miembro de estructura . Preferentemente el medio obturador es una junta continua localizada sobre o dentro del segundo miembro de estructura.- Se prefiere que la junta continua incluya una pluralidad de rebordes paralelos que empalmen en la compuerta para proporcionar un efecto obturador positivo. ' Todavía en un aspecto adicional de la invención se proporciona un método para medir el flujo de un líquido a través de una compuerta en un canal, el método incluye los pasos de proporcionar al menos un sensor, en o adyacente a la compuerta, medir la salida del al menos un sensor, y calcular el flujo a través de la compuerta, usando un algoritmo basado en las mediciones. Preferentemente el algoritmo se determina usando un método de identificación de sistemas. Preferentemente las mediciones pueden realizarse usando sensores de presión, inductivos magnéticos, de sonar u otros tipos de sensores apropiados y/o una combinación de sensores diferentes. Preferentemente la posición de apertura de la compuerta se mide también y esta medición se incluye también en la determinación del algoritmo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A fin de que la invención pueda ser comprendida más fácilmente y para un efecto práctico, se hará ahora referencia a los dibujos adjuntos, en los que: La figura 1 es una vista en perspectiva de una compuerta de control hecha de conformidad con la invención; La figura 2 es una vista lateral parcial de la compuerta de control mostrada en la figura 1; La figura 3 es una vista lateral parcial de la compuerta de control mostrada en la figura 1, con una segunda modalidad de un mecanismo accionador de la compuerta de control ; La figura 4 es una vista lateral parcial de la compuerta de control mostrada en la figura 1, con una tercera modalidad de un mecanismo accionador de la compuerta de control ; La figura 5 es una vista en planta de la compuerta de control mostrada en la figura 1, con una cuarta modalidad de un mecanismo accionador de la compuerta de control ; La figura 6 es una vista en planta de la compuerta de control mostrada en la figura 1, con una quinta modalidad de un mecanismo accionador de la compuerta de control La figura 7 es una vista en planta de la compuerta de control mostrada en la figura 1, con una sexta modalidad de un mecanismo accionador de la compuerta de control ; La figura 8 es una vista en planta y una vista lateral de la compuerta de control mostrada en la figura 1, con una séptima modalidad de un mecanismo accionador de la compuerta de control; La figura 9 es una vista de sección transversal, a lo largo y en la dirección de las flechas 9-9 de la figura 8; La figura 10 es una vista en perspectiva de una compuerta de control que tiene el mecanismo de la compuerta de control, tal como se muestra en la figura 5, La figura 11 es una vista en perspectiva de un segundo tipo de compuerta de control, que tiene el mecanismo de la compuerta de control tal como se muestra en la figura 5; La figura 12 es una vista en perspectiva de la compuerta de control mostrada en la figura 1, que tiene un dispositivo para la estabilización del flujo; La figura 13 es una vista lateral de la compuerta de control mostrada en la figura 12, con la compuerta mostrada en un modo cerrado al flujo La figura 14 es una vista lateral de la compuerta de control mostrada en la figura 12, con la compuerta mostrada en un modo abierto al fluje- Las figuras de la 15 a la 19 ilustran una variación de la compuerta de control mostrada en la figura 1, que muestra la secuencia de ensamblaje de la compuerta de control ; La figura 15 es una vista en perspectiva que muestra el ajuste del miembro obturador a la estructura de soporte ,- La figura 16 es una vista en perspectiva que muestra la estructura exterior que recibe la estructura de soporte, con el miembro de barrera unido por pivote a la misma ; La figura 17 es una vista de sección transversal, a lo largo y en la dirección de las flechas 17-17 mostradas en la figura 16, pero que incluye la estructura exterior; La figura 18 es una vista lateral que muestra la obturación del miembro de barrera al miembro obturador de la compuerta de control mostrada en la dirección de la flecha 18-18 de la figura 16; y La figura 19 es una vista similar a la de la figura 1 que muestra una modalidad adicional de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS En toda la descripción y dibujos se han usado los mismos números de referencia en la forma de números enteros similares, para evitar repetición de la descripción. En las figuras 1 y 2 de los dibujos se muestra una compuerta de control 10 para controlar el flujo de agua a través de un canal 12. El canal 12 puede ser un drenaje, canal de irrigación u otro curso de agua en donde deba regularse el flujo. En esta modalidad el canal 12 tiene un par de paredes laterales 14, 16 y un piso 17 en la forma de un canal con forma de U. Aunque se muestra un canal con forma de U, el canal podría ser de cualquier forma, por ejemplo circular, trapezoidal o de otra forma. El canal 12 está formado preferentemente de concreto para facilitar la construcción y un flujo suave del agua. Preferentemente se cortan hendiduras (no mostradas) en las paredes laterales opuestas 14, 16 para la recepción de una estructura de soporte 18 de la compuerta de control 10. La estructura de soporte 18 tiene forma de U y se deslizará dentro de las hendiduras para una instalación fácil. La estructura de soporte 18 se enclava en las hendiduras u otra estructura, para proporcionar estabilidad estructural para el ensamble. El miembro de barrera 22 está montado por -pivote a la estructura de soporte 18. El miembro de barrera 22 se forma desde una placa inferior 24 y un par de placas laterales arqueadas, circulares 26, 28. El miembro de barrera 22 puede pivotar hasta una posición totalmente cerrada, en donde la placa inferior 24 sea substancialmente vertical a una posición totalmente abierta, en donde la placa inferior 24 esté substancialmente horizontal. Colocando la placa inferior 24 en una posición entre las posiciones totalmente abierta y totalmente cerrada, se puede controlar la tasa de flujo de agua. Las placas laterales 26, 28 tienen una sección angular recta, con una sección arqueada circular 30 a lo largo de la hipotenusa. La sección angular recta puede ser substituida por un ángulo de más o menos 90 si se requiere. La placa inferior 24 es rectangular o cuadrada, dependiendo de las mediciones del canal 12. Las juntas 32, por ejemplo tiras obturadoras, se extienden a lo largo de la longitud de la estructura de soporte 18 para proporcionar una junta hermética al agua con el miembro de barrera 22 y prevenir que el agua derive flujo a través del miembro de barrera 22. En una modalidad práctica se proporciona una tira obturadora continua sobre cada lado del pivote para el miembro de barrera 22 y se fijan con la estructura de soporte 18 y se extienden en la longitud total del miembro de soporte 18. A fin de controlar el flujo en forma exacta, se usa un motor 34 para elevar el miembro de barrera 22. El motor 34 puede ser monitoreado a través de un medio de circuito (no mostrado) para determinar la ubicación del miembro de barrera 22 o mediante un interruptor (no mostrado) para la operación manual. El motor 34 se acopla a una caja de engranajes reductores 36 que tiene un eje de salida 38 soportado por cojinetes 40 sobre cada lado del canal 12. Los piñones diferenciales 42 se aseguran al eje 38 y se engranan con unas cremalleras 44, 46 sobre la periferia exterior de las placas laterales respectivas 26, 28. Los piñones diferenciales 42 están localizados directamente arriba del punto de pivote para el miembro de barrera 22. La disposición de las cremalleras 44, 46 y de los piñones diferenciales 42 proporciona una gran ventaja mecánica que permite que se usen motores de menor capacidad 34, en vista al menor requerimiento de par de torsión, necesario para levantar el miembro de barrera 22. Durante el uso, el motor 34 es monitoreado preferentemente a través de un panel de control (no mostrado) al cual pueden estar conectadas una pluralidad de compuertas de control 10. El motor 34 puede ser seleccionado o su selección puede retirarse para controlar el ángulo de la placa inferior 24 con respecto al piso 17 del canal 12. Al tener sensores de presión (no mostrados) en el canal, el flujo de agua a través de la compuerta de control puede medirse y variarse elevando la placa inferior 24 mediante la acción de la cremallera y el piñón, de las cremalleras 44, 46 y piñones diferenciales 42 con la rotación del eje 38 por el motor 34 bajo monitoreo del panel de control. Se prefiere que se use un par de sensores de presión y que estos se monten sobre la estructura de soporte 18 corriente arriba y corriente abajo, respectivamente. Estos sensores pueden ser colocados en cualquier parte sobre la estructura de soporte, pero preferentemente adyacentes a la parte inferior de la misma, sobre el costado de la estructura de soporte 18. Con las mediciones del par de sensores de presión junto con la medición de la apertura de la compuerta, el flujo puede ser calculado a través de un medio de cómputo que se encuentre dentro del panel de control, usando la técnica conocida de "identificación de sistemas" . La expresión "identificación de sistemas" usada en esta descripción se refiere a la técnica conocida de derivar un modelo de sistema a partir de datos experimentales. Consiste en sugerir una representación matemática apropiada para el modelo del sistema de interés, seguido de un proceso de ajuste en el que la representación particular se optimiza a fin de reproducir tan cerca como sea posible, las observaciones experimentales temporizadas del sistema. La metodología proporciona un medio para comparar diferentes modelos y clasificarlos de acuerdo a su capacidad para reproducir el comportamiento del sistema. La identificación de sistemas es un subtópico particular en la teoría de sistemas matemáticos y también en estadística. La técnica de identificación de sistemas permitirá el desarrollo de una relación específica para cada compuerta en un sistema de múltiples compuertas. El agua fluirá en la dirección indicada por la flecha 48 y fluirá encima de la placa inferior 24 en la posición mostrada en la figura 1. Cuando la placa inferior 24 esté vertical, todo el flujo será detenido ya que la placa inferior 24 bloqueará todo el flujo. Las juntas 32 asegurarán que no hayan fugas entre la estructura de soporte 18 y el miembro de barrera 22. La figura 3 muestra una modalidad similar a la mostrada en la figura 2 pero la cremallera 50 se encuentra localizada en el costado de la sección arqueada circular 30 como parte de una pestaña, y el piñón diferencial 42 se encuentra localizado debajo de la cremallera 50. La figura 4 muestra una modalidad similar a la mostrada en la figura 2, excepto que la cremallera 46 ha sido reemplazada por una cadena 52 a lo largo de la periferia de la sección arqueada circular 30 y el piñón diferencial 42 ha sido reemplazado por una rueda dentada 53. Un engranaje de tornillos sin fin podría reemplazar también el piñón diferencial 42 y una guía de tornillos sin fin podría reemplazar la cremallera 50. La figura 5 muestra una modalidad similar a la de la figura 1 pero el piñón diferencial 42 ha sido reemplazado por un carrete 54 y una cremallera 50 ha sido reemplazada por los cables 56, 58. El cable 56 es guiado a lo largo del borde periférico de la sección arqueada circular 30 y está asegurado en un extremo del miembro de barrera 22 y en el otro extremo 60 al carrete 54, después de formar una vuelta alrededor del mismo. Similarmente el cable 58 es guiado a lo largo del borde periférico de la sección arqueada circular 30 y está asegurado en el extremo opuesto del miembro de barrera 22 y en el otro extremo 62 al carrete 54, después de dar vuelta alrededor del mismo. La colocación de los cables 56, 58 podría hacerse mediante el uso de un canal sobre la sección arqueada circular 30 o una pestaña sobre la misma. La rotación del carrete 54 mediante el eje 38 causará la elevación del miembro de barrera 22 por cualquier cable 56 que sea desenrollado del carrete 54 mientras el cable 58 sea enrollado sobre el carrete 54 o viceversa. El carrete 54 está localizado muy cerca de la sección arqueada circular 30 y bajo tensión para asegurar que los cables 56, 58 no se eleven de su contacto periférico con la misma y maximiza la ventaja mecánica obtenida de esta ubicación. La figura 6 muestra una modalidad similar a la de la figura 5 pero únicamente hay un cable 64 que está asegurado en cada extremo de la sección arqueada circular 30 y al carrete 54. La rotación del carrete 54 alargará o acortará los lados opuestos del cable 64 del carrete 54, dependiendo de la dirección de rotación. La figura 7 muestra una modalidad similar a la de la figura 5, pero únicamente hay un cable 66 que está asegurado en cada extremo de la sección arqueada circular 30. El cable 66 da vueltas alrededor del carrete 54 bajo tensión, por un par de vueltas, para proporcionar una fuerza de fricción suficiente para evitar el deslizamiento del cable 66 sobre el carrete 5 . La figura 8 muestra una modalidad similar a la de la figura 7, excepto que el carrete 54 está reemplazado por una polea 68 que es accionada por un cable continuo 70 que se enrolla alrededor de un carrete central 72 bajo tensión. El carrete central 72 es accionado por el motor 34. El carrete central 72 tiene también un cable continuo similar 74 para el acoplamiento a la placa lateral opuesta 28. En las modalidades mostradas en las figuras de la 5 a la 8, los carretes 54, 72 pueden moverse también axialmente durante la rotación, para permitir que los cables sean colocados sobre los carretes, en una posición axial substancialmente constante a lo largo de los carretes. Ese movimiento axial de los carretes 54, 72 proporcionará un acomodo o retiro uniformes, de los cables, de los carretes 54, 72. La figura 10 ilustra cómo pueden usarse también los mecanismos de elevación mostrados en las figuras de la 1 a la 9, para una compuerta radial estándar 76. La compuerta radial 76 tiene una parte de placa cilindrica 78 que en su posición cerrada descansará sobre el piso 17 del canal 12. Las estructuras laterales 80, 82 están unidas a lo largo de las periferias opuestas de la placa 78 para completar la compuerta radial 76. Los pivotes 84, 86 sobre las estructuras laterales 80, 82 cooperan con las paredes laterales 14, 16 del canal 12 para permitir que la compuerta radial 76 gire hacia arriba y permita que el agua fluya por debajo. Se proporcionan juntas (no mostradas) sobre el borde inferior de la placa 78 y sobre ambos bordes circulares de la placa 78 para asegurar que no haya fugas a través de la compuerta. Esta modalidad muestra el uso del mecanismo de elevación mostrado en la figura 5. Los cables 56, 58 se aseguran en cada extremo de la placa 78 y se extienden a lo largo de la superficie exterior de la placa 78. La figura 11 ilustra cómo se pueden usar también los mecanismos de elevación mostrados en las figuras de la 1 a la 9, para una compuerta corrediza en el sentido vertical, estándar, 88. La corredera 90 puede moverse hacia arriba y hacia abajo dentro de la estructura con forma de U 92 que está fija a las paredes laterales 14, 16 del canal 12. La estructura 92 se extiende por arriba del canal 12 para proporcionar guía para la corredera 90 cuando se eleve completamente. El agua puede fluir a través del espacio libre 94 formado entre la parte inferior de la estructura 92 y la parte inferior de la corredera 90. Se proporcionan juntas (no mostradas) dentro de la estructura 92 para asegurar que no haya fugas a través de la compuerta 88. Las figuras de la 12 a la 14 muestran la misma modalidad mostrada en las figuras 1 y 2 pero con la adición de un dispositivo para la estabilización del flujo 96. En esta modalidad el dispositivo para la estabilización del flujo 96 es una placa 98 que se extiende por todo lo ancho de la placa inferior 24. La placa 98 está montada por pivote a la placa inferior 24 mediante la bisagra 100. Un par de brazos de extensión 102 (únicamente se muestra 1) se extienden paralelos al piso 17 del canal 12 y son del mismo ancho que el ancho de la placa 98. Un par de varillas o tirantes 104 se encuentran unidas por pivote en cada extremo a un brazo de extensión respectivo 102 y al borde libre 106 de la placa 98. Las varillas o tirantes 104 serán de la misma longitud que la placa inferior 24. De esta manera, el borde lateral de la placa inferior 24, la placa 98, una varilla o tirante respectivo 104 y un brazo de extensión respectivo 102, formarán un paralelogramo móvil. Como los brazos de extensión 102 están fijos en su relación paralela con el piso 17 del canal 12, entonces la placa 98 estará también en una relación substancialmente paralela con el piso 17 cuando se levante la placa inferior 24. Sin la placa 98 el agua fluirá por encima de la placa inferior 24 y creará turbulencia cuando abandone la placa inferior 24 para salir de la compuerta de control. La placa 98 mantendrá una trayectoria de flujo horizontal para el agua, a medida que salga de la compuerta de control. Las figuras 13 y 14 muestran un flujo cerrado y un flujo abierto, respectivamente, y puede verse claramente que la trayectoria de flujo horizontal se mantiene a cualquier flujo. La placa 98 reducirá la turbulencia que podría esperarse cuando el agua salga de una compuerta de control de flujo .

En la modalidad mostrada en las figuras 15 y 16 se ilustra el ensamble de la compuerta de control 10. Una estructura exterior 110 reemplaza las hendiduras en el canal 12 para la recepción de la estructura de soporte 18. La estructura exterior 110 es una estructura con forma de U con secciones verticales 112, 114 y una sección inferior 116. Las secciones 112, 114, 116 tienen un perfil con forma de U y están aseguradas a las paredes laterales 14, 16 e inferior 17 del canal 12. La fijación puede ser mediante sujetadores, adhesivo o cualquier otro medio apropiado. La estructura exterior 110 es rellenada con lechada de cemento, sellada mediante selladores del tipo silicona u otros agentes impermeables al agua, para prevenir las fugas entre el canal 12 y la estructura exterior 110. La estructura de soporte 18, tal como se describió previamente, tiene un miembro de barrera 22 unido por pivote a la misma. La estructura de soporte 18 en esta modalidad está formada como una sección cuadrada o rectangular hueca, y tiene brazos laterales 118, 120 que se unen al brazo inferior 122. La forma de la estructura de soporte 18 y de la estructura exterior 110 no está limitada a las formas mostradas en las modalidades preferidas, ya que pueden variar para ajustarse a los requerimientos . Como ejemplos se pueden usar perfiles extruidos de formas circulares o triangulares. La junta 32 se monta como una tira continua en las caras, orientadas hacia dentro, de los brazos laterales 118, 120 y del brazo inferior 122. La junta 32 se extiende preferentemente encima de los bordes opuestos de la estructura tal como se observa en 124 (figura 17) . Este saliente 124 proporcionará una junta entre la estructura exterior 110 y la estructura de soporte 18 para prevenir la fuga entre las mismas. La junta 32 puede ser de cualquier perfil apropiado, pero la modalidad preferida tiene un par de rebordes paralelos 126, 128 que proporcionan una junta muy efectiva con el miembro de barrera 22. El saliente doble proporcionará una junta doble excelente para el punto de pivote del miembro de barrera 22 tal como se muestra en la figura 18 y para las placas laterales 26, 28. Durante el uso, la estructura de soporte 18 con el miembro de barrera 22 ajustado a la misma, será guiada a su posición en las secciones verticales 112, 114 y hacia el acoplamiento obturador con la sección inferior 116. Los salientes 124 asegurarán que no haya fugas entre la estructura exterior 110 y la estructura de soporte 18. La estructura de soporte 18 se enclavará después en la estructura exterior 110. Si el miembro de barrera 22 necesita ser reparado, o debe colocarse un tipo diferente de miembro de barrera (por ejemplo una compuerta radial tal como se muestra en la figura 10, o una compuerta de control corrediza en el sentido vertical, tal como se muestra en la figura 11) , es fácil retirar la estructura de soporte 110 con el miembro de barrera 22. Los sensores de presión 130, 132 (figura 15) están localizados corriente arriba y corriente abajo de la compuerta de control 10 y preferentemente sobre la estructura de soporte 18. En la modalidad preferida los sensores de presión 130, 132 están localizados en un punto inmediatamente corriente arriba de la junta 32 y en un punto inmediatamente corriente abajo de la junta 32, es decir a cada lado de los resaltos 126, 128. El tipo de sensores usados puede variar para adaptarse a la naturaleza del flujo que se vaya a medir, y la invención no está limitada al tipo de sensor usado, a su posición o al número de sensores usados. La modalidad mostrada en la figura 19 es una variación de la modalidad mostrada en la figura 1. La adición de una placa de pestaña curva 134, 136 sobre la sección arqueada circular 30 de cada placa lateral 26, 28 alterará las características de flujo del líquido que pasa a través de la compuerta de control. Las placas de pestaña curva 134, 136 están montadas perpendicularmente al plano de las placas laterales 26, 28 y se extienden hacia dentro desde las mismas. Se ha descubierto que el cambio en las características del flujo incrementa la sensibilidad de las mediciones de presión por parte de los sensores de presión. Aunque las modalidades preferidas han sido descritas con referencia al flujo de agua, será evidente que la invención puede usarse para una gran cantidad de líquidos y lodos diferentes. Las modalidades preferidas muestran el uso de un par de piñones diferenciales 42 o carretes 54 pero la invención funcionará con uno o más de dos de esos componentes. El uso de un par de piñones diferenciales o carretes 54 proporciona un mejor equilibrio para la elevación de las compuertas de control. Las placas laterales 26, 28; 80, 82 podrían substituirse por una placa localizada en el centro. El método de medición del flujo tiene los sensores de presión sobre la estructura de soporte 18 pero estos pueden ser colocados en otras posiciones apropiadas para adaptarse a los requerimientos de cómputo. Ahora se describirán modalidades adicionales de la invención, con particular referencia a la figura 16, pero no están limitadas a ese ejemplo. Los sensores de presión de la figura 16 pueden ser omitidos y se puede usar un sistema para la determinación del flujo, substituto. En ese sistema se pueden incluir dispositivos electromagnéticos o de sonar. Para el sistema electromagnético el concepto es que cualquier liquido conductor que pase a través de un campo magnético, inducirá un voltaje que puede ser medido. Este método se basa en la Ley de Inducción de Faraday. La amplitud del voltaje inducido está relacionada con la velocidad del líquido. El flujo a través de la compuerta puede ser derivado a partir de estas mediciones, usando técnicas de identif cación de sistemas. La placa inferior 24 y las placas laterales 26, 28 pueden incluir dispositivos apropiados para inducir un campo magnético y para medir los voltajes inducidos. También se pueden usar técnicas de sonar, que usen ya sea el efecto Doppler o el método de tiempo de recorrido directo. En el método de efecto Doppler se transmite una señal acústica hacia el liquido en movimiento, y se mide el cambio en la frecuencia de las señales reflejadas desde las partículas del líquido. La distribución de frecuencia, del desplazamiento de frecuencia de las señales reflejadas, se relaciona con la velocidad del líquido. En el método de tiempo de recorrido directo, se localizan pares de sensores acústicos transmisores y receptores, en límites opuestos del líquido en movimiento. Los sensores están orientados de manera tal que la dirección de la trayectoria acústica entre los mismos, esté alineada para transmitir al sensor opuesto y para recibir también una señal del sensor opuesto. Los sensores están colocados de manera tal que la trayectoria entre los sensores atraviese la dirección del flujo del líquido, con un ángulo diferente al perpendicular. Se mide el tiempo que toma a la señal viajar en cada dirección. La diferencia en el tiempo de viaje está directamente relacionada con la velocidad del líquido que se encuentra entre los dos puntos de sensores . Se pueden usar pares adicionales de sensores para formar un perfil de las velocidades del líquido. Las mediciones realizadas y el uso de los métodos de identificación de sistemas, determinarán si se deben usar sensores adicionales. Un número de sensores diferentes del mismo tipo o de tipo diferentes, puede usarse en una combinación que tenga el potencial de mejorar el algoritmo de medición del flujo. Un tipo de sensor puede medir flujos grandes en vez que flujos pequeños, y los sensores diferentes pueden ser ponderados cuando se derive la relación según la identificación de sistemas. Los sensores de presión de la modalidad mostrada en la figura 20 pueden ser integrados también en ese sistema si así se requiere. Se comprenderá que la invención abarca muchas modificaciones adicionales, como será fácilmente evidente para las personas experimentadas en la técnica, y se considerará que se encuentran dentro del amplio alcance y ámbito de la invención, habiéndose presentado únicamente la extensa naturaleza de la invención y ciertas modalidades específicas a manera de ejemplo.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una compuerta de control adaptada para instalarse a través de un canal para líquidos, la compuerta de control está caracterizada porque tiene un miembro de barrera que se encuentra montado por pivote, en o adyacente a la base del canal de flujo, y al menos un miembro lateral o miembro central unido al miembro de barrera, un medio accionador que coopera con el al menos un miembro lateral o miembro central, para permitir la elevación y descenso del miembro de barrera, para regular el flujo de líquido a través de la compuerta de control .
2. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el al menos un miembro lateral o miembro central, tiene una sección arqueada circular que coopera con el medio accionador.
3. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el medio accionador incluye una cremallera o cadena sobre la sección arqueada circular que coopera con un piñón, tornillo sin fin o rueda dentada, accionador.
4. La compuerta de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se proporcionan dos miembros laterales y los miembros laterales se acoplan en forma obturadora, con una estructura de soporte que se encuentra dentro del canal de flujo.
5. La compuerta de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizada porque el medio accionador incluye un carrete arrollador que coopera con al menos un cable a lo largo de o paralelo a, la sección arqueada circular, por lo cual el arrollamiento o desenrollamiento del carrete, del al menos un cable, causará el movimiento de la compuerta de control.
6. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el carrete de arollamiento puede moverse también axialmente durante la rotación, para permitir que los cables se enrollen y desenrollen directamente del carrete de arrollamiento, en una posición substancialmente constante sobre el carrete de arrollamiento .
7. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la sección arqueada circular puede incluir una pestaña que se proyecta dentro del flujo del líquido para alterar las características de flujo a través de la compuerta de control .
8. La compuerta de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque además incluye un dispositivo para la estabilización del flujo, el dispositivo para la estabilización del flujo incluye una placa para la dirección del flujo, unida por pivote a la compuerta de control, la placa para la dirección del flujo está adaptada para permitir que el líquido que paae a través de la compuerta de control, salga de la compuerta de control en forma substancialmente paralela al piso del canal.
9. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la placa para la dirección del flujo está unida por pivote al miembro de barrera sobre el cual fluye el líquido, y la placa para la dirección del flujo conserva una ubicación substancialmente paralela con respecto al piso del canal.
10. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 8 o 9, caracterizada porque la placa para la dirección del flujo forma un lado de un paralelogramo, con el lado opuesto estando fijo en una posición paralela al piso del canal.
11. La compuerta de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la compuerta de control tiene un primer miembro de estructura adaptado para ser asegurado al canal, un segundo miembro de estructura que coopera en forma deslizable con el primer miembro de estructura, el miembro de barrera está unido por pivote al segundo miembro de estructura, y medios obturadores sobre el segundo miembro de estructura, para proporcionar obturación entre el al menos un miembro lateral y el segundo miembro de estructura.
12. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el medio obturador es una junta continua localizada sobre o dentro del segundo miembro de estructura.
13. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque la junta continua incluya una pluralidad de resaltos paralelos que empalman en el miembro de barrera para proporcionar un efecto obturador positivo .
14. La compuerta de control de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque incluye un primer sensor de presión para medir la presión del líquido en una primera posición corriente arriba del miembro de barrera, un segundo sensor de presión para medir la presión del líquido en una segunda posición corriente abajo del miembro de barrera, un sensor de apertura para medir la posición de apertura del miembro de barrera, y medios de cómputo para calcular la tasa de flujo usando un algoritmo basado en esas mediciones.
15. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el algoritmo se determina usando un método de identificación de sistemas.
16. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 14 ó 15, caracterizada porque las mediciones se realizan usando sensores de presión, de inducción magnética, de sonar u otros tipos de sensores apropiados y/o una combinación de sensores diferentes.
17. Un dispositivo de elevación para una compuerta de control, caracterizado porque tiene un miembro de barrera móvil que controla el flujo de líquido a través de la compuerta de control, el dispositivo de elevación incluye al menos un miembro de acoplamiento que se extiende por la longitud del miembro de barrera y al menos un miembro accionador que coopera con el al menos un miembro de acoplamiento para causar la elevación de la barrera móvil, con la rotación del al menos un miembro accionador.
18. El dispositivo de elevación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el al menos un miembro accionador incluye un piñón diferencial, un engranaje de tornillo sin fin, una rueda dentada, un carrete o polea, y el al menos un miembro de acoplamiento incluye una cremallera, una cadena o al menos un cable bajo tensión.
19. Un dispositivo móvil para controlar el movimiento de un miembro de barrera, el dispositivo móvil incluye al menos un miembro de acoplamiento que se extiende por la longitud o un costado del miembro de barrera, y al menos un miembro accionador que coopera con el al menos un miembro de acoplamiento, para causar el movimiento de la barrera con la rotación del al menos un miembro accionador.
20. El dispositivo móvil de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el miembro de acoplamiento congiste en un par de cables opuestos asegurados en el al menos un miembro accionador, en la forma de un miembro de carrete, del cual se enrollan y desenrollan los cables del miembro de carrete.
21. El dispositivo móvil de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el miembro de carrete puede moverse también axialmente durante la rotación, para permitir que los cables se enrollen y desenrollen directamente del miembro de carrete, en una posición substancialmente constante sobre el miembro de carrete.
22. Un dispositivo para la estabilización de flujo, para una compuerta de control de flujo para la regulación del flujo del líquido a lo largo de un canal, el dispositivo para la estabilización de flujo está caracterizado porque incluye una placa para la dirección del flujo, unida por pivote a la compuerta de control, la placa para la dirección del flujo está adaptada para permitir que el líquido que pase a través de la compuerta de control, salga de la compuerta de control en forma substancialmente paralela al piso del canal.
23. El dispositivo para la estabilización de flujo de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la placa para la dirección del flujo está unida por pivote a una placa pivotante, sobre la cual fluye el líquido, y la placa para la dirección del flujo conserva una ubicación substancialmente paralela con respecto al piso del canal.
24. El dispositivo para la estabilización de flujo, de conformidad con la reivindicación 22 ó 23, caracterizado porque la placa para la dirección del flujo forma un lado de un paralelogramo , con el lado opuesto estando fijo en una posición paralela al piso del canal.
25. Un método para medir el flujo de un líquido, a través de una compuerta en un canal, el método está caracterizado porque incluye los pasos de medir la presión del líquido en una primera posición corriente arriba de la compuerta, medir la presión del líquido en una segunda posición corriente abajo de la compuerta, medir la posición de apertura de la compuerta y calcular el flujo usando un algoritmo basado en esas mediciones .
26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque las mediciones se llevan a cabo adyacente a la compuerta.
27. El método de conformidad con la reivindicación 25 ó 26, caracterizado porque el algoritmo se determina usando un método de identificación de sistemas.
28. Un dispositivo para medir el flujo de un líquido a través de una compuerta en un canal, el dispositivo está caracterizado porque tiene un primer sensor de presión para medir la presión del líquido en una primera posición corriente arriba de la compuerta, un segundo sensor de presión para medir la presión del líquido en una segunda posición corriente abajo de la compuerta, un sensor de apertura para medir la posición de apertura de la compuerta y medios de cómputo para calcular el flujo usando un algoritmo en base a esas mediciones .
29. Una compuerta de control adaptada para instalarse a través de un canal para líquidos, la compuerta de control tiene un primer miembro de estructura adaptado para asegurarse al canal, un segundo miembro de estructura que coopera en forma deslizable con el primer miembro de estructura, el segundo miembro de estructura incluye una compuerta para controlar el flujo de líquido a través de la misma, y medios obturadores sobre el segundo miembro de estructura, para proporcionar obturación entre la compuerta y el segundo miembro de estructura.
30. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada porque el miembro obturador es una junta continua localizada sobre o dentro del segundo miembro de estructura.
31. La compuerta de control de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada porque la junta continua incluye una pluralidad de resaltos paralelos que empalman en la compuerta, para proporcionar un efecto obturador positivo.
32. Un método para medir el flujo de un líquido a través de una compuerta en un canal, el método está caracterizado porque incluye los pasos de proporcionar al menos un sensor en la compuerta o adyacente a la misma, medir la salida proveniente del al menos un sensor, y calcular el flujo a través de la compuerta, usando un algoritmo en base a esas mediciones.
33. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el algoritmo se determina usando un método de identificación de sistemas.
34. El método de conformidad con la reivindicación 32 ó 33, caracterizado porque las mediciones pueden realizarse usando sensores de presión, de inducción magnética, de sonar u otros tipos de sensores apropiados y/o una combinación de sensores diferentes.
35. El método de conformidad con cualesquiera de las reivindicaciones de la 32 a la 34, caracterizado porque también se mide la posición de apertura de la compuerta, y esta medición se incluye también en la determinación del algoritmo .