ES2396806A1

ES2396806A1 - LIQUID DENSITY TRANSMITTER BY PASSIVE MAGNETIC REPULSION.

Info

Publication number: ES2396806A1
Application number: ES201001269A
Authority: ES
Inventors: Ramón FERREIRO GARCÍA; Francisco Javier PÉREZ CASTELO
Original assignee: Universidade da Coruna
Current assignee: Universidade da Coruna
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: ES2396806B1

Abstract

Transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva para medir la densidad de un líquido, que tiene un primer contenedor (9) que alberga en su interior un flotador (8) conectado con un primer aro magnético (1) polarizado alojado en un segundo contenedor (5). También hay un segundo aro magnético polarizado entre ambos contenedores (5,9) asociado al primer aro magnético (1) y con polarización opuesta a la de éste. El segundo aro magnético (2) está conectado a un brazo rígido (6) transmisor de fuerza magnética a una célula de carga (7) que captura la fuerza magnética entre los aros magnéticos (1,2). Así, el empuje del líquido sobre el flotador (8) solicita el primer aro magnético (1) tratando de aproximarlo al segundo aro magnético (2) creándose una fuerza magnética repulsiva entre ambos que es transmitida por el brazo rígido (6) a la célula de carga (7).Liquid density transmitter by passive magnetic repulsion to measure the density of a liquid, which has a first container (9) that houses a float (8) inside it connected to a first polarized magnetic ring (1) housed in a second container (5). There is also a second polarized magnetic ring between both containers (5.9) associated with the first magnetic ring (1) and with opposite polarization to that of the latter. The second magnetic ring (2) is connected to a rigid arm (6) that transmits magnetic force to a load cell (7) that captures the magnetic force between the magnetic rings (1,2). Thus, the push of the liquid on the float (8) forces the first magnetic ring (1) trying to bring it closer to the second magnetic ring (2), creating a repulsive magnetic force between them that is transmitted by the rigid arm (6) to the cell. load (7).

Description

TRANSMISOR DE DENSIDAD DE LÍQUIDOS POR REPULSIÓN MAGNÉTICA PASIVA LIQUID DENSITY TRANSMITTER BY PASSIVE MAGNETIC REPULSION

5 5: CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

1 O 1 o: La presente invención pertenece al campo técnico de los dispositivos para la medida de características de fluidos, concretamente a los dispositivos de medida de densidad de fluidos, y más concretamente a un dispositivo para la medida de la densidad de un líquido mediante fuerzas electromagnéticas ejercidas entre aros magnéticos polarizados que son transmitidas a una célula de carga, proporcionando dicha célula de carga el valor de la densidad del líquido. The present invention belongs to the technical field of devices for measuring fluid characteristics, specifically to fluid density measuring devices, and more specifically to a device for measuring the density of a liquid by electromagnetic forces exerted between rings. polarized magnetic that are transmitted to a load cell, said load cell providing the value of the density of the liquid.

15 20 25 15 20 25: ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los transmisores electrónicos convencionales que miden la densidad de líquidos presentan la desventaja de que ante cualquier fallo electrónico del transmisor, para la sustitución de la célula de carga es necesario desmontar todo el transmisor y desconectarlo de las tomas del líquido, con los costes de tiempo y mano de obra que ello supone. Era por tanto deseable un dispositivo que consiguiera una medida eficiente de la densidad de líquidos evitando los inconvenientes existentes en los anteriores dispositivos del estado de la técnica. El solicitante no conoce en el estado de la técnica ningún transmisor de densidad de líquidos utilizando repulsión magnética pasiva similar a la de la presente invención. BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional electronic transmitters that measure the density of liquids have the disadvantage that in case of any electronic failure of the transmitter, it is necessary to disassemble the entire transmitter and disconnect it from the liquid sockets, with the replacement of the load cell, with the time and labor costs involved. It was therefore desirable a device that achieved an efficient measurement of the density of liquids avoiding the inconveniences existing in the prior art devices. The applicant does not know in the state of the art any liquid density transmitter using passive magnetic repulsion similar to that of the present invention.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION

30 30: La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante un transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva para la medida de la densidad de un líquido que circula por un tramo de tubería. Los elementos magnéticos esenciales constitutivos del transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva que se propone, son los aros magnéticos polarizados, que se pueden polarizar de diferentes formas. The present invention solves the problems existing in the state of the art by means of a liquid density transmitter by passive magnetic repulsion for the measurement of the density of a liquid that circulates through a pipe section. The essential magnetic elements constituting the liquid density transmitter by passive magnetic repulsion proposed are the polarized magnetic rings, which can be polarized in different ways.

En la polarización en sentido axial la dirección del flujo magnético es paralela al eje del In the polarization in the axial direction the direction of the magnetic flux is parallel to the axis of the

aro magnético. En la polarización en sentido radial, la dirección del flujo magnético es magnetic ring In the polarization in the radial direction, the direction of the magnetic flux is

en la dirección radial del aro magnético. En la polarización en sentido radial in the radial direction of the magnetic ring. In the polarization in the radial direction

convergente la dirección del flujo magnético es radial hacia el interior del aro convergent the direction of the magnetic flux is radial towards the inside of the ring

5 5: magnético, y en la divergente la dirección es radial hacia el exterior del aro magnético. magnetic, and in the divergent direction is radial towards the outside of the magnetic ring.

El transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva objeto de la The transmitter of density of liquids by passive magnetic repulsion object of the

presente invención utiliza un par de aros magnéticos que pueden ser asociados en The present invention uses a pair of magnetic rings that can be associated in

pares con polarización axial, o bien con polarización radial, ya sea convergente o pairs with axial polarization, or with radial polarization, either convergent or

divergente. En la presente descripción se llamarán primer y segundo aro magnético divergent. In the present description they will be called first and second magnetic ring

1 O 1 o: polarizado. polarized

Los aros magnéticos deben ser idénticos y presentar polarizaciones opuestas y de The magnetic rings must be identical and have opposite polarizations and

igual magnitud. equal magnitude

El transmisor tiene un primer contenedor que se comunica con el tramo de tubería por The transmitter has a first container that communicates with the pipe section by

donde circula el líquido cuya densidad se quiere medir. El primer contenedor alberga where the liquid whose density you want to measure circulates. The first container houses

15 fifteen: en su interior un flotador que está conectado de forma articulada con un soporte en el inside a float that is articulated connected with a support in the

que está dispuesto el primer aro magnético polarizado. Tanto el soporte como el that the first polarized magnetic ring is arranged. Both the support and the

primer aro magnético están alojados en un segundo contenedor. First magnetic ring are housed in a second container.

El segundo aro magnético polarizado está fuera de los contenedores, dispuesto entre The second polarized magnetic ring is outside the containers, arranged between

ambos. Este segundo aro magnético está asociado al primero de tal forma que ambos both of them. This second magnetic ring is associated with the first one so that both

20 twenty: presentan polarizaciones opuestas y de igual magnitud. they have opposite polarizations and of equal magnitude.

Asimismo, este segundo aro magnético está conectado a un brazo rígido transmisor Also, this second magnetic ring is connected to a rigid transmitter arm

de fuerza magnética a una célula de carga, la cual captura esta fuerza magnética entre of magnetic force to a load cell, which captures this magnetic force between

los aros. the Rings.

De esta forma, el líquido genera un empuje sobre el flotador que hace que dicho In this way, the liquid generates a thrust on the float that makes said

25 25: flotador solicite el primer aro magnético tratando de aproximarlo al segundo aro float request the first magnetic ring trying to approximate it to the second ring

magnético. Así se crea una fuerza magnética repulsiva entre ambos aros que es magnetic. This creates a repulsive magnetic force between both rings that is

transmitida por el brazo rígido a la célula de carga, la cual mide la magnitud de dicha transmitted by the rigid arm to the load cell, which measures the magnitude of said

fuerza magnética repulsiva y proporciona una magnitud de salida correspondiente a la repulsive magnetic force and provides an output magnitude corresponding to the

densidad del líquido. liquid density

30 30

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DESCRIPTION OF THE FIGURES

A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no Next, to facilitate the understanding of the invention, by way of illustration but not

limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie limiting will be described an embodiment of the invention that refers to a series

35 35: de figuras. of figures.

La figura 1 a muestra un aro magnético polarizado en sentido axial. La figura 1 b muestra un aro magnético polarizado en sentido radial convergente y la figura 1e un aro magnético polarizado en sentido radical divergente. La figura 2a muestra la forma de ensamblaje en la presente invención de los dos aros Figure 1 shows an axially polarized magnetic ring. Figure 1b shows a polarized magnetic ring in a convergent radial direction and Figure 1e a polarized magnetic ring in a divergent radical direction. Figure 2a shows the form of assembly in the present invention of the two rings

5 magnéticos polarizados en sentido axial. La figura 2b muestra el ensamblaje de los aros polarizados en sentido radial convergente y la figura 2c muestra el ensamblaje de los aros polarizados en sentido radial divergente. La figura 3 es una vista de una realización de un transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética objeto de la presente invención con sus elementos 5 polarized magnetic in axial direction. Figure 2b shows the assembly of the polarized rings in a convergent radial direction and Figure 2c shows the assembly of the polarized rings in a divergent radial direction. Fig. 3 is a view of an embodiment of a magnetic repulsion liquid density transmitter object of the present invention with its elements

O principales. En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son: Or main. In these figures reference is made to a set of elements that are:

1. one.: primer aro magnético polarizado first polarized magnetic ring

2. 2.: segundo aro magnético polarizado second polarized magnetic ring

3. 3.: tubo de circulación del liquido liquid circulation tube

: 15 4. soporte del primer aro magnético 15 4. support of the first magnetic ring

5. 5.: segundo contenedor second container

6. 6.: brazo rígido transmisor de fuerza magnética rigid arm magnetic force transmitter

7. 7.: célula de carga load cell

8. 8.: flotador float

: 20 9. primer contenedor 20 9. first container

10. tramo de tubería por la que circula el fluido 10. section of pipe through which the fluid circulates

DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

5 Tal y como se puede observar en las figuras, el objeto de la presente invención es un transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva que mide la densidad de un líquido. La figura 3 muestra concretamente que el transmisor tiene un primer contenedor 9 comunicado con un tramo de tubería 1 O por el que circula el líquido cuya densidad se As can be seen in the figures, the object of the present invention is a transmitter of liquid density by passive magnetic repulsion that measures the density of a liquid. Figure 3 shows specifically that the transmitter has a first container 9 communicated with a section of pipe 1O through which the liquid whose density is

0 quiere medir. Particularmente, el primer contenedor 9 está comunicado con el tramo de tubería 1 O por la que circula el fluido por medio de un tubo de circulación 3 conectado al fondo del contenedor 9 y a dicho tramo de tubería 1 O. El primer contenedor 9 alberga en su interior un flotador 8 que va conectado de forma articulada con un soporte 4 en el que está dispuesto un primer aro magnético 1 0 wants to measure. Particularly, the first container 9 is communicated with the pipe section 1 O through which the fluid circulates through a circulation tube 3 connected to the bottom of the container 9 and to said pipe section 1 O. The first container 9 houses in its inside a float 8 that is connected in an articulated manner with a support 4 in which a first magnetic ring 1 is arranged

5 polarizado. 5 polarized.

Este primer aro magnético puede estar polarizado de diversas formas, tal y como se This first magnetic ring can be polarized in various ways, as

muestra de forma esquemática en las figuras 1 a, 1 b y 1c. schematically shown in figures 1 a, 1 b and 1c.

El soporte 4 y el primer aro magnético 1 están alojados en un segundo contenedor 5. The support 4 and the first magnetic ring 1 are housed in a second container 5.

Adicionalmente el transmisor objeto de la presente invención dispone de un segundo Additionally, the transmitter object of the present invention has a second

5 5: aro magnético 2 polarizado dispuesto fuera de ambos contenedores 5,9, entre ambos, 2 polarized magnetic ring arranged outside both containers 5.9, between both,

tal y como se observa en la figura 3. Este segundo aro magnético 2 está asociado al as seen in figure 3. This second magnetic ring 2 is associated with the

primer aro magnético 1, de tal forma que ambos aros magnéticos 1,2 tienen first magnetic ring 1, so that both magnetic rings 1,2 have

polarizaciones opuestas y de igual magnitud. De acuerdo con una realización opposite polarizations and of equal magnitude. According to one embodiment

particular, que es la que se observa en la figura 3 y en la figura 2a, los aros particular, which is what is observed in figure 3 and in figure 2a, the hoops

1 O 1 o: magnéticos 1 ,2 son iguales dispuestos en planos paralelos, y con su eje común. Los Magnetic 1, 2 are equal arranged in parallel planes, and with their common axis. The

aros magnéticos 1 ,2 están polarizados axial mente con la dirección del flujo magnético magnetic rings 1, 2 are axially polarized with the direction of the magnetic flux

paralela al eje común de dichos aros magnéticos 1 ,2. parallel to the common axis of said magnetic rings 1, 2.

Sin embargo, según realizaciones alternativas, los aros magnéticos 1 ,2 pueden estar However, according to alternative embodiments, the magnetic rings 1, 2 may be

polarizados en dirección radial convergente con la dirección del flujo magnético hacia polarized in radial direction convergent with the direction of the magnetic flux towards

15 fifteen: el interior de dichos aros magnéticos 1 ,2, como en la disposición observada en la the interior of said magnetic rings 1, 2, as in the arrangement observed in the

figura 2b, o polarizados en dirección radial divergente con la dirección del flujo Figure 2b, or polarized in divergent radial direction with the flow direction

magnético hacia el exterior de dichos aros magnéticos 1 ,2. magnetic outward of said magnetic rings 1, 2.

El segundo aro magnético 2 está conectado a un brazo rígido 6 transmisor de fuerza The second magnetic ring 2 is connected to a rigid arm 6 force transmitter

magnética a una célula de carga 7, la cual captura esta fuerza magnética entre los magnetic to a load cell 7, which captures this magnetic force between the

20 twenty: aros magnéticos 1 ,2. La figura 3 muestra esta unión del segundo aro magnético 2 con magnetic rings 1, 2. Figure 3 shows this union of the second magnetic ring 2 with

la célula de carga 7 a través del brazo rígido 6 transmisor de la fuerza magnética. the load cell 7 through the rigid arm 6 transmitter of the magnetic force.

De esta forma el empuje generado por el líquido sobre el flotador 8 hace que dicho In this way the thrust generated by the liquid on the float 8 causes said

flotador 8 solicite el primer aro magnético 1 tratando de aproximarlo al segundo aro float 8 request the first magnetic ring 1 trying to approximate it to the second ring

magnético 2 creándose una fuerza magnética repulsiva entre ambos, que es magnetic 2 creating a repulsive magnetic force between them, which is

25 25: transmitida por el brazo rígido 6 a la célula de carga 7. Esta célula de carga 7 mide la transmitted by the rigid arm 6 to the load cell 7. This load cell 7 measures the

magnitud de dicha fuerza magnética repulsiva y proporciona una magnitud de salida magnitude of said repulsive magnetic force and provides an output magnitude

correspondiente a la densidad del líquido. corresponding to the density of the liquid.

Una vez descrita de forma clara la invención, se hace constar que las realizaciones Once the invention is clearly described, it is noted that the embodiments

particulares anteriormente descritas son susceptibles de modificaciones de detalle individuals described above are subject to detail modifications

30 30: siempre que no alteren el principio fundamental y la esencia de la invención. provided that they do not alter the fundamental principle and the essence of the invention.

Claims

1. Liquid density transmitter by passive magnetic repulsion, which measures the density of a liquid that circulates through a pipe section (10), and which comprises a first container (9) communicated with the pipe section (10), which houses

inside

a float (8) connected in an articulated manner with

a support (4) on which it is arranged

a first polarized magnetic ring (1), said support (4) and first magnetic ring (1) being housed in

a second container (5),

a second polarized magnetic ring (2) arranged outside the containers (5,9), between them, associated with the first magnetic ring (1), so that both magnetic rings (1,2) have opposite polarizations and of equal magnitude , said second magnetic ring (2) being connected to

a rigid arm (6) magnetic force transmitter to

a load cell (7) that captures the magnetic force between the magnetic rings (1,2), such that the thrust generated by the liquid on the float (8) causes said float (8) to request the first magnetic ring (1) trying to bring it closer to the second magnetic ring (2) creating a repulsive magnetic force between them that is transmitted by the rigid arm (6) to the load cell (7), which measures the magnitude of said repulsive magnetic force and provides an output magnitude corresponding to the density of the liquid.

2. 2.: Transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva, según la reivindicación 1, caracterizada porque el primer contenedor (9) está comunicado con el tramo de tubería (10) por la que circula el fluido por medio de un tubo de circulación (3) conectado al fondo del contenedor (9) y a dicho tramo de tubería (10). Liquid density transmitter by passive magnetic repulsion, according to claim 1, characterized in that the first container (9) is communicated with the pipe section (10) through which the fluid circulates by means of a connected circulation tube (3) to the bottom of the container (9) and to said section of pipe (10).

3. 3.: Transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los aros magnéticos (1,2) están polarizados axialmente con la dirección del flujo magnético paralela al eje común de dichos aros magnéticos (1,2). Liquid density transmitter by passive magnetic repulsion, according to any of the preceding claims, characterized in that the magnetic rings (1,2) are axially polarized with the direction of the magnetic flux parallel to the common axis of said magnetic rings (1,2).

4. Four.: Transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los aros magnéticos (1,2) están polarizados en dirección radial convergente con la dirección del flujo magnético hacia el interior de dichos aros magnéticos (1,2). Transmitter of density of liquids by passive magnetic repulsion, according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the magnetic rings (1,2) are polarized in radial direction convergent with the direction of the magnetic flux inward of said magnetic rings (1 ,2).

5. 5.: Transmisor de densidad de líquidos por repulsión magnética pasiva, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizada porque los aros magnéticos (1,11) están polarizados en dirección radial divergente con la dirección del flujo magnético hacia el exterior de dichos aros magnéticos (1,2). Liquid density transmitter by passive magnetic repulsion, according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the magnetic rings (1.11) are polarized in a divergent radial direction with the direction of the magnetic flux towards the outside of said magnetic rings (1 ,2).