Sistema ultrasnico para medir tanto la tasa de flujo y la concentracinEE.UU. 20140238116 A1RESUMENSe da a conocer un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin que incluye: un sensor ultrasnico de transmisin que est unida a una pared exterior de un tubo y que transmite una seal ultrasnica, un sensor ultrasnico de concentracin-dosificador que se adjunta a la exterior opuesta pared de la tubera y recibe la seal ultrasnica que ha pasado a travs de la pared de los sensores de tubera, de flujo de medicin que estn unidos a la pared opuesta de la tubera y reciben seales ultrasnicas transmitidas por el sensor ultrasnico de transmisin en diferentes puntos en el tiempo, y un procesador de seal unificada que mide una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin de acuerdo con las intensidades de las seales ultrasnicas recibidas por los sensores, y mide una velocidad de flujo de un fluido usando una diferencia en el tiempo de trnsito a travs de un medio.IMGENES(8)

RECLAMACIONES(7)1un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin, que comprende.:un sensor ultrasnico de transmisin que transmite una seal ultrasnica pase a travs de una pared de un tubo y que est unido a una superficie exterior de la pared de la tubera a travs del cual fluye un fluido, una medicin sujeto,;un sensor ultrasnico de la concentracin de medicin que recibe la seal ultrasnica, que se transmite desde el sensor ultrasnico de transmisin y que pasa a travs del fluido y la pared de la tubera;un sensor ultrasnico-dosificar flujo que recibe las seales ultrasnicas, que se transmiten desde el sensor ultrasnico de transmisin, en diferentes puntos en el tiempo;yun procesador de seal unificada que mide una concentracin y o una cantidad total de SS de acuerdo con intensidades de los sensores de ultrasonidos recibidas por el sensor ultrasnico de la concentracin de dosificacin y el sensor ultrasnico-medicin de flujo, y mide una velocidad de flujo mediante el uso de una diferencia de tiempo en trnsito tiempo a travs de un medio y,en el que el sensor ultrasnico-dosificacin de flujo comprende tres sensores de modo que la seal ultrasnica se desplaza a lo largo de un camino de doble y Z,en el que el procesador de seal unificada comprende:un interruptor de funcionamiento que es operado para la medicin de una concentracin y una velocidad de flujo, para el ajuste de men, o hacer salir de un resultado de la medicin;una porcin transception sensor que permite una alta transmisin de energa y la recepcin de alta ganancia de una seal mediante la amplificacin de seales ultrasnicas transmitidas y recibidas por el sensor de transmisin ultrasnica, el sensor ultrasnico concentracin-medicin, y el sensor de ultrasonidos-medicin de flujo;una parte de control que se proporciona con un algoritmo de flujo de dosificacin y una supervisin de procesos Condicin (PCM) algoritmo con el fin de ejecutar un modo de tasa de flujo y la medicin de la concentracin adecuada para un campo, para determinar si un proceso se ejecuta normalmente o no, y para realizar la operacin y el control relacionada con la medicin de un caudal y una concentracin;una porcin de fuente de alimentacin que suministra energa necesaria por la parte de control y la porcin transception sensor;yuna parte de salida externa que da salida a una concentracin medida a travs de la porcin de control a un dispositivo externo.2-3.(Cancelado)4. El sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin, segnreivindicacin 1, Donde la porcin de salida externa est conectada a al menos una unidad de salida externa seleccionada de entre una unidad de salida de la pantalla, una unidad de salida de rel, y un LED.5. El sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin, segnreivindicacin 1, En el que el algoritmo de PCM comprueba el estado del proceso, un estado pipa y una uniformidad de dispersin de las SS, determina "correr" o "parada" como un estado de operacin proceso mediante el cotejo de los resultados de la comprobacin, y notifica a un operador de informacin sobre la medicin de en proceso eficaz de las SS, el estado de funcionamiento del proceso, y un estado de llenado de tuberas ("lleno" o "vaco") mediante la determinacin de la uniformidad de dispersin de los SS.6. El sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin, segnreivindicacin 1, En el que el algoritmo de PCM realiza modos de medicin incluyendo un modo de Tiempo Real (RT) en el que se mide un cambio en la concentracin en tiempo real de acuerdo a un patrn en el lugar de operacin y un modo de control del proceso (PM) en el que un cambio en la concentracin es mide automticamente slo mientras se ejecuta un proceso, basndose en un resultado de PCM.7. El sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin, segnreivindicacin 1, En el que el procesador de seal unificada tiene adems una funcin de transmisin de RF para permitir telemedida.8. El sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin, segnreivindicacin 1, En el que el sensor ultrasnico-dosificacin de flujo se proporciona como un mdulo mediante el uso de un tiempo de trnsito dedicado (dT) -metering chip.DESCRIPCINCampo tcnicoLa presente invencin se refiere a un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin de, y ms particularmente a un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin, que puede medir un caudal de agua para ser sometidos a un tratamiento de algunos especie;y una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin contenidos en el agua a tratar.Antecedentes de la tcnicaGeneralmente, un medidor de concentracin ultrasnico es un instrumento de medicin que mide la concentracin de diversos tipos de lodos, en tiempo real, ya sea que fluya a lo largo con un fluido a travs de un tubo, o que se asientan en muchos tipos de plantas de abastecimiento de agua, tal como una purificacin de agua planta, una planta de tratamiento de agua, o una planta de tratamiento de aguas residuales.Figs.1 (una) y1(b) son diagramas que ilustran la estructura de un metro concentracin ultrasnica se inserta en un tubo de acuerdo con una tcnica convencional.Como se ilustra enFigs.1 (una) y1(b), un medidor de concentracin de ultrasonidos convencional10se inserta en una tubera1.Una seal ultrasnica radiada a partir de un sensor de transmisin ultrasnica11atena al ser dispersada o absorbida por las impurezas, sustancias extraas, slidos en suspensin, etc. contenidos en un (solucin de muestra) de fluido mientras pasa a travs del lquido, y luego llega a un sensor ultrasnico de recepcin12.La concentracin de una sustancia en el lquido se mide de acuerdo a la intensidad de la seal ultrasnica recibida.El medidor ultrasnico de concentracin convencional10tiene un problema que, al retirar el sensor de transmisin ultrasnica11y el sensor de recepcin de ultrasonidos12metros de la concentracin de ultrasonidos10con el propsito de mantenimiento (es decir, reemplazo o limpieza de los sensores), la corriente del fluido se ajusta para evitar el medidor de concentracin ultrasnica10mediante el cierre de las vlvulas instaladas en una entrada y una salida del medidor de concentracin ultrasnica10, respectivamente, y mediante la apertura de una vlvula de derivacin, y luego el reemplazo de los sensores puede ser llevado a cabo a partir de entonces.En consecuencia, el medidor de concentracin de ultrasonidos convencional10necesita ser equipado adicionalmente con una tubera de derivacin y una vlvula de derivacin, lo que aumenta el costo de instalacin e impone una limitacin en el tamao de un espacio de instalacin.Adems, puesto que todas las superficies del sensor de transmisin ultrasnica11y el sensor de recepcin ultrasnica12estn constantemente en contacto con el fluido que est fluyendo a travs del interior de la concentracin metro ultrasnico, lodos es probable que se adhieren a las superficies del sensor de transmisin ultrasnica11y el sensor de recepcin de ultrasonidos12en funcin de los tipos y caractersticas de los slidos en suspensin contenidos en el fluido cuando el fluido fluye a una velocidad baja una para un largo perodo de tiempo o cuando la concentracin de los slidos suspendidos en el fluido es excesivamente alta.El lodo se pegue a los sensores se deteriora la sensibilidad de los sensores.Por esta razn, el medidor de concentracin de ultrasonidos convencional presenta el problema de que los sensores necesitan ser limpiados peridicamente.Es decir, puesto que el fluido, una medicin tema, contiene varios tipos de contaminantes, as como slidos suspendidos que son objetivos para la medicin de concentracin, hay una alta posibilidad de que el sensor de transmisin ultrasnica11y el sensor de recepcin de ultrasonidos12se descomponen si no limpiado.FIG.2es un diagrama que ilustra la estructura de un medidor ultrasnico de tiempo de trnsito de flujo de lquido de acuerdo con una tcnica convencional, yFigs.3 (una) a travs de3(c) son diagramas que ilustran las rutas de seal de medidores ultrasnicos de tiempo de trnsito del flujo de lquido de acuerdo a las artes de la convencin.Con referencia aFIG.2, El medidor ultrasnico de tiempo de trnsito de flujo de lquido segn la tcnica convencin est estructurado y es operado de la manera siguiente: un par de sensores ultrasnicos13y14se instalan para hacer frente a las dos paredes opuestas de un tubo1y para tener un ngulo predeterminado con respecto a la direccin de flujo en el tubo1;una seal ultrasnica se transmite repetidamente y recibido entre el lado aguas arriba ultrasnico sensor13y el lado de aguas abajo del sensor de ultrasonidos14;se obtiene la velocidad de un fluido usando una diferencia en el tiempo de trnsito entre las seales ultrasnicas, y la velocidad se convierte en una tasa de volumen de flujo.Generalmente, un medidor de flujo de tiempo de trnsito ultrasnico, que mide una velocidad de flujo utilizando una diferencia de tiempo en tiempo de trnsito, tiene la estructura descrita a continuacin, y el caudal se calcula como sigue.Un tiempo t abajo trnsitodn, una vez, que tarda una seal ultrasnica transmitida por el sensor ultrasnico aguas arriba13pase a travs del lquido y llega al sensor de aguas abajo de ultrasonidos14, y un tiempo de trnsito de hasta tarriba, una vez, que toma para la seal ultrasnica para viajar en la direccin inversa se miden, y un caudal se calcula utilizando estos tiempos de trnsito.Las relaciones entre el tiempo de trnsito up-tarribay hacia abajo el trnsito tiempo tdnpara un caso donde hay un flujo de un fluido en un tubo y para un caso donde no hay flujo de un fluido en una tubera se obtienen de la siguiente Ecuacin 1.tarriba=PCtarriba=PC-Vpecadotdn=PCtdn=PC+Vpecadot=tarriba-tdn=0t=tarriba-tdnEn donde, tarribaes un tiempo de trnsito hacia arriba, tdnes un tiempo hacia abajo, V es una velocidad de flujo, c es una velocidad del sonido, t es una diferencia de tiempo, P es la longitud de la trayectoria de una seal ultrasnica, a es una longitud axial , es el ngulo de un sensor ultrasnico (un ngulo entre la trayectoria de una seal ultrasnica y la direccin del flujo)Cuando no es el flujo en la tubera, las relaciones entre la velocidad de flujo v y el tiempo de trnsito tarribao tdnestn representados por la siguiente ecuacin 2.V=P22L(1tdn-1tarriba)=P22L(tarriba-tdntdntarriba)La velocidad de flujo obtenida utilizando la ecuacin 2 se multiplica por el rea de la seccin transversal de la tubera, a travs del cual fluye el fluido, produciendo una tasa de volumen de flujo de acuerdo con la Ecuacin 3.

Q = V AEn la Ecuacin 3, A es el rea de la seccin transversal de la tubera.Como se describi anteriormente, el principio de medicin del tiempo de trnsito metros de flujo de lquido ultrasnico de acuerdo con la tcnica convencional se puede aplicar a cualquier tipo (de tipo insertado o clamp-on tipo) de los sensores13y14para la medicin.En un mtodo de medicin de una diferencia de tiempo entre el tiempo hasta trnsito y el tiempo de trnsito hacia abajo usando el medidor de flujo de lquido convencional ultrasnico de tiempo de trnsito, el camino de la seal ultrasnica vara dependiendo de la disposicin de los sensores13y14en el tubo como se ilustra enFigs.3 (una) a3(c).Generalmente, el camino de una seal ultrasnica se determina tomando en cuenta el material / tamao de una tubera y las caractersticas de un fluido.Actualmente, la medicin de una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin (SS) de diversos tipos de lodos (lodo crudo, lodo espesado, volver lodos y fangos en exceso) y la medicin de un caudal de aguas residuales que contiene SS se lleva a cabo por utilizando tanto de un medidor de flujo de lquido ultrasnico y un medidor de concentracin de ultrasonidos de tipo insertado.Aqu, SS se refiere a sustancias extraas ya sea que se generan durante el tratamiento del agua o que existen en el agua cruda y es un factor para determinar la calidad del agua.Las mediciones obtenidas mediante el uso de una combinacin de los metros de flujo de lquido ultrasnico y el medidor de concentracin de ultrasonidos de tipo insertado se limitan a slo una tasa de flujo de aguas residuales y una concentracin de SS contenida en las aguas residuales.Adems, puesto que son fabricados o suministrados por muchos dobladores diferentes fabricantes, o el mantenimiento de los instrumentos de medicin de los instrumentos de medicin no son fciles.Adems, otros problemas tambin se encuentran durante el tratamiento post, tales como la transferencia y la deshidratacin de lodos, en el que la concentracin de SS (es decir, diana de medicin) y el caudal de las aguas residuales se miden y el lodo se trata.Esto es, en muchas plantas de tratamiento post, es una prctica comn que una bomba y un deshidratador con capacidad adicional se instala, sin conocer la cantidad total de las SS.Por consiguiente, existe una demanda de un instrumento de medicin que puede medir simultneamente un caudal de agua a tratar y una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin contenidos en el agua a tratar, para el tratamiento de aguas residuales.El desarrollo de un instrumento de este tipo permite la gestin cuantitativa de los lodos, que es un subproducto del tratamiento de aguas y se considera una fuente de energa alternativa para sustituir a los combustibles fsiles.DIVULGACINProblema TcnicoPor consiguiente, la presente invencin se ha realizado teniendo en cuenta los problemas anteriores que ocurren en la tcnica anterior, y un objeto de la presente invencin es proporcionar un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin, que tiene las siguientes ventajas: ( A) se puede administrar cuantitativamente lodos que es un subproducto del tratamiento del agua utilizando un sensor y una estructura de fijacin de sensor, el sensor es capaz de medir simultneamente un caudal de agua a tratar y una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin en el agua a tratar;(B) se puede determinar la capacidad ptima y maximizar la eficiencia de un deshidratador y una bomba, que son equipos de tratamiento posterior, mediante la medicin de una cantidad total de slidos en suspensin;y (C) que puede maximizar la eficiencia de la operacin del proceso y contribuir al ahorro de costes de mantenimiento y a la prevencin de la inversin excesiva en el equipo mediante el desarrollo de una mquina compleja en la que se unifican funciones de un medidor de concentracin y un medidor de flujo.Solucin TcnicaCon el fin de lograr el objeto anterior (s), la presente invencin proporciona un sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin, que incluye: un sensor ultrasnico de transmisin que transmite una seal ultrasnica para pasar a travs de una pared de un tubo y que es unida a una superficie exterior de la pared de la tubera a travs del cual fluye un fluido, una medicin sujeto,;un sensor ultrasnico de la concentracin de medicin que recibe la seal ultrasnica, que se transmite desde el sensor ultrasnico de transmisin y que pasa a travs del fluido y la pared de la tubera;un sensor ultrasnico-dosificar flujo que recibe las seales ultrasnicas, que se transmiten desde el sensor ultrasnico de transmisin, en diferentes puntos en el tiempo;y un procesador de seal unificada que mide una concentracin y o una cantidad total de SS de acuerdo con intensidades de los sensores de ultrasonidos recibidas por el sensor ultrasnico de la concentracin de dosificacin y el sensor ultrasnico-medicin de flujo, y mide una velocidad de flujo mediante el uso de una diferencia de tiempo en el tiempo de trnsito a travs de un medio.El sensor ultrasnico-dosificacin de flujo puede incluir tres sensores de modo que la seal ultrasnica puede viajar a lo largo de un camino de Z doble.El procesador de seal unificada puede incluir: un interruptor de funcionamiento que es operado para la medicin de una concentracin y una velocidad de flujo, para el ajuste de men, o hacer salir de un resultado de la medicin;una porcin transception sensor que permite una alta transmisin de energa y la recepcin de alta ganancia de una seal mediante la amplificacin de seales ultrasnicas transmitidas y recibidas por el sensor de transmisin ultrasnica, el sensor ultrasnico concentracin-medicin, y el sensor de ultrasonidos-medicin de flujo;una parte de control que se monta con un algoritmo de flujo de dosificacin y una supervisin de procesos Condicin (PCM) algoritmo con el fin de ejecutar un modo de tasa de flujo y la medicin de la concentracin adecuada para un campo, para determinar si un proceso se ejecuta normalmente o no, y para realizar la operacin y el control relacionada con la medicin de un caudal y una concentracin;una porcin de fuente de alimentacin que suministra energa necesaria por la parte de control y la porcin transception sensor;y una parte de salida externa que da salida a una concentracin medida a travs de la porcin de control a un dispositivo externo.La porcin de salida externa puede estar conectado a al menos una unidad de salida externa seleccionada de entre una unidad de salida de la pantalla, una unidad de salida de rel, y un LEDEl algoritmo PCM puede comprobar un estado de proceso, un estado pipa y una uniformidad de dispersin de las SS, determina "correr" o "parada" como un estado de operacin proceso mediante el cotejo de los resultados de la comprobacin, y notificar a un operador de informacin sobre la medicin de la de -proceso SS efectivo, el estado de funcionamiento del proceso, y un estado de llenado de tuberas ("lleno" o "vaco") mediante la determinacin de la uniformidad de dispersin de los SS.El algoritmo de PCM puede llevar a cabo modos de medicin incluyendo un modo de Tiempo Real (RT) en el que se mide un cambio en la concentracin en tiempo real de acuerdo a un patrn en el lugar de operacin y un modo de control del proceso (PM) en el que un cambio en la concentracin es automticamente mide slo mientras se ejecuta un proceso, basndose en un resultado de PCM.El procesador de seal unificada puede tener adems una funcin de transmisin de RF para permitir telemedida.El sensor ultrasnico-dosificacin de flujo puede realizarse en un mdulo mediante el uso de un tiempo de trnsito dedicado (dT) -metering chip.Efectos ventajososSegn el sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin descrito anteriormente, como el empleo de una estructura de sensor y sensor de fijacin, el sensor es capaz de medir simultneamente un caudal de agua a tratar y una concentracin y una cantidad total de slidos suspendidos en el agua a tratar, el sistema de ultrasonidos es una mquina compleja en la que se unifican funciones de un medidor de concentracin y un medidor de flujo.El sistema de ultrasonidos puede gestionar cuantitativamente lodos que es un subproducto de un proceso de tratamiento del agua, puede maximizar la eficiencia de la operacin del proceso de tratamiento de las aguas mediante la realizacin de control de tratamiento posterior y la determinacin de la carga ptima de acuerdo a la cantidad total de slidos en suspensin (SS), puede reducir el trabajo costar al permitir el control del proceso de un solo operador, y permitir la conversin de un patrn de control de control de proceso pasivo convencional para el control de procesos activos.Adems, con las funciones de un metro de concentracin y un medidor de flujo que se unifican, la infiltracin de mercado global y la maximizacin de los ingresos son posibles, el costo, incluido el coste de operacin para el tratamiento del agua, el costo de mantenimiento y los costes laborales puede reducirse, la tecnologa de tratamiento de agua puede ser cualitativamente mejorada;y el medio ambiente calidad del agua tambin se puede mejorar.Descripcin de los dibujosFigs.1 (una) y1(b) son diagramas que ilustran la estructura de un metro concentracin ultrasnica se inserta en un tubo de acuerdo con una tcnica convencional;FIG.2es un diagrama que ilustra la estructura de un medidor ultrasnico de tiempo de trnsito de flujo de lquido de acuerdo con una tcnica convencional;Figs.3 (una) a travs de3(c) son diagramas que ilustran diversas rutas de seal de medidores de flujo de lquido de tiempo de trnsito de ultrasonidos convencionales;FIG.4es un diagrama que ilustra la estructura general de un sistema de ultrasonidos para medir tanto un medidor de flujo y una concentracin de acuerdo con una realizacin de la presente invencin;FIG.5es un diagrama que ilustra una ruta de seal de un medidor ultrasnico de tiempo de trnsito de flujo de lquido de acuerdo con una realizacin de la presente invencin;FIG.6es un diagrama que ilustra una disposicin de sensores de acuerdo con una realizacin de la presente invencin;yFIG.7es un diagrama de bloques que ilustra la estructura interna de un procesador de seal unificada de acuerdo con una realizacin de la presente invencin.

50: Tubo

Sensor ultrasnico de flujo de medicin: 111, 112

120: sensor de medicin de concentracin-

130: sensor ultrasnico Transmisin

200: procesador de seal unificada

Porcin transception Sensor: 210

220: porcin de controlPorcin Fuente de alimentacin: 230

240: Los datos porcin de almacenamiento

250: parte de salida externa

260: medios de visualizacin270: LED

280: Relay

MODO DE INVENCINSe har referencia ahora en detalle a diversas realizaciones de la presente invencin, ejemplos especficos de los cuales se ilustran en los dibujos adjuntos y descritos a continuacin, ya que las realizaciones de la presente invencin pueden modificarse de diversas formas en muchas formas diferentes.Aunque la presente invencin se describir en conjuncin con las realizaciones ejemplares de la misma, es de entenderse que la presente descripcin no pretende limitar la presente invencin a dichas realizaciones ejemplares.Por el contrario, la presente invencin se destina a cubrir no slo las realizaciones ejemplares, sino tambin diversas alternativas, modificaciones, equivalentes y otras realizaciones que pueden incluirse dentro del espritu y alcance de la presente invencin como se define por las reivindicaciones adjuntas.Al describir los dibujos, los mismos nmeros de referencia se usan a travs de los diferentes dibujos para designar los mismos componentes o similares.La terminologa utilizada en el presente documento es para el propsito de describir realizaciones particulares solamente y no se pretende que sea limitante.En la presente memoria, las formas singulares "un", "una" y "el" pretenden incluir las formas plurales, as, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.Ser adems entendido que los trminos "comprende", "incluir", "tener", etc. cuando se usa en esta memoria descriptiva, especificar la presencia de caractersticas, nmeros enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes, y / o combinaciones de ellos, pero no excluyen la presencia o adicin de una o ms de otras caractersticas, nmeros enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes, y / o combinaciones de los mismos.A menos que se defina lo contrario, todos los trminos incluidos los trminos tcnicos y cientficos utilizados aqu tienen el mismo significado que el comnmente entendido por un experto ordinario en la tcnica a la que esta invencin pertenece.Se entender adems que trminos, tales como los definidos en los diccionarios utilizados comnmente, deberan interpretarse como teniendo un significado que es consistente con su significado en el contexto de la tcnica pertinente y la presente descripcin, y no ser interpretado en un idealizado o el sentido demasiado formal a menos que expresamente as lo define en este documento.En lo sucesivo, las realizaciones preferidas de la presente invencin se describirn en mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos.Con referencia aFIG.4, Un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin de acuerdo con una realizacin de la presente invencin incluye: una transmisin sensor ultrasnico130que est unido a una pared exterior de un tubo50, a travs del cual un fluido a flujos medidos, y que transmite una seal ultrasnica a travs de la pared del tubo50;un sensor ultrasnico de concentracin-dosificacin120que est unido a la pared exterior opuesto de la tubera50y recibe la seal ultrasnica, que ha pasado a travs de la pared de la tubera50despus de haber sido transmitida por la transmisin del sensor ultrasnico130;sensores de flujo de medicin111y112que estn unidos a la pared opuesta de la tubera50y reciben seales ultrasnicas transmitidas por la transmisin del sensor ultrasnico130en diferentes puntos en el tiempo;y un procesador de seal unificada200que mide una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin (SS) de acuerdo con las intensidades de las seales ultrasnicas recibidas por el sensor ultrasnico de concentracin-dosificar120y los sensores ultrasnicos-de medicin de flujo111y112, y las medidas una velocidad de flujo de un fluido usando una diferencia en el tiempo de trnsito de la seal ultrasnica a travs de un medio.Un sensor ultrasnico en general utiliza un elemento piezoelctrico PZT para medir una magnitud fsica en el aire o bajo el agua.Sin embargo, como a los sensores ultrasnicos111,112,120, y130que son clamp-on tipo, ya que la seal ultrasnica transmitida desde el sensor ultrasnico de transmisin de130pases secuencialmente a travs de la pared de la tubera50, el fluido a medir, y la pared de la tubera50, y luego alcanza el sensor de medicin de concentracin-12y los sensores de medicin de flujo111y112, muchos materiales diferentes pueden formar el camino de la seal ultrasnica.Adems, puesto que la seal se atena significativamente mientras pasa a lo largo de cada trayectoria de la seal, es necesario utilizar una alta sensibilidad o elemento piezoelctrico de alto rendimiento para la medicin fiable o que se necesita para aumentar la sensibilidad de la porcin transception sensor210.Una estructura de montaje para asegurar los sensores ultrasnicos111,112,120, y130, tiene que ser instalado de manera estable en el tubo50para garantizar la fiabilidad de la medicin.La estructura de montaje tambin necesita ser instalado y desplazado con facilidad, para proteger a los sensores de ruido externo, y para tener un diseo a prueba de agua.En particular, la concentracin-dosificar sensor ultrasnico120puede ampliar su gama de medicin de la concentracin en un 20% mediante el uso de un mtodo de superposicin.Como se muestra enFIG.5, Los sensores ultrasnicos-de medicin de flujo111y112se componen de dos sensores111y112de modo que un camino de doble Z modificado de un camino-Z o un camino de V, que se ha utilizado convencionalmente, est formado como el camino de la la seal ultrasnica.Por consiguiente, a diferencia de un medidor de flujo ultrasnico convencional, los sensores de medicin de flujo111y112son sensores dedicados que se utilizan exclusivamente para la recepcin de una seal.Pueden reducir el error de medicin atribuible a las caractersticas de los sensores ", como timbre, y llevar a cabo la medicin de una sola vez por tener la ruta Z doble.Adems, permiten el seguimiento y diagnstico de las condiciones del proceso anormales y sensores 'mal funcionamiento.Adems, dado que la transmisin y recepcin de una seal se realizan por diferentes sensores dedicados, un tiempo de mantenimiento de circuito se puede simplificar, confiabilidad de la medicin se puede mejorar, y elementos de medicin puede ser diversamente selecciona como la concentracin, la tasa, o una combinacin de concentracin de flujo y velocidad de flujo.Adems, los sensores ultrasnicos-de medicin de flujo111y112se aplican a la tubera50que emplea un STMR ().As, los sensores pueden ser fcilmente organizados, unidos, y se mantienen.Con la disposicin unificada de los sensores de recepcin (flujo de medicin de los sensores ultrasnicos111y112), la reproducibilidad de la medicin de tiempo de transmisin se maximiza.Adems, para los sensores ultrasnicos-de medicin de flujo111y112, un dT (tiempo de trnsito) mdulo -metering utiliza un dT dedicado (tiempo de trnsito) -metering chip para el propsito de la realizacin de un cuerpo compacto y ligero.Por consiguiente, un circuito de medicin de flujo puede ser simplificada y el tiempo de trnsito se puede medir en la unidad de ps.Como se ilustra enFIG.7, El procesador de seal unificada200incluye, pero no se limita a, los interruptores de operacin (no mostrados), una porcin transception sensor210, una porcin de control220, una porcin de fuente de alimentacin, y una parte de salida externo.Los interruptores de operacin (no mostrados) son operados para el funcionamiento de los equipos durante la medicin de una concentracin y una velocidad de flujo, para el ajuste de men, y para dar salida a los resultados.La porcin transception sensor210amplifica la seal ultrasnica transmitida o recibida por los sensores ultrasnicos111,112,120, y130, realizando de este modo de transmisin de alta potencia y alta ganancia de recepcin de la seal ultrasnica.La parte de control220est montado con un algoritmo de flujo de dosificacin y un (PCM) algoritmo de supervisin de procesos Condiciones, realizando de esta manera los modos ptimos para la medicin de un caudal y una concentracin adecuada para el campo, para determinar si un proceso es normal o no, y la realizacin de operacin y control relacionadas con la medicin de un caudal y una concentracin.La porcin de fuente de alimentacin230suministra energa necesaria por la porcin de control220y el sensor transception210.La unidad de salida externa250da salida a las mediciones de una concentracin a un dispositivo externo a travs de la parte de control.El procesador de seal unificada200tiene una funcin de transmisin de RF para permitir telemedida, una funcin de amplificacin de seal para amplificar y filtrar seales transmitida o recibida por los sensores ultrasnicos111,112,120, y130, y una funcin de registro de datos para almacenar los datos de las mediciones como tanto como los datos obtenidos en el transcurso de hasta400das en la porcin de almacenamiento de datos240.Adems del algoritmo de flujo de medicin y el algoritmo de PCM, la porcin de control220est montado adems con un sobre de energa Mtodo media (EEAM) a cuantitativa la seal recibida.La porcin de salida externa250est conectado a al menos uno cualquiera de un medio de visualizacin260;tal como un transistor de pelcula fina (TFT) LCD a color o una pantalla tctil;LEDs270, y un rel280para que los datos se pueden procesar en una forma de salida (forma analgica, la forma digital, o en forma de rel) deseada por un usuario.La parte de control220medidas una velocidad de flujo utilizando el algoritmo de flujo de medicin y una concentracin usando el algoritmo de PCM.Los enclavamientos algoritmo de medicin de flujo con el algoritmo PCM, lo que permite el diagnstico preciso y exacto.El algoritmo PCM comprueba el estado del proceso, un estado pipa y una uniformidad de dispersin de las SS, y luego determina un estado de operacin del proceso ("run" o "stop") mediante el cotejo de los resultados de la comprobacin, y notifica a un operador de informacin sobre la concentracin medicin de la SS eficaz durante la operacin de un proceso, sobre el estado de funcionamiento del proceso, y alrededor de un estado tubera de llenado ("completo" o "vaco"), basado en la uniformidad de la dispersin de la SS.El algoritmo PCM tiene modos de medicin incluyendo un modo de Tiempo Real (RT) en el que se monitoriza un cambio en la concentracin en tiempo real de acuerdo a un patrn en el lugar de operacin y un modo de control del proceso (PM) en el que se mide automticamente un cambio en la concentracin slo mientras el proceso est en marcha, basndose en un resultado de la monitorizacin de la condicin de proceso (PCM).En consecuencia, el algoritmo PCM verifica actualmente obtiene mediciones mediante el filtrado de una seal ultrasnica y una seal de temperatura, que son recibidos, utilizando varios filtros, y utiliza selectivamente slo aquellas medidas que cumplan las normas.De esta manera, se obtienen concentraciones adecuadas para el estado real del proceso, y la fiabilidad y la estabilidad de un producto pueden ser maximizados.En lo sucesivo, el funcionamiento del sistema ultrasnico para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin de acuerdo con la realizacin de la presente invencin se describir en mayor detalle con referencia a los dibujos.El sistema ultrasnico para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin de acuerdo con la realizacin de la presente invencin se aplica a un proceso de fabricacin o un proceso de tratamiento de materia prima en el que SS y el lquido se mezclan o al campo que utiliza una combinacin de un flujo metro y un metro de concentracin.As, el sistema de ultrasonidos ejecuta la funcin de medir una concentracin (%, ppm, mg / l, g / l, etc.), la funcin de medir una velocidad de flujo de un fluido SS-mezclado, y la funcin de medicin de una red de cantidad de SS o una cantidad total de SS contenida en el flujo.En este caso, mediante el uso de la funcin de medir la cantidad total de SS, es posible calcular cuantitativamente la cantidad de lodo generado que es un subproducto de un proceso de tratamiento de agua utilizando la ecuacin 4.

SS =Q SS% En el que, SS es la cantidad de lodos, se mide caudal Q, y SS% se mide la concentracin.Por ejemplo, cuando una tasa de flujo de proceso que se mide actualmente es 100 m3/ hr y cuando el valor de la concentracin medida es 2%, la cantidad de lodo se calcula a partir de la Ecuacin 5 y la ecuacin 4.SS=100(m3/hr)2%=10010000(mg/l)=10010(g/l)=100106(cm3/hr)10(g/l)=100103(l/hr)10(g/l)=100103(l/hr)0.01(kg/l)=1000(kg/hr)Cuando un operador realiza la medicin del ritmo de flujo, los sensores ultrasnicos-de medicin de flujo111y112reciben las seales ultrasnicas, que se transmiten por el sensor de transmisin ultrasnica130a lo largo de un camino de doble Z, con una diferencia en el tiempo de trnsito de una seal a travs de un medio de , y la porcin de control220del procesador de seal unificada200calcula una velocidad de flujo mediante la ejecucin del algoritmo de flujo de medicin, sobre la base de la seal que se introduce a travs de la porcin transception sensor210.Cuando un operador realiza medicin de concentracin, el sensor ultrasnico de concentracin-dosificar120recibe la seal ultrasnica que viaj pasa a travs de la pared y lo transfiere a la porcin de control220de la porcin de transception sensor210, y la porcin de control220calcula la concentracin y la cantidad total de de SS ejecutando el algoritmo de PCM.El algoritmo de PCM puede enclavarse con el algoritmo de flujo de medicin y mide una concentracin fiables que se necesitan en la planta mediante la determinacin del estado de llenado de tuberas (lleno o vaco) y mediante la medicin de una concentracin slo mientras el proceso est en marcha.De esta manera, la concentracin, la velocidad de flujo, y la combinacin de la tasa de concentracin y el flujo necesario en la planta se pueden obtener usando un nico procesador de seal200, y la concentracin y la cantidad total de SS y la tasa de flujo de agua para ser tratado se calculan sobre la base de las seales ultrasnicas recibidas por los sensores ultrasnicos111,112, y120.Varias cantidades fsicas se pueden medir simplemente cambiando la disposicin de los sensores ultrasnicos111,112,120, y130.El sistema ultrasnico para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin de acuerdo con la forma de realizacin de la presente invencin se puede aplicar a todos los campos que utilizan tanto un medidor de flujo de lquido y un medidor de concentracin.Especficamente, se puede aplicar al campo del tratamiento del agua en la que se genera lodo, volvi, y se trata, el campo de refino de petrleo y tratamiento qumico en el que se llevan a cabo un proceso de desulfuracin o un proceso de descomposicin de residuos, el campo de la bebida y la comida procesamiento en el que se examinan y se procesa la materia prima de bebidas y alimentos y residuos de alimentos se descompone, el campo de la construccin en la que la calidad de las aguas residuales de la industria del concreto premezclado que se trata principalmente est marcada, y el campo de la farmacia en la que prima materiales son inspeccionados.Aunque una forma de realizacin preferida de la presente invencin se ha descrito con fines ilustrativos, los expertos en la tcnica apreciarn que son posibles diversas modificaciones, adiciones y sustituciones, sin apartarse del alcance y espritu de la invencin como se describe en las reivindicaciones adjuntas.Aplicabilidad industrialLa presente invencin se refiere a un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin de, y ms particularmente a un sistema de ultrasonidos para medir tanto una velocidad de flujo y una concentracin, que puede simultneamente metros con un caudal de agua a tratar, y una concentracin y una cantidad total de slidos en suspensin contenidos en el agua a tratar usando una estructura de fijacin de sensor, que es una mquina compleja de una estructura de fijacin de sensor, y un procesador de seal unificada.CLASIFICACIONES

Clasificacin de EE.UU.73 / 61,79

Clasificacin internacionalG01F1 / 66,G01N29 / 02

Clasificacin cooperativaG01N29/02,G01F1/667,G01N2291/02818,G01N29/032,G01N2291/02836,G01N9/24,G01N2291/048,G01N2291/2634,G01N29/024

EVENTOS LEGALESFechaCdigoEventoDescripcin

4 Abr 2014ASAsignacinNombre del Propietario:. WESS GLOBAL, INC, COREA, REPBLICA DETexto libre formato:ASIGNACIN DE INTERS cedentes; cedentes: Kwan, NAM gan; KIM, EN SOO; KIM, JIN WOO, y otros; REEL / MARCO: 032604/0443Fecha de vigencia:20140328