ES2216282T3 - Caudalimetro electromagnetico. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para operar un medidor de flujo electromagnético que comprende un conducto de medición de flujo para generar un campo magnético en el fluido que fluye por el conducto en la dirección del flujo, y medios para la medición del voltaje inducido con ello en el fluido como indicador del flujo, el procedimiento comprende la medición de la salida de dichos medios de medición en ausencia de dicho campo magnético y la determinación del con ello de la presencia o ausencia de fluido en el conducto

Description

Caudalímetro electromagnético.

La presente invención se refiere a un caudalímetro electromagnético, en particular a un caudalímetro electromagnético alimentado por batería, principalmente, pero no exclusivamente, diseñado para aplicaciones domésticas.

Un caudalímetro electromagnético se usa para medir el caudal de un medio conductivo, tal como agua, a través de un tubo de paso. Un caudalímetro electromagnético, tal como el descrito, por ejemplo, en la patente del Reino Unido Nº 2 081 449, comprende un circuito magnético para crear un vector de campo magnético en un plano normal a la dirección de paso del fluido en el tubo de paso.

Cuando el fluido pasa a través del tubo de paso, se induce un voltaje en el fluido sometido al flujo magnético y en una dirección ortogonal tanto a la dirección de paso del fluido como al flujo magnético. El voltaje inducido V_{i} es detectado por un par de electrodos dispuestos en el tubo de paso, donde V_{i} está relacionado con la intensidad B del campo magnético y la velocidad v del fluido que circula por el tubo de paso, mediante la expresión:

V_{i} = B \ x \ l . v . k

donde l es la separación de los electrodos y k es un factor de sensibilidad dependiente de la geometría del tubo de paso. Midiendo la magnitud y la polaridad del voltaje inducido V_{i}, se puede calcular la magnitud y la dirección de la velocidad del paso de fluido a través del tubo de paso y, por tanto, el caudal.

Convencionalmente, se usan varias combinaciones de imanes permanentes y sistemas electromagnéticos para crear ya sea un campo magnético constante o un campo magnético alterno de magnitud conocida. Tales caudalímetros electromagnéticos tienen elevados requisitos de energía eléctrica para la reproducción de un elevado vector de campo magnético requerido, a través del tubo de paso y, consecuentemente, emplean un circuito de excitación alimentado por la red de energía eléctrica. Por tanto, se requiere una fuente de alimentación exterior, y el coste del funcionamiento de dicho caudalímetro es significativo al cabo del tiempo.

El documento DE 3 810 034 describe un caudalímetro en el que la capacitancia de los electrodos, que varía enormemente entre las condiciones de "vacío" y "lleno", se usa como un parámetro para detección de tubo vacío.

La realización preferida de la presente invención trata de proporcionar un caudalímetro con un consumo de potencia muy bajo que, si se desea, puede ser alimentado por una batería interna durante muchos años (por ejemplo, de 8 a 10). Dicho caudalímetro es particularmente adecuado para su instalación en gran número de redes domésticas de suministro de agua, y requiere solamente la lectura periódica del agua consumida, ya sea visitando el lugar o, preferiblemente, por registro o selección de datos a distancia.

Un primer aspecto de la presente invención proporciona un método de hacer funcionar un caudalímetro electromagnético que comprende un conducto de medida de flujo, medios para generar un campo magnético en el fluido que circula en el conducto a través de la dirección de flujo, y medios para medir un voltaje inducido por ellos en el fluido, como indicativo del flujo; estando caracterizado el método porque comprende medir una pluralidad de pares de salidas de dichos medios de medida, comprendiendo cada par de salidas una salida en presencia del campo magnético y una salida en ausencia de dicho campo magnético, y determinar, de la pluralidad de pares de salidas medidos, la presencia o ausencia de fluido en el conducto.

Este aspecto de la presente invención se extiende a un caudalímetro electromagnético que comprende un conducto de medida de flujo, medios generadores para generar un campo magnético a través del fluido que circula en el conducto, medios de medida para medir un voltaje inducido por ellos en el fluido y para derivar de él una medida de flujo, y caracterizado por medios para detectar la presencia o ausencia de fluido en el conducto a partir de una pluralidad de pares de salidas de los medios de medida, comprendiendo cada par de salidas una salida de los medios de medida cuando los medios generadores están activos, y una salida de los medios de medida cuando los medios generadores están inactivos.

Por tanto, se puede conseguir la detección de vacíos de flujo (casos de tubo vacío), que a menudo es necesario para cumplir los requisitos de los servicios de agua, de una manera eficiente en cuanto a la potencia.

Los medios de medida pueden estar dispuestos para medir dicho voltaje durante cortos periodos de tiempo, separados por intervalos relativamente largos, siendo la frecuencia de ocurrencia de tales periodos tal que el flujo medido por los medios de medida durante dichos periodos sea representativo del flujo durante los intervalos relativamente largos. En el ejemplo de un medidor doméstico alimentado por batería, esto puede reducir sustancialmente el consumo de potencia del medidor.

Adicionalmente, los medios de medida pueden estar dispuestos para medir dicho voltaje durante algunos de dichos periodos cuando los medios generadores están inactivos, para identificar por ello dicho ruido.

Adicionalmente, el caudalímetro puede comprender medios para variar la duración de dichos intervalos de acuerdo con el caudal medido, y/o de acuerdo con la variación del caudal medido.

Preferiblemente, los medios de medida están dispuestos para derivar una serie de señales de medida de flujo espaciadas en el tiempo, a partir de los voltajes inducidos por ellos en el paso del fluido, comprendiendo cada señal un componente representativo del flujo y un componente de corriente continua (C.C.) variable, no relacionado con el flujo; comprendiendo también, el caudalímetro, medios para determinar el componente de C.C. de dicha una señal, y para ajustar el nivel de C.C. de dicha una señal subsiguiente en respuesta a los mismos. Esto puede asegurar que se corrige la desviación del nivel de C.C. de la señal de medida de flujo, debida a efectos electroquímicos, de modo que no se supere el margen dinámico de entrada de los subsiguientes circuitos de proceso de señales. De lo contrario, la señal quedaría retenida o sujeta, dando lugar a errores de medida.

Preferiblemente, los medios de determinación predicen el componente de C.C. de la señal subsiguiente a partir de una pluralidad de valores del componente de C.C. obtenidos de la señal previa.

Preferiblemente, la primera señal de medida de flujo comprende una pluralidad de impulsos, prediciendo los medios de determinación el componente de C.C. de la señal subsiguiente merced a la aplicación de un algoritmo a valores del componente de C.C. obtenidos, cada uno, del citado impulso respectivo.

Convencionalmente, los circuitos magnéticos de caudalímetros electromagnéticos están hechos de aceros dulces de alto contenido de impurezas, que contienen una estructura de ferrita relativamente contaminada de impurezas. Sin embargo, estos materiales poseen propiedades magnéticas extremadamente pobres, tales como bajas permeabilidades inicial e incremental a niveles de densidad de flujo bajos y elevados, respectivamente, baja o indefinida densidad de flujo remanente, alta o indefinida coercividad, textura cristalina sin desarrollar o aleatoria, pérdidas de potencia y anisotropía de permeabilidad aleatorias o indefinidas, y elevadas pérdidas de potencia a bajas frecuencias de inducción y excitación.

Las pérdidas de potencia están compuestas principalmente de tres componentes: (1) pérdidas de corriente que dependen de la frecuencia de excitación, de la resistividad eléctrica, de la densidad máxima de flujo y del grosor del material del cuerpo magnetizado;

(2) pérdidas de histéresis que dependen de la composición, del historial de proceso, del proceso metalúrgico y acondicionamiento del material, de la composición, del proceso posterior y previo de la aleación, del tratamiento térmico y recocido del material que influyen colectivamente en los niveles de impurezas, y del mecanismo de precipitación y contaminación de la estructura metálica. Los principales factores asociados con las pérdidas de histéresis son el tamaño del grano de ferrita, la alineación y la condición de los granos de ferrita, los precipitantes y contaminantes dentro de los granos y los límites de los granos, la alineación de los granos recristalizados, y la extensión de los granos respecto al grosor del material;

(3) pérdidas de corrientes parásitas que se pueden atribuir a muchos factores, incluyendo el movimiento no sinusoidal de la pared del dominio en el material y la humectación de la pared del dominio.

En una realización preferida de la presente invención, los medios generadores comprenden una primera y una segunda piezas polares para dirigir el campo magnético a través del conducto de medida, siendo las piezas polares de un material que presenta una anisotropía preferentemente cristalina. La anisotropía cristalina puede estar alineada sustancialmente a lo largo del eje longitudinal de dichas piezas polares.

Esto puede permitir que se proporcione un circuito magnético eficiente con bajas pérdidas, que sea capaz de ser alimentado por una batería incorporada durante un periodo de tiempo considerable.

Las piezas polares son preferiblemente de un material magnéticamente suave (de gran permeabilidad, pequeña histéresis y pequeña coercividad) que contenga, preferiblemente, el 0,03% o menos, en peso, de carbono.

Los medios generadores pueden comprender también una bobina magnetizadora dispuesta solamente en la primera pieza polar, y un alojamiento que contiene las piezas polares y la bobina, y a través del cual pasa el conducto de medida de flujo; formando las piezas polares y el alojamiento un circuito magnético.

Preferiblemente, los medios generadores están configurados para generar el campo magnético en direcciones alternadas, comprendiendo también el caudalímetro medios para supresión de ruido en una señal representativa del flujo, inducida electromagnéticamente por un cambio de dirección del campo magnético.

Esto puede moderar la velocidad de cambio del campo magnético cuando cambia de dirección, reduciendo el ruido inducido que, de lo contrario, podría sobrecargar los circuitos de detección y proceso de las señales de flujo. Alternativamente, o, además, suprime el efecto de cualquier rizado en la corriente eléctrica que produce el campo magnético.

Preferiblemente, los medios de supresión comprenden un miembro conductivo en el cual se generan corrientes parásitas, moderando dichas corrientes parásitas la velocidad de cambio del campo magnético. El miembro conductivo comprende un disco de diámetro sustancialmente igual al de la bobina, y el disco puede estar en un extremo axial de la bobina, que mira hacia la segunda pieza polar. El miembro conductivo puede rodear dicha pieza polar. Por tanto, los medios de supresión pueden comprender un anillo conductivo que rodea una pieza polar adyacente al conducto de medida de flujo.

Preferiblemente, el conducto de medida de flujo comprende una parte de medida de flujo con sección transversal de menor área que otra parte del mismo, estando unidas dichas partes por una sección convergente o divergente del conducto, cuyas paredes están definidas por curvas de transición inversas con un punto de inflexión entre ellas. Preferiblemente, la sección de medida tiene al menos un par de paredes planas paralelas opuestas.

Alternativamente, el conducto de medida de flujo comprende una parte de medida de flujo con sección transversal de menor área que otra parte del mismo, estando unidas dichas partes por una sección convergente o divergente del conducto, cuyas paredes, en cualquier posición en dirección axial de la misma, forman un ángulo de no más de nueve grados, estando definidas las paredes de la sección convergente o divergente por una o más curvas de transición. Preferiblemente, la sección de medida es de sección transversal sustancialmente rectangular y, si es así, la dicha otra parte puede ser de sección transversal circular.

Esto puede proporcionar un paso eficiente del fluido a través de la parte de medida del medidor.

Preferiblemente, el caudalímetro comprende medios para recibir una batería para alimentar los medios generadores y, si es así, pueden comprender, por lo tanto, dicha una batería.

Ahora se describirá la realización preferida de la presente invención, simplemente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Figura 1 muestra una vista en despiece ordenado, de un caudalímetro electromagnético según una realización de la presente invención;

la Figura 2 muestra, con mayor detalle, una vista en despiece ordenado de los componentes dinámicos de paso, del caudalímetro mostrado en la Figura 1;

la Figura 3A muestra una vista en corte transversal horizontal, del tubo de paso del caudalímetro mostrado en la Figura 1;

la Figura 3B es un corte vertical simplificado, del tubo de paso, por la línea B-B de la Figura 3A;

las Figuras 3C, 3D y 3E son cortes a través del tubo de paso por las líneas 3C, 3D y 3E de la Figura 3B;

la Figura 4 muestra una vista en corte transversal de un adaptador mostrado en la Figura 1;

la Figura 5 muestra, con mayor detalle, una vista en despiece ordenado del circuito magnético del caudalímetro mostrado en la Figura 1;

la Figura 6 muestra, con mayor detalle, una vista en despiece ordenado de la parte superior del caudalímetro mostrado en la Figura 1;

la Figura 7 muestra una forma alternativa del circuito magnético y bobina excitadora del caudalímetro mostrado en la Figura 1;

la Figura 8 muestra un esquema eléctrico del caudalímetro;

la Figura 9 muestra un esquema eléctrico de un convertidor analógico/digital del circuito del caudalímetro mostrado en la Figura 8;

la Figura 10 muestra formas de ondas utilizadas en el caudalímetro; y

la Figura 11 muestra esquemáticamente el circuito generador de campo magnético del caudalímetro.

Con referencia a la Figura 1, caudalímetro electromagnético 10, según una realización preferida de la presente invención, comprende un cuerpo 12 de medidor y una cubierta 14 de medidor, de material plástico. Debido a que, como se describe más adelante, el caudalímetro funciona con bajos niveles de campo magnético y voltaje inducido, es sensible a fuentes externas de interferencias. Para proteger al caudalímetro electromagnético contra interferencias externas, el cuerpo 12 y la cubierta 14 pueden estar revestidos de un depósito en fase de vapor controlado por descarga/ionización en plasma, depósito de pulverización magnetrónica, o revestimiento pulverizado para proporcionar un blindaje EMC/RFI (ElectroMagnetic Compatibility/Radiofrequency Interference = compatibilidad electromagnética/interferencia de radiofrecuencia).

Las superficies externas del cuerpo 12 y la cubierta 14 pueden estar tratadas para hacerlas impermeables al vapor a fin de impedir la entrada de vapor de agua.

Un tubo de paso 16 (Figura 2), a través del cual pasa el fluido conductivo durante el uso, está dispuesto en el cuerpo 12 del medidor. El tubo de paso 16 incluye un par de bridas no magnéticas y no permeables en los extremos de entrada y salida del tubo de paso 16, para permitir que el tubo de paso 16 se conecte al cuerpo 12 de medidor por medio de placas de sujeción 18. Juntas herméticas 20, por ejemplo juntas tóricas, están dispuestas entre el tubo de paso 16 y el cuerpo 12 de medidor para impedir fugas de fluido desde la unión formada entre el tubo de paso 16 y el cuerpo 12 de medidor.

Como se muestra en las Figuras 3A a 3E, el tubo de paso 16 comprende un tubo que se estrecha, no magnético, no conductor y no permeable, por ejemplo, de un material plástico preferiblemente tratado para hacerlo impermeable a infiltraciones de agua bajo presión. El tubo tiene una sección transversal circular en sus extremos de entrada y de salida 24, transformada por partes de contracción (convergente) y difusión (divergente) a una parte intermedia 26 de sección transversal rectangular a través de la cual se determina el caudal de fluido que circula por el medidor. La parte 26 del tubo de paso, que tiene una sección transversal rectangular, se menciona de aquí en adelante como conducto de medida.

El tubo de paso 16 está conformado para lograr un perfil uniforme de flujo a través del conducto de medida para un margen de caudales de fluido en el tubo de paso 16, con variación mínima en la presión del fluido que sale del tubo de paso por la salida 24. La relación de anchura a altura (relación de aspecto) del conducto 26 se puede ajustar para lograr las deseadas características dinámicas de flujo para mediciones electromagnéticas del caudal, pero generalmente estará dentro del margen de 1,5 a 2,3. En esta realización preferida, el caudalímetro está diseñado para soportar una presión de trabajo continua y constante de 16 bar, siendo la caída de presión a través del medidor menor de 0,5 bar con un caudal de 3.000 litros por hora.

Más específicamente, la sección rectangular del conducto de medida 26 tiene una sección transversal de aproximadamente un tercio del área de las partes de entrada y de salida 24. Esta área reducida da lugar a un flujo de velocidad relativamente alta que mejora la sensibilidad del medidor. La forma rectangular del conducto de medida también favorece un régimen de flujo que es relativamente uniforme en la dimensión de su anchura (aparte de los efectos de capa límite) para un amplio margen de caudales, que conduce a una característica de calibración más aproximadamente lineal para el medidor.

Con referencia a la Figura 3C, los lados superior e inferior de la sección rectangular 26 son cuerdas anchas del tubo de paso de sección circular (es decir, próximas a su diámetro) en los extremos de entrada y de salida 24. Por consiguiente, casi toda la reducción y subsiguiente aumento del área de paso se consigue transformando la parte superior y la parte inferior de la sección, como se muestra en las Figuras 3D y 3E.

Esta transformación se efectúa mediante curvas de transición inversas como se muestra en la Figura 3B, es decir, el grado de convergencia o divergencia es inicialmente muy pequeño en la posición C, aumenta hasta un máximo en un punto de inflexión en el centro de la sección convergente o divergente (aproximadamente en la posición D), y disminuye después, de nuevo, a un valor pequeño en el extremo de la sección, posición E.

El mayor grado de convergencia o divergencia en el punto de inflexión es tal que el ángulo formado por las paredes (o más precisamente de las tangentes a las mismas) es nueve grados o menos.

La transformación de los lados verticales de la sección es mucho menos pronunciada. Para estos lados, aunque son preferibles curvas de transición, puede ser suficiente adoptar simplemente una transformación en línea recta. Por supuesto, si se escoge una sección de medida de flujo que difiera notablemente del diámetro de las secciones de entrada y de salida, tanto en la dimensión horizontal como en la vertical, se deben adaptar curvas de transición para los lados así como para la parte superior e inferior de la sección.

Un tubo de paso divergente, como el descrito, puede evitar excesivas turbulencias y cavitaciones en la sección divergente. Si no es necesario que el medidor maneje flujo bidireccional, la sección convergente se puede hacer más corta pero, en general, es preferible hacer el tubo de paso simétrico alrededor de su centro para facilidad de montaje así como por eficacia hidrodinámica.

El caudalímetro está adaptado para estar interpuesto entre partes con bridas aguas arriba y aguas abajo de una tubería de suministro de agua u otro tubo de fluido. Adaptadores metálicos 28, con bridas, están fijados al cuerpo 12 de medidor por medio de sujeciones 30 de adaptador. El orificio de cada adaptador 28 puede tener un perfil como el mostrado en la Figura 4 para formar una extensión de las secciones de difusión y contracción del tubo de paso, permitiendo, por ello, conseguir un menor grado de cambio de sección. Esto puede ser particularmente útil si el diámetro de la tubería es significativamente mayor que la anchura de la sección rectangular de medida 26. Entonces, el diámetro se puede reducir gradualmente hasta el del tubo de paso en la posición C, Figura 3C, antes que comience la transformación a la sección rectangular.

Los adaptadores 28 están adaptados para ser remachados a las bridas de la tubería. Juntas herméticas 32 están dispuestas entre cada adaptador 28 y el cuerpo 12 de medidor, para impedir fugas de fluido desde la unión formada entre el respectivo adaptador 28 y el cuerpo 12 de medidor.

Un par de alojamientos 34 de electrodo están dispuestos en el tubo de paso 16. Con referencia a las Figuras 2 y 3, un electrodo 36 está dispuesto en cada alojamiento 34 de electrodo de modo que los electrodos 36 estén dispuestos ortogonalmente a la dirección de paso de fluido en dicho tubo de paso, y también ortogonales al campo magnético. Los electrodos pueden estar hechos de cualquier material conductor adecuado no contaminante, tal como acero inoxidable, cobre o latón chapado. Los electrodos 36 pueden tener una sección transversal rectangular, elíptica o circular, y tener una altura sustancialmente igual a la altura del conducto de medida 26. El material del cual están hechos los electrodos puede estar sometido a tratamientos de protección y tratamientos superficiales, tales como pasivación, para permitir la formación de una capa uniforme de óxido sobre la superficie de contacto del electrodo expuesta al fluido que fluye en el tubo de paso 16. Dichos tratamientos superficiales pueden reducir la susceptibilidad de los electrodos a efectos electroquímicos tales como polarización, y asegurar una impedancia de electrodo estable de medidor a medidor.

El caudalímetro electromagnético es alimentado por medio de una batería interna reemplazable o recargable (Figura 6), en este caso una sola célula 84 de cloruro de tionil litio de 15 amperios-hora de capacidad, tamaño D.

La batería está alojada en un compartimento 86 de batería en la cubierta 14 del medidor, con su eje longitudinal paralelo al tubo de paso. El compartimento de batería está diseñado para permitir acceder a la batería y reemplazarla fácilmente con el medidor in situ. Por tanto, una abertura 88 en el compartimento 86 de batería, cerrada por una tapa de acceso impermeable y contra manipulaciones indebidas, y juntas herméticas 90, permiten que la batería se extraiga del medidor.

Encima del compartimento de batería está montada una placa de circuito impreso 92 que comprende un circuito de excitación de bobina y los circuitos de proceso de señales (Figuras 8, 9 y 11), y una pantalla de cristal líquido (LCD = Liquid Crystal Display) 140 visible a través de una ventana 146 de la cubierta 14.

Comparado con los caudalímetros electromagnéticos convencionales, alimentados por la red de corriente alterna, la potencia disponible para este medidor es mucho menor, y el circuito magnético, el circuito de excitación de bobina y los circuitos de proceso de señales del medidor, están diseñados para compensar esto.

Con referencia particular a la Figura 5, el circuito magnético es asimétrico alrededor del conducto de medida 26. Comprende piezas polares superior e inferior 42, 44 dentro de una envoltura cilíndrica formada por un bote superior 48 y un bote inferior 50. Una bobina de excitación (no mostrada) está bobinada alrededor de un carrete 46 dispuesto alrededor de la pieza polar superior 42, que es significativamente más larga que la pieza polar 44.

Las piezas polares 42 y 44 están hechas de material magnético suave, que tenga características magnéticas superiores a los materiales usados convencionalmente en caudalímetros electromagnéticos. El material del cual están hechas las piezas polares comprende un material magnéticamente suave de bajo contenido en carbono, magnéticamente permeable purificado con bajo contenido de impurezas, tal como acero al silicio. Las piezas polares pueden estar mecanizadas a partir de una barra de fundición o embutida que tenga un diámetro típicamente entre 10 y 20 mm, preferiblemente 12,5 mm, o alternativamente, se puede fundir en la forma deseada. La Tabla 1 muestra concentraciones típicas de impurezas, expresadas en porcentajes en peso, de las piezas polares antes de cualquier tratamiento térmico subsiguiente.

TABLA 1

	C	Si	Mn	S	P	Al	Cu	Cr
%	0,025-	0,03 -	0,018 -	0,01-	0,005 -	hasta	0,01	0,013
en peso	0,032	0,04	0,25	0,02	0,01	0,002	a 0,04	a 0,03

La composición de acero purificado para la barra de la cual están hechas las piezas polares reduce los efectos perjudiciales de elementos tales como el carbono y el manganeso, y compuestos tales los carburos, los óxidos, los nitruros y los sulfuros, en la estructura de ferrita del material completamente recristalizado. Los componentes son tratados térmicamente en una atmósfera descarburante para favorecer la requerida recristalización en la estructura del grano de ferrita, liberando del material energía de deformación plástica almacenada, lo que, a su vez, es un precedente para el desarrollo de las propiedades magnéticas óptimas del material. La recristalización homogénea del material y el desarrollo uniforme de los granos de ferrita recristalizados conducen a un mejor funcionamiento del caudalímetro.

Después de mecanizar las piezas polares a partir de la barra, o fundir las piezas polares, las piezas polares son descarburadas y recocidas a una temperatura entre 800ºC y 825ºC durante un tiempo entre 2 y 4 horas en una atmósfera húmeda de hidrógeno y nitrógeno, que contiene típicamente el 70-80% de hidrógeno, a una temperatura de saturación de 25ºC a 35ºC, para reducir el carbono y otras impurezas residentes en la estructura magnética del metal. La descarburación a dicha temperatura de saturación modera la velocidad de oxidación de material bajo en carbono, propiciadas por las concentraciones de silicio y aluminio en el material, controlando así el grosor de la delgada capa de óxido formada en la superficie del material durante el recocido. Después del recocido, se controla la velocidad de enfriamiento para que no sea superior a un máximo de 60ºC por hora en la misma atmósfera, a fin de impedir la formación de cualquier capa de óxido descolorida en las superficies del material.

Para acelerar el proceso de descarburación, el material en masa puede ser dopado con metales de transición tales como Zr (dentro del margen de 0,01 a 0,23% en peso), Nb (dentro del margen de 0,012 a 0,29% en peso) y Ti (dentro del margen de 0,011 a 0,22% en peso) para ayudar a la eliminación de nitruros y carburos excesivos.

El recocido es preferiblemente un recocido magnético. Específicamente, mientras la temperatura se eleva hasta la temperatura de recocido, se hace pasar una corriente a través de una bobina que rodea el horno en el cual está dispuesta la pieza polar, estando dispuesta la barra sustancialmente con su eje paralelo al de la bobina. El vector magnético uniforme así proporcionado es mantenido durante el recocido y el enfriamiento del material, y da lugar a una anisotropía cristalina en la estructura del grano de ferrita, alineada con el eje de la pieza polar. Intensidades de campo típicas son 100 a 10.000 A/m, abarcando toda la masa del componente que se está tratando.

La Tabla 2 muestra concentraciones típicas de impurezas, expresadas en porcentajes en peso, de la barra después del recocido.

TABLA 2

	C	Si	Mn	S	P	Al	Cu	Cr
%	0,006-	0,024 -	0,17 -	0,01 -	0,003 -	0,003 -	0,018 -	0,015
en peso	0,020	0,049	0,24	0,012	0,005	0,004	0,032	0,019

Las piezas polares pueden tener superficies enfrentadas circulares, rectangulares o de otras formas. También se prefiere que las piezas polares 42 y 44 estén mecanizadas para ser cóncavas en una dirección ortogonal al eje longitudinal de las mismas. Esto actúa para convergir el flujo magnético creado y, por tanto, para aumentar la diferencia de potencial magnético y el gradiente del perfil del campo magnético bidireccional resultante creado en el conducto de medida 26, específicamente, canalizando el flujo sobre un plano perpendicular a la dirección del paso del fluido en el conducto de medida 26.

Después del recocido, las piezas polares superior e inferior son sometidas a varios tratamientos superficiales para protegerlas de la corrosión y contaminación atmosférica, y a un envejecimiento magnético retardado. Estos tratamientos incluyen la galvanoplastia, el electrochapado y el laqueado por pulverización.

Cada una de las piezas polares 42, 44 tiene una parte de cara agrandada 43 (Figura 5) que coincide sobre un asiento plano 45 en el tubo de paso. La periferia de cada cara 43 está formada por un anillo de cobre en el que se generan corrientes parásitas para suprimir el rizado de alta frecuencia que puede estar presente en el campo magnético, como se describe también más adelante con referencia a la Figura 10.

El campo es generado aplicando energía al circuito magnético mediante una sola bobina de excitación 82, excitada por el circuito 80 de excitación de bobina (Figuras 7, 8), dispuesta alrededor de la pieza polar superior 42. En la realización mostrada en la Figura 1, la bobina es soportada por el carrete 46. El carrete está formado moldeando por inyección un polímero tal como un polímero de PPS (sulfato de polifenileno) que comprende 40% de fibra de vidrio. En esta realización, el carrete tiene una altura de aproximadamente 37,5 mm y el diámetro de las alas del carrete es de 55,5 mm.

La bobina tiene una gran densidad de corriente en relación con sus dimensiones, para lograr una fuerza magnetomotriz de densidad aceptablemente elevada. La bobina comprende típicamente de 4.000 a 7.000 espiras de hilo de cobre, preferiblemente, aproximadamente 4.500 espiras de hilo, que tiene un diámetro entre 0,335 y 0,355 mm. Con el hilo bobinado alrededor del carrete de modo que el diámetro externo de la bobina sea sustancialmente igual al diámetro de las alas, hay típicamente de 60 a 63 capas de hilo, con 72 a 75 espiras por capa. El hilo bobinado está pegado al carrete por medio de un adhesivo.

Como alternativa a devanar el hilo de la bobina alrededor de un carrete, se puede devanar hilo autoadhesivo directamente alrededor de la pieza polar superior 42, como se muestra en la Figura 7. Otra alternativa es preformar la bobina y adherir la bobina directamente sobre la pieza polar superior 42. Como otra alternativa más, la bobina de excitación puede comprender tres bobinas concéntricas separadas, en cascada, conectadas en serie.

El bote superior 48 comprende un manguito cilíndrico 52 y un disco extremo de cierre 54 que tiene un reborde (no mostrado). El disco 54 tiene un diámetro que es ligeramente mayor que el diámetro interno del manguito 52; para fijar el disco 54 al manguito 52, el manguito es deformado elásticamente, radialmente hacia fuera, para aumentar el diámetro interno a fin de permitir que el manguito 52 encaje sobre el disco. Al cesar la fuerza sobre el manguito 52, el manguito se contrae de modo que las paredes internas del manguito se agarren herméticamente al reborde del disco 54.

Con el carrete 46 dispuesto sobre la pieza polar superior 42, el bote superior 48 está dispuesto sobre la bobina y la pieza polar 42. La pieza polar superior 42 está fijada al disco 54 por medio de un tornillo o remache 56 de hierro. El tornillo o remache puede ser del mismo material que las piezas polares. Puede estar dispuesta una tuerca o arandela separadora de caucho 58 para situar fijamente el carrete 46 con respecto a la pieza polar superior 42. Un par de aberturas 60 (mostrada una sola en la Figura 3) permiten que el tubo de paso 16 pase a través del manguito 52.

El bote inferior 50 comprende un disco extremo de cierre 62 que tiene un reborde 64. El bote inferior está dispuesto sobre la pieza polar inferior, y la pieza polar inferior está fijada al disco 62 por medio de un tornillo o remache de sujeción de hierro (no mostrado). El bote inferior se fija después al bote superior, quedando agarrado firmemente el reborde 64 por la superficie interior del manguito 52.

Por tanto, la envoltura cilíndrica formada por los botes superior e inferior sitúa mecánicamente la pieza polar superior, la pieza polar inferior y la bobina de excitación. La Figura 7 muestra la envoltura cilíndrica dispuesta alrededor de las piezas polares superior e inferior.

Los botes superior e inferior están hechos de material laminado magnéticamente suave, por ejemplo, acero al silicio no orientado de bajo contenido en silicio con un grosor de 0,50 a 0,65 mm. El manguito 52 está formado embutiendo la lámina de material, y los discos 54 y 62 se forman troquelando la lámina de material. Las aberturas 60 del manguito 52 se forman en el manguito 52 perforando orificios en el manguito. El material se somete a tratamientos térmicos y de acabado similares a los de las piezas polares.

Las tablas 3 y 4 muestran concentraciones típicas de impurezas, expresadas en porcentajes en peso, de la lámina de material antes y después del recocido.

TABLA 3

	C	Si	Mn	S	P	Al	Cu
Min. %	0,012	0,10	0,254	0,009	0,007	0,019	0,006
Max. %	0,041	0,3	0,472	0,019	0,012	0,03	0,017

TABLA 4

	C	Si	Mn	S	P	Al	Cu
%	0,002-	0,008 -	0,25 -	0,011 -	0,01 -	0,03 -	0,004 -
en peso	0,004	0,35	0,56	0,013	0,08	0,05	0,025

El bote está alojado en una caja de plástico 70 (Figura 1) que coloca el circuito magnético montado dentro de la caja 12, 14. La superficie de la caja 70 puede estar tratada de manera similar a la caja 12, 14 para blindar el circuito magnético contra interferencias electromagnéticas exteriores.

Como se describe más adelante con referencia a las Figuras 10 y 11, el circuito 80 de excitación de bobina está adaptado para suministrar corrientes continuas con polaridades alternadas a la bobina de excitación 82, generando, por tanto, un campo magnético (alterno) bidireccional, ortogonalmente al paso del fluido en el tubo de paso 16. Es necesario un campo bidireccional para impedir ionizaciones e influencias electroquímicas que actúen sobre los electrodos 36; con un campo magnético unidireccional en el conducto de medida 26, el voltaje inducido entre los electrodos también es unidireccional. Como resultado, las partículas del fluido se polarizan y tienden a adherirse a la superficie de los electrodos 36, lo cual puede conducir con el tiempo a un bloqueo parcial o completo del conducto 26, originando errores de medida y averías prematuras del medidor.

Por consiguiente, la corriente de excitación es conmutada, creando así un campo magnético bidireccional. La magnitud de la corriente en estado estacionario está típicamente entre 3 mA y 7 mA. En esta realización, la corriente de excitación es suministrada durante periodos de 60 ms a intervalos de unos pocos segundos, constando cada periodo de 60 ms de tres semiciclos de 20 ms. Este bajo ciclo de trabajo ayuda a asegurar una vida dilatada de la batería, y el intervalo de medida es suficientemente corto para que el flujo medido en sucesivas ventanas de medida de 60 ms sea representativo del flujo en el intervalo entre las ventanas. La duración de los ciclos de medida (20 ms) es tal que la interferencia de tierra de 50 Hz se puede adaptar dentro del espectro de frecuencias de medida y, por tanto, rechazar en las sucesivas etapas de medida y filtrado.

Como la conmutación de la corriente de excitación tiene lugar rápidamente, la velocidad de cambio resultante del campo magnético puede dar lugar a un gran voltaje transitorio inducido entre los electrodos 36. Este gran voltaje, que de lo contrario saturaría los circuitos de proceso de señales del medidor, es excluido muestreando la señal de voltaje inducido solamente después que haya decaído el voltaje transitorio.

Para reducir la velocidad de cambio del campo magnético, especialmente en la región de la pieza polar superior 42, un disco conductivo 49, hecho preferiblemente de aluminio o cobre, está dispuesto en el extremo del carrete que mira a la pieza polar inferior 44. El disco tiene típicamente un grosor uniforme de entre 50 y 100 micrómetros, en esta realización 76 micrómetros. Un conductor de tierra está conectado al disco. El campo magnético rápidamente cambiante induce corrientes parásitas en el disco 49 que crean un campo opuesto en el disco, reduciendo la velocidad neta de cambio del campo magnético en el extremo de la pieza polar superior 42, reduciendo, por tanto, el ruido creado por el cambio de dirección del campo.

Durante el funcionamiento, el flujo magnético alterno pasa alrededor del circuito magnético constituido por la pieza polar superior 42, el fluido en el conducto de medida 26, la pieza polar inferior 44, el disco 62, el manguito 52 y el disco 54. Dependiendo de la corriente de excitación y de la geometría del circuito magnético, el campo magnético está en el margen de 2,5 mT a 5,0 mT, típicamente, alrededor de 4,5 mT.

La Figura 10 ilustra la forma de onda de la señal de excitación de la bobina, suministrada por el circuito 80 de excitación de bobina mostrado en la Figura 8 y (más detalladamente) en la Figura 11. El circuito de excitación está controlado por una señal de reloj suministrada desde un microprocesador supervisor 90 (Figura 8). A intervalos de unos pocos segundos, la bobina es activada durante tres semiciclos consecutivos de 20 ms de duración cada uno. Al comienzo del primero 150 de los semiciclos, un impulso de voltaje 152, de 12 V y 2 ms de duración, es aplicado desde un circuito de refuerzo 153 (Figura 11). Éste es seguido inmediatamente por un impulso de voltaje 154, de 0,6 V, desde un circuito de reducción 155. Como la bobina es altamente inductiva, el voltaje de refuerzo produce un pico 156 de corriente transitoria seguido de una recuperación 158, después de lo cual, la corriente se establece en un valor en estado estacionario 160. El pico y el rebote ocupan alrededor de 3 a 5 ms, siendo la corriente en estado estacionario 160 de alrededor de 15 a 18 ms de duración, durante cuyo periodo, solamente, es muestreado el voltaje inducido entre los electrodos 36, como se describe más adelante.

Para una medida exacta del flujo, es importante que el campo magnético producido por la corriente en estado estacionario 160 sea sustancialmente constante. La corriente 160 puede tener un rizado que se origina en el circuito de reducción; el efecto de esto en el campo magnético se suprime mediante corrientes parásitas opuestas generadas en los anillos de cobre periféricos de las caras 43 de las piezas polares.

En el segundo semiciclo, el voltaje aplicado a la bobina es conmutado por un puente en H, 168, (Figura 11) para proporcionar un refuerzo de 12 V y una reducción de 0,6 V de polaridad opuesta a la del primer semiciclo. La forma de onda de la corriente en la bobina se invierte igualmente. En el tercer semiciclo, el voltaje aplicado es conmutado de nuevo, y el voltaje y la corriente son los mismos que en el primer semiciclo.

En cada semiciclo, el propósito del impulso de refuerzo es establecer un flujo magnético sustancial en la dirección correcta tan rápidamente como sea posible. En ausencia de un impulso de refuerzo, la naturaleza altamente inductiva del circuito daría lugar a que el campo magnético aumentara sólo lentamente hasta el valor constante necesario para que la medida del flujo sea válida. Entonces, o bien la duración del ciclo tendría que ser más larga, o sería necesario un voltaje de excitación más elevado (constante). Cualquiera de estos supuestos daría lugar a un mayor consumo de potencia de la batería.

Con referencia a la Figura 11, el circuito 80 de excitación de bobina consta del circuito de refuerzo 153 y el circuito de reducción 155 que reciben una entrada de 3,6 V de la batería a través de la línea 163 y, respectivamente, refuerza y reduce el voltaje a 12 V y 0,6 V, respectivamente. Los circuitos 153, 155 están en reposo excepto cuando son activados por un circuito temporizador 164 bajo el control del microprocesador supervisor 90. Cada estabilización de voltaje contenido funciona de modo que los voltajes de salida (y especialmente el del circuito de reducción 155) permanezcan constantes cuando envejece la batería.

El circuito temporizador suministra los voltajes de reducción y de refuerzo a un multiplexor 166, en donde son combinados secuencialmente y aplicados al puente 168 de conmutación de bobina (controlado también por el circuito temporizador 164) en el que se invierte la polaridad del segundo semiciclo, y después, los tres son aplicados secuencialmente a la bobina 82. Una resistencia 170 está dispuesta en serie con la bobina 82 para limitar la corriente inducida que, de lo contrario, sería excesiva durante la fase de refuerzo del ciclo de excitación. El voltaje 132 desarrollado a través de la resistencia 170 (que tiene un bajo coeficiente de temperatura y, por tanto, es estable con la temperatura) se utiliza como una señal de referencia para un convertidor analógico/digital (A/D) 130 (Figuras 8 y 9) que, como se describe más adelante, utiliza la señal para compensar las variaciones del campo magnético en el conducto de medida 26.

Cuando el fluido fluye por el tubo de paso 16, se induce un voltaje en el fluido del conducto de medida 26 sometido al flujo magnético, y es detectado por electrodos 36. Para flujos lentos, el voltaje inducido puede ser tan bajo como 0,3 \muV. El voltaje inducido detectado por los electrodos 36 es suministrado a los circuitos de proceso de señales a través de cables coaxiales apantallados con manguitos conductivos a base de elastómeros cargados de carbono o grafito, o capas de blindaje RFI/EMC convencionales entrelazadas y arrolladas, que reducen colectivamente la susceptibilidad de la señal a interferencias eléctricas y magnéticas externas. Alternativamente, cada cable puede estar alojado en un respectivo tubo de blindaje, o ambos cables pueden estar alojados en un solo tubo. El tubo es de una aleación a base de níquel tal como el "Mumetal", o de aluminio con una lámina circundante a base de níquel.

La señal sale de los electrodos 36 a los circuitos de proceso de señales mostrados en las Figuras 8 y 9. Estos circuitos son alimentados sincrónicamente con el circuito de excitación de bobina bajo el control de la señal de reloj del microprocesador 90. La señal de los electrodos 36 es llevada a través de un acoplamiento RC 100 a un preamplificador diferencial que tiene una elevada relación de rechazo de modo común en la anchura de banda del espectro de la señal y una ganancia preajustada controlable. Para acomodar la señal diferencial dentro de la única vía de la fuente de alimentación, un pequeño voltaje Vc de modo común es inyectado en el punto central del acoplamiento RC 100.

Después de la amplificación de ganancia fija de la señal diferencial, por el preamplificador 110, la señal es aplicada a un filtro paso bajo y amplificador (FPB y amp.) 120, que suprime de la señal el ruido de alta frecuencia superpuesto, y amplifica la señal otra vez para que sea compatible con el limitado margen dinámico del convertidor analógico/digital 130.

La señal analógica amplificada es convertida a un formato digital por el convertidor analógico/digital 130 con resolución de 15 bits, por medio de una técnica de conversión de voltaje a frecuencia controlada por microprocesador. Un ejemplo de convertidor analógico/digital se muestra en la Figura 9.

En el convertidor analógico/digital 130, la señal amplificada y filtrada es integrada por el integrador 131 durante intervalos de tiempo predeterminados, con respecto al voltaje de referencia 132 desarrollado a través de la resistencia 170 limitadora de corriente de bobina. El tiempo de integración es establecido por el circuito lógico de control 134 bajo el control del microprocesador 90. El voltaje 132 varía con la corriente de estado estacionario (reducción) que circula a través de ella. Por tanto, si la corriente varía, por ejemplo debido a un cambio de temperatura o al envejecimiento de la batería, esto se refleja en el voltaje de referencia 132. Un cambio en la corriente de la bobina da lugar a un cambio en el campo magnético y, por tanto, a un cambio espurio de la señal (voltaje) de caudal aplicada al convertidor A/D 130. Utilizando el voltaje 132 como voltaje de referencia en el integrador 131, se proporciona una medida de la relación entre un cambio de la corriente de excitación y la conversión de señal, asegurando que se mantiene la integridad de la medida de flujo.

La salida del integrador es una rampa que es suministrada a un circuito 133 de umbral que descarga el condensador 135 del integrador y emite un impulso cada vez que se alcanza un voltaje umbral. El tren de impulsos resultante es contado por el circuito lógico de control 134 durante un intervalo de tiempo establecido, para proporcionar una conversión digital de la señal analógica de flujo, que el microprocesador 90 convierte a un caudal y/o al volumen total de fluido que ha pasado a través del medidor, para almacenarlo en una memoria no volátil y presentarlo cuando se necesite en la pantalla de cristal líquido (LCD = Liquid Crystal Display) 140.

Los datos acumulados se pueden transmitir a una base de datos móvil o centralizada a través de unos medios de interconexión que pueden incluir varios medios de comunicación de radiofrecuencia en una anchura de banda apropiada usando varios métodos de modulación, incluyendo FSK (Frequency Shift Keying = modulación por desplazamiento de frecuencia), PSK (Phase Shift Keying = modulación por desplazamiento de fase) y ASK (Amplitude Shift Keying = modulación por desplazamiento de amplitud). Se pueden escoger protocolos de transmisión que sean apropiados a la aplicación particular.

El convertidor A/D 130 puede aceptar solamente un margen dinámico limitado en su señal de entrada. Sin embargo, la salida del FPB/amplificador 120 tiene un nivel de C.C. variable respecto a una tierra de circuito debido a efectos electroquímicos entre el fluido en el conducto de medida 26 y los electrodos 36. Para mantener el nivel de C.C. dentro de límites aceptables, a la señal en el FPB/amplificador 120 se le suma o resta un voltaje de C.C., bajo el control del microprocesador 90.

El microprocesador aplica un algoritmo regresivo no lineal de tres puntos a las señales de flujo V_{0}, V_{1}, V_{2} medidas durante los tres semiciclos de 20 ms sucesivos de la Figura 10. Como el nivel del voltaje de C.C. varía lentamente, su valor durante una ventana de medida de 60 ms se puede usar para predecir su valor V_{3} durante la siguiente ventana dos segundos más tarde. En este algoritmo particular (se pueden emplear otros)

V_{3} = V_{2} + (V_{1} - V_{2})^{2}/(V_{1} - V_{0})

El valor V_{3} es suministrado a un convertidor analógico /digital A/D 150 donde es convertido a un voltaje de C.C. que se aplica al FPB/amplificador 120 para ajustar el nivel de C.C. de esta salida de modo que esté dentro del margen dinámico del convertidor A/D 130.

La anterior descripción del funcionamiento de los circuitos de proceso de señales se ha dado en el contexto de medir un fluido pasante. También es necesario considerar otra dos condiciones de funcionamiento: una, cuando el tubo de paso está lleno de fluido pero no hay flujo, y la otra, cuando el tubo de paso está vacío de fluido. El voltaje entre los electrodos 36 tendrá uno de tres estados característicos; aunque las transiciones entre estos estados no son abruptas, son suficientemente marcadas para que todavía se haga una distinción por medio de algoritmos de lógica difusa en el microprocesador 90.

En el primer estado, a través del conducto de medida 26 está pasando flujo del fluido. Aparte de la señal de flujo, el voltaje observado entre los electrodos 36 contiene también el ruido que surge de los efectos electroquímicos del fluido, y el ruido del fluido. El primero presenta una característica que varía lentamente, y se suprime mediante el algoritmo regresivo no lineal de tres puntos, y el último es en general proporcional al caudal.

En el segundo estado, el tubo de paso 16 está lleno de fluido estacionario, y el voltaje observado está dominado por el efecto electroquímico descrito anteriormente.

El tercer estado es cuando el conducto de medida está vacío. Entonces, los electrodos 36 no están en contacto con el fluido conductivo, y la impedancia entre ellos es muy elevada. También están expuestos a campos eléctricos y magnéticos dispersos que ahora resultan significativos. El voltaje detectado entre los electrodos 36 varía pues notablemente de medida a medida pero de una manera incoherente o impredecible, y es independiente de que la bobina 82 esté alimentada.

Basados en la naturaleza de las lecturas de medida, se adoptan tres criterios para determinar el estado de llenado del tubo de paso, como sigue:

(i) La coherencia de las lecturas de medida. Si la coherencia es débil, puede haber ocurrido ya un caso de tubo vacío.

(ii) El nivel de ruido en el tubo de paso (ruido del tubo) cuando la bobina de excitación no está activada. Si el ruido es elevado, puede haber ocurrido ya un caso de tubo vacío.

(iii) La correlación entre el ruido del tubo y el caudal registrado. Como el ruido es en general proporcional al caudal, si los dos son desproporcionados (es decir, el ruido en el caudal medido es notablemente mayor del que debe ser) puede haber ocurrido ya un caso de tubo vacío.

Es evidente que cada uno de estos tres criterios es sensible a la transición entre estados de tubo lleno y tubo vacío, es decir, situaciones en las que el tubo de paso está sólo parcialmente lleno o el fluido pasante contiene vacíos, cualquiera de las cuales conduce a inexactitudes en las medidas. Para hacer frente a estas características de transición al poner en práctica estos criterios, se emplea una técnica de lógica difusa. Para comprobar el estado de llenado del tubo, se registran un número de lecturas consecutivas del medidor antes de la prueba. También se registra la lectura del medidor obtenida en ausencia de corriente de excitación de bobina. Esto se logra durante uno de los periodos de 60 ms haciendo que el microprocesador active los circuitos de proceso de señales pero no la bobina 82. Típicamente, esto se puede efectuar una vez en cada ocho a treinta ciclos de 60 ms. El caudal instantáneo medido en la última prueba, la coherencia del caudal y el ruido del tubo son tratados, cada uno, como una variable lógica independiente. Tomando como base estas lecturas del medidor, se asignan individualmente valores lógicos a estas variables de acuerdo con la relación inherente entre ellas. Después, estas variables se procesan colectivamente para generar un valor de función lógica actualizado, que se compara con un conjunto de umbrales difusos predefinidos para determinar, así, si el tubo de medida está lleno o no.

El microprocesador 90 se utiliza también para lograr otro ahorro de batería ajustando el intervalo entre los periodos de medida de 60 ms. Cuando el caudal es elevado, o está variando significativamente de medida a medida, los intervalos de medida se efectúan a intervalos relativamente cortos. Si el caudal medido es cero o coherente a una velocidad relativamente lenta, se amplía el intervalo, por ejemplo, se duplica.

Cada característica descrita en la descripción, y/o las reivindicaciones y dibujos, pueden ser proporcionadas independientemente o en cualquier combinación apropiada, en tanto que dicha combinación caiga dentro del ámbito de la invención, según está definida por las reivindicaciones independientes. En particular una característica de una reivindicación auxiliar se puede incorporar en una reivindicación para la cual no es dependiente.

Claims (27)

1. Un método de hacer funcionar un caudalímetro electromagnético que comprende un conducto de medida de flujo, medios para generar un campo magnético en el fluido que circula en el conducto a través de la dirección de flujo, y medios para medir un voltaje inducido por ellos en el fluido como indicativo del flujo; estando caracterizado el método porque comprende medir una pluralidad de pares de salidas de dichos medios de medida, comprendiendo cada par de salidas una salida en presencia del campo magnético y una salida en ausencia de dicho campo magnético, y determinar, a partir de la pluralidad medida de pares de salidas, la presencia o ausencia de fluido en el
conducto.

2. Un caudalímetro electromagnético que comprende un conducto de medida de flujo, medios generadores para generar un campo magnético a través del fluido que circula en el conducto, medios de medida para medir un voltaje inducido por ellos en el fluido y para derivar de él una medida de flujo, y caracterizado por medios para detectar la presencia o ausencia de fluido en el conducto a partir de una pluralidad de pares de salidas de los medios de medida; comprendiendo cada par de salidas una salida de los medios de medida cuando los medios generadores están activos, y una salida de los medios de medida cuando los medios generadores están inactivos.

3. Un caudalímetro según la reivindicación 2, en el que los medios de medida están destinados a identificar un ruido que signifique que el conducto está vacío de dicho fluido

4. Un caudalímetro según la reivindicación 3, en el que los medios de medida están dispuestos para medir dicho voltaje durante cortos periodos de tiempo, separados por intervalos relativamente largos, siendo la frecuencia de ocurrencia de tales periodos, tal que el flujo medido por los medios de medida durante dichos periodos sea representativo del flujo durante los intervalos relativamente largos.

5. Un caudalímetro según la reivindicación 4, en el que los medios de medida están dispuestos para medir dicho voltaje durante algunos de dichos periodos cuando los medios generadores están inactivos, para identificar por ello dicho ruido.

6. Un caudalímetro según la reivindicación 5, que comprende medios para hacer variar la duración de dichos intervalos de acuerdo con el caudal medido, y/o de acuerdo con la variación del caudal medido.

7. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que los medios de medida están dispuestos para derivar una serie de señales de medida de flujo espaciadas en el tiempo, a partir de los voltajes inducidos por ellos en el flujo de fluido, comprendiendo cada señal un componente representativo del flujo y un componente de corriente continua (C.C.) variable no relacionado con el flujo; comprendiendo también, el caudalímetro, medios para determinar el componente de C.C. de dicha señal, y para ajustar el nivel de C.C. de dicha una señal subsiguiente en respuesta al mismo.

8. Un caudalímetro según la reivindicación 7, en el que los medios de determinación predicen el componente de C.C. de la señal subsiguiente, a partir de una pluralidad de valores del componente de C.C. obtenidos de la señal previa.

9. Un caudalímetro según la reivindicación 8, en el que la primera señal de medida de flujo comprende una pluralidad de impulsos, prediciendo los medios de determinación el componente de C.C. de la señal subsiguiente merced a la aplicación de un algoritmo a valores del componente de C.C. obtenidos, cada uno, del citado impulso respe-
tivo.

10. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, en el que los medios generadores comprenden una primera y una segunda piezas polares para dirigir el campo magnético a través del conducto de medida, siendo las piezas polares de un material que presenta una anisotropía preferentemente cristalina.

11. Un caudalímetro según la reivindicación 10, en el que la anisotropía cristalina está alineada con la dirección del campo magnético en las piezas polares.

12. Un caudalímetro según las reivindicaciones 10 u 11, en el que las piezas polares son de un material magnéticamente suave.

13. Un caudalímetro según la reivindicación 12, en el que las piezas polares son de un material que contiene el 0,03% o menos, en peso, de carbono.

14. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en el que los medios generadores comprenden también una bobina magnetizadora dispuesta solamente en la primera pieza polar, y un alojamiento que contiene las piezas polares y la bobina, y a través del cual pasa el conducto de medida de flujo; formando las piezas polares y el alojamiento un circuito magnético.

15. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 14, en el que los medios generadores están configurados para generar el campo magnético en direcciones alternadas, comprendiendo también el caudalímetro medios para supresión de ruido en una señal representativa del flujo, inducida electromagnéticamente por un cambio de dirección del campo magnético.

16. Un caudalímetro según la reivindicación 15, en el que los medios de supresión comprenden un miembro conductivo en el cual se generan corrientes parásitas, moderando dichas corrientes parásitas la velocidad de cambio del campo magnético.

17. Un caudalímetro según las reivindicaciones 14, 15 y 16, en el que el miembro conductivo comprende un disco de diámetro sustancialmente igual al de la bobina.

18. Un caudalímetro según la reivindicación 17, en el que el disco está en un extremo axial de la bobina, que mira hacia la segunda pieza polar.

19. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en el que el miembro conductivo rodea dicha una pieza polar.

20. Un caudalímetro según las reivindicaciones 10 y 16, en el que los medios de supresión comprenden un anillo conductivo que rodea una pieza polar adyacente al conducto de medida de flujo.

21. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 20, en el que dicho conducto de medida de flujo comprende una parte de medida de flujo con sección transversal de menor área que otra parte del mismo, estando unidas dichas partes por una sección convergente o divergente del conducto, cuyas paredes están definidas por curvas de transición inversa con un punto de inflexión entre ellas.

22. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 20, en el que dicho conducto de medida de flujo comprende una parte de medida de flujo de sección transversal con menor área que otra parte del mismo, estando unidas dichas partes por una sección convergente o divergente del conducto, cuyas paredes, en cualquier posición en dirección axial de las mismas, forman un ángulo de no más de nueve grados; estando definidas las paredes de la sección convergente o divergente por una o más curvas de transición.

23. Un caudalímetro según la reivindicación 21, en el que la sección de medida tiene, por lo menos, un par de paredes planas paralelas opuestas.

24. Un caudalímetro según la reivindicación 22, en el que la sección de medida es de sección transversal sustancialmente rectangular.

25. Un caudalímetro según la reivindicación 24, en el que la otra dicha parte es de sección transversal circular.

26. Un caudalímetro según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 25, que comprende medios para recibir una batería para alimentar los medios generadores.

27. Un caudalímetro según la reivindicación 26, que comprende dicha una batería.