PT1311728E - Comportas de regulação. - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "COMPORTAS DE REGULAÇÃO"

Esta invenção diz respeito às comportas de regulação para o controlo do fluxo e do nivel de líquidos e aos mecanismos de elevação de tais comportas.

As comportas de regulação normalmente visam o controlo do fluxo e do nível da água nos canais de água, especialmente para rega. Habitualmente, as comportas de regulação são do tipo de deslizamento vertical, como por exemplo o referido na patente norte-americana n.° 4726709, do tipo de controlo radial, como por exemplo o referido na patente norte-americana n.° 5516230 ou do tipo de descida oscilante, como por exemplo o referido na patente norte-americana n.° 4073147. Estas patentes têm-se tornado populares mas requerem motores de grandes dimensões ou dispositivos de accionamento complexos para elevar as comportas contra o peso da água, o fluxo da mesma ou o peso da própria comporta. A patente NL 1010851 C divulga uma comporta de regulação adaptada para ser instalada num canal para líquidos. A comporta de regulação apresenta um elemento de barreira montado de forma articulável e adjacente à base do canal e duas peças laterais com secções curvas circulares. A comporta inclui um mecanismo de accionamento que acciona as peças laterais em forma de cremalheira, através do qual os pinhões engrenam nestas cremalheiras na periferia externa das placas laterais. A patente DE-B-1080934 divulga uma outra comporta de regulação que poderia ser instalada num canal para 2 líquidos, onde a mencionada comporta de regulação possui um elemento de barreira montado de forma articulável a uma certa distância da base do canal de fluxos indicado. 0 elemento de barreira apresenta uma porção curva e o mecanismo de accionamento acciona a referida porção para permitir a subida e descida do mencionado elemento de barreira a fim de regular o fluxo do líquido através da comporta de regulação indicada. 0 mecanismo de accionamento incorpora uma bobina de enrolamento que acciona um cabo ao longo da porção de barreira curva ou de forma paralela à mesma. 0 mencionado cabo é fixado perto de um extremo inferior da porção de barreira curva referida sob tensão, por meio do qual o enrolamento ou desenrolamento do mencionado cabo na bobina indicada produzirá a movimentação da referida comporta de regulação. A patente DE-B-1103857 divulga um outro exemplo de comporta de regulação disposta de forma articulável. OS RESUMOS DE PATENTES DO JAPÃO, vol. 009, n.° 231, relacionados com a JP-60-088711, divulgam uma configuração para accionar uma comporta de regulação por meio de um cabo e roldanas. A patente US-A-1544996 divulga uma instalação de enchimento e neutralização de remoinhos desenhada para evitar os danos provocados pelos turbilhões existentes nas construções tais como açudes na água. OS RESUMOS DE PATENTES DO JAPÃO, vol. 1998, n° 12, relacionados com a JP-10-183585, divulgam uma configuração de comporta de regulação que incorpora elementos de armação. A patente DE-A-2935015 divulga uma configuração de comporta de regulação que incorpora sensores e processadores para determinar os caudais. A presente invenção diz respeito a uma comporta de regulação conforme definida na reivindicação 1. O uso de 3 uma bobina e cabos, configurados conforme estabelecido na reivindicação 1, com a bobina situada muito perto da secção curva circular e com o cabo sob tensão, garante, por exemplo, que os cabos não deixam de estar em contacto periférico com a secção curva, maximizando assim a vantagem mecânica obtida através deste posicionamento.

As realizações preferidas da invenção são descritas nas reivindicações dependentes.

Desta forma, o objecto principal da presente invenção consiste em proporcionar uma comporta de regulação que reduza os requisitos de binário motor necessários para elevar a comporta de regulação.

Um outro aspecto da invenção consiste em fornecer um mecanismo para a medição do caudal através da comporta.

Um outro aspecto da invenção consiste em fornecer uma comporta de regulação com um mecanismo de elevação associado que possa ser instalada como unidade independente reajustável às estruturas de regulação existentes.

Um outro aspecto da invenção consiste em fornecer um mecanismo para a elevação de comportas de regulação que possa ser integrado na construção das comportas de regulação ou reajustado às comportas de regulação existentes. Em vista destes objectivos, a presente invenção proporciona uma comporta de regulação adaptada para ser instalada num canal para líquidos, onde a mencionada comporta de regulação incorpora um elemento de barreira montado de forma articulável na base, ou adjacente a esta, do referido canal de fluxos e duas peças laterais acopladas ao elemento de barreira indicado, bem como um mecanismo de accionamento que acciona pelo menos uma peça lateral para permitir a subida e a descida do mencionado elemento de barreira a fim de regular o fluxo do líquido através da referida comporta de regulação. 4

As mencionadas peças laterais apresentam uma secção curva circular accionada pelo mecanismo de accionamento referido, o qual inclui uma bobina de enrolamento que, por sua vez, acciona dois cabos ao longo da secção curva circular indicada, ou de forma paralela à mesma, que são mantidos sob tensão de forma constante, por meio do qual o enrolamento ou o desenrolamento dos mencionados cabos na bobina indicada produzirá a movimentação da referida comporta de regulação. Numa realização preferida, as duas peças laterais mencionadas encaixam de forma estanque numa armação de suporte no interior do referido canal de fluxos. Numa outra realização, a mencionada secção curva circular pode incluir uma flange que se projecta para o interior do fluxo do liquido a fim de modificar as características do mesmo através da comporta de regulação referida.

Os dois cabos mencionados são um par de cabos opostos fixados a pelo menos um dos elementos de accionamento referidos na forma de uma bobina onde se enrolam e desenrolam os cabos indicados. Numa realização prática, a bobina mencionada pode também movimentar-se axialmente durante a rotação para permitir que os cabos se enrolem e desenrolem directamente na referida bobina numa posição substancialmente constante na própria bobina.

Ainda num outro aspecto da invenção, a comporta de regulação está equipada com um dispositivo para a estabilização do fluxo a fim de regular o fluxo do líquido ao longo de um canal, onde o mencionado dispositivo para a estabilização do fluxo inclui uma placa orientadora do fluxo acoplada de forma articulável na comporta de regulação referida, sendo a placa orientadora do fluxo indicada adaptada para permitir que o líquido atravesse a mencionada comporta de regulação e saia da mesma de uma forma substancialmente paralela ao fundo do canal indicado. 5

De preferência, a mencionada placa orientadora do fluxo é acoplada de forma articulável na placa articulável sobre a qual flui o referido liquido e a mencionada placa orientadora do fluxo conserva uma disposição substancialmente paralela em relação ao fundo do canal indicado. Numa realização preferida, a mencionada placa orientadora do fluxo forma um dos lados de um paralelogramo, sendo fixado o lado oposto numa posição paralela ao fundo do canal indicado.

Ainda num outro aspecto da invenção, a comporta de regulação está equipada com os meios necessários para a medição do caudal de um liquido através da comporta num canal. 0 método utilizado abrange as fases de medição da pressão do liquido numa primeira posição a montante da mencionada comporta, medição da pressão do liquido numa segunda posição a jusante da referida comporta, medição da posição de abertura da mencionada comporta e cálculo do referido caudal mediante a utilização de um algoritmo baseado nas medições efectuadas. É preferível que as medições sejam realizadas numa localização adjacente à comporta. De preferência, o mencionado algoritmo é determinado recorrendo a um método de identificação de sistema.

Ainda num outro aspecto da invenção, a comporta de regulação está provida de um dispositivo para a medição do caudal de um líquido através da comporta num canal, onde o mencionado dispositivo incorpora um primeiro sensor de pressão para a medição da pressão do líquido numa primeira posição a montante da mencionada comporta, um segundo sensor de pressão para a medição da pressão do líquido numa segunda posição a jusante da referida comporta, um sensor de abertura para a medição da posição de abertura da comporta indicada e os meios de cálculo para estimar o 6 mencionado caudal mediante a utilização de um algoritmo baseado nas medições efectuadas.

Numa outra realização preferida, a comporta de regulação é adaptada para ser instalada num canal para líquidos, onde a mencionada comporta apresenta um primeiro elemento de armação adaptado para ser fixado ao referido canal, um segundo elemento de armação accionado de forma deslizante junto com o primeiro elemento de armação e este segundo elemento de armação incorpora uma comporta para a regulação do fluxo do líquido que o atravessa, bem como meios de vedação para garantir a estanqueidade entre a mencionada comporta e o próprio segundo elemento de armação.

De preferência, os mencionados meios de vedação consistirão numa selagem contínua localizada sobre o segundo elemento de armação indicado ou no seu interior. Será preferível que a referida selagem contínua inclua uma pluralidade de abas paralelas que estejam em contacto com a mencionada comporta para fornecer uma verdadeira vedação efectiva.

Ainda num outro aspecto da invenção, a comporta está munida dos meios para a medição do caudal de um líquido através da comporta num canal, para o qual o método utilizado abrange as fases de incorporar pelo menos um sensor na mencionada comporta, ou adjacente à mesma, que mede os dados de saída do (pelo menos um) sensor referido e estima o caudal indicado através da mencionada comporta mediante a utilização de um algoritmo baseado nas medições efectuadas. 0 mencionado algoritmo será determinado, preferivelmente, recorrendo a um método de identificação de sistema. As referidas medições podem ser efectuadas, de preferência, utilizando sensores de pressão, magnético-indutivos, sonares ou qualquer outro tipo apropriado de sensores e/ou uma combinação de sensores diferentes. De 7 preferência, a posição de abertura da mencionada comporta é também medida e esta medição é também incluída na determinação do algoritmo indicado.

Para que a invenção possa ser mais facilmente compreendida e levada à prática, em seguida far-se-á referência aos desenhos anexos, nos quais: A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma comporta de regulação que está fora do âmbito da invenção, uma vez que a comporta mostrada na figura 1 possui um tipo de mecanismo de accionamento diferente do mecanismo de accionamento reivindicado. A figura 2 é uma vista em planta do mecanismo de accionamento da comporta de regulação reivindicada. A figura 3 é uma vista em perspectiva da comporta de regulação reivindicada, a qual incorpora o mecanismo da comporta de regulação mostrado na figura 2. A figura 4 é uma vista em perspectiva da comporta de regulação mostrada na figura 1, a qual inclui um dispositivo para a estabilização do fluxo (o mecanismo de accionamento difere do da invenção conforme reivindicado). A figura 5 é uma vista lateral da comporta de regulação apresentada na figura 4 com a comporta exibida em modo de fluxo fechado. A figura 6 é uma vista lateral da comporta de regulação apresentada na figura 4 com a comporta exibida em modo de fluxo aberto.

As figuras 7 a 11 ilustram uma variação da comporta de regulação mostrada na figura 1, a qual se situa fora do âmbito da reivindicação 1 e mostra a sequência de instalação da comporta de regulação (nestes desenhos o mecanismo de accionamento difere do mecanismo de accionamento da invenção reivindicado). 8 A figura 7 é uma vista em perspectiva que mostra o acoplamento do elemento de vedação à armação de suporte. A figura 8 é uma vista em perspectiva que mostra a armação externa que acolhe a armação de suporte com elemento de barreira acoplado de forma articulável na mesma (o mecanismo de accionamento difere do mecanismo de accionamento da invenção conforme reivindicado). A figura 9 é uma vista em corte transversal ao longo das setas 17-17, e na direcção das mesmas, mostradas na figura 8 mas incluindo a armação externa. A figura 10 é uma vista lateral que mostra o acoplamento do elemento de barreira ao elemento de vedação da comporta de regulação apresentado na direcção das setas 18-18 da figura 8. A figura 11 é uma vista similar à da figura 1 e mostra uma outra realização da invenção (incluindo também um mecanismo de accionamento diferente do reivindicado).

Ao longo da totalidade da descrição e nos desenhos foram utilizados os mesmos números de referência para assinalar as unidades semelhantes a fim de evitar a repetição da descrição. Na figura 1 dos desenhos mostra-se uma comporta de regulação 10 para o controlo do fluxo da água através do canal 12, onde a comporta de regulação 10 está fora do âmbito da invenção uma vez que é utilizado um mecanismo de accionamento diferente do reivindicado. O canal 12 pode ser um canal de drenagem, rega ou outro curso de água onde o fluxo deva ser regulado. O canal 12 apresenta um par de paredes laterais 14, 16 e um fundo 17 na forma de canal em U. Embora seja mostrado um canal em forma de U, este canal poderá apresentar uma forma qualquer, por exemplo circular, trapezoidal ou qualquer outra forma. O canal 12 será feito, preferivelmente, de betão para garantir uma maior facilidade de construção e um 9 fluxo regular da água. De preferência serão abertas umas ranhuras (não mostradas) nas paredes laterais opostas 14, 16 para o encaixe da armação de suporte 18 da comporta de regulação 10. A armação de suporte 18 tem forma de U, inserindo-se nas ranhuras para uma fácil instalação. A armação de suporte 18 fica encaixada nas ranhuras ou noutra armação fornecendo estabilidade estrutural ao conjunto. O elemento de barreira 22 é montado de forma articulável na armação de suporte 18 e é formado a partir da placa inferior 24 e o par de placas laterais curvas circulares 26, 28, podendo rodar até alcançar uma posição totalmente fechada, onde a placa inferior 24 fica substancialmente vertical, ou uma posição totalmente aberta, onde a placa inferior 24 fica substancialmente horizontal. O caudal da água pode ser regulado colocando a placa inferior 24 numa posição situada entre as posições totalmente aberta e totalmente fechada. As placas laterais 26, 28 possuem uma secção em ângulo recto com a secção curva circular 30 ao longo da hipotenusa. A secção em ângulo recto pode ser substituída por um ângulo superior ou inferior a 90° quando necessário. A placa inferior 24 será rectangular ou quadrada em função das dimensões do canal 12. As vedações 32, por exemplo faixas de vedação, são colocadas ao longo do comprimento da armação de suporte 18 para fornecer uma vedação estanque à água do elemento de barreira 22 e evitar que o fluxo da água atravesse o elemento de barreira 22. Numa realização prática, é incorporada uma faixa de vedação continua a ambos os lados do eixo de articulação do elemento de barreira 22, sendo fixadas ao interior da armação de suporte 18 e estendendo-se ao longo da totalidade do comprimento da armação de suporte 18. A fim de regular o caudal com precisão, o motor 34 é utilizado para elevar o elemento de barreira 22. O motor 34 10 pode ser comandado a través de um circuito (não mostrado), para determinar o posicionamento do elemento de barreira 22, ou através de um interruptor (não mostrado) para uma operação manual. 0 motor 34 é acoplado ao redutor de velocidade das engrenagens 36, que possui o veio de saida 38, sustentado pelas chumaceiras 40 a cada lado do canal 12. Na configuração de accionamento da figura 1, que difere da reivindicada, os pinhões 42 são fixados ao veio 38 engrenando nas cremalheiras 44, 46 na periferia externa das placas laterais 26, 28 respectivas. Os pinhões 42 encontram-se situados justamente por cima do ponto de articulação do elemento de barreira 22. A disposição das cremalheiras 44, 46 e os pinhões 42 fornece uma grande vantagem mecânica, já que permite que sejam utilizados motores com uma capacidade inferior em vista do requisito de binário necessário para elevar o elemento de barreira 22.

Durante a utilização, o motor 34 é comandado, de preferência, através de um painel de controlo (não mostrado) ao que pode ser conectada uma pluralidade de comportas de regulação 10. O motor 34 pode ser seleccionado ou desseleccionado para regular o ângulo da placa inferior 24 relativamente ao fundo 17 do canal 12. Ao dispor de sensores de pressão (não mostrados) no canal, o fluxo da água através da comporta de regulação pode ser medido e alterado mediante a elevação da placa inferior 24 através da tracção por cremalheira das cremalheiras 44, 46 e os pinhões 42, com a rotação do veio 38 accionada pelo motor 34 sob comando do painel de controlo. Será preferível que sejam utilizados um par de sensores de pressão e que sejam montados na armação de suporte 18 a montante e a jusante, respectivamente. Estes sensores podem ser colocados em qualquer lugar da armação de suporte mas preferivelmente adjacentes à parte inferior do lado da armação de suporte 11 18. Com as medições obtidas a partir do par de sensores de pressão, em conjunto com a medição da abertura da comporta, pode ser calculado o caudal através de um dispositivo computacional situado no interior do mencionado painel de controlo, recorrendo à conhecida técnica da "identificação de sistema". A expressão "identificação de sistema" utilizada nesta especificação refere-se à conhecida técnica de obtenção de um modelo de sistema a partir dos dados experimentais. Consiste em sugerir uma representação matemática adequada para o modelo de sistema pretendido, seguido de um processo de ajustamento, no qual é optimizada a representação especifica a fim de reproduzir o mais fielmente possivel a partir do sistema as observações experimentais catalogadas. A metodologia fornece um método para comparar os diversos modelos e classificá-los de acordo com a sua capacidade para reproduzir o comportamento do sistema. A identificação de sistema é um sub-tema especifico da teoria de sistemas matemáticos e também da estatística. A técnica de identificação de sistema permitirá o desenvolvimento de uma relação particular para cada comporta num sistema de comportas múltiplas. A água fluirá na direcção indicada pela seta 48 e passará pela placa inferior 24 na posição mostrada na figura 1. Quando a placa inferior 24 ficar vertical, a totalidade do fluxo cessará, já que a placa inferior 24 bloqueará qualquer fluxo. As vedações 32 garantirão que não se produz infiltração entre a armação de suporte 18 e o elemento de barreira 22. A figura 2 mostra um mecanismo de accionamento semelhante ao utilizado na comporta de regulação apresentada na figura 1 mas sendo substituído o pinhão 42 pela bobina 54 e a cremalheira 50 pelos cabos 56, 58. Este mecanismo de accionamento mostra a invenção realizada: O cabo 56 é guiado ao longo do bordo periférico da secção 12 curva circular 30, sendo fixado num extremo do elemento de barreira 22 e no outro extremo 60 à bobina 54 após ser enrolado à volta da mesma. De forma similar, o cabo 58 é guiado ao longo do bordo periférico da secção curva circular 30, sendo fixado no extremo oposto do elemento de barreira 22 e no outro extremo 62 à bobina 54 após ser enrolado à volta da mesma. O posicionamento dos cabos poderia levar-se a cabo através da utilização de um canal na secção curva circular 30 ou uma flange nela situada. A rotação da bobina 54 efectuada pelo veio 38 produzirá a elevação do elemento de barreira 22 mediante o desenrolamento do cabo 56 da bobina 54 enquanto o cabo 58 é enrolado na bobina 54 ou vice-versa. A bobina 54 está situada muito perto da secção curva circular e encontra-se sob tensão para garantir que os cabos 56, 58 não deixam de estar em contacto periférico com a mesma e maximizar a vantagem mecânica obtida a partir deste posicionamento.

Numa realização preferida do mecanismo de accionamento mostrado na figura 2, a bobina 54 poderá também movimentar-se axialmente durante a rotação para permitir que os cabos se situem nas bobinas numa posição axial substancialmente constante ao longo das mesmas. Uma tal movimentação axial da bobina 54 proporcionará um fácil enrolamento e desenrolamento dos cabos na própria bobina 54. A figura 3 ilustra a forma em que são utilizados os mecanismos de elevação mostrados nas figuras 1 e 2 na comporta de segmento padrão 76. A comporta de segmento 76 incorpora a placa parcialmente cilíndrica 78, que na posição fechada se apoiará no fundo 17 do canal 12. As armações laterais 80, 82 são acopladas ao longo das periferias opostas da placa 78 para completar a comporta de segmento 76. Os eixos de articulação 84, 86, situados nas armações laterais 80, 82, são accionados pelas paredes laterais 14, 16 do canal 12 para permitir que a comporta de 13 segmento 7 6 rode para cima e deixe fluir a água por baixo. São fornecidas vedações (não mostradas) no bordo inferior da placa 78 e em ambos os bordos circulares da placa 78 para garantir que não se produz infiltração através da comporta. Esta figura mostra a utilização do mecanismo de elevação apresentado na figura 2. Os cabos 56, 58 são fixados a cada extremo da placa 78, estendendo-se ao longo da superfície externa da placa 78.

As figuras 4-6 mostram comportas de regulação que se situam fora do âmbito da reivindicação 1 mas incorporam o dispositivo para a estabilização do fluxo 96. Este dispositivo para a estabilização do fluxo 96 consiste na placa 98, que se estende ao longo de toda a largura da placa inferior 24. A placa 98 é montada de forma articulável na placa inferior 24 por meio da articulação 100. O par de braços de extensão 102 (apenas um é mostrado) prolonga-se de forma paralela ao fundo 17 do canal 12, apresentando a mesma largura que a da placa 98. O par de hastes ou barras de ligação 104 é acoplado de forma articulável em cada extremo a um braço de extensão 102 respectivo e ao bordo livre 106 da placa 98. As hastes ou barras de ligação 104 terão o mesmo comprimento que a placa inferior 24.

Deste modo, o bordo lateral da placa inferior 24, a placa 98, a haste ou barra de ligação 104 respectiva e o braço de extensão 102 respectivo formarão um paralelogramo móvel. Uma vez que os braços de extensão 102 são fixos na sua relação paralela com o fundo 17 do canal 12, então a placa 98 apresentará também numa relação substancialmente paralela com o fundo 17 quando a placa inferior 24 for elevada. Sem a placa 98, a água fluirá sobre a placa 24 e produzirá turbulências onde se afasta da placa inferior 24 para sair da comporta de regulação. A placa 98 mantém uma trajectória de escoamento horizontal da água enquanto esta 14 sai da comporta de regulação. As figuras 5 e 6 mostram, respectivamente, um escoamento fechado e um escoamento aberto, podendo observar-se claramente que a trajectória de escoamento horizontal é mantida com qualquer caudal. A placa 98 reduz as turbulências normalmente expectáveis quando a água sai de uma comporta de regulação do fluxo.

Na realização mostrada nas figuras 7 e 8 ilustra-se a instalação da comporta de regulação 10. A armação externa 110 substitui as ranhuras do canal 12 que acolhem a armação de suporte 18. A armação externa 110 é uma estrutura em forma de U com as secções verticais 112, 114 e uma secção inferior 116. As secções 112, 114, 116 apresentam um perfil em forma de U, sendo fixadas às paredes laterais 14, 16 e ao fundo 17 do canal 12. A fixação pode ser efectuada através de grampos, adesivos ou qualquer outro meio apropriado. A armação externa 110 é injectada e vedada com produtos de impermeabilização do tipo silicone ou outros materiais impermeáveis para impedir a infiltração entre o canal 12 e a armação externa 110. A armação de suporte 18, conforme anteriormente descrito, dispõe de um elemento de barreira 22 acoplado à mesma de forma articulável. Nesta realização a armação de suporte 18 adquire a forma de uma secção oca quadrada ou rectangular e possui os braços laterais 118, 120, que se articulam com o braço inferior 122. A forma da armação de suporte 18 e da armação externa 110 não se limita às formas mostradas nas figuras, já que podem variar para se adaptarem aos requisitos.

Nas extensões para interligação podem ser utilizadas como exemplo formas circulares ou triangulares. A vedação 32 é colocada como uma faixa contínua nas superfícies internas opostas dos braços laterais 118, 120 e do braço inferior 122. A vedação 32 estende-se, de preferência, ao longo dos bordos opostos da armação de suporte, como se pode observar no ressalto 124 (fig. 9) . Este ressalto 124 15 proporcionará a vedação entre a armação externa 110 e a armação de suporte 18 para evitar a infiltração entre elas. A vedação 32 poderá apresentar um perfil qualquer, se bem que a realização preferida incorpore um par de abas paralelas 126, 128 que fornecem uma vedação muito efectiva com o elemento de barreira 22. Esta dupla aba proporcionará uma vedação dupla excelente ao ponto de articulação do elemento de barreira 22, como se mostra na figura 10, bem como às placas 26, 28.

Durante a utilização, a armação de suporte 18, com o elemento de barreira 22 nela acoplado, será guiada até ficar em posição nas secções verticais 112, 114 com um acoplamento vedante à secção inferior 116. Os ressaltos 124 garantirão que não se produz infiltração entre a armação externa 110 e a armação de suporte 18. A armação de suporte 18 será depois interligada à armação externa 110. Quando o elemento de barreira 22 precisar de ser reparado ou for necessário acoplar um tipo de elemento de barreira diferente (por exemplo uma comporta de segmento como a mostrada na figura 3) , remover a armação de suporte 18 junto com o elemento de barreira 22 será uma tarefa fácil.

Os sensores de pressão 130, 132 (fig. 7) estão situados a montante e a jusante da comporta de regulação 10 e, preferivelmente, na armação de suporte 18. Estes sensores de pressão 130, 132 estão situados numa localização imediatamente a montante da vedação 32 e numa localização imediatamente a jusante da vedação 32, isto é, a ambos os lados das abas 126, 128. O tipo de sensores utilizados pode variar para se adaptar à natureza do caudal a ser medido e a invenção não se limita ao tipo de sensor utilizado, a sua posição ou o número de sensores empregues. A comporta de regulação mostrada na figura 11 fica novamente fora do âmbito da reivindicação 1 mas constitui uma variação da comporta de regulação mostrada na figura 1. 16 A adição das flanges planas arqueadas 134, 136 na secção curva circular 30 de cada placa lateral 26, 28 modificará as caracteristicas do fluxo do liquido que atravessa a comporta de regulação. As flanges planas arqueadas 134, 136 são montadas perpendicularmente ao plano das placas laterais 26, 28, estendendo-se para o interior a partir das mesmas. Determinou-se que a mudança nas caracteristicas do fluxo aumenta a sensibilidade das medições da pressão efectuadas pelos sensores de pressão.

Apesar da comporta de regulação ter sido descrita com referência a um fluxo de água, torna-se evidente que a invenção pode ser utilizada com muitos líquidos e lamas diferentes. Embora as realizações preferidas mostrem o uso de um par de bobinas 54, a invenção funcionará com uma ou mais de duas destas unidades. A utilização de um par de bobinas 54 fornece um melhor equilíbrio para a elevação das comportas de regulação. O método de medição do fluxo apresenta os sensores de pressão na armação de suporte 18 mas poderão ficar situados em quaisquer outras posições para satisfazerem os requisitos de medição.

Em seguida será descrita uma outra comporta de regulação, não abrangida pela invenção, com especial referência à figura 8. Os sensores de pressão da figura 8 podem ser omitidos, sendo utilizado um sistema alternativo de determinação do caudal. Num sistema deste tipo podem ser incluídos dispositivos electromagnéticos ou sonares. No sistema electromagnético, o conceito consiste em que qualquer líquido condutor que atravesse um campo magnético induzirá uma tensão que pode ser medida. Este método baseia-se na lei da indução de Faraday. A amplitude da tensão induzida está relacionada com a velocidade do líquido. O caudal através da comporta pode ser obtido a partir destas medições recorrendo às técnicas de identificação de sistema. A placa inferior 24 e as placas 17 laterais 26, 28 podem incorporar dispositivos adequados para criar um campo magnético e medir as tensões induzidas. Podem igualmente ser utilizadas as técnicas de sonar recorrendo quer ao efeito Doppler, quer ao método do tempo de deslocamento directo. No método do efeito Doppler, um sinal acústico é transmitido ao liquido em movimento, sendo medida a mudança na frequência dos sinais reflectidos pelas partículas do líquido. A distribuição de frequências do deslocamento de frequência dos sinais reflectidos está relacionada com a velocidade do líquido. No método do tempo de deslocamento directo, os pares de sensores acústicos de transmissão e recepção estão situados nos limites opostos do líquido em movimento. Os sensores são orientados para que a direcção da via acústica entre eles fique alinhada de forma a transmitir um sinal ao sensor oposto e também receber um sinal do sensor oposto. Os sensores são posicionados de tal modo que a via entre os sensores atravessa a direcção do fluxo do líquido num ângulo diferente do perpendicular. Mede-se o tempo que o sinal demora a deslocar-se em ambas as direcções. A diferença no tempo de deslocamento está directamente relacionada com a velocidade do líquido entre as duas localizações dos sensores. Podem ser utilizados pares de sensores adicionais para estabelecer um perfil das velocidades do líquido.

As medições efectuadas e o uso de métodos de identificação de sistema determinarão a utilização de sensores adicionais. Pode-se utilizar uma combinação de sensores distintos do mesmo tipo ou de um tipo diferente desde que apresente o potencial de melhorar o algoritmo de medição do caudal. Um certo tipo de sensor pode medir os caudais elevados melhor que os caudais reduzidos, pelo que os diversos sensores poderão ser avaliados aquando da obtenção da relação mediante a identificação de sistema. 18

Entende-se que a invenção poderá contemplar muitas outras alterações, como se torna facilmente evidente para as pessoas competentes na matéria, as quais serão consideradas como pertencentes ao âmbito da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.

Lisboa, 27.08.2007

Claims (14)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Comporta de regulação (10), adaptada para ser instalada num canal para líquidos (12), comporta essa de regulação (10) que inclui um elemento de barreira (22), elemento de barreira (22) que é montado de forma articulável na, ou adjacente à, base (20), do mencionado canal de fluxos (12), e duas peças laterais (26, 28), que apresentam as secções curvas circulares (30) acopladas ao referido elemento de barreira (22), bem como um mecanismo de accionamento que acciona pelo menos uma das peças laterais (26, 28) indicadas para permitir a subida e descida do mencionado elemento de barreira (22) a fim de regular o fluxo do líquido através da referida comporta de regulação (10) , caracterizada pelo facto do mencionado mecanismo de accionamento incorporar, em pelo menos uma das peças laterais indicadas, uma bobina (54) e dois cabos (56, 58), onde o primeiro cabo (56) dos dois cabos mencionados é guiado ao longo do bordo periférico da respectiva secção curva circular (30), sendo fixado num extremo do elemento de barreira (22) e no outro extremo (60) à referida bobina (54) após ser enrolado à volta da mesma, e onde o segundo cabo (58) dos dois cabos mencionados é guiado ao longo do bordo periférico da secção curva circular (30), sendo fixado no extremo oposto do elemento de barreira (22) e no outro extremo (62) à bobina (54) após ser enrolado à volta da mesma, através do qual a rotação da (pelo menos uma) bobina (54) efectuada pelo seu veio produzirá a elevação do elemento de barreira (22) mediante o desenrolamento do primeiro cabo (56) da bobina enquanto o segundo cabo 58 2 é enrolado na bobina, ou vice-versa, onde a mencionada (pelo menos uma) bobina (54) está situada muito perto da respectiva secção curva circular (30) referida, com os cabos (56, 58) sempre mantidos sob tensão para garantir que os próprios cabos (56, 58) não se elevem e, pelo contrário, fiquem em contacto periférico com a respectiva secção curva circular (30) indicada.

2. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 1, em que as peças laterais (26, 28) mencionadas encaixam de forma estanque na armação de suporte (18) no interior do canal de fluxos referido.

3. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 1, em que a mencionada bobina de enrolamento (54) pode movimentar-se axialmente durante a rotação para permitir que os cabos (56, 58, 64, 66) se enrolem e desenrolem directamente na referida bobina (54) numa posição substancialmente constante na dita bobina de enrolamento (54).

4. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 1, em que a referida secção curva circular (30) inclui uma flange (134, 136) que se projecta para o interior do fluxo do liquido a fim de modificar as caracteristicas do mesmo através da dita comporta de regulação (10).

5. Comporta de regulação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, a qual inclui ainda um dispositivo para a estabilização do fluxo (96), emque este dispositivo para a estabilização do fluxo (96) incorpora a placa orientadora do fluxo (98), acoplada de forma articulável na mencionada comporta de regulação (10), sendo esta placa orientadora do fluxo 3 (98) adaptada para permitir que o liquido atravesse a mencionada comporta de regulação (10) de modo a sair da mesma de uma forma substancialmente paralela ao fundo (17) do dito canal (12).

6. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 5, em que a mencionada placa orientadora do fluxo (98) é acoplada de forma articulável no elemento de barreira (22) sobre a qual flui o referido liquido e a mencionada placa orientadora do fluxo (98) conserva uma disposição substancialmente paralela em relação ao fundo (17) do dito canal (12).

7. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 5 ou 6, onde a mencionada placa orientadora do fluxo (98) forma um dos lados de um paralelogramo, sendo fixado o lado oposto (102) numa posição paralela ao fundo (17) do dito canal (12).

8. Comporta de regulação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, onde a mencionada comporta de regulação (10) apresenta um primeiro elemento de armação (110) adaptado para ser fixado no referido canal (12), um segundo elemento de armação (18) accionado de forma deslizante em conjunto com o primeiro elemento de armação (110), onde o elemento de barreira (22) indicado é acoplado de forma articulável no segundo elemento de armação (18) referido e este segundo elemento de armação (18) incorpora os meios de vedação (32) para garantir a estanqueidade entre as mencionadas peças laterais (26, 28) e o segundo elemento de armação (18) referido. 4

9. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 8, em que os mencionados meios de vedação (32) consistem numa selagem continua localizada sobre o referido segundo elemento de armação (18) ou no seu interior.

10. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 9, onde a referida selagem continua inclui uma pluralidade de abas paralelas (126, 128) que estão em contacto com o mencionado elemento de barreira (22) para fornecer um efeito de vedação efectivo.

11. Comporta de regulação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, a qual inclui ainda um primeiro sensor de pressão (130) para a medição da pressão do liquido numa primeira posição a montante do referido elemento de barreira (22), um segundo sensor de pressão (132) para a medição da pressão do liquido numa segunda posição a jusante do mencionado elemento de barreira (22), um sensor de abertura para a medição da posição de abertura do mencionado elemento de barreira (22) e os meios de cálculo para estimar o mencionado caudal mediante a utilização de um algoritmo baseado nas medições efectuadas.

12. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 11, em que o mencionado algoritmo é determinado recorrendo a um método de identificação de sistema.

13. Comporta de regulação de acordo com a reivindicação 11 ou 12, em que as referidas medições são efectuadas utilizando sensores de pressão, magnético-indutivos, sonares ou qualquer outro tipo apropriado de sensores (130, 132) e/ou uma combinação de sensores diferentes (130, 132) . 5

14. Comporta de regulação de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, onde o mecanismo de accionamento acciona ambas as peças laterais (26, 28) indicadas e incorpora, para cada uma destas peças laterais, uma das mencionadas bobinas (54) e dois cabos (56, 58) conforme definido na reivindicação 1. Lisboa, 27.08.2007