ES2308244T3 - Dispositivo de medida del nivel de fluidos. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo para proporcionar una medición acústica del nivel de un líquido (16) en un tanque (18), que comprende: y - un transductor (14) que ha de ser dispuesto fuera de dicho líquido (16) para transmitir y recibir señales acústicas, - una guía (12) de ondas conectada a dicho transductor (14) para que se extienda dentro del líquido, caracterizado porque el dispositivo comprende además: - medios dispuestos para alimentar una circulación de fluido que se origina desde dicho tanque (18) dentro de la parte de dicha guía (12) de ondas que está situada por encima del nivel de líquido, para lograr que la composición del gas y por lo tanto la velocidad del sonido no cambien a través de toda la guía de ondas por encima del nivel de líquido.
Description
Dispositivo de medida del nivel de fluidos.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para proporcionar una medición acústica del nivel de un
fluido en un tanque, cuyo dispositivo comprende un transductor que
ha de ser dispuesto fuera de dicho líquido para transmitir y
recibir señales acústicas, y una guía de ondas conectada a dicho
transductor que se extiende dentro del líquido. La presente
invención se refiere también a un método para medir acústicamente el
nivel de líquido en un tanque.
Los dispositivos y métodos de medición que usan
señales acústicas son bien conocidos en la técnica anterior. La
medición acústica puede por ejemplo ser usada para medir la
distancia, la profundidad, el volumen, el caudal, o las propiedades
acústicas de objetos de medición tales como la atenuación y objetos
similares. A menudo el tiempo de desplazamiento para un impulso
acústico a través de un medio, o el tiempo de desplazamiento para
un impulso acústico hacia atrás y hacia delante de un objeto de
medición que se refleja, se usa como una base para el cálculo de,
por ejemplo, la distancia al objeto de medición. La distancia se
calcula básicamente por medio de la fórmula muy bien conocida de
que: distancia = velocidad \times tiempo.
No obstante, la velocidad del sonido depende por
ejemplo de la temperatura, lo cual puede originar que la medición
sea errónea. Para superar este problema, muchos sistemas de medición
acústicos comprenden un sistema de referencia, en el que el impulso
acústico recorre una distancia conocida para determinar la velocidad
actual del sonido, de modo que la velocidad actual del sonido se
usa entonces para calcular la distancia o el volumen, etc.,
desconocidos del objeto de medición. Un sistema de referencia se
describe, por ejemplo, en la solicitud de patente del UK, GB2 164
151 (que describe un dispositivo según el preámbulo de la
reivindicación 1).
No obstante, la velocidad del sonido depende
también de la composición del gas que la señal atraviesa. A menudo
la composición del gas varía a través del dispositivo de medición,
por lo que la velocidad del sonido es diferente en diferentes
partes del dispositivo de medición, lo cual puede afectar
significativamente la exactitud de la medición.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de medición acústico que sea mejor
comparado con los dispositivos de medición acústicos conocidos.
Un objeto particular es proporcionar un
dispositivo de medición acústico en el que la medición es compensada
con respecto a la composición del gas.
Estos y otros objetos que resultarán evidentes
en la descripción siguiente pueden ser conseguidos ahora mediante
un dispositivo de medición acústico de la clase mencionada a modo de
introducción, que comprenda además medios dispuestos para alimentar
un fluido desde el tanque dentro de la parte de la guía de ondas que
está situada por encima del nivel de líquido, para conseguir que la
composición del gas y por lo tanto la velocidad del sonido no
cambien a través de la guía de ondas que está situada por encima del
nivel del líquido, Un método correspondiente se establece en la
reivindicación 8.
La presente invención está basada en el
entendimiento de que alimentando fluido desde el tanque a través de
la guía de onda es posible obtener una atmósfera en la guía de ondas
que es esencialmente igual a través de la totalidad de la guía de
ondas por encima del nivel de líquido. Esto origina que la velocidad
del sonido, que depende de la composición del gas, en la guía de
ondas está compensada con respecto a la composición del gas.
Consecuentemente, cuando se usa la velocidad del sonido compensada
de la composición de gas calculada en relación con una parte de la
guía de ondas situada por encima del nivel de líquido para
determinar el nivel de líquido en el tanque, esta medición de nivel
global resulta muy exacta.
Otra ventaja con el fluido que se alimenta desde
el tanque dentro de la guía de ondas es que la temperatura en la
guía de ondas puede llegar a ser similar a través de la totalidad de
la guía de ondas por encima del nivel de fluido. Por tanto, la
velocidad del sonido en la guía de ondas es compensada
adicionalmente con respecto a la temperatura, lo cual mejora
también la medición global del nivel de líquido.
En una realización de la invención, fluido
procedente del tanque es alimentado dentro de la parte de referencia
de la guía de ondas. La aparte de referencia es definida como la
parte de la guía de ondas situada entre el transductor y un
elemento de referencia. El elemento de referencia puede ser por
ejemplo una protuberancia dispuesta dentro de la guía de ondas. El
fluido que es alimentado dentro de la parte de referencia puede
entonces circular a través de la totalidad de la guía de ondas
posicionada por encima de la superficie líquida. La circulación de
fluido origina que la composición del gas a través de toda la parte
de referencia y del resto de la guía de ondas sea constante, por lo
que al ser todas iguales, la velocidad del sonido es también
constante. Esto permite una medición muy exacta del nivel de
líquido en el tanque.
Preferiblemente, la circulación del fluido que
es alimentado a través de la guía de ondas del dispositivo de
medición es suficientemente pequeña para permitir que una señal
acústica, por ejemplo, un impulso acústico, se desplace en dicha
guía de ondas. Por tanto, los impulsos acústicos que se propagan a
través de la guía de ondas no son afectados significativamente por
el fluido que circula, aunque al mismo tiempo puede ser liberado
vapor desde el fluido para crear una composición de gas similar a
través de toda la guía de ondas, que como se ha expuesto
anteriormente origina una medición muy exacta.
El fluido que ha de ser alimentado desde el
tanque dentro de la guía de ondas, puede ser un líquido. Una ventaja
con la utilización de un líquido es que el líquido del tanque puede
ser alimentado con facilidad dentro de la guía de ondas.
Alternativamente, el fluido que ha de ser alimentado desde el tanque
dentro de la guía de ondas puede ser un gas, que por ejemplo puede
ser tomado de la atmósfera situada por encima de la superficie de
líquido en el tanque.
En una realización más, el dispositivo de
medición se dispone en un tanque que comprende además, una bomba de
combustible, tal como el tanque de combustible en un coche, por lo
que la circulación de fluido dentro de la guía de ondas es
alimentada por la bomba de combustible. Por ejemplo, una porción del
reflujo de combustible que se origina desde la bomba de
combustibles puede ser conducido dentro de la guía de ondas. Esto
permite una circulación estacionaria de combustible a través de la
guía de ondas, la cual, como se describe anteriormente origina una
medición exacta. Otra ventaja con la utilización de la bomba de
combustible es que no es necesario dispositivo de alimentación
adicional alguno, lo cual facilita la construcción del dispositivo
de medición.
Según un segundo aspecto de la invención la
parte de referencia del dispositivo de medición de la clase
mencionada por medio de la introducción comprende además una
pluralidad de orificios de drenaje. Una ventaja con los orificios
de drenaje es que permiten la eliminación del fluido excesivo que
inintencionadamente entre en la parte de referencia del dispositivo
de medición, por ejemplo, si el tanque que contiene el líquido que
ha de ser medido se inclina. Otra ventaja con los orificios de
drenaje es que el exceso de fluido que se origine desde la
alimentación de la circulación de fluido a la guía de ondas puede
ser descargado fuera. Asimismo, el fluido excesivo que es el
resultado de la condensación en la guía de ondas puede ser
igualmente descargado fuera a través de los orificios de
drenaje.
Hay que tener en cuenta que este aspecto de la
invención con orificios de drenaje no necesita ser restringido a
cualquier tipo particular de dispositivo de medición, sino que es
aplicable a cualquier dispositivo de medición, que esté comprendido
dentro del alcance de las reivindicaciones, que comprenda una guía
de ondas que tenga una parte por encima de la superficie de
fluido.
En una realización de este segundo aspecto de la
invención, el dispositivo de medición comprende además una
estructura de absorción dispuesta adyacente a dichos orificios de
drenaje. La estructura absorbente puede ser por ejemplo un tejido
absorbente. Usando una estructura absorbente asociada con los
orificios de drenaje, es posible reducir las perturbaciones de los
impulsos acústicos en las guía de ondas que de otra manera puedan
ser causadas por los orificios de drenaje, y por tanto obtener una
medición más precisa.
La estructura de absorción puede comprender una
parte principal y al menos una parte extrema, de modo que la parte
extrema está posicionada debajo de la parte principal. Esto permite
que fluido absorbido por la estructura de absorción se acumule en
dicho extremo debido al efecto del sifón. El fluido acumulado puede
entonces gotear fuera del extremo de la estructura absorbente, por
ejemplo, de nuevo dentro del tanque.
En otra realización de la invención, una parte
de la guía de ondas que está situada por encima del nivel de
líquido, por ejemplo la parte de referencia, está posicionada fuera
del tanque. Además, el dispositivo de medición comprende una
estructura de embudo, que tiene en su extremo inferior una abertura
que está conectada con el tanque. La estructura de embudo está
dispuesta de modo que la guía de ondas del objeto de medición pasa
a través de la abertura dentro del tanque. Durante el
funcionamiento, la estructura en forma de embudo recoge el fluido
que emana de los orificios de drenaje de la guía de ondas, y conduce
el fluido de nuevo al tanque a través del pasaje inferior de la
estructura de embudo.
La estructura de embudo puede estar diseñada de
modo que el ángulo de la pared interior de la estructura de embudo,
visto desde un plano horizontal, es mayor que un ángulo de
inclinación máximo permitido escogido del tanque. Esto significa
que mientras el tanque se incline menos que el ángulo de inclinación
de tanque máximo permitido, las paredes laterales de la estructura
de embudo tienen una inclinación tal que el fluido de la parte de
referencia descenderá a lo largo de las paredes laterales y será
transferido de nuevo al tanque. Consecuentemente, el dispositivo de
medición trabajará correctamente incluso si el tanque se inclina
(hasta un cierto límite), lo cual mejora la fiabilidad del
dispositivo de medición. Preferiblemente el ángulo de inclinación
del tanque máximo permitido está en el intervalo de 10 a 35º.
Las realizaciones preferidas actualmente de la
invención se describirán ahora con referencia a los dibujos que se
acompañan, en los cuales:
la Figura 1 es una vista lateral esquemática de
una realización de la invención que incluye medios para alimentar
una circulación de fluido dentro de la guía de ondas;
la Figura 2 es una vista lateral parcial
esquemática de una realización de la invención en la que la parte
de referencia está colocada en una estructura en forma de embudo;
y
la Figura 3 es una vista lateral parcial
esquemática de otra realización de la invención que comprende una
función del sifón.
La Figura 1 muestra una realización preferida de
un dispositivo de medición según la presente invención. El
dispositivo de medición está dispuesto para determinar el nivel de
líquido en un tanque. El tanque puede ser por ejemplo un tanque de
combustible de una embarcación o un vehículo, tal como un coche o un
camión. El líquido que ha de ser medido puede ser por ejemplo agua,
gasolina o gasoil, o similar. El tanque mostrado en la Figura 1
contiene también una bomba 11 de combustible.
En la Figura 1, el dispositivo 10 de medición
según la invención comprende una guía 12 de ondas que tiene un
extremo que está conectado a un transductor 14, en tanto que el otro
extremo se extiende dentro del fluido 16 que está contenido en el
tanque 18. El extremo 20 de la guía 12 de ondas que se extiende
dentro del fluido 16 tiene una abertura para permitir que el fluido
entre en la guía de ondas. Asimismo, el extremo 20 de la guía de
ondas que se extiende dentro del fluido está preferiblemente fijado
parcialmente a la parte inferior del tanque 18. Esto garantiza la
posición del extremo 20 de la guía 12 de ondas, y permite la
medición del nivel de líquido desde el verdadero fondo del
tanque.
El transductor 14 anteriormente mencionado puede
ser por ejemplo un componente piezoeléctrico de bajo coste, o estar
compuesto de un transmisor y un receptor de sonidos separados. El
transductor se dispone en conexión con un dispositivo 22 de control
eléctrico, que se dispone para controlar el transductor y calcular
el nivel de líquido basado en las señales transmitidas y recibidas
por el transductor.
Además, la guía 12 de ondas comprende un
elemento 26 de referencia, por ejemplo una protuberancia dispuesta
dentro de la guía de ondas. El elemento 26 de referencia puede estar
por ejemplo configurado anularmente, o comprender un pasador
dispuesto en la pared de la guía de ondas. La parte de la guía 12 de
ondas que se extiende desde el extremo conectado con el transductor
14 hasta el elemento 26 de referencia es denominada de aquí en
adelante como la parte 28 de referencia de la guía de ondas. La
parte de la guía 12 de ondas desde el fondo del tanque 20 hasta la
altura 30 máxima de tanque, es decir, el nivel de fluido más alto
posible, es denominada en adelante como la parte 21 de medición de
la guía 12 de ondas. La parte de la guía 12 de ondas comprendida
entre la referencia y la parte de medición es denominada como la
parte "muerta" 34.
La parte de referencia en la Figura 1 tiene una
forma helicoidal, no obstante la parte de referencia puede tener
otras formas, tales como una forma espiral plana, o una forma más
alargada.
Cuando se mide el nivel de líquido, el
transductor 14 es alimentado con una señal eléctrica desde el
dispositivo 22 de control para producir un impulso sónico. El
impulso sónico es transmitido desde el transductor 14 y guiado a
través de la guía 12 de ondas hacia la superficie 36 de líquido. El
impulso sónico es parcialmente reflejado por el elemento 26 de
referencia en el extremo de la parte 28 de referencia de la guía de
ondas. El resto del impulso pasa la parte muerta 34 y se desplaza a
través de la parte 32 de medición hasta que es reflejado por la
superficie 36 del líquido. Por tanto, dos impulsos reflejados
retornan al transductor 14. Un impulso reflejado está asociado con
el elemento de referencia, y el otro impulso reflejado está asociado
con la superficie del líquido. Como una respuesta a los impulsos
sónicos recibidos, el transductor 14 genera las señales eléctricas
correspondientes y alimenta estas de nuevo al dispositivo 22 de
control.
La parte muerta 34 de la guía 12 de ondas es
suficientemente larga para garantizar que los dos impulsos
reflejados desde el elemento 26 de referencia y la superficie 36 de
fluido están respectivamente separados suficientemente de modo que
los dos impulsos pueden ser distinguidos, incluso si el tanque está
lleno hasta la parte superior y por tanto los impulso son devueltos
al transductor 14 en una proximidad relativamente estrecha.
Conociendo el intervalo de tiempo entre cada
impulso, es decir, el tiempo de tránsito para cada impulso acústico,
y la longitud de la parte 28 de referencia, la parte muerta 34 y la
parte 32 de medición, es posible para el dispositivo 22 de control
calcular el nivel de líquido o volumen de líquido en el tanque según
la fórmula siguiente:
Nivel = (parte
de referencia + parte muerta + parte de medición) - (parte de
referencia/REF) \times
SURF
en donde "parte de
referencia", "parte muerta" y "parte de medición" se
refieren a la longitud de cada elemento respectivamente, y REF y
SURF se refieren al tiempo de tránsito para el impulso reflejado por
el elemento de referencia y la superficie de líquido,
respectivamente.
Por tanto, el nivel de líquido se calcula
reduciendo la longitud total de la guía de ondas con la longitud de
la guía de ondas por encima de la superficie, de modo que la
longitud de la guía de ondas situada por encima de la superficie se
calcula como la velocidad del sonido (=Parte de referencia/REF)
veces el tiempo SURF.
Los cálculos anteriores son efectuados por el
dispositivo 22 de control.
El dispositivo de medición comprende además una
conexión 38 entre la parte 28 de referencia de la guías de ondas y
el reflujo 40 de combustible que se origina desde la bomba 11 de
combustible. La conexión 38 es un tubo que puede conducir un fluido
tal como gasolina. Asimismo, la parte 28 de referencia comprende una
pluralidad de orificios 42 de drenaje. Preferiblemente la parte 28
de referencia contiene alrededor de 8 orificios de drenaje por
vuelta de la espiral helicoidal.
Coincidiendo con los impulsos sonoros que se
desplazan a través de la guía 12 de ondas como se ha descrito
anteriormente, el fluido, en este caso combustible, es bombeado
desde el tanque por medio de la bomba 11 de combustible, a través
del tubo 38 de conexión, y dentro de la parte 28 de referencia. Por
tanto, una circulación de fluido es bombeada continuamente a través
de la guía 12 de ondas durante el procedimiento de medición. El
combustible que se desplaza entonces a través de la guía 12 de ondas
es devuelto al tanque 18 a través de los orificios 42 de drenaje y
a través de la propia guía 12 de ondas.
Por una parte, la prolongación de la circulación
continua a través de la guía 12 de ondas es suficientemente grande
para que pueda emanar gas de la corriente de combustible, de modo
que la composición del gas en el dispositivo de medición llega a
ser esencialmente idéntica a través de toda la guía de ondas. Por
otra parte, la prolongación de la circulación es suficientemente
pequeña para que los impulsos sonoros en la parte 28 de referencia
no sen afectados significativamente por el propio fluido.
Debido a la circulación coincidente inventada de
fluido a través de la guía de ondas y la parte de referencia, la
composición del gas en la parte 28 de referencia es esencialmente
similar a través de la totalidad de la guía de ondas situada por
encima del nivel de líquido. Eso significa que la velocidad del
sonido, que varía dependiendo de la composición del gas, en la guía
de ondas está compensada con respecto a la composición del gas.
Puesto que la fórmula anterior usa la velocidad
del sonido según la medición de referencia para calcular el nivel
de líquido en el tanque 18, se obtiene una medición compensada de la
composición del gas muy exacta.
En la realización anterior, la parte 32 de
medición es esencialmente vertical y se obtiene una medición
absoluta del nivel de líquido. No obstante, es posible inclinar la
parte de medición para que esta se adapte dentro de diferentes
tanques con diferentes alturas. En ese caso conviene calcular la
relación entre el nivel de líquido y el nivel máximo del tanque con
objeto de evitar la calibración posterior, de modo que:
correlación =
nivel/parte de
medición
En la realización de la invención mostrada en la
Figura 1, se utiliza la propagación de la onda plana. Para
conseguir la propagación de la onda plana, la longitud de onda es
mucho mayor que el diámetro de la guía de onda. La longitud de onda
deberá ser mayor que aproximadamente el doble del diámetro. La
longitud de onda de los impulsos acústicos está preferiblemente en
el intervalo de alrededor de 2-10 cm, que
corresponde a una frecuencia de alrededor de 3,4-17
kHz, es decir, no a ultrasonidos. Debido a la longitud de onda
relativamente larga, la guía de ondas tiene que ser larga también.
Preferiblemente, la longitud de la parte de referencia es de hasta
alrededor de 70 cm, y la longitud de la parte muerta es de hasta
alrededor de 30 cm.
La guía 12 de ondas en la Figura 1 puede
comprender también elementos de referencia adicionales posicionados
a distancias conocidas del primer elemento 26 de referencia. Cuando
se usa por ejemplo un elemento de referencia adicional un impulso
de sonido adicional retorna al transceptor, de modo que el tiempo de
tránsito del impulso se usa para calcular la velocidad actual del
sonido. Elementos de referencia adicionales pueden estar
posicionados, por ejemplo, en la parte de medición, o entre el
transductor y el primer elemento de referencia. El primer caso se
produce porque la parte de referencia esté más cerca del líquido
cuando el nivel de líquido es bajo.
Las Figuras 2-3 muestran
realizaciones de la presente invención en las que la parte 28
referencia está situada fuera del tanque. Los dispositivos en las
Figuras 2-3 tienen las mismas estructuras básicas y
características que el dispositivo mostrado en la Figura 1, y han
sido usados idénticos números de referencia para las mismas
estructuras en todas las Figuras.
La Figura 2 muestra un dispositivo de medición
en el que la parte 28 de referencia está situada fuera del tanque
18 por ejemplo en un barco. La parte 28 de referencia comprende una
pluralidad de orificios 42 de drenaje. El dispositivo de medición
comprende además una estructura 44 en forma de embudo en la cual
está dispuesta la parte 28 de referencia. La parte 28 de referencia
se configura como una espiral, que en la Figura 2 está alineada con
la pared interior 46 del embudo 44. Alternativamente, la parte de
referencia puede estar configurada como por ejemplo una espiral
plana que esté posicionada dentro del embudo 44. La abertura 48
extrema inferior del embudo 44 está conectada con el tanque 18, y
la guía 12 de ondas entra dentro del tanque 18 a través de la
abertura 48.
La medición del nivel de líquido en el tanque se
efectúa de una manera similar a la descrita anteriormente con
respecto a la Figura 1.
En el dispositivo mostrado en la Figura 2, el
fluido excesivo procedente de la circulación de fluido en la parte
28 de referencia es conducido fuera a través de los orificios 42 de
drenaje y retorna al tanque 18 a través del embudo 44. Asimismo el
fluido excesivo que se origina, por ejemplo, por condensación y/o el
fluido que entra en la guía 28 de referencia procedente del tanque
18, si el tanque se inclina, puede salir a través de los orificios
42 de drenaje y el embudo 44 asociado. El fluido será devuelto al
tanque 18 mediante el embudo 44 mientras el ángulo A del embudo sea
mayor que el ángulo B de inclinación del tanque. Por tanto, cuando
se diseña el dispositivo de medición, la inclinación del embudo 44
puede ser escogida de modo que el dispositivo de medición del
tanque pueda gestionar las mediciones hasta un ángulo de inclinación
permitido máximo predeterminado del tanque. Por ejemplo, en una
embarcación el ángulo de inclinación permitido máximo puede ser del
orden de magnitud de alrededor de 25º, por lo que el ángulo A del
embudo se establece justamente sobre el ángulo de inclinación
máximo permitido escogido.
Otra realización de la invención se muestra en
la Figura 3. En la Figura 3, la parte 28 de referencia del
dispositivo de medición está configurada en una forma espiral plana
y posicionada fuera del tanque. El dispositivo de medición
comprende además un recipiente 50, en el que está colocada la parte
de referencia configurada en forma espiral plana. El recipiente 50
tiene una placa 52 de base esencialmente circular y una pared 54
que se extiende hacia arriba desde el borde de la placa de base. El
recipiente 50 está conectado al tanque a través de una abertura 56
en la placa 52 de base, de modo que la guía 12 de ondas atraviesa la
abertura 56 en el tanque. El recipiente 50 comprende además una
capa 58 de absorción que se extiende sobre la placa 52 de base del
recipiente, y hacia abajo dentro de la abertura 56 en el tanque. Hay
que tener en cuenta que los extremos inferiores 60 de la capa 58 de
absorción están posicionados en el pasaje en el tanque. La capa 58
de absorción puede, por ejemplo, ser un tejido absorbente tal como
una tela esponjosa.
Durante la medición, el exceso de fluido que se
origina desde, por ejemplo, una circulación a través de la parte 28
de referencia y/o condensación, emana desde los orificios 42 de
drenaje y es absorbido por el tejido absorbente 58. Puesto que los
extremos 60 del tejido 58 absorbente están posicionados en un nivel
inferior que la parte del tejido absorbente en la placa 52 de base
del recipiente 50, el fluido se acumulará en los extremos 60, y
goteará de nuevo dentro del tanque 18 debido al principio sifónico.
Asimismo, elevando el recipiente 50 hacia fuera de la superficie
superior del tanque 18 una distancia C, es posible usar la función
sifónica, y por tanto el dispositivo de medición, incluso si el
tanque completo se inclina, mientras la distancia designada D en la
Figura 3 sea mayor que cero. Por tanto, cuando se diseña el
dispositivo de medición, la elevación del recipiente 50 puede ser
escogida de modo que el dispositivo de medición de tanque pueda
gestionar mediciones de hasta un ángulo de inclinación deseado del
tanque.
La invención no está limitada a las
realizaciones descritas anteriormente. Los expertos en la técnica
reconocerán que pueden ser efectuadas variaciones y modificaciones
sin salirse del alcance de la invención tal como se reivindica en
las reivindicaciones que se acompañan.
Por ejemplo, el aspecto de los orificios de
drenaje puede ser combinado con cualquier dispositivo de medición
en el que el exceso de fluido necesite ser drenado fuera de la guía
de ondas.
Asimismo, las guías de onda de medición
adicionales pueden estar conectadas al dispositivo de medición, lo
cual permite mediciones de diferentes partes de un tanque. En este
caso, pueden ser usados un transductor común y la parte de
referencia.
Además, el tejido absorbente puede ser usado en
combinación con cualquier estructura, tal como el embudo examinado
anteriormente.
Aunque se han usado impulsos acústicos en las
realizaciones descritas, el dispositivo de medición de la invención
puede ser usado también con otros modos de medición tales como el de
medición de ondas estacionarias.
Claims (14)
1. Un dispositivo para proporcionar una medición
acústica del nivel de un líquido (16) en un tanque (18), que
comprende:
- un transductor (14) que ha de ser dispuesto
fuera de dicho líquido (16) para transmitir y recibir señales
acústicas, y
- una guía (12) de ondas conectada a dicho
transductor (14) para que se extienda dentro del líquido,
caracterizado porque el dispositivo
comprende además:
- medios dispuestos para alimentar una
circulación de fluido que se origina desde dicho tanque (18) dentro
de la parte de dicha guía (12) de ondas que está situada por encima
del nivel de líquido, para lograr que la composición del gas y por
lo tanto la velocidad del sonido no cambien a través de toda la guía
de ondas por encima del nivel de líquido.
2. Un dispositivo según la reivindicación 1, en
el que dicha guía (12) de ondas comprende además un elemento (26)
de referencia para producir un impulso reflejado asociado con el
elemento de referencia, de modo que la parte de la guía (12) de
ondas comprendida entre dicho transductor (14) y dicho elemento (26)
de referencia se define como una parte (28) de referencia, mediante
la cual dicho fluido se alimenta dentro de dicha parte de
referencia.
3. Un dispositivo según las reivindicaciones 1 ó
2, en el que la circulación de fluido en dicha guía (12) de ondas
es lo bastante pequeña para permitir que una señal acústica se
desplace en dicha guía de ondas.
4. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicha guía (12) de ondas
comprende además una pluralidad de orificios (42) de drenaje para
permitir que el fluido excesivo salga de la guía de ondas.
5. Un dispositivo según la reivindicación 4, que
comprende además una estructura absorbente (58) dispuesta adyacente
a dichos orificios (42) de drenaje para absorber dicho fluido
excesivo.
6. Un dispositivo según la reivindicación 5, en
el que dicha estructura absorbente (58) tiene al menos un extremo
(60) posicionado debajo del resto de la estructura absorbente, que
crea de ese modo un efecto de sifón que origina que el fluido
absorbido se acumule en dicho extremo.
7. Un dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, en el que dicho dispositivo comprende
además una estructura (44) de embudo que tiene en su extremo
inferior una abertura (48) que se puede conectar al tanque (18),
cuya estructura (44) de embudo está dispuesta de modo que dicha guía
(12) de ondas pasa a través de dicha abertura (48).
8. Un método para proporcionar una medición
acústica del nivel de un líquido (16) en un tanque (18), que
comprende las operaciones de:
- transmitir una señal acústica desde un
transductor (14) situado fuera de dicho líquido (16) dentro de una
guía (12) de ondas que tiene un extremo que se extiende dentro del
líquido (16),
- recibir señales acústicas reflejadas en dicho
transductor (14) desde dicha guía (12) de ondas,
caracterizado porque comprende además la
operación de:
- proporcionar una circulación de fluido desde
dicho tanque (18) dentro de una parte de dicha guía (12) de ondas
que está situada por encima del nivel de líquido, para conseguir que
la composición del gas y de ese modo la velocidad del sonido no
cambien a través de la guía de ondas por encima del nivel de
líquido.
9. Un método según la reivindicación 8, en el
que dicha guía (12) de ondas comprende además un elemento (26) de
referencia para producir un impulso reflejado asociado con el
elemento de referencia, de modo que la parte de la guía de ondas
comprendida entre dicho transductor (14) y dicho elemento (26) de
referencia se define como una parte (28) de referencia, de modo que
dicho fluido es alimentado dentro de dicha parte de referencia.
10. Un método según las reivindicaciones 8 ó 9,
en el que dicha circulación de fluido es suficientemente pequeña
para permitir que una señal acústica se desplace en dicha guía (12)
de ondas.
11. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, en el que dicho tanque (18) se proporciona
con una bomba (11) de combustible, de modo que la circulación de
fluido en la guía (12) de ondas es alimentada desde dicha bomba de
combustible.
\newpage
12. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 11, que comprende además la operación de:
- drenar el fluido excesivo desde dicha guía
(12) de ondas por medio de una pluralidad de orificios (42) de
drenaje dispuestos en dicha guía de onda.
13. Un método según la reivindicación 12, que
comprende además la operación de:
- absorber dicho fluido excesivo por medio de
una estructura absorbente (58) dispuesta adyacente a dichos
orificios (42) de drenaje.
14. Una disposición de tanque, que
comprende:
- un tanque (18) proporcionado con una bomba
(11) de combustible, y
- un dispositivo de medición según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que:
dicha bomba de combustible representa dichos
medios dispuestos para alimentar una circulación de fluido.
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