ES2346363T3 - Dispositivo de medicion de flujo para la determinacion de una direccion de flujo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de medición de flujo para la determinación de una dirección de flujo de un fluido (22), el cual presenta - un elemento de medición (1, 2, 3), alrededor del cual puede fluir un fluido (22), con al menos un guiaondas óptico (4) y al menos dos elementos calefactores eléctricos (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) dispuestos en forma contigua a por lo menos un guiaondas óptico, (4) de modo que - puede aplicarse calor a por lo menos un guiaondas óptico (4) mediante un flujo de calor (10a, 10b) que es dirigido desde el respectivo elemento calefactor (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) hacia por lo menos un guiaondas óptico (4). - al menos una proporción de las direcciones de los flujos de calor (10a, 10b) se encuentra en una dirección opuesta. - los flujos de calor individuales (10a, 10b) se encuentran correlacionados en alto grado, de forma diferente, con la dirección del flujo del fluido (22), y - puede ser influenciada al menos una onda electromagnética, la cual puede inyectarse a por lo menos un guiaondas óptico (4), correspondiente a la respectiva temperatura de al menos un guiaondas óptico (4), el dispositivo presenta además una unidad de evaluación (23), mediante la cual es posible la evaluación de la influencia de temperatura, originada por los flujos de calor individuales (10a, 10b), de al menos una onda electromagnética y con la que puede determinarse la dirección de flujo del fluido (22), caracterizado por una unidad de control mediante la que puede aplicarse potencia eléctrica a por lo menos ambos elementos calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) en forma consecutiva en cuanto al aspecto temporal.
Description
Dispositivo de medición de flujo para la
determinación de una dirección de flujo.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo de medición de flujo para la determinación de una
dirección de flujo de un fluido. El dispositivo de medición de
flujo presenta un elemento de medición con al menos un guiaondas
óptico y al menos dos elementos calefactores eléctricos dispuestos
en forma contigua al guiaondas óptico, una unidad de control y una
unidad de evaluación. Además, la presente invención hace referencia
a un método para determinar una dirección de flujo de un fluido,
así como a una máquina eléctrica con el dispositivo de medición de
flujo.
En máquinas eléctricas de todas las clases de
rendimiento, sin embargo, en particular en máquinas con un alto
rendimiento, se forma una cantidad considerable de calor que debe
ser derivada mediante medidas técnicas de refrigeración, en vistas
a una eficiencia mejorada de la máquina y/o a una vida útil más
prolongada. De este modo, por ejemplo, se conocen máquinas
refrigeradas mediante aire, tales como generadores o motores, en
especial con rendimientos por debajo de 300 MVA, donde tiene lugar
una refrigeración a través de un flujo de aire comparativamente
mayor. Este flujo de aire puede ser conducido, particularmente, a
través de un sistema de conducción que comprende numerosos canales
de flujo (véase, por ejemplo, la solicitud DE 42 42 132 A1 o la
solicitud EP 0 853 370 A1). A través de canales de flujo del
sistema de conducción, puede, por ejemplo, ser empujado aire desde
el exterior hacia el interior mediante el estator de la máquina.
Simultáneamente, sin embargo, es absorbido aire por el rotor de la
máquina y desde el interior hacia el exterior, empujado por el
estator en la dirección contraria. Cuando ambos flujos de aire se
superponen desfavorablemente, se produce una detención de flujo
dentro del sistema de conducción y, con ello, dado el caso, un
sobrecalentamiento local y la generación de daños en la
máquina.
En la solicitud WO 2004/042326 A2 se presenta un
dispositivo de medición de flujo para la determinación de una
velocidad de flujo de un fluido que fluye alrededor de un elemento
de medición del dispositivo de medición de flujo, como por ejemplo
de un flujo de gas, con un guiaondas óptico, el cual presenta varias
redes de Bragg y al menos un elemento calefactor eléctrico
dispuesto en forma contigua al guiaondas. Con esto, a partir de una
influencia de una onda electromagnética introducida en el guiaondas
óptico, puede determinarse, a través de la temperatura del
guiaondas, la velocidad de flujo a lo largo de la extensión
longitudinal del elemento de medición. El guiaondas óptico puede
ser calentado con una aplicación constante de calor mediante el
elemento calefactor eléctrico, de lo cual resulta, en el elemento
de medición, una distribución de temperatura en la extensión
longitudinal, correspondiente a la velocidad local de flujo. De esta
manera, este dispositivo de medición de flujo es adecuado para
determinar una pluralidad de velocidades locales de flujo con sólo
un único elemento de medición. Sin embargo, no es posible la
determinación de la dirección en la que fluye el fluido en forma
relativa hacia el elemento de medición.
Por la solicitud JP 2005 172713 se conoce un
dispositivo de medición de flujo, el cual es especial para
determinar la dirección de flujo; dicho dispositivo comprende un
guiaondas óptico que presenta varias redes de Bragg, y un elemento
calefactor. En este caso, la dirección de flujo es determinada
mediante las temperaturas sobre dos superficies del elemento
calefactor.
Es objeto de la presente invención, por tanto,
el proporcionar un dispositivo de medición de flujo, así como un
método, mediante el cual pueda determinarse la dirección de flujo de
un fluido, así como también indicar una máquina eléctrica, donde
pueda controlarse la dirección de flujo de un fluido
refrigerado.
Para alcanzar este objetivo se indica un
dispositivo de medición de flujo correspondiente a las
características de la reivindicación independiente 1.
El dispositivo de medición de flujo conforme a
la invención hace referencia a un dispositivo de medición de flujo
para la determinación de una dirección de flujo de un fluido; dicho
dispositivo presenta
- -
- un elemento de medición, alrededor del cual puede fluir un fluido, con al menos un guiaondas óptico y al menos dos elementos calefactores eléctricos dispuestos en forma contigua al guiaondas óptico, de modo que
- -
- puede aplicarse calor al guiaondas óptico mediante un flujo de calor orientado hacia al menos un guiaondas óptico desde el respectivo elemento calefactor,
- -
- al menos una proporción de las direcciones de los flujos de calor se encuentra en una dirección opuesta,
- -
- los flujos de calor individuales se encuentran correlacionados en alto grado, de forma diferente, con la dirección del flujo del fluido, y
- -
- puede ser influenciada al menos una onda electromagnética, la cual puede inyectarse a por lo menos un guiaondas óptico, correspondiente a la respectiva temperatura de por lo menos un guiaondas óptico,
- -
- una unidad de control, mediante la cual puede aplicarse potencia eléctrica a por lo menos ambos elementos calefactores eléctricos, a uno después del otro en cuanto al aspecto temporal, y
- -
- una unidad de evaluación, mediante la cual es posible la evaluación de la influencia de temperatura, originada por los flujos de calor individuales, de la onda electromagnética, y con la cual puede determinarse la dirección de flujo del fluido.
El elemento de medición, el cual en su extensión
longitudinal se encuentra dispuesto, preferentemente, en forma
perpendicular con respecto a la dirección de flujo del fluido,
presenta diferentes proporciones locales de flujo sobre la
extensión de su corte transversal, en particular, circular. De este
modo, se efectúa en forma irregular, sobre la extensión del corte
transversal, el transporte de calor por la superficie del elemento
de medición debido a las diferentes velocidades locales de flujo del
fluido. A causa de esto, en el elemento de medición, al aplicarse
una potencia constante desde los elementos calefactores, se regula
respectivamente, en forma acorde a la cantidad, un flujo de calor
diferente en dirección de al menos un guiaondas óptico. A través de
una aplicación de potencia secuencial, en cuanto al aspecto
temporal, de los filamentos calentadores por separado, o también de
configuraciones por separado de los filamentos calentadores, es
posible determinar la o las diferencias de temperatura de las
secuencias por separado en la ubicación de al menos un guiaondas
óptico y, con ello, deducir la dirección de flujo del fluido que
rodea al elemento de medición.
Conformaciones ventajosas del dispositivo de
medición de flujo conforme a la invención resultan de las
reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1.
De este modo, es favorable que al menos un
guiaondas óptico comprenda al menos una red de Bragg y, que al
menos una onda electromagnética, la cual puede inyectarse en al
menos un guiaondas óptico, pueda ser influenciable en forma
correspondiente a la respectiva temperatura de al menos un guiaondas
óptico en la ubicación de al menos una red de Bragg. Tal clase de
sensor se caracteriza por su capacidad multiplexora especial, de
modo que puede ser realizada una red de sensores en forma sencilla.
Otra ventaja de la tecnología de las redes de Bragg consiste en la
posibilidad de llevar a cabo una medición prácticamente puntual, es
decir, una medición local muy limitada. Es así posible, en el caso
de requerirse una exactitud de medición muy elevada, en particular
localizada a lo largo del elemento de medición, disponer unas tras
otras varias redes de Bragg, unas bien cerca de otras en el
guiaondas óptico.
Para una mejor diferenciación, las redes de
Bragg dispuestas en el guiaondas óptico, presentan, en forma
preferente, respectivamente, centroides espectrales diferentes uno
de otros. En cada red de Bragg, es reflejada nuevamente por lo
menos una onda electromagnética suministrada en una proporción
determinada a través del respectivo centroide espectral. El
centroide espectral varía con las magnitudes de influencia
dominantes en el lugar de medición, aquí, particularmente, la
temperatura del guiaondas óptico. Esta variación en el contenido de
la longitud de onda (o espectro de longitud de onda) de la
respectiva parte nuevamente reflejada de al menos una onda
electromagnética suministrada, es utilizada como medida para la
magnitud de influencia a determinar. Es también posible en
principio, sin embargo, examinar la parte transmitida de al menos
una onda electromagnética suministrada en base a la variación en el
espectro de longitud de onda. Para el análisis de la red de Bragg
mediante al menos una onda electromagnética, puede emplearse, en
particular, una fuente de luz de banda ancha, como por ejemplo un
LED (diodo emisor de luz, en inglés: Light Emitting Diode) con un
ancho de banda de aproximadamente 45 nm, un SLD (diodo
superluminiscente, en inglés: Super Luminescence Diode) con un ancho
de banda de aproximadamente 20 nm o un láser sintonizable con un
ancho de banda de aproximadamente 100 nm.
Se sugiere que el elemento de medición se
conforme en forma de barra. En forma ventajosa, el elemento de
medición puede montarse fácilmente y puede ser insertado en los
canales de flujo, por ejemplo, a través de una abertura. Además, es
posible un mantenimiento del elemento de medición con reducidos
costes de montaje. Para ello, son aflojadas las fijaciones
correspondientes y el elemento de medición es extraído a través de
la abertura. A su vez, el elemento de medición puede, naturalmente,
presentar cualquier otra forma. Por ejemplo, el elemento de
medición puede estar conformado en forma de círculo o también como
una espiral de Arquímedes.
En otra conformación se sugiere que el elemento
de medición sea elástico. De este modo, de forma ventajosa, el
elemento de medición puede, en función del uso, ser conformado
previamente en un corto espacio de tiempo, de modo que se acotan
las diferentes formas que el elemento de medición puede tener. Con
ello pueden ahorrarse costes de almacenaje.
Es favorable que los elementos calefactores se
encuentren realizados en metal. De esta manera se garantiza un
calentamiento homogéneo a lo largo de los elementos calefactores
Se sugiere además que los elementos calefactores
se encuentren formados por revestimientos eléctricos conductores
sobre al menos un guiaondas óptico y que dichos revestimientos se
encuentren aislados eléctricamente unos de otros. De esta manera
puede simplificarse considerablemente la forma de construcción del
elemento de medición. Los elementos calefactores pueden, de forma
sencilla, conectarse respectivamente de modo unitario con el
guiaondas, de modo que, junto a una fabricación favorable en cuanto
a costes, puede también lograrse una función de protección del
guiaondas a través de los elementos calefactores. Los revestimientos
conductores pueden, por ejemplo, estar compuestos por un metal como
wolframio o también por una aleación, por ejemplo acero o
similares.
Se sugiere además, que los elementos
calefactores, respectivamente, presenten una resistencia eléctrica
específica constante. De esta manera puede lograrse,
ventajosamente, que al elemento de medición se le aplique calor en
forma homogénea sobre su extensión longitudinal. Dentro del marco de
esta solicitud, se entiende como resistencia eléctrica específica
la resistencia eléctrica por unidad de longitud.
También se sugiere que la respectiva resistencia
específica sea ampliamente dependiente de la temperatura dentro de
la zona de temperatura de funcionamiento. De este modo puede
lograrse que el respectivo suministro de calor, asociado a los
elementos calefactores por separado, a lo largo de la extensión del
elemento de medición, sea esencialmente independiente de la
temperatura local actual. La exactitud de la medición, tanto como la
fiabilidad de la medición, puede aumentarse. Para ello, los
elementos calefactores deben componerse de, por ejemplo, un
material como constantán o similares.
En un perfeccionamiento ventajoso, se sugiere
que el elemento de medición presente un revestimiento. El elemento
de medición puede, de este modo, encontrarse protegido, por ejemplo,
contra una exigencia química. A su vez, el revestimiento posibilita
una protección mecánica, por ejemplo, durante el montaje.
Se sugiere además que el revestimiento se
encuentre compuesto por un material cerámico. Con el revestimiento
cerámico puede formarse, de modo ventajoso, un elemento de medición
para una elevada exigencia de temperatura.
Se sugiere también que el revestimiento, al
menos en forma unitaria, se encuentre formado por una vaina
metálica. Ventajosamente, el elemento de medición puede, de este
modo, encontrarse protegido contra una carga electroestática, al
poder conectarse la vaina metálica con un potencial a tierra.
Asimismo, se sugiere que el revestimiento
presente al mismo tiempo los elementos calefactores, de modo que
los elementos calefactores se encuentren aislados uno de otro en
forma eléctrica. Los componentes y los costes pueden reducirse aún
más.
Para alcanzar el objetivo planteado se indica un
método correspondiente a las características de la reivindicación
independiente 13.
El método conforme a la invención consiste en un
método para determinar una dirección de flujo de un fluido con un
dispositivo de medición de flujo, donde
- -
- al menos una onda electromagnética es inyectada en al menos un guiaondas óptico de un elemento de medición rodeado por el fluido,
- -
- les es suministrada, en forma consecutiva, potencia eléctrica a por lo menos dos elementos calefactores del elemento de medición de modo tal, que
- -
- se le aplica calor a por lo menos un guiaondas óptico, en forma alternada, mediante los elementos calefactores y
- -
- por lo menos una onda electromagnética, en función de la diferente temperatura local, es en alto grado influenciada de diferente modo en el guiaondas óptico, en forma consecutiva en cuanto al aspecto temporal,
- -
- las diferentes influencias de por lo menos una onda electromagnética son determinadas y, de acuerdo a ello, es determinada la dirección de flujo del fluido perpendicularmente con respecto a la extensión longitudinal del elemento de medición.
Del método conforme a la invención resultan las
ventajas explicadas anteriormente para el dispositivo de medición
de flujo conforme a la invención.
De esta manera, es también favorable que al
menos un guiaondas óptico comprenda al menos una red de Bragg y que
al menos una onda electromagnética sea influenciada en función de
las diferentes temperaturas locales en la ubicación de al menos una
respectiva red de Bragg.
Se sugiere, igualmente, que al menos una onda
electromagnética se forme por un pulso electromagnético. De manera
ventajosa, puede ahorrarse energía, así como también elevarse la
exactitud de la medición. El pulso electromagnético puede, por
ejemplo, ser generado mediante un láser pulsado que a través de
medios adecuados de inyección conocidos, es inyectado en el
guiaondas óptico para la onda electromagnética.
Además, se sugiere que el elemento de medición
sea calentado en su extensión longitudinal mediante los elementos
calefactores. A partir de una variación de temperatura a lo largo
del elemento de medición, debido al flujo de fluido, puede,
ventajosamente, ser también determinada la velocidad de flujo a lo
largo del elemento de medición.
Es ventajoso que a los elementos calefactores,
en forma alternada, se les aplique una potencia eléctrica constante.
En particular, en el caso de una curva de resistencia constante
sobre la extensión longitudinal del elemento de medición, puede
lograrse, conforme a la Ley de Ohm, respectivamente, una aplicación
de calor constante. Esto puede llevarse a cabo mediante corriente
continua o también mediante corriente alterna. En especial, a
través de la variación de la frecuencia de corriente alterna, puede
ser influenciado el efecto de calor de los respectivos elementos
calefactores cuando la frecuencia oscila dentro de un rango, dentro
del cual los efectos de desplazamiento de flujo son efectivos.
En un perfeccionamiento ventajoso del método
conforme a la invención, se sugiere que se efectúen varias
mediciones con diferentes aplicaciones de calor. De este modo,
puede elevarse ampliamente la exactitud de la medición.
Se sugiere, asimismo, que se utilice un gas como
fluido, en especial aire o un líquido, en particular agua o
nitrógeno líquido, para la refrigeración de una máquina eléctrica,
en especial un generador o un motor. El elemento de medición de
acuerdo al dispositivo de medición de flujo conforme a la invención
puede ser adaptado, de modo favorable en cuanto a los costes, a las
exigencias físicas y/o químicas en el canal de flujo de un equipo
de refrigeración del motor, así como del motor. De este modo, puede
lograrse una medición exacta de una distribución de flujo en la
sección transversal de un canal de flujo.
A su vez, para alcanzar el objetivo de la
presente invención, se sugiere una máquina eléctrica con
- -
- un rotor montado en forma giratoria,
- -
- un estator fijo, agregado en una carcasa de la máquina,
- -
- un equipo de refrigeración de piezas mediante un fluido dentro de la carcasa de la máquina, donde el equipo de refrigeración contiene un sistema de conducción, y
- -
- un dispositivo de medición de flujo conforme a la invención.
Al mismo tiempo, se prevé, dispuesto en un canal
de flujo del sistema de conducción, un elemento de medición del
dispositivo de medición de flujo, para la medición de la dirección
de flujo de un fluido en el canal de flujo.
De la máquina eléctrica conforme a la invención
resultan las ventajas explicadas anteriormente para el dispositivo
de medición de flujo conforme a la invención.
A través del dispositivo de medición de flujo
conforme a la invención, puede lograrse una refrigeración eficaz de
la máquina, controlándose, en los canales de flujo del equipo de
refrigeración, la dirección de flujo del fluido refrigerado, como
por ejemplo aire. Una detención del flujo a través de flujos
superpuestos desfavorablemente puede ser detectada a tiempo, de
modo tal que pueden introducirse las medidas adecuadas para evitar
un sobrecalentamiento local y la generación de daños en la máquina.
De este modo puede elevarse la fiabilidad de un funcionamiento de
la máquina de flujo.
Se sugiere que el elemento de medición se
encuentre dispuesto en forma radial con respecto al corte
transversal del canal de flujo. De manera ventajosa, con varias
redes de Bragg dispuestas unas tras otras, puede determinarse la
dirección de flujo en función del radio del corte transversal del
canal de flujo. Naturalmente, pueden preverse también varios
elementos de medición en el canal de flujo, para poder determinar la
dirección de flujo en diferentes posiciones circunferenciales del
canal de flujo.
Se sugiere, a su vez, que en el canal de flujo
se encuentren dispuestos, axialmente distanciados, varios elementos
de medición. De este modo, pueden ser detectadas y evaluadas, en
forma ventajosa, modificaciones axiales de la dirección de flujo.
También pueden ser utilizados varios elementos de medición de
diferentes formas para obtener las informaciones deseadas sobre el
curso del flujo. De este modo, pueden combinarse, por ejemplo,
elementos de medición en forma de barra con elementos de medición
dispuestos en el canal de medición a lo largo de una línea
circular. Se sugiere, en particular, que los elementos de medición
sean operados según el método conforme a la invención.
Ejemplos preferentes de ejecución de la presente
invención, pero de ningún modo ejemplos restrictivos, se explican a
continuación mediante los dibujos. Para mayor claridad, los dibujos
no se encuentran realizados a escala, y ciertos aspectos se
representan en forma esquemática. Las figuras muestran:
Figura 1: una vista lateral del elemento de
medición del dispositivo conforme a la invención en una ejecución
en forma de barra con una ficha de conexión en un extremo,
Figura 2: un corte a través de una conformación
de un elemento de medición con un guiaondas óptico, así como con
dos elementos calefactores dispuestos en forma paralela,
Figura 3: un corte a través de una conformación
de un elemento de medición con un guiaondas óptico, así como con
cuatro elementos calefactores dispuestos en forma paralela,
Figura 4: un corte a través de otra conformación
de un elemento de medición con un guiaondas óptico así como con dos
elementos calefactores que rodean al guiaondas óptico,
Figura 5: un corte a través de otra conformación
de un elemento de medición con dos elementos calefactores aplicados
sobre una superficie del guiaondas óptico,
Figura 6: un esquema básico de conexiones de una
forma de ejecución del dispositivo de medición de flujo conforme a
la invención, con el elemento de medición conforme a la figura
2,
Figura 7: un esquema básico de conexiones de una
forma de ejecución del dispositivo de medición de flujo conforme a
la invención, con el elemento de medición conforme a la figura
3,
Figura 8: un esquema básico de conexiones de una
forma de ejecución del dispositivo de medición de flujo conforme a
la invención, con el elemento de medición conforme a la figura 4 ó
5,
Figura 9: un corte transversal de un canal de
flujo de un equipo de refrigeración con un elemento de medición del
dispositivo de medición de flujo conforme a la invención,
Figura 10: un corte a través de un generador con
varios elementos de medición del dispositivo de medición de flujo
conforme a la invención.
La figura 1 muestra una vista lateral de un
elemento de medición 1, 2 ó 3 del dispositivo de medición de flujo
conforme a la invención con una conexión 15 colocada en un extremo
del elemento de medición 1, 2 ó 3 para la conexión del elemento de
medición 1, 2 ó 3 a una unidad de control 20 y a una unidad de
evaluación 23 (véanse las figuras 6 a 8 y la figura 10). El
elemento de medición 1, 2 ó 3 se encuentra conformado en forma de
barra. El elemento de medición 1, 2 ó 3, además, puede estar
realizado en forma elástica, de modo que la forma geométrica puede
adecuarse a las exigencias predeterminadas.
En las figuras 2 a 9 se agrega, respectivamente,
un sistema de coordenadas 80 con un eje x, y, z para una mejor
visibilidad. A los fines de una simplificación, y no en forma
restrictiva, se supone que el fluido 22 a analizar fluye en la
dirección x. El flujo 22 que fluye en la dirección x, es señalado
mediante una flecha que indica la dirección x. El flujo 22 que
fluye en la dirección x y alcanza el elemento de medición 1, 2 ó 3
que se extiende en la dirección y, fluye en torno al elemento de
medición. El flujo del fluido consiste particularmente en un flujo
turbulento. Se regulan diferentes velocidades de flujo sobre la
superficie 9 del elemento de medición 1, 2 ó 3. La longitud de la
flecha representa a cuánto asciende la velocidad del fluido en el
lugar que se encuentra dibujado. Mientras que las velocidades
correspondientes a aquella parte de la superficie de medición 9 que
se encuentra orientada en forma opuesta a la dirección de flujo, son
las más elevadas, las que corresponden a aquella parte de la
superficie de medición 9, la cual se encuentra orientada hacia la
dirección de flujo, son las más reducidas. El transporte de calor a
través de la superficie del elemento de medición 9 tiene lugar de
modo heterogéneo en función de la temperatura local de flujo. De
este modo, el transporte de calor en aquella parte de la superficie
del elemento de medición 9 que se encuentra orientada esencialmente
en forma opuesta a la dirección de flujo, es mayor que en aquella
parte de la superficie del elemento de medición 9, la cual se
orienta hacia la dirección de flujo. Un elemento calefactor 5a, 6a ó
7a, dispuesto en o cerca de aquella parte de la superficie del
elemento de medición 9 que se encuentra orientada esencialmente en
forma opuesta a la dirección de flujo, genera un flujo de calor más
reducido 10a, en la dirección de un guiaondas óptico 4 dispuesto
particularmente en el centro, que un elemento calefactor 5b, 6b ó
7b, dispuesto en o cerca de aquella parte de la superficie del
elemento de medición 9 que se encuentra orientada esencialmente en
la dirección de flujo y cuyo flujo de calor es indicado mediante el
signo 10b. El flujo de calor añadido a este guiaondas óptico 4b
presenta el número de referencia 10b. Las flechas indicadoras que
parten de los elementos calefactores 5a, 5b ó 6a, 6b ó 7a, 7b en
dirección del respectivo guiaondas óptico 4, hacen referencia al
correspondiente flujo de calor 10a, 10b, cuya cantidad se representa
en las respectivas longitudes de las flechas.
La figura 2 y la figura 3 muestran dos
conformaciones de un elemento de medición 1 del dispositivo de
medición de flujo conforme a la invención.
Conforme al ejemplo de ejecución en la figura 2,
en el elemento de medición 1 se encuentran contenidos dos elementos
calefactores 5a, 5b y un guiaondas óptico 4 dispuesto entre medio,
encajado en un material cerámico. Un elemento calefactor 5a se
encuentra dispuesto cerca de aquella parte de la superficie 9 del
elemento de medición que se orienta esencialmente en forma opuesta
a la dirección de flujo, mientras que el otro elemento calefactor
5a se encuentra posicionado cerca de la parte de la superficie 9 del
elemento de medición que se encuentra orientada esencialmente hacia
la dirección de flujo. El guiaondas óptico 4 se encuentra dispuesto
sobre un eje simétrico 30 del elemento de medición 1, el cual
representa simultáneamente los ejes de simetría respectivos a ambos
elementos calefactores 5a, 5b, de modo tal que sus respectivas
distancias corresponden unas con otras con respecto a ambos
elementos calefactores 5a, 5b. Conforme al ejemplo de ejecución en
la figura 3, se encuentran ubicados cuatro elementos calefactores
5a, 5b, de a pares, cerca de aquella parte de la superficie 9 del
elemento de medición que se encuentra orientada esencialmente en
forma opuesta a la dirección de flujo, así como cerca de aquella
parte de la superficie 9 del elemento de medición que se encuentra
orientada esencialmente hacia la dirección de flujo. El guiaondas
óptico 4 se encuentra dispuesto de modo tal sobre un eje simétrico
30 del elemento de medición 1c, el cual representa simultáneamente
los ejes de simetría con respecto al par de elementos calefactores
5a, 5b, que sus respectivas distancias corresponden unas con otras
con respecto a los respectivos elementos calefactores 5a, 5b. El
guiaondas óptico 4 es, por ejemplo, una fibra plástica o de vidrio.
Los elementos calefactores 5a, 5b y el guiaondas óptico 4 se
encuentran encajados en un cuerpo especialmente cilíndrico 16
compuesto por material cerámico, el cual, por su parte, se
encuentra rodeado por un revestimiento 8 de pasivación. Los
elementos calefactores 5a, 5b se encuentran, por ejemplo,
conformados como filamentos calentadores. El revestimiento 8, en una
forma de ejecución, puede encontrarse además conformado en metal,
como eléctricamente conductor (véase la figura 6).
La figura 4 muestra otra conformación de un
elemento de medición 2 del dispositivo de medición de flujo conforme
a la invención con un guiaondas óptico 4, el cual se encuentra
rodeado por un cuerpo especialmente cilíndrico 16 compuesto por
material cerámico. Alrededor del cuerpo cerámico 16, dos elementos
calefactores 6a, 6b se encuentran dispuestos de modo tal, que al
mismo tiempo rodean conjuntamente, al menos en forma parcial, al
elemento de medición 2. En particular, ambos elementos calefactores
6a, 6b conforman, al mismo tiempo y al menos en forma parcial, un
revestimiento 8 en forma de vaina del elemento de medición 2. El
aislamiento eléctrico requerido de ambos elementos calefactores 6a,
6b puede efectuarse respectivamente, por ejemplo, mediante una
regleta 11 desde el cuerpo cerámico 16.
En la figura 5 se representa un corte a través
de un elemento de medición 3 del dispositivo de medición de flujo
conforme a la invención, donde el guiaondas óptico 4 se encuentra
atenuado con dos capas de metal 7a, 7b que se encuentran aisladas
eléctricamente una de la otra y las que, al mismo tiempo,
representan dos elementos calefactores 7a, 7b del elemento de
medición 3. En forma conjunta, ambas capas de metal 7a, 7b
conforman, al menos en forma parcial, un revestimiento en común 8
del guiaondas óptico 4. Los aislamientos eléctricos entre ambas
capas de metal 7a, 7b pueden ser realizados, por ejemplo, a través
de un espacio vacío 12. Esta conformación se caracteriza por una
elasticidad, de modo tal que el elemento de medición 3 puede ser
adaptado, conforme a la necesidad, en su extensión espacial.
Además, el elemento de medición 3 se caracteriza por un método de
producción particularmente sencillo, donde el guiaondas óptico 4, en
un proceso de revestimiento convencional de modo conocido, es
revestido con un material adecuado eléctricamente conductor. La
conformación se caracteriza, además, por presentar una capacidad de
calor particularmente reducida, en comparación con los ejemplos de
ejecución del elemento de medición 1 ó 2 conforme a las figuras 1 a
4 y, de este modo, reacciona más rápido frente a proporciones de
flujo variables.
Los elementos calefactores 5a, 5b, 6a, 6b, 7a y
7b utilizados en las conformaciones mencionadas anteriormente se
encuentran conformados, preferentemente, en metal o en una aleación
de metales. En función de la exigencia física o química, puede
emplearse, por ejemplo, acero, cobre, aluminio, bronce, constantán o
similares. Para aplicaciones a temperaturas elevadas, por ejemplo,
en el canal de flujo de una turbina de gas, se prefiere un
revestimiento con un metal como wolframio o similares. Para
aplicaciones a bajas temperaturas en un entorno químicamente
agresivo, pueden emplearse también, por ejemplo, polímeros
conductores. En los ejemplos de ejecución aquí representados, el
material de los elementos calefactores 5a, 5b, 6a, 6b, 7a y 7b
presenta, respectivamente, una resistencia eléctrica constante.
Particularmente en la zona de temperatura de funcionamiento, la
resistencia es ampliamente independiente de la temperatura. Una
aplicación de los elementos calefactores 5a, 5b, 6a, 6b, 7a y 7b
con un flujo constante, así como con una corriente alterna con valor
eficaz constante conduce, de este modo, a un suministro de potencia
regular sobre la longitud de los elementos calefactores 5a, 5b, 6a,
6b, 7a y 7b, de manera que se le aplica homogéneamente calor al
respectivo elemento calefactor 5a, 5b, 6a, 6b, 7a y 7b sobre la
extensión longitudinal del respectivo elemento de medición 1, 2 ó
3.
Las figuras 6 a 8 muestran ejemplos de ejecución
del dispositivo de medición de flujo conforme a la invención en
esquemas básicos de conexiones. El dispositivo de medición de flujo
en la figura 6 comprende al elemento de medición 1 conforme a la
figura 2, el dispositivo de medición de flujo en la figura 7
comprende al elemento de medición 1 conforme a la figura 3, el
dispositivo de medición de flujo en la figura 8 comprende al
elemento de medición 2 ó 3 conforme a la figura 3, así como a la
figura 4. Todos los ejemplos de ejecución mencionados del
dispositivo de medición de flujo conforme a la invención presentan
además una unidad de control 20 y una unidad de evaluación 23. El
respectivo elemento de medición 1, 2 ó 3 se extiende en su eje
longitudinal en dirección y. El elemento de medición 2 ó 3 del
dispositivo de medición de flujo conforme a la figura 8 se
encuentra unido eléctricamente, en sus respectivos extremos con sus
elementos calefactores 6a, 6b ó 7a,7b, a la unidad de control 20, y
en uno de ambos extremos, se encuentra unido ópticamente a la unidad
de evaluación 23. El elemento de medición 1 del dispositivo de
medición de flujo conforme a las figuras 6 y 7, en un extremo, se
encuentra unido eléctricamente a la unidad de control 20 y
ópticamente a la unidad de evaluación 23, mientras que el otro
extremo del elemento de medición 1 se encuentra libremente
disponible. Con esto, puede llevarse a cabo un montaje y/o una
manipulación particularmente sencilla del elemento de medición
1.
La unidad de evaluación 20 presenta una fuente
eléctrica de energía 21 y un elemento interruptor 24. La fuente
eléctrica de energía 21, la cual presenta dos conexiones, conforme a
los ejemplos de ejecución, se encuentra unida a los elementos
calefactores 5a, 5b ó 6a, 6b ó 7a, 7b, mediante el elemento
interruptor 24 en forma correspondiente a su posición del
interruptor, de tal modo, que al menos a uno de los elementos
calefactores 5a, 5b ó 6a, 6b ó 7a, 7b 5, 6 ó 7 se le aplica
potencia eléctrica y se genera calor. La fuente eléctrica de
energía 21 es, particularmente, una fuente de corriente, mediante la
cual puede predeterminarse una corriente continua constante. El
elemento interruptor 24 puede ser tanto un interruptor mecánico como
un interruptor electrónico, tal como son conocidos en el estado del
arte en una gran diversidad en cuanto a formas y a modo de
construcción. Sin embargo, el elemento interruptor puede también
estar conformado de una pieza con la fuente de energía 21, de modo
que puede preverse no sólo la función de un interruptor sino también
una función de control para el flujo. Asimismo, el guiaondas óptico
4 del elemento de medición 1, 2 ó 3 del dispositivo de medición de
flujo, conforme a la invención, de acuerdo a las figuras 6 a 8, se
encuentra unido a la unidad de evaluación 23 mediante una fibra
óptica de conexión 25. Por otra parte, la unidad de evaluación 23,
se encuentra unida al interruptor 24 mediante un interconector para
la transmisión de informaciones de conmutación del elemento
interruptor 24.
El elemento de medición 1, 2 ó 3 es rodeado por
el fluido 22, de modo que el flujo del fluido puede presentar, a lo
largo de la extensión longitudinal del elemento de medición 1, 2 ó
3; una velocidad de flujo variable, señalada a través de flechas de
diferente longitud. La dirección de flujo del fluido 22 se presenta
en dirección x a los fines de una simplificación, tal como se
indicó anteriormente. Para una medición de la dirección de flujo
del fluido 22, mediante el control del elemento interruptor 24, se
les aplica potencia eléctrica, en forma alternada, a los elementos
calefactores 5a, 5b ó 6a, 6b ó 7a, 7b del elemento de medición 1, 2
ó 3, de manera que éstos son calentados en forma alternada. Cada
proceso de calentamiento por separado debe durar como mínimo hasta
que se regule un equilibrio térmico en el elemento de medición 1, 2
ó 3. Sin embargo, puede ser escogido también un proceso más
breve.
Mediante la unidad de evaluación 23, la cual
presenta una fuente de luz, un detector y un medio de análisis, es
inyectada luz en el guiaondas óptico 4 del elemento de medición 1, 2
ó 3 en forma de una haz láser continuo o en forma de pulsos láser,
mediante la fibra óptica de conexión 25 y es analizada luz
nuevamente dispersa con el medio de análisis. Para la medición se
aprovecha el efecto, el cual se refiere a que una onda
electromagnética, inyectada en un guiaondas óptico 4, es dispersada
a través del guiaondas óptico 4 durante el funcionamiento. Una
parte de la luz dispersa es dispersada en la dirección contraria, de
modo que puede ser detectada en la entrada del guiaondas óptico 4.
A través de la dependencia de temperatura de este efecto de
dispersión, puede inferirse la temperatura del guiaondas óptico 4.
La señal de luz nuevamente dispersa se compone de diferentes
componentes que son apropiados de diferente modo con respecto a los
requisitos de medición. A modo de ejemplo, la señal de luz
nuevamente dispersa contiene una proporción bajo el efecto de
dispersión Raman. Con la tecnología de las redes de Bragg puede
alcanzarse, en comparación con la parte bajo el efecto de dispersión
Raman, una resolución local más elevada, la cual se prefiere,
particularmente, para el empleo de la medición de temperaturas en
máquinas.
La luz láser es generada, de modo conocido, con
aparatos del estado del arte. En función de la temperatura, una
parte de la luz láser es dispersada nuevamente en el guiaondas
óptico 4 de las redes de Bragg 13. Esta señal de luz nuevamente
dispersa es suministrada mediante la fibra óptica de conexión 25 de
la unidad de evaluación 23, la cual detecta, de este modo, la
temperatura en la ubicación de una o varias redes de Bragg 13 en el
guiaondas óptico 4.
Mediante la unidad de evaluación 23 unida al
elemento interruptor 24 de la unidad de control 20, es detectada,
para cada posición del interruptor, en forma alternada, la
temperatura correspondiente dentro del elemento de medición 1, 2 ó
3. Bajo el control del elemento interruptor 24 y en función de la
posición relativa de los respectivos elementos calefactores 5a, 5b
ó 6a, 6b ó 7a, 7b se regulan, en un fluido 22 que fluye con un
flujo orientado, diferentes temperaturas en el elemento de medición
1, 2 ó 3. Mediante la unidad de evaluación 23 son comparadas unas
con otras las diferentes temperaturas asociadas a las diferentes
posiciones del interruptor, por ejemplo, a través de la
consideración de las diferencias en una unidad de cálculo añadida a
la unidad de evaluación 23, determinándose así la dirección de
flujo del fluido 22.
Si el elemento de medición 1, 2 ó 3 presenta
varias redes de Bragg 13 a lo largo del guiaondas óptico 4, tal
como se indica en los ejemplos de ejecución en la figura 6 hasta la
figura 8, la velocidad de flujo con la distribución de la velocidad
de flujo del fluido 22, puede ser determinada a partir de la
distribución de temperatura a lo largo del elemento de medición 1,
2 ó 3.
En el ejemplo de ejecución del dispositivo de
medición de flujo conforme a la invención de acuerdo a la figura 6,
el elemento de medición 1 presenta, por ejemplo, dos elementos
calefactores 5a, 5b conformados como filamentos calentadores. La
fuente de energía 21 se encuentra unida, mediante una conexión, a
través del elemento interruptor 24, en forma correspondiente a su
posición del interruptor, a los elementos calefactores 5a, 5b
conformados como filamentos calentadores y, mediante otra conexión,
unida al revestimiento eléctricamente conductor 8 del elemento de
medición 1. Ambos elementos calefactores 5a, 5b se encuentran, de
este modo, en el extremo opuesto del elemento de medición 1, en
forma conjunta, unidos al revestimiento eléctricamente conductor
8.
En el ejemplo de ejecución del dispositivo de
medición de flujo conforme a la invención, de acuerdo a la figura
7, el elemento de medición 1 presenta en total, a modo de ejemplo,
cuatro elementos calefactores 5a, 5b conformados como filamentos
calentadores, donde ambos respectivos filamentos calentadores se
encuentran integrados, en un extremo del elemento de medición 1. Un
elemento calefactor 5a, 5b de un par de elementos calefactores 5a,
5b, mediante el elemento interruptor 24 en forma correspondiente a
su posición del interruptor, en el otro extremo del elemento de
medición 1, se encuentra unido a una conexión de la fuente de
energía 21, mientras que los otros respectivos elementos
calefactores 5a, 5b de ambos pares de elementos calefactores 5a, 5b
se encuentran unidos unos con otros a la otra conexión de la fuente
de energía 21.
Puede también pensarse, en forma análoga a la
figura 6, en unir en un extremo los cuatro elementos calefactores
5a, 5b al revestimiento 8, el cual en este caso se encuentra
realizado como eléctricamente conductor, de modo que la fuente de
energía 21 puede conectarse igualmente, en el otro extremo del
elemento de medición 1 al revestimiento 8. En este ejemplo de
conformación, el cual no se encuentra representado, ambos elementos
calefactores 5a, 5b deben poder, respectivamente, unirse en forma
conjunta a la fuente de energía 21, al mismo tiempo mediante el
elemento interruptor 24, o el elemento interruptor 24 debe estar
conformado de modo tal que más de dos elementos calefactores 5a, 5b
puedan conectarse en forma consecutiva. El empleo de un elemento
interruptor 24 semejante con numerosos elementos calefactores 5a,
5b conectados, los cuales, por ejemplo se encuentran dispuestos en
forma de círculo alrededor de un guiaondas óptico 4 dispuesto en el
centro de un corte transversal del elemento de medición 1,
posibilita una determinación aún más exacta de la dirección de flujo
del fluido 22.
En el ejemplo de ejecución del dispositivo de
medición de flujo conforme a la invención de acuerdo a la figura 8,
una conexión de la fuente de energía 21, mediante el elemento
interruptor 24 en forma correspondiente a su posición del
interruptor, se encuentra unida a elementos calefactores 6a, 6b ó
7a, 7b conformados como revestimientos parciales 8 (figura 4) o
como películas metálicas (figura 5) en un extremo del elemento de
medición 2 ó 3. La segunda conexión de la fuente de energía 21 se
encuentra unida en forma conjunta con ambos elementos calefactores
6a, 6b ó 7a, 7b mediante una potencia eléctrica en el otro extremo
del elemento de medición 2 ó 3.
La figura 9 muestra un corte transversal
circular de un canal de flujo 14, a través del que fluye un fluido
22 en dirección x. El canal de flujo 14 se encuentra provisto, por
ejemplo, de dos elementos de medición 1, 2 ó 3, dispuestos en forma
radial con respecto al corte transversal del canal de flujo. Ambos
elementos de medición 1, 2 ó 3 se encuentran unidos a la unidad de
control 20 mediante un interconector 26, y a la unidad de
evaluación 23 mediante una fibra óptica de conexión 25.
En la figura 10 se representa esquemáticamente
un generador como máquina eléctrica. El generador presenta un
estator fijo 19 unido firmemente a una carcasa 28 y un rotor 18
montado en forma móvil sobre un eje del rotor 17. El generador es
refrigerado mediante un equipo de refrigeración, por ejemplo con
aire como fluido 22 refrigerante. El equipo de refrigeración
presenta dos ventiladores 27 que conducen el aire refrigerado 22 a
través del generador mediante un sistema de conducción. El sistema
de conducción presenta numerosos canales de flujo, especialmente
también en el estator 19. El aire refrigerado 22, en el ejemplo de
ejecución representado, es conducido desde el exterior hacia el
interior en dirección del rotor 18 a través del estator 19, y es
transportado nuevamente hacia el exterior a través una hendidura
dispuesta entre el estator 19 y el rotor18. Si embargo, el aire 22
puede ser absorbido simultáneamente por el rotor del generador y ser
empujado hacia el exterior en la dirección contraria a través del
estator 19. Cuando ambos flujos de aire se superponen
desfavorablemente se produce una detención de flujo dentro del
sistema de conducción y, con ello, dado el caso, un
sobrecalentamiento local y la generación de daños en el generador.
Para evitar esto, se controla la dirección de flujo en los canales
de flujo mediante el dispositivo de medición de flujo conforme a la
invención. En este ejemplo de ejecución, dos canales de flujo, en
dos puntos del generador, por ejemplo, se encuentran provistos
respectivamente de un elemento de medición 1, 2 ó 3 del dispositivo
de medición de flujo conforme a la invención. Ambos elementos de
medición 1, 2 ó 3 se encuentran unidos a la unidad de control 20 y a
la unidad de evaluación 23 correspondientes. En el caso de
irregularidades en el flujo de aire refrigerado se presenta la
posibilidad de reaccionar a tiempo y de introducir medidas de
protección adecuadas.
El empleo del dispositivo de medición de flujo
conforme a la invención en un generador refrigerado mediante aire
sirve aquí sólo como ejemplo. También es posible utilizar el
dispositivo de medición de flujo conforme a la invención en
máquinas eléctricas que pueden ser refrigeradas mediante gas
hidrógeno, un gas noble o cualquier otro gas como fluido 22. Como
fluido 22 puede también preverse un líquido refrigerante como agua o
también, en el caso de una refrigeración criógena, un gas noble
líquido o nitrógeno líquido.
El dispositivo de medición de flujo conforme a
la invención puede ser utilizado también en una turbina, por
ejemplo, en una turbina de vapor o de gas. De este modo, mediante el
dispositivo de medición de flujo conforme a la invención, pueden
medirse direcciones de flujo, en particular en zonas de flujo
turbulentas en el sistema añadido de aire refrigerado, en el
compresor añadido, en el escape del compresor añadido y/o en el
flujo de gas de combustión correspondiente.
Los ejemplos de ejecución representados en las
figuras sólo sirven como explicación para la presente invención y
no se limitan a ellos. De este modo, puede variar, en particular, la
forma del elemento de medición 1a, 2, ó 3, en particular su
conformación geométrica, sin abandonar el área de protección de la
invención. Asimismo, pueden ser también conectados varios elementos
para poder analizar con mayor exactitud determinadas variaciones de
la dirección de
flujo.
flujo.
Claims (23)
1. Dispositivo de medición de flujo para la
determinación de una dirección de flujo de un fluido (22), el cual
presenta
- -
- un elemento de medición (1, 2, 3), alrededor del cual puede fluir un fluido (22), con al menos un guiaondas óptico (4) y al menos dos elementos calefactores eléctricos (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) dispuestos en forma contigua a por lo menos un guiaondas óptico, (4) de modo que
- -
- puede aplicarse calor a por lo menos un guiaondas óptico (4) mediante un flujo de calor (10a, 10b) que es dirigido desde el respectivo elemento calefactor (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) hacia por lo menos un guiaondas óptico (4).
- -
- al menos una proporción de las direcciones de los flujos de calor (10a, 10b) se encuentra en una dirección opuesta.
- -
- los flujos de calor individuales (10a, 10b) se encuentran correlacionados en alto grado, de forma diferente, con la dirección del flujo del fluido (22), y
- -
- puede ser influenciada al menos una onda electromagnética, la cual puede inyectarse a por lo menos un guiaondas óptico (4), correspondiente a la respectiva temperatura de al menos un guiaondas óptico (4),
el dispositivo presenta además una unidad de
evaluación (23), mediante la cual es posible la evaluación de la
influencia de temperatura, originada por los flujos de calor
individuales (10a, 10b), de al menos una onda electromagnética y
con la que puede determinarse la dirección de flujo del fluido (22),
caracterizado por una unidad de control mediante la que
puede aplicarse potencia eléctrica a por lo menos ambos elementos
calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) en forma consecutiva en
cuanto al aspecto temporal.
2. Dispositivo de medición de flujo conforme a
la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un
guiaondas óptico (4) comprende por lo menos una red de Bragg (13),
y al menos una onda electromagnética que puede ser inyectada en por
lo menos un guiaondas óptico (4), puede ser influenciada en
correspondencia con la temperatura de al menos un guiaondas óptico
(4) en la ubicación de al menos una red de Bragg (13).
3. Dispositivo de medición de flujo conforme a
la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, el elemento
de medición (1, 2, 3) se encuentra conformado como una barra.
4. Dispositivo de medición de flujo conforme a
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
elemento de medición (1, 2, 3) es elástico.
5. Dispositivo de medición de flujo conforme a
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los
elementos calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) están realizados en
metal.
6. Dispositivo de medición de flujo conforme a
una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los
elementos calefactores (7a, 7b) se encuentran formados por
revestimientos conductores eléctricos aislados unos de otros
eléctricamente, sobre al menos un guiaondas óptico (4).
7. Dispositivo de medición de flujo conforme a
una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los
elementos calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) presentan
respectivamente una resistencia eléctrica específica constante.
8. Dispositivo de medición de flujo conforme a
la reivindicación 7, caracterizado porque la respectiva
resistencia específica es ampliamente dependiente de la temperatura
en la zona de temperatura de funcionamiento.
9. Dispositivo de medición de flujo conforme a
una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por un
revestimiento (8) del elemento de medición (1, 2, 3).
10. Dispositivo de medición de flujo conforme a
la reivindicación 9, caracterizado porque el revestimiento
(8) se encuentra compuesto por un material cerámico.
11. Dispositivo de medición de flujo conforme a
la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque al menos una
proporción del revestimiento (8) se encuentra formada por una vaina
metálica.
12. Dispositivo de medición de flujo conforme a
la reivindicación 11, caracterizado porque el revestimiento
(8) presenta, al mismo tiempo, los elementos calefactores (6a, 6b,
7a, 7b), donde los elementos calefactores (6a, 6b, 7a, 7b) se
encuentran aislados eléctricamente unos de otros.
13. Método de determinación de una dirección de
flujo de un fluido (22) con un dispositivo de medición de flujo,
donde
- -
- al menos una onda electromagnética es inyectada en al menos un guiaondas óptico (4) de un elemento de medición (1, 2, 3) rodeado por el fluido (22),
- -
- les es suministrada potencia eléctrica en forma consecutiva a por lo menos dos elementos calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) del elemento de medición (1, 2, 3) de modo tal que
- -
- se aplica calor a por lo menos un guiaondas óptico (4), en forma alternada, mediante los elementos calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) y
- -
- por lo menos una onda electromagnética, en función de la diferente temperatura local, es en alto grado influenciada de diferente modo en el guiaondas óptico (4) en forma consecutiva,
- -
- las diferentes influencias alternantes de por lo menos una onda electromagnética son determinadas y, de acuerdo a ello, la dirección de flujo del fluido (22) es determinada perpendicularmente con respecto a la extensión longitudinal del elemento de medición (1, 2, 3).
14. Método conforme a la reivindicación 13,
caracterizado porque al menos un guiaondas óptico (4)
comprende una red de Bragg (13) y al menos una onda
electromagnética, en función de la diferente temperatura alternante
local, es influenciada en la ubicación de al menos una red de Bragg
(13).
15. Método conforme a la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque al menos una onda electromagnética se
encuentra formada por al menos un pulso electromagnético.
16. Método conforme a una de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el elemento de
medición (1, 2, 3) es calentado en forma alternada en su extensión
longitudinal a través de los elementos calefactores (5a, 5b, 6a,
6b, 7a, 7b).
17. Método conforme a una de las
reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque a los
elementos calefactores (5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b) se les aplica
respectivamente, en forma alternada, una potencia eléctrica
constante.
18. Método conforme a una de las
reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque son llevadas a
cabo varias mediciones con diferentes aplicaciones de potencia.
19. Método conforme a una de las
reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque, como fluido
(22) es utilizado un gas o un líquido para la refrigeración de una
máquina eléctrica (9), en particular de un generador o de un
motor.
20. Máquina eléctrica con
- -
- un rotor (18) montado en forma giratoria
- -
- un estator fijo (19), agregado en una carcasa de la máquina (28)
- -
- un equipo de refrigeración de piezas mediante un fluido (22) dentro de la carcasa de la máquina (28), donde el equipo de refrigeración (27, 14) contiene un sistema de conducción, y
- -
- un dispositivo de medición de flujo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 12,
donde se prevé un elemento de medición (1, 2, 3)
del dispositivo de medición de flujo, dispuesto en un canal de
flujo (14) del sistema de conducción, para la medición de la
dirección de flujo del fluido (22) en el canal de flujo (14).
21. Máquina eléctrica conforme a le
reivindicación 20, caracterizada porque el elemento de
medición (1, 2, 3) se encuentra dispuesto en forma radial con
respecto al corte transversal del canal de flujo (14).
22. Máquina eléctrica conforme a una de las
reivindicaciones 20 a 21, caracterizada porque se encuentran
dispuestos, axialmente distanciados, varios elementos de medición
(1, 2, 3) en el canal de flujo (14).
23. Método conforme a una de las
reivindicaciones 13 a 19, caracterizado porque la dirección
de flujo de un fluido (22) en un sistema de conducción de
refrigeración de una máquina eléctrica es determinada conforme a
una de las reivindicaciones 20 a 22.
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