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IT201900006274A1 - Disposizione con sensore e metodo per misurare sporcamento o erosione o corrosione, nonché macchina che monitorizza sporcamento o erosione o corrosione - Google Patents

Disposizione con sensore e metodo per misurare sporcamento o erosione o corrosione, nonché macchina che monitorizza sporcamento o erosione o corrosione Download PDF

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IT201900006274A1
IT201900006274A1 IT102019000006274A IT201900006274A IT201900006274A1 IT 201900006274 A1 IT201900006274 A1 IT 201900006274A1 IT 102019000006274 A IT102019000006274 A IT 102019000006274A IT 201900006274 A IT201900006274 A IT 201900006274A IT 201900006274 A1 IT201900006274 A1 IT 201900006274A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
machine
sensor arrangement
piezoelectric transducer
plate
electrical
Prior art date
Application number
IT102019000006274A
Other languages
English (en)
Inventor
Gianni Mochi
Paolo Trallori
Massimiliano Tempestini
Giuseppe Stringano
Alessandro Betti
Original Assignee
Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Description

TITOLO
Disposizione sensore e metodo per misurare sporcamento o erosione o corrosione, nonché macchina che monitorizza sporcamento o erosione o corrosione
DESCRIZIONE
CAMPO TECNICO
[0001] La materia ivi divulgata si riferisce a disposizioni con sensore e a metodi per misurare sporcamento o erosione o corrosione, e alle macchine in cui sporcamento o erosione o corrosione è monitorizzato/a.
STATO DELL’ARTE
[0002] In generale, le macchine sono soggette a sporcamento e/o erosione e/o corrosione durante il loro funzionamento.
[0003] Questo è vero soprattutto per le turbomacchine, in particolare compressori centrifughi monofase o multifase, in cui sporcamento e/o erosione e/o corrosione durante il funzionamento sono almeno parzialmente dovuti a un fluido di lavoro che fluisce in un percorso di flusso interno della macchina.
[0004] Quando lo sporcamento (in corrispondenza di uno o più punti interni della macchina) raggiunge un livello eccessivo, la macchina deve essere arrestata, pulita e riavviata; infatti, lo sporcamento all’interno della macchina può causare, ad esempio, la perdita di efficienza della macchina. La pulizia spesso richiede il disassemblaggio della macchina che è complicato e dispendioso nel tempo e pertanto costoso. Dunque, almeno idealmente, tale operazione di manutenzione deve essere eseguita sempre quando necessario ma preferibilmente solo quando necessario.
[0005] Quando l’erosione o la corrosione (di uno o più componenti della macchina) raggiunge un livello eccessivo, la macchina deve essere arrestata, riparata e riavviata; di fatto, se la componente erosa o corrosa dovesse rompersi, possono verificarsi enormi danni alla macchina; in ogni caso, l’erosione o la corrosione all’interno della macchina può causare un’ulteriore perdita di efficienza della macchina. La riparazione richiede sempre il disassemblaggio della macchina che è complicato e dispendioso nel tempo e pertanto costoso. Dunque, almeno idealmente, tale operazione di manutenzione deve essere eseguita sempre quando necessario ma preferibilmente solo quando necessario.
SOMMARIO
[0006] Dunque, sarebbe auspicabile monitorizzare sporcamento e/o erosione e/o corrosione in corrispondenza di uno o più punti interni della macchina così da intraprendere le fasi appropriate quando raggiungono un livello predeterminato che è considerato eccessivo.
[0007] Secondo un aspetto, la materia ivi divulgata si riferisce a una disposizione sensore per misurare sporcamento o erosione o corrosione in una macchina; la disposizione sensore include: un primo trasduttore piezoelettrico e una prima piastra, la prima piastra essendo accoppiata in modo fisso al primo trasduttore piezoelettrico così da formare una prima massa vibrante singola; il primo trasduttore piezoelettrico è atto a essere stimolato mediante segnali elettrici applicati alla disposizione sensore; la disposizione sensore è atta a essere installata nella macchina in modo che la prima piastra sia esposta a un flusso di fluido di lavoro della macchina.
[0008] Secondo un altro aspetto, la materia ivi divulgata si riferisce a una macchina atta a funzionare attraverso un fluido di lavoro che fluisce in un percorso di flusso interno della macchina; la macchina include almeno una disposizione sensore. La disposizione sensore comprende: un primo trasduttore piezoelettrico e una prima piastra, la prima piastra essendo accoppiata in modo fisso al primo trasduttore piezoelettrico così da formare una prima massa vibrante singola; il primo trasduttore piezoelettrico è atto a essere stimolato mediante segnali elettrici applicati alla disposizione sensore; la disposizione sensore è atta a essere installata nella macchina in modo che la prima piastra sia esposta a un flusso di fluido di lavoro della macchina. La prima piastra forma una porzione di una parete del percorso di flusso.
[0009] Secondo ancora un altro aspetto, la materia ivi divulgata si riferisce a un metodo per misurare sporcamento o erosione o corrosione su una parete di un percorso di flusso interno della macchina; il metodo include le fasi di: A) stimolare ripetutamente un primo trasduttore piezoelettrico mediante un primo segnale elettrico di stimolazione in modo che il primo trasduttore piezoelettrico generi una prima vibrazione di risonanza elettrica, il primo trasduttore piezoelettrico essendo parte di una prima massa vibrante integrata in detta parete; e B) misurare ripetutamente una frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
[0010] Un apprezzamento più completo delle forme di realizzazione divulgate dell’invenzione e molti dei suoi relativi vantaggi saranno ottenuti prontamente quando la stessa diventerà meglio compresa mediante il riferimento alla seguente descrizione dettagliata da considerarsi con riguardo ai disegni allegati, in cui:
la Figura 1 illustra una vista in spaccato longitudinale schematica di una forma di realizzazione di una macchina, in particolare un compressore centrifugo multistadio;
la Figura 2 illustra una vista in spaccato trasversale schematica di una prima forma di realizzazione di una disposizione sensore per misurare sporcamento o erosione o corrosione;
la Figura 3 illustra una vista in spaccato schematica di una seconda forma di realizzazione di una disposizione sensore per misurare sporcamento o erosione o corrosione in una macchina;
la Figura 4 mostra un diagramma di flusso di una prima forma di realizzazione di un metodo di misurazione dello sporcamento o dell’erosione o della corrosione in una macchina;
e
la Figura 5 mostra un diagramma di flusso di una seconda forma di realizzazione di un metodo di misurazione dello sporcamento o dell’erosione o della corrosione in una macchina.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME DI REALIZZAZIONE
[0011] La Richiedente ha considerato che lo sporcamento, l’erosione e la corrosione in una macchina comportano un cambiamento di massa all’interno della macchina: in caso di sporcamento, una massa di materiale è depositata (ossia, aggiunta) in un certo punto della macchina (in particolare, un certo punto di un componente della macchina); in caso di erosione e corrosione, una massa di materiale è rimossa (ossia, sottratta) da un certo luogo della macchina (in particolare, un certo posto di un componente della macchina).
[0012] Dunque, la Richiedente ha pensato di monitorizzare sporcamento o erosione o corrosione ripetendo una misurazione di massa nell’uno o più punti di una macchina in cui è probabile che si verifichino uno o più di questi fenomeni. Se è rilevato un cambiamento di massa, ciò significa che si è verificata un po’ di sporcamento o erosione o corrosione.
[0013] Vi sono vari approcci di misurazione della massa, ma è molto difficile farlo all’interno di una macchina in funzione specialmente in punti interni in cui sta fluendo un fluido di lavoro della macchina.
[0014] La Richiedente ha identificato un approccio che è particolarmente efficace in tali circostanze, ossia la misurazione dell’equilibrio inerziale compiuta attraverso una disposizione sensore che sarà brevemente descritta in quanto segue.
[0015] Un trasduttore piezoelettrico e una piastra sono fissati insieme così da formare una massa vibrante. Dopo aver stimolato elettricamente il trasduttore piezoelettrico, la massa vibrante comincia a vibrare meccanicamente, il che è chiamato "risonanza naturale", e di conseguenza il trasduttore piezoelettrico genera una vibrazione di risonanza elettrica; la vibrazione di risonanza elettrica è a una frequenza che dipende dalla massa complessiva della massa vibrante, che è chiamata "frequenza di risonanza naturale". Se la massa complessiva della massa vibrante cambia per via di, ad esempio, uno sporcamento o un’erosione o una corrosione nella macchina, anche la frequenza di vibrazione elettrica cambia, ossia "frequenza di risonanza naturale" cambia; tale cambiamento di frequenza può essere misurato e può essere determinato il corrispondente cambiamento di massa.
[0016] Una disposizione sensore che funziona secondo il principio sopradescritto può essere installata all’interno di una macchina (o in un componente di statore della macchina o in un componente di rotore della macchina). Nel caso in cui lo sporcamento sia di interesse, la disposizione sensore è posizionata in modo che la sporcizia (dovuta al flusso di fluido di lavoro) si depositi sulla piastra e cambi la massa complessiva della massa vibrante. Nel caso in cui l’erosione o la corrosione sia di interesse, la disposizione sensore è posizionata in modo che l'erosione o la corrosione (dovuta al flusso di fluido di lavoro) agisca sulla piastra e cambi la massa complessiva della massa vibrante.
[0017] È fatto ora riferimento in dettaglio alle forme di realizzazione della divulgazione, di cui uno o più esempi sono illustrati nei disegni. Ciascun esempio è fornito a titolo esplicativo della divulgazione, non limitativo della divulgazione. Infatti, sarà evidente agli esperti dell’arte che è possibile apportare varie modifiche e variazioni alla presente divulgazione senza scostarsi dalla portata o dallo spirito della divulgazione. Nell’intera specificazione, il riferimento a "una forma di realizzazione" o ad “alcune forme di realizzazione” significa che una particolare peculiarità, struttura, o caratteristica, descritta con riguardo a una forma di realizzazione, è inclusa in almeno una forma di realizzazione della materia divulgata. Pertanto, la comparsa della frase "in una forma di realizzazione" o "in alcune forme di realizzazione" in vari punti in tutta la specificazione non si riferisce necessariamente alla stessa o alle stesse forme di realizzazione. Inoltre, le particolari peculiarità, strutture o caratteristiche possono essere combinate in qualsiasi maniera idonea in una o più forme di realizzazione.
[0018] Quando si introducono elementi di varie forme di realizzazione gli articoli “un”, “uno/una”, “il/lo/la” e “detto/detta” sono intesi per significare che vi sono uno o più degli elementi. I termini “comprendente”, “includente” e “avente” sono intesi per essere inclusivi e significano che possono esservi elementi aggiuntivi diversi dagli elementi elencati.
[0019] Facendo riferimento ora ai disegni, la Figura 1 illustra una vista in spaccato longitudinale schematica di una forma di realizzazione di una macchina 100, in particolare un compressore centrifugo multifase. La macchina 100 comprende un rotore 120 e uno statore 110; in particolare, lo statore 110 circonda il rotore 120. Un percorso di flusso interno 130 è definito tra statore 110 e rotore 120, e si sviluppa da un ingresso della macchina 100 (sulla sinistra nella Figura 1) a un’uscita della macchina 100 (sulla destra della Figura 1). Durante il funzionamento della macchina 100, il percorso di flusso 130 è atto a ricevere un fluido di lavoro in corrispondenza dell’ingresso della macchina 100, alimentarlo e scaricarlo dall’uscita della macchina 130. Nella forma di realizzazione della Figura 1, fluendo lungo il percorso di flusso 130, in particolare all’interno di canali di flusso di, ad esempio, tre giranti del rotore 120, il fluido di lavoro causa la rotazione del rotore 120.
[0020] Per via del flusso di fluido di lavoro nel percorso di flusso 130, sporcamento e/o erosione e/o corrosione può verificarsi su una o più parti dello statore 110 e/o del rotore 120.
[0021] Nella forma di realizzazione della Figura 1, sporcamento e/o erosione e/o corrosione sono monitorizzate ad esempio attraverso una prima disposizione sensore 200 e una seconda disposizione sensore 300. In generale, il numero di tali disposizioni con sensore può variare da uno a, ad esempio, cento.
[0022] Queste disposizioni con sensore sono posizionate adiacenti al percorso di flusso 130 (come sarà spiegato meglio nel seguito), specificamente una parte di una disposizione sensore forma una porzione di una parete del percorso di flusso; qualsiasi di queste disposizioni con sensore può essere montata sullo statore 110 o sul rotore 120. La disposizione sensore 200 è montata sul rotore 120 e una sua parte forma una porzione di parete 132. La disposizione sensore 300 è montata sullo statore 110 e una sua parte forma una porzione di parete 134. Sebbene nella forma di realizzazione della Figura 1 le disposizioni con sensore siano collocate in una regione di ingresso di macchina 100, resta inteso che in forme di realizzazione alternative le disposizioni con sensore possono essere collocate nella regione di ingresso e/o nella regione di uscita e/o in una regione intermedia della macchina.
[0023] Se una disposizione sensore, come ad esempio la disposizione sensore 300, è montata a uno statore di una macchina, è utilizzato un collegamento cablato per collegarlo ad esempio a un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione della macchina.
[0024] Se una disposizione sensore, come ad esempio la disposizione sensore 200 è montata a un rotore di una macchina, è utilizzato un collegamento senza fili per collegarla ad esempio a un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione della macchina. Come un tecnico del ramo comprende, un collegamento senza fili è più complicato di un collegamento cablato.
[0025] Facendo riferimento ora alla Figura 2, la disposizione sensore 200 è atta a misurare sporcamento o erosione o corrosione e comprende almeno un primo trasduttore piezoelettrico 210 e una prima piastra 220; il primo trasduttore piezoelettrico 210 e la prima piastra 220 sono accoppiati insieme in modo fisso per formare una prima massa vibrante singola.
[0026] Nella forma di realizzazione della Figura 2, la disposizione sensore comprende inoltre un primo elemento di supporto 230; il primo trasduttore piezoelettrico 210 e la prima piastra 220 sono accoppiati in modo fisso al primo elemento di supporto 230 in modo che la prima massa vibrante singola sia formata mediante la combinazione del primo trasduttore piezoelettrico 210, della prima piastra 220 e del primo elemento di supporto 230. Vantaggiosamente, il primo trasduttore piezoelettrico 210 è fissato a un primo lato del primo elemento di supporto 230 progettato per essere distante da un percorso di flusso (130 nella Figura 2) di una macchina e la prima piastra 220 è fissata a un secondo lato del primo elemento di supporto 230 progettato per essere vicino a un percorso di flusso (130 nella Figura 2) di una macchina.
[0027] Il primo trasduttore piezoelettrico 210 è atto a essere stimolato mediante segnali elettrici applicati alla disposizione sensore 200; ad esempio, la Figura 2 mostra un cavo elettrico 214 collegato elettricamente ai contatti 212 del primo trasduttore piezoelettrico 210, e atto a alimentare segnali elettrici al/dal primo trasduttore piezoelettrico 210. Il cavo elettrico 214 è atto a inviare segnali elettrici di stimolazione da, ad esempio, un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione al primo trasduttore piezoelettrico 210. Il cavo elettrico 214 è anche atto a alimentare segnali di una vibrazione di risonanza elettrica dal primo trasduttore piezoelettrico 210 a, ad esempio, un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione; un segnale di una vibrazione di risonanza elettrica è una conseguenza di una stimolazione elettrica, tipicamente di una stimolazione elettrica precedente.
[0028] Come si può vedere nella Figura 2, la disposizione sensore 200 è atta a essere installata in una macchina in modo che la prima piastra 220 sia esposta a un flusso di fluido di lavoro F della macchina. Preferibilmente, la prima piastra forma una porzione di parete 132 del percorso di flusso 130; preferibilmente subito dopo l’installazione della disposizione sensore 200 (ossia, prima di qualsiasi sporcamento ed erosione e corrosione), la superficie della prima piastra 220 è allineata con la superficie circostante della parete 132.
[0029] La disposizione sensore 200 è posizionata all’interno di una rientranza 133 di una parete 132 ed è fissata alla parete 132. Secondo la forma di realizzazione della Figura 2, un elemento anulare 280 è utilizzato per fissare la disposizione sensore 200 alla parete 132; ad esempio, una periferia del primo elemento di supporto 230 è trattenuta dall'elemento anulare 280 e l'elemento anulare 280 è avvitato o inserito in un foro della parete 132.
[0030] La disposizione sensore 200 come mostrato in dettaglio nella Figura 2 è utilizzata per misurare sporcamento o erosione o corrosione su una parete di un percorso di flusso interno della macchina 100. Sebbene nella Figura 1, la disposizione sensore 200 sia montata su una parete del rotore, una disposizione sensore simile può essere montata in alternativa su una parete dello statore.
[0031] Una prima forma di realizzazione di un metodo per misurare sporcamento o l’erosione o la corrosione in base alla disposizione sensore 200 o a una disposizione sensore simile sarà spiegata in quanto segue con riferimento a un diagramma di flusso 400 della Figura 4.
[0032] Il diagramma di flusso 400 comprende una fase di AVVIO 410 e una fase di TERMINE 490.
[0033] Il metodo secondo il diagramma di flusso 400 include una fase preliminare 420 di posizionamento di una prima massa vibrante singola formata da un assemblaggio di almeno un primo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, un primo trasduttore piezoelettrico 210 nella Figura 2) e una prima piastra (ad esempio, prima piastra 220 nella Figura 2), la prima piastra formando una porzione di una parete del percorso di flusso.
[0034] Inoltre, il metodo secondo il diagramma di flusso 400 include inoltre le fasi di: A) fase 430: stimolare ripetutamente il primo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il primo trasduttore piezoelettrico 210 nella Figura 2) mediante un primo segnale elettrico di stimolazione in modo che il primo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il primo trasduttore piezoelettrico 210 nella Figura 2) generi una prima vibrazione di risonanza elettrica, e
B) fase 440: misurare ripetutamente una frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica (che può essere chiamata "prima frequenza di risonanza").
[0035] La ripetizione indicata nelle fasi 430 e 440 corrisponde al circuito L1 nel diagramma di flusso 400 della Figura 4. Il circuito può essere ripetuto con un periodo preferibilmente più lungo di 1 ora e preferibilmente più corto di 1 giorno quando sporcamento e erosione e corrosione proseguono piuttosto lentamente; occorre notare che il periodo di ripetizione non deve essere strettamente costante, ad esempio è accettabile una variazione fino al 10% o al 20% (o anche più).
[0036] Occorre notare che la fase 420 è compiuta durante l’assemblaggio della macchina 100, mentre le fasi 430 e 440 sono compiute durante il funzionamento della macchina 100, ossia sono parte di un processo di misurazione. Il circuito L1 può essere ripetuto in modo continuo dall’avviamento della macchina 100 fino allo spegnimento della macchina 100; dunque, vantaggiosamente, il circuito L1 è interrotto quando la macchina 100 non è in funzione.
[0037] Preferibilmente, la frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica è maggiore di 20 KHz.
[0038] Le fasi 430 e 440 possono essere compiute ad esempio mediante un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione della macchina 100 che non è mostrata in alcuna figura e che può essere collegata elettricamente al cavo elettrico 214 della disposizione sensore 200.
[0039] La summenzionata unità elettronica di misurazione o monitorizzazione può elaborare le misurazioni di frequenza compiute. Ad esempio, ogni volta che si attua una misurazione di frequenza, si può confrontare il valore misurato con un valore di soglia superiore e/o un valore di soglia inferiore; se uno qualsiasi di questi valori di soglia è superato, si può segnalare tale evento ad esempio a un’unità elettronica di controllo della macchina e/o a un operatore; tale segnalazione può essere un’indicazione elettronica (ad esempio e un messaggio elettronico inviato a un’unità elettronica di controllo della macchina) e/o un’indicazione visiva e/o un’indicazione sonora. Occorre notare che una misurazione di frequenza può essere soggetta a una certa pre-elaborazione prima del confronto o dei confronti di soglia ad esempio al fine di tener conto della temperatura corrente dei componenti della disposizione sensore.
[0040] Facendo riferimento ora alla Figura 3, la disposizione sensore 300 è atta a misurare sporcamento o erosione o corrosione e comprende almeno un primo trasduttore piezoelettrico 310 e una prima piastra 320; il primo trasduttore piezoelettrico 310 e la prima piastra 320 sono accoppiati insieme in modo fisso per formare una prima massa vibrante singola.
[0041] Nella forma di realizzazione della Figura 3, la disposizione sensore comprende inoltre un primo elemento di supporto 330; il primo trasduttore piezoelettrico 310 e la prima piastra 320 sono accoppiati in modo fisso al primo elemento di supporto 330 in modo che la prima massa vibrante singola sia formata dalla combinazione del primo trasduttore piezoelettrico 310, della prima piastra 320 e del primo elemento di supporto 330. Vantaggiosamente, il primo trasduttore piezoelettrico 310 è fissato a un primo lato del primo elemento di supporto 330 progettato per essere distante da un percorso di flusso (130 nella Figura 3) di una macchina e la prima piastra 320 è fissata a un secondo lato del primo elemento di supporto 330 progettato per essere vicino a un percorso di flusso (130 nella Figura 3) di una macchina.
[0042] Il primo trasduttore piezoelettrico 310 è atto a essere stimolato mediante segnali elettrici applicati alla disposizione sensore 300; ad esempio, la Figura 3 mostra un cavo elettrico 314 collegato elettricamente ai contatti 312 del primo trasduttore piezoelettrico 310, e atto a alimentare segnali elettrici al/dal primo trasduttore piezoelettrico 310. Il cavo elettrico 314 è atto a alimentare segnali elettrici di stimolazione da, ad esempio, un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione al primo trasduttore piezoelettrico 310. Il cavo elettrico 314 è anche atto a alimentare segnali a risonanza elettrica dal primo trasduttore piezoelettrico 310 a, ad esempio, un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione; un segnale di una vibrazione di risonanza elettrica è una conseguenza di una stimolazione elettrica, tipicamente di una stimolazione elettrica precedente.
[0043] Come si può vedere nella Figura 3, la disposizione sensore 300 è atta a essere installata in una macchina in modo che la prima piastra 320 sia esposta a un flusso di fluido di lavoro F della macchina. Preferibilmente, la prima piastra forma una porzione di parete 133 del percorso di flusso 130; preferibilmente subito dopo l’installazione della disposizione sensore 300 (ossia, prima di qualsiasi sporcamento ed erosione e corrosione), la superficie della prima piastra 320 è allineata con la superficie circostante della parete 134.
[0044] La disposizione sensore 300 comprende inoltre almeno un secondo trasduttore piezoelettrico 340 e una seconda piastra 350; il secondo trasduttore piezoelettrico 340 e la seconda piastra 350 sono accoppiati insieme in modo fisso per formare una seconda massa vibrante singola.
[0045] Nella forma di realizzazione della Figura 3, la disposizione sensore comprende inoltre un secondo elemento di supporto 360; il secondo trasduttore piezoelettrico 340 e la seconda piastra 350 sono accoppiati in modo fisso al secondo elemento di supporto 360 in modo che la seconda massa vibrante singola sia formata dalla combinazione del secondo trasduttore piezoelettrico 340, della seconda piastra 350 e del secondo elemento di supporto 360. Vantaggiosamente, il secondo trasduttore piezoelettrico 340 è fissato a un primo lato del secondo elemento di supporto 360 progettato per essere vicino a un percorso di flusso (130 nella Figura 3) di una macchina e la seconda piastra 350 è fissata a un secondo lato del secondo elemento di supporto 360 progettato per essere distante da un percorso di flusso (130 nella Figura 3) di una macchina.
[0046] Il secondo trasduttore piezoelettrico 340 è atto a essere stimolato mediante segnali elettrici applicati alla disposizione sensore 300; ad esempio la Figura 3 mostra un cavo elettrico 344 collegato elettricamente ai contatti 342 del secondo trasduttore piezoelettrico 340, e atto a alimentare segnali elettrici al/dal secondo trasduttore piezoelettrico 340. Il cavo elettrico 344 è atto a alimentare segnali elettrici per stimolazione da, ad esempio, un’unità elettronica di misurazione e monitorizzazione al primo trasduttore piezoelettrico 340. Il cavo elettrico 344 è anche atto a alimentare segnali di una vibrazione di risonanza elettrica dal secondo trasduttore piezoelettrico 340 a, ad esempio, un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione; un segnale di una vibrazione di risonanza elettrica è una conseguenza di una stimolazione elettrica, tipicamente di una stimolazione elettrica precedente.
[0047] Come si può vedere nella Figura 3, la disposizione sensore 300 è atta a essere installata in una macchina in modo che la seconda piastra 350 non sia esposta a un flusso di fluido di lavoro F della macchina (il che significa che non deve essere soggetto a sporcamento o erosione o corrosione), e in modo che almeno il primo trasduttore piezoelettrico 310, la prima piastra 320, il secondo trasduttore piezoelettrico 340, e la seconda piastra 350 siano esposti approssimativamente a una stessa temperatura e a una stessa pressione. Nella forma di realizzazione della Figura 3, anche il primo elemento di supporto 330 e il secondo elemento di supporto 360 sono esposti approssimativamente a una stessa temperatura e a una stessa pressione.
[0048] Secondo la forma di realizzazione della Figura 3, la disposizione sensore 300 può comprendere inoltre una prima cavità 372. La prima massa vibrante singola, cioè la combinazione di elementi 310+320+330, è posizionata su un primo lato della prima cavità 372, mentre la seconda massa vibrante singola, ossia la combinazione di elementi 340+350+360, è posizionata su un secondo lato della prima cavità 372; il secondo lato è diverso dal primo lato.
[0049] Preferibilmente e come mostrato nella Figura 3, il secondo lato è opposto al primo lato. Vantaggiosamente, un elemento di separazione cavo 370 è inserito tra la prima massa vibrante singola e la seconda massa vibrante singola; uno spaccato trasversale (non mostrato nella Figura 3) dell'elemento 370 può avere la forma di un cerchio o di un poligono.
[0050] Vantaggiosamente, un componente di parete di separazione (non mostrato nella Figura 3) può essere collocato all'interno della prima cavità 372; tale componente di parete di separazione è volto a evitare o almeno limitare le interazioni di frequenza tra la prima massa vibrante e la seconda massa vibrante che sono indesiderati. Tale componente di parete di separazione può assumere la forma, ad esempio, di disco realizzato in acciaio inossidabile e fissato in corrispondenza del suo confine all'elemento di separazione cavo 370; in questo modo, la prima cavità 372 è divisa in due sotto-cavità.
[0051] Secondo la forma di realizzazione della Figura 3, la disposizione sensore 300 può comprendere inoltre una seconda cavità 382. La seconda massa vibrante singola, ossia la combinazione di elementi 340+350+360, è posizionata anche su un lato della seconda cavità
[0052] Vantaggiosamente, la prima cavità 372 è disposta in modo da essere in comunicazione fluida con un percorso di flusso di fluido di lavoro (130 nella Figura 3) della macchina; in questo modo, il secondo trasduttore piezoelettrico 340 è esposto approssimativamente a una stessa temperatura e a una stessa pressione del primo trasduttore piezoelettrico 310.
[0053] Vantaggiosamente, la seconda cavità 382 è atta a ricevere il fluido di lavoro della macchina; in questo modo, specialmente la seconda piastra 350 è esposta approssimativamente a una stessa temperatura e a una stessa pressione della prima piastra 320. Nella forma di realizzazione della Figura 3, il fluido di lavoro passa prima attraverso un condotto anulare 384 (letto dopo) e poi attraverso una pluralità di condotti a foro 386 (letti dopo).
[0054] Dal punto di vista meccanico, la disposizione sensore 300 può comprendere un involucro tubolare 380 atto a essere inserito in una rientranza 135 di una parete 134 di un percorso di flusso 130 di una macchina. L’involucro tubolare 380 circonda sia la prima cavità 372 sia la seconda cavità 382. L'elemento di separazione 370 può essere adattato in una rientranza anulare interna dell’involucro tubolare 380 insieme a una periferia del primo elemento di supporto 330 e una periferia del secondo elemento di supporto 360.
[0055] Vantaggiosamente, l’involucro tubolare 380 ha uno spaccato maggiore nella sua zona interna così da fissare all’interno della rientranza 135 e un piccolo spaccato in corrispondenza della sua zona esterna così da definire un condotto anulare 384 tra una superficie interna della rientranza 135 e una superficie esterna dell’involucro tubolare 380. Inoltre in questo caso, l’involucro 380 ha, in corrispondenza della sua zona esterna, una pluralità di condotti a foro 386 che si estendono dal condotto anulare 384 alla seconda cavità 382.
[0056] Se è disposta una seconda cavità 382 per ricevere il fluido di lavoro della macchina, è preferibile fornire un canale di scarico 388, ad esempio in corrispondenza di un’estremità interna dell’involucro tubolare 380, atto a scaricare liquido dalla seconda cavità 382; tale liquido può essere dovuto a condensazione parziale del fluido di lavoro.
[0057] Se è disposta una seconda cavità 382 per ricevere il fluido di lavoro della macchina, è preferibile fornire un rilevatore di liquido 390 posizionato nella seconda cavità 382 e atto a rilevare, ad esempio, quando il liquido nella seconda cavità 382 supera una quantità o un livello predeterminato. La Figura 3 mostra un cavo elettrico 394 collegato elettricamente al rilevatore di liquido 390, e atto a alimentare segnali elettrici dal rilevatore di liquido 390 ad esempio a un’unità elettronica di misurazione e monitorizzazione.
[0058] La disposizione sensore 300 come mostrato in dettaglio nella Figura 3 è utilizzata per misurare sporcamento o erosione o corrosione su una parete di un percorso di flusso interno della macchina 100. Sebbene nella Figura 1, la disposizione sensore 300 sia montata su una parete di uno statore, una disposizione sensore simile può essere montata in alternativa su una parete del rotore.
[0059] Una seconda forma di realizzazione di un metodo per misurare sporcamento o erosione o corrosione in base alla disposizione sensore 300 o a una disposizione sensore simile sarà spiegata in quanto segue con riferimento a un diagramma di flusso 500 della Figura 5.
[0060] Il metodo secondo la seconda forma di realizzazione ha una certa analogia con il metodo secondo la prima forma di realizzazione. Infatti, la prima forma di realizzazione si basa su una disposizione sensore comprendente una massa vibrante e la seconda forma di realizzazione si basa su una disposizione sensore comprendente due masse vibranti, ossia una prima massa vibrante e una seconda massa vibrante.
[0061] Il diagramma di flusso 500 comprende una fase di AVVIO 510 e una fase di TERMINE 590.
[0062] Per quanto riguarda la prima massa vibrante, il metodo secondo il diagramma di flusso 500 include una fase preliminare 520 di posizionamento di una prima massa vibrante singola formata da un assemblaggio di almeno un primo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, un primo trasduttore piezoelettrico 310 nella Figura 3) e una prima piastra (ad esempio, una prima piastra 320 nella Figura 3), la prima piastra formando una porzione di una parete del percorso di flusso.
[0063] Ancora per quanto riguarda la prima massa vibrante, il metodo secondo il diagramma di flusso 500 include inoltre le fasi di:
A) fase 530: stimolare ripetutamente il primo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il primo trasduttore piezoelettrico 310 nella Figura 3) mediante un primo segnale elettrico di stimolazione in modo che il primo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il primo trasduttore piezoelettrico 310 nella Figura 3) generi una prima vibrazione di risonanza elettrica, e
B) fase 540: misurare ripetutamente una frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica (che può essere chiamata "prima frequenza di risonanza").
[0064] Per quanto riguarda la seconda massa vibrante, il metodo secondo il diagramma di flusso 500 include una fase preliminare 550 di posizionamento di una seconda massa vibrante singola formata da un assemblaggio di almeno un secondo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il secondo trasduttore piezoelettrico 340 nella Figura 3) e una seconda piastra (ad esempio, la prima piastra 350 nella Figura 3), la seconda piastra essendo vicina alla prima piastra ma lontana da una parete del percorso di flusso.
[0065] Ancora per quanto riguarda la seconda massa vibrante, il metodo secondo il diagramma di flusso 500 include inoltre le fasi di:
C) fase 560: stimolare ripetutamente il secondo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il secondo trasduttore piezoelettrico 340 nella Figura 3) mediante un secondo segnale elettrico di stimolazione in modo che il secondo trasduttore piezoelettrico (ad esempio, il secondo trasduttore piezoelettrico 340 nella Figura 3) generi una seconda vibrazione di risonanza elettrica, e
D) fase 570: misurare ripetutamente una frequenza di risonanza di detta seconda vibrazione di risonanza elettrica (che può essere chiamata "seconda frequenza di risonanza").
[0066] Come mostrato nella Figura 5, la sequenza preferibile delle fasi summenzionate è: fase 520, fase 550, fase 530, fase 560, fase 540, fase 570 e fase 580 (che saranno spiegate nel seguito).
[0067] Occorre notare che le fasi 520 e 550 sono portate a termine durante l’assemblaggio della macchina 100, mentre le fasi 530 e 560 e 540 e 570 sono portate a termine durante il funzionamento della macchina 100, ossia, sono parte di un processo di misurazione.
[0068] Preferibilmente, il posizionamento nella fase 520 e il posizionamento nella fase 550 determinano la prima massa vibrante singola e la seconda massa vibrante singola essendo esposte a una stessa temperatura (o quasi una stessa temperatura) e a una stessa pressione (o quasi una stessa pressione).
[0069] Vantaggiosamente, il metodo secondo il diagramma di flusso 500 include inoltre la fase di:
E) fase 580: confrontare ripetutamente le frequenze di risonanza, in particolare la frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica e la frequenza di risonanza della seconda vibrazione di risonanza elettrica.
[0070] La ripetizione indicata nelle fasi 530 e 560 e 540 e 570 e 580 corrisponde al circuito L2 nel diagramma di flusso 500 della Figura 5. Il circuito può essere ripetuto con un periodo preferibilmente più lungo di 1 ora e preferibilmente più corto di 1 giorno quando sporcamento e erosione e corrosione proseguono piuttosto lentamente; occorre notare che il periodo di ripetizione non deve essere strettamente costante, ad esempio è accettabile una variazione fino al 10% o al 20% (o anche più).
[0071] Il circuito L2 può essere ripetuto in modo continuo dall’avviamento della macchina 100 fino allo spegnimento della macchina 100; dunque, vantaggiosamente, il circuito L2 è interrotto quando la macchina 100 non è in funzione.
[0072] Preferibilmente, la frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica e della frequenza di risonanza della seconda vibrazione di risonanza elettrica sono superiori a 20 KHz anche se non sempre identiche per via della possibile differenza tra la massa della prima massa vibrante e la massa della seconda massa vibrante.
[0073] Secondo una prima possibilità, la frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica e la frequenza di risonanza della seconda vibrazione di risonanza elettrica sono identiche (o quasi identiche) quando la prima piastra (ad esempio, la prima piastra 320 nella Figura 3) non ha sporcamenti o non è erosa o non è corrosa. Esiste una differenza di frequenza e può essere misurata dopo uno sporcamento o un’erosione o una corrosione.
[0074] Secondo una seconda possibilità preferibile, la frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica e della frequenza di risonanza della seconda vibrazione di risonanza elettrica sono diverse quando la prima piastra (ad esempio, la prima piastra 320 nella Figura 3) non ha sporcamenti o non è erosa o non è corrosa; questa differenza è preferibilmente maggiore di 500 Hz. La differenza di frequenza aumenta o diminuisce e può essere misurata dopo uno sporcamento o un’erosione o una corrosione.
[0075] Le fasi 530 e 560 e 540 e 570 possono essere compiute ad esempio mediante un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione della macchina 100 che non è mostrata in alcuna figura e che può essere collegata elettricamente ai cavi elettrici 314 e 344 della disposizione sensore 300.
[0076] La suddetta un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione può elaborare le misurazioni di frequenza compiute nonché confrontare, ad esempio, le frequenze di risonanza misurate (vedasi la fase 580). Ad esempio, ogni volta che si attua una sottrazione di frequenza tra una frequenza di risonanza della prima vibrazione di risonanza elettrica e una frequenza di risonanza della seconda vibrazione di risonanza elettrica, si può confrontare il valore sottratto con un valore di soglia superiore e/o un valore di soglia inferiore; se qualsiasi di questi valori di soglia è superato, si può segnalare tale evento ad esempio a un’unità elettronica di controllo della macchina e/o a un operatore; tale segnalazione può essere un’indicazione elettronica (ad esempio, e un messaggio elettronico inviato a un’unità elettronica di controllo della macchina) e/o un’indicazione visiva e/o un’indicazione sonora. Occorre notare che, vantaggiosamente, l’utilizzo di due masse vibranti (preferibilmente alla stessa temperatura e pressione) consente una compensazione automatica delle misurazioni di frequenza; dunque, una certa pre-elaborazione prima del confronto o dei confronti di soglia può essere superflua.
[0077] Come già spiegato, le disposizioni con sensore identiche o simili alla disposizione sensore 200 e alla disposizione sensore 300 possono essere vantaggiosamente installate e utilizzate in macchine, preferibilmente turbomacchine, più preferibilmente compressori centrifughi monofase o multifase.
[0078] Qualsiasi macchina può includere una o più tali disposizioni con sensore.
[0079] Inoltre, una tale macchina può includere un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione o essere associata a un’unità elettronica di misurazione o monitorizzazione; la stessa unità può essere collegata (attraverso collegamenti cablati e/o senza fili) a una o più tali disposizioni con sensore.
[0080] In questi casi, preferibilmente, una prima piastra della disposizione sensore forma una porzione di una parete di un percorso di flusso della macchina in cui scorre un fluido di lavoro. Se l’erosione o la corrosione è misurata o monitorizzata, è vantaggioso che la prima piastra sia realizzata in un materiale di piastra, la parete sia realizzata in un materiale di parete, e il materiale di piastra e il materiale di parete siano uno stesso materiale.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Disposizione sensore (200, 300) per misurare sporcamento o erosione o corrosione in una macchina (100), comprendente: - un primo trasduttore piezoelettrico (210, 310), e - una prima piastra (220, 320), la prima piastra (220, 320) essendo accoppiata in modo fisso al primo trasduttore piezoelettrico (210, 310) così da formare una prima massa vibrante singola (210+220+230, 310+320+330); in cui il primo trasduttore piezoelettrico (210, 310) è atto a essere stimolato da segnali elettrici applicati (214, 314) alla disposizione sensore (200, 300); e in cui la disposizione sensore (200, 300) è atta a essere installata nella macchina (100) in modo che la prima piastra (220, 230) sia esposta a un flusso di fluido di lavoro (F) della macchina (100).
  2. 2. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 1 comprendente inoltre: - un secondo trasduttore piezoelettrico (340), e - una seconda piastra (350), la seconda piastra (350) essendo accoppiata in modo fisso al secondo trasduttore piezoelettrico (340) così da formare una seconda massa vibrante singola (340+350+360); in cui il secondo trasduttore piezoelettrico (340) è atto a essere stimolato mediante segnali elettrici applicati (344) alla disposizione sensore (300); in cui la disposizione sensore (300) è atta a essere installata nella macchina (100) in modo che la seconda piastra (350) non sia esposta a un flusso di fluido di lavoro (F) della macchina (100); in cui la seconda massa vibrante singola (340+350+360) è uguale alla prima massa vibrante singola (310+320+330); in cui la disposizione sensore (300) è atta a essere installata nella macchina (100) in modo che il primo trasduttore piezoelettrico (310), la prima piastra (320), il secondo trasduttore piezoelettrico (340), la seconda piastra (350) siano esposti a una stessa temperatura e a una stessa pressione.
  3. 3. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 2, comprendente inoltre: - una prima cavità (372); in cui la prima massa vibrante singola (310+320+330) è posizionata su un primo lato della prima cavità (372); in cui la seconda massa vibrante singola (340+350+360) è posizionata su un secondo lato della prima cavità (372); e in cui il secondo lato è diverso dal primo lato.
  4. 4. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 3, in cui il secondo lato è opposto al primo lato; e in cui un elemento cavo (370) è inserito tra la prima massa vibrante singola (310+320+330) e la seconda massa vibrante singola (340+350+360).
  5. 5. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 3 o 4, comprendente inoltre: - una seconda cavità (382); in cui la seconda massa vibrante singola (340+350+360) è posizionata anche su un lato della seconda cavità (382); e in cui la seconda cavità (382) è atta a ricevere (384+386) il fluido di lavoro della macchina (100).
  6. 6. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 5, in cui la prima cavità (372) è atta a essere in comunicazione fluida con un percorso di flusso di fluido di lavoro della macchina (100).
  7. 7. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 5 o 6, comprendente inoltre: - un canale di scarico (388); in cui il canale di scarico (388) è accoppiato fluidamente alla seconda cavità (382) ed è atto a scaricare liquido dalla seconda cavità (382).
  8. 8. Disposizione sensore (300) della rivendicazione 5 o 6 o 7, comprendente inoltre: - un rilevatore di liquido (390); in cui il rilevatore di liquido (390) è posizionato nella seconda cavità (382).
  9. 9. Disposizione sensore (300) di qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: - un involucro tubolare (380) atto a essere inserito in una rientranza (135) di una parete (134) di un percorso di flusso (130) della macchina (100).
  10. 10. Macchina (100) atta a funzionare attraverso un fluido di lavoro che fluisce in un percorso di flusso interno (130) della macchina, la macchina comprendendo: - almeno una disposizione sensore (200, 300) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; in cui la prima piastra (220, 320) forma una porzione di una parete (132, 134) di detto percorso di flusso (130).
  11. 11. Macchina (130) della rivendicazione 10, in cui detta prima piastra (220, 320) è realizzata in un materiale di piastra; in cui detta parete (132) è realizzata in un materiale di parete; e in cui il materiale di piastra e il materiale di parete sono uno stesso materiale.
  12. 12. Macchina (100) della rivendicazione 10 o 11, che è una turbomacchina, preferibilmente un compressore centrifugo monofase o multifase.
  13. 13. Metodo (400, 500) per misurare sporcamento o erosione o corrosione su una parete di un percorso di flusso interno della macchina, il metodo comprendendo le fasi di: A) stimolare ripetutamente (430, 530) un primo trasduttore piezoelettrico mediante un primo segnale elettrico di stimolazione in modo che il primo trasduttore piezoelettrico generi una prima vibrazione di risonanza elettrica, il primo trasduttore piezoelettrico essendo parte di una prima massa vibrante integrata in detta parete; e B) misurare ripetutamente (440, 540) una frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica.
  14. 14. Metodo (400, 500) della rivendicazione 13, in cui detta frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica è maggiore di 20 KHz.
  15. 15. Metodo (500) della rivendicazione 13 o 14, comprendente inoltre le fasi di: C) stimolare ripetutamente (560) un secondo trasduttore piezoelettrico mediante un secondo segnale elettrico di stimolazione in modo che il secondo trasduttore piezoelettrico generi una seconda vibrazione di risonanza elettrica, il secondo trasduttore piezoelettrico essendo parte di una seconda massa vibrante posizionata vicina a detta prima massa vibrante ma lontana da detta parete; D) misurare ripetutamente (570) una frequenza di risonanza di detta seconda vibrazione di risonanza elettrica; e E) confrontare ripetutamente (580) detta frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica e detta frequenza di risonanza di detta seconda vibrazione di risonanza elettrica.
  16. 16. Metodo (500) della rivendicazione 15, in cui detta frequenza di risonanza di detta seconda vibrazione di risonanza elettrica è maggiore di 20 KHz.
  17. 17. Metodo (500) della rivendicazione 15 o 16, in cui detta frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica e detta frequenza di risonanza di detta seconda vibrazione di risonanza elettrica sono diverse, una differenza tra detta frequenza di risonanza di detta prima vibrazione di risonanza elettrica e detta frequenza di risonanza di detta seconda vibrazione di risonanza elettrica essendo maggiore di 500 Hz.
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AU2020261165A AU2020261165B2 (en) 2019-04-23 2020-04-20 Sensor arrangement and method for measuring fouling and/or erosion, and machine monitoring fouling and/or erosion
JP2021560132A JP7278412B2 (ja) 2019-04-23 2020-04-20 汚染及び／又は浸食を測定するためのセンサ配設及び方法、並びに汚染及び／又は浸食を監視する機械
CN202080032921.XA CN113785194B (zh) 2019-04-23 2020-04-20 用于测量结垢和/或溶蚀的传感器布置结构和方法以及监测结垢和/或溶蚀的机器
ES20721416T ES3025632T3 (en) 2019-04-23 2020-04-20 Sensor arrangement and method for measuring fouling and/or erosion
PCT/EP2020/025179 WO2020216469A1 (en) 2019-04-23 2020-04-20 Sensor arrangement and method for measuring fouling and/or erosion, and machine monitoring fouling and/or erosion
US17/594,515 US12235242B2 (en) 2019-04-23 2020-04-20 Sensor arrangement and method for measuring fouling and/or erosion, and machine monitoring fouling and/or erosion
KR1020217037392A KR102546456B1 (ko) 2019-04-23 2020-04-20 오손 및/또는 침식을 측정하기 위한 센서 배열체 및 방법, 및 오손 및/또는 침식을 모니터링하는 기계
CA3136839A CA3136839C (en) 2019-04-23 2020-04-20 Sensor arrangement and method for measuring fouling and/or erosion, and machine monitoring fouling and/or erosion
EP20721416.4A EP3959516B1 (en) 2019-04-23 2020-04-20 Sensor arrangement and method for measuring fouling and/or erosion

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB202115178D0 (en) * 2021-10-22 2021-12-08 Rolls Royce Plc Gas passage
JP2024049715A (ja) * 2022-09-29 2024-04-10 三菱重工コンプレッサ株式会社 圧縮機システム

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808538A (en) * 1984-03-21 1989-02-28 Forsvarets Forskningsanstalt Method and device for measuring the corrosivity of liquids
CH683375A5 (de) * 1991-10-01 1994-02-28 Vibro Meter Ag Verfahren und Flüssigkeitsdetektor zur Erfassung der Anwesenheit, des Standes oder des Zustandes einer Flüssigkeit.
EP0785427A1 (fr) * 1996-01-17 1997-07-23 Institut Francais Du Petrole Méthode et dispositif de contrÔle en continu du pouvoir entartrant d'une eau
EP1217359A1 (fr) * 2000-12-20 2002-06-26 Total Raffinage Distribution S.A. Procédé de mesure du pouvoir entartrant d'un liquide et microbalance à quartz pour la mise en oeuvre de ce procédé
US6880402B1 (en) * 1999-10-27 2005-04-19 Schlumberger Technology Corporation Deposition monitoring system
US20080282781A1 (en) * 2005-11-01 2008-11-20 Cormon Limited Monitoring Particles in a Fluid Stream
US20120264220A1 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 Rahmathullah M Aflal Apparatus for Monitoring Corrosion and Method Thereof
US20190094167A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Method of providing monitoring of erosion and/or corrosion in a machine and machine

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2109937B (en) * 1981-11-09 1986-02-12 Joshua Creer Quayle Planar transducer for metal loss measurement
CH662421A5 (de) * 1983-07-13 1987-09-30 Suisse Horlogerie Rech Lab Piezoelektrischer kontaminationsdetektor.
EP0150552B2 (en) * 1984-05-17 1992-12-23 SSL Limited Electrical resistance corrosion probe
GB2251308B (en) * 1990-12-22 1994-09-07 Schlumberger Ind Ltd Sensors
US6196059B1 (en) * 1997-08-11 2001-03-06 Fraunhofer Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Piezoelectric resonator, process for the fabrication thereof including its use as a sensor element for the determination of the concentration of a substance contained in a liquid and/or for the determination of the physical properties of the liquid
US7866211B2 (en) * 2004-07-16 2011-01-11 Rosemount Inc. Fouling and corrosion detector for process control industries
JP4616123B2 (ja) * 2005-08-23 2011-01-19 セイコーインスツル株式会社 分析用マイクロセンサ
US7723989B2 (en) * 2007-08-31 2010-05-25 Schlumberger Technology Corporation Transducer assemblies for subsurface use
CN101241125B (zh) * 2008-03-10 2013-02-13 施晓燕 一种用于液相测量的压电传感器及封装方法
CN102080972A (zh) * 2009-11-30 2011-06-01 西门子公司 外腔式光纤法布里-珀罗传感器及振动监测系统和方法
EP2614353B1 (en) * 2010-09-07 2021-11-03 Rheonics GmbH Fluid properties measurement device having a symmetric resonator
CN102012251B (zh) * 2010-09-29 2012-08-15 西安东风机电有限公司 检测科氏流量计振动管管壁附加物、磨损或腐蚀的方法和装置
EP2458377B1 (en) 2010-11-29 2019-07-31 Air Products And Chemicals, Inc. Method of, and apparatus for, measuring the molecular weight of a gas
WO2012177737A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Ohio University Device and method for monitoring interaction between a fluid and a wall
DE102011089808A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Endress + Hauser Flowtec Ag Verfahren bzw. Meßsystem zum Ermitteln einer Dichte eines Fluids
CN103398686B (zh) * 2013-08-20 2015-12-23 厦门大学 一种大口径非球面光学元件精密检测平台z轴配重装置
GB2547284B (en) * 2016-02-15 2019-11-06 Ft Tech Uk Ltd Acoustic resonator sensor for determining temperature
CN107688100B (zh) * 2017-09-22 2019-04-05 上海交通大学 一种基于涡激振动的管道流流速监测自供电传感器
CN108896745B (zh) * 2018-06-14 2020-11-10 上海建工集团股份有限公司 一种混凝土泵送超声导波监测装置及监测方法
CN109374729B (zh) * 2018-09-25 2021-02-19 深圳大学 一种声学微质量传感器及检测方法
CN109164004B (zh) * 2018-10-02 2023-12-19 吉林大学 基于bet重量法的多孔颗粒比表面积表征传感器及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808538A (en) * 1984-03-21 1989-02-28 Forsvarets Forskningsanstalt Method and device for measuring the corrosivity of liquids
CH683375A5 (de) * 1991-10-01 1994-02-28 Vibro Meter Ag Verfahren und Flüssigkeitsdetektor zur Erfassung der Anwesenheit, des Standes oder des Zustandes einer Flüssigkeit.
EP0785427A1 (fr) * 1996-01-17 1997-07-23 Institut Francais Du Petrole Méthode et dispositif de contrÔle en continu du pouvoir entartrant d'une eau
US6880402B1 (en) * 1999-10-27 2005-04-19 Schlumberger Technology Corporation Deposition monitoring system
EP1217359A1 (fr) * 2000-12-20 2002-06-26 Total Raffinage Distribution S.A. Procédé de mesure du pouvoir entartrant d'un liquide et microbalance à quartz pour la mise en oeuvre de ce procédé
US20080282781A1 (en) * 2005-11-01 2008-11-20 Cormon Limited Monitoring Particles in a Fluid Stream
US20120264220A1 (en) * 2011-04-14 2012-10-18 Rahmathullah M Aflal Apparatus for Monitoring Corrosion and Method Thereof
US20190094167A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Method of providing monitoring of erosion and/or corrosion in a machine and machine

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Publication number Publication date
KR20210154824A (ko) 2021-12-21
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CA3136839C (en) 2024-01-30
ES3025632T3 (en) 2025-06-09

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