BR102021025994A2

BR102021025994A2 - METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING THE EXCHANGE OF FLUIDS UNDER PRESSURE STORAGE CONTAINERS

Info

Publication number: BR102021025994A2
Application number: BR102021025994-9A
Authority: BR
Inventors: Davi Francisco Caetano Dos Santos; Robson Baptista Gama
Original assignee: Robert Bosch Limitada
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-07-04

Abstract

A presente invenção refere-se a um método e sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, principalmente para cilindros portadores de GLP, mas não limitados a este tipo de aplicação.
O referido método e sistema detecta se houve troca de recipientes armazenadores de fluidos a partir da leitura pressão no recipiente no qual sistema está associado, com eficiência energética e de maneira robusta e imune a choques mecânicos.

The present invention relates to a method and system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, mainly for cylinders carrying LPG, but not limited to this type of application.
Said method and system detects whether there has been an exchange of fluid storage containers from the pressure reading in the container to which the system is associated, with energy efficiency and in a robust way and immune to mechanical shocks.

Description

METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING THE EXCHANGE OF FLUIDS UNDER PRESSURE STORAGE CONTAINERS

Field of Invention

[0001] A presente invenção refere-se a um método e sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, principalmente para cilindros portadores de GLP, mas não limitados a este tipo de aplicação.[0001] The present invention relates to a method and system for detecting the exchange of storage containers for fluids under pressure, mainly for cylinders carrying LPG, but not limited to this type of application.

[0002] O referido método e sistema detecta se houve troca de recipientes armazenadores de fluidos a partir da leitura pressão no recipiente no qual sistema está associado, com eficiência energética e de maneira robusta.[0002] Said method and system detects whether fluid storage containers have been changed from the pressure reading in the container to which the system is associated, with energy efficiency and in a robust manner.

Fundamentals of the Invention

[0003] No Brasil, onde a maioria das residências não possuem gás encanado, a utilização de botijões de gás de cozinha se tornou produto de primeira necessidade na vida das pessoas, que os utiliza como fonte de energia primária no dia a dia.[0003] In Brazil, where most homes do not have piped gas, the use of cooking gas cylinders has become a product of prime necessity in people's lives, who use them as a source of primary energy in their daily lives.

[0004] Tal popularização no uso de gás engarrafado em um recipiente armazenador de fluido sob pressão, ou comumente chamado botijão, se deu por consequência direta do desastre do dirigível Hindenburg (também conhecido como Zeppelin), que pegou fogo quando se preparava para descer em New Jersey, nos Estados Unidos, em 1937. Com falta de confiança neste tipo de transporte, o propano estocado em uma base de dirigíveis no Rio de Janeiro acabou se tornando dispensável. Desta maneira, o imigrante austríaco Ernesto Igel criou a Empresa Brasileira de Gás a Domicílio Ltda. para aproveitar este excedente de gás e vende-lo de forma engarrafada.[0004] Such popularization in the use of bottled gas in a pressure fluid storage container, or commonly called cylinder, was a direct result of the disaster of the airship Hindenburg (also known as Zeppelin), which caught fire when preparing to descend in New Jersey, in the United States, in 1937. With a lack of confidence in this type of transport, propane stored in an airship base in Rio de Janeiro ended up becoming expendable. In this way, the Austrian immigrant Ernesto Igel created the Empresa Brasileira de Gás a Domicílio Ltda. to take advantage of this excess gas and sell it in bottled form.

[0005] O gás de cozinha utilizado hoje no Brasil é do tipo gás liquefeito de petróleo (ou GLP). Este derivado do petróleo é definido como a mistura formada majoritariamente por moléculas de hidrocarbonetos contendo de três a quatro átomos de carbono que, embora gasoso na condição normal de temperatura e pressão (mais conhecido como CNTP), podem ser liquefeitos por resfriamento ou compressão.[0005] The cooking gas used today in Brazil is liquefied petroleum gas (or LPG). This petroleum derivative is defined as a mixture formed mostly by hydrocarbon molecules containing three to four carbon atoms which, although gaseous under normal conditions of temperature and pressure (better known as CNTP), can be liquefied by cooling or compression.

[0006] Desta maneira, o gás GLP é comumente armazenado e comercializado em recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, tais vasilhames chamados comumente de botijões, por serem facilmente transformados em líquidos sob pressão. Os botijões possuem desta forma pressão interna de 6 a 8 vezes maior que a atmosférica.[0006] In this way, LPG gas is commonly stored and marketed in containers for storing fluids under pressure, such containers commonly called cylinders, as they are easily transformed into liquids under pressure. Cylinders thus have an internal pressure 6 to 8 times greater than atmospheric pressure.

[0007] A composição média do gás GLP é de 31,76% de butenos, 30,47% de propeno, 23,33% de butanos, 14,34% de propano, 0,3% de etano e 0,07% de pentanos, existindo variações nesta composição dependendo da fonte de suprimento. Esta mistura gasosa tem quase o dobro da densidade do ar, onde o butano sozinho é quase três vezes mais denso, de modo que se houver um vazamento, a tendência é que o gás se acumule próximo ao chão. Isso o torna especialmente perigoso se não for percebido, pois o butano expulsa o ar respirável daquela região e levando à asfixia – além de explosão caso alguma fonte de ignição seja acionada. Assim o marcador olfativo mais utilizado é o etanotiol, com a finalidade de atribuir cheiro e não afetar as propriedades do gás, já que o olfato humano é capaz de perceber uma parte em outras 2,8 bilhões de partes de ar.[0007] The average composition of LPG gas is 31.76% butenes, 30.47% propylene, 23.33% butanes, 14.34% propane, 0.3% ethane and 0.07% of pentanes, with variations in this composition depending on the source of supply. This gaseous mixture has almost twice the density of air, where butane alone is almost three times as dense, so if there is a leak, the tendency is for the gas to accumulate close to the ground. This makes it especially dangerous if not noticed, as butane expels breathable air from that region and leads to asphyxiation – in addition to explosion if any ignition source is activated. Thus, the most used olfactory marker is ethanethiol, with the purpose of assigning smell and not affecting the properties of the gas, since the human sense of smell is capable of perceiving one part in another 2.8 billion parts of air.

[0008] Além de ser de fácil transporte por suas características de liquefação em alta pressão, o gás GLP possui um alto poder calorífico, excelente qualidade de queima e principalmente baixo impacto ambiental por sua baixa emissão de poluentes. Comparando o CO2 liberado durante a queima do carvão ou de outro combustível fóssil que gere resíduos com a do GLP, existe um nível bem menor de emissão, além de que seu poder calorífico é superior - com menos gás é possível obter a mesma quantidade de calor, auxiliando na preservação ambiental pois o CO2 é um dos gases causadores do efeito estufa e do aquecimento global.[0008] In addition to being easy to transport due to its high-pressure liquefaction characteristics, LPG gas has a high calorific value, excellent burning quality and, above all, low environmental impact due to its low emission of pollutants. Comparing the CO2 released during the burning of coal or other fossil fuel that generates waste with that of LPG, there is a much lower level of emission, in addition to its higher calorific value - with less gas it is possible to obtain the same amount of heat , helping to preserve the environment since CO2 is one of the gases that cause the greenhouse effect and global warming.

[0009] O uso do gás GLP na queima no fogão depende da evaporação do líquido pressurizado. Desta maneira, é necessário um volume “vazio” dentro do recipiente armazenador, que na verdade existe vapores em equilíbrio com o líquido, que permite a expansão do gás (comumente chamado de volume morto). Os botijões são cheios até 85% de sua capacidade, reservando os 15% para esta expansão. A coexistência do GLP em forma líquida e gasosa dentro do interior do botijão é possível graças a pressão de vapor saturado (pvs), que varia dependendo da composição do gás e da temperatura, de acordo com a equação de ClausiusClapeyron (que é utilizada para caracterizar uma transição de fase descontínua entre duas fases de matéria de um único constituinte).[0009] The use of LPG gas in the stove depends on the evaporation of the pressurized liquid. In this way, an “empty” volume is needed inside the storage container, which actually has vapors in equilibrium with the liquid, which allows the expansion of the gas (commonly called dead volume). The cylinders are filled up to 85% of their capacity, reserving the 15% for this expansion. The coexistence of LPG in liquid and gaseous form inside the cylinder is possible thanks to the saturated vapor pressure (pvs), which varies depending on the gas composition and temperature, according to the Clausius Clapeyron equation (which is used to characterize a discontinuous phase transition between two phases of matter of a single constituent).

[0010] Outro fator levado em consideração é a taxa de evaporação. Ela é maior a medida que a superfície de contato entre o líquido e as paredes do botijão é maior, assim com o botijão cheio a taxa de evaporação é muito maior que em um botijão com um quarto da capacidade inicial.[0010] Another factor taken into account is the evaporation rate. It is greater as the contact surface between the liquid and the walls of the cylinder is greater, so with a full cylinder the evaporation rate is much higher than in a cylinder with a quarter of the initial capacity.

[0011] Dependendo de sua aplicação, seja em residências, restaurantes ou outros comércios do ramo alimentício, o botijão de gás apresenta diferentes tipos e tamanhos. Esses modelos são classificados baseados em seu peso em quilogramas e acrescentando a letra “P” de prefixo, como por exemplo os botijões P5, P8, P13, P20, P45, P90 e assim sucessivamente - cada um com características de aplicação diferentes conforme exemplos a seguir.[0011] Depending on its application, whether in homes, restaurants or other businesses in the food industry, the gas cylinder comes in different types and sizes. These models are classified based on their weight in kilograms and adding the letter “P” as a prefix, such as cylinders P5, P8, P13, P20, P45, P90 and so on - each one with different application characteristics according to the examples below. follow.

[0012] Os botijões do tipo P5, P8 e P13 são voltados para o uso doméstico, tanto residencial quanto para camping ou atividades que necessitem mobilidade. Como o próprio nome diz, o peso de cada um é 5kg, 8kg e 13kg, possuindo respectivamente diâmetro de 272mm, 300mm e 360mm, e com altura de 341mm, 464mm e 476mm. A taxa de vaporização em 20⁰C é de 0,4kg por hora para o P5, 0,5kg por hora para o P8 e 0,6kg por hora para o P13. Eles possuem um dispositivo de segurança chamado de plugue fusível onde, quando exposto a temperaturas entre 70⁰C e 77⁰C, o dispositivo derrete liberando o gás interno para aliviar a pressão e evitar a explosão.[0012] The P5, P8 and P13 type cylinders are intended for domestic use, both residential and for camping or activities that require mobility. As the name implies, the weight of each one is 5kg, 8kg and 13kg, respectively having a diameter of 272mm, 300mm and 360mm, and a height of 341mm, 464mm and 476mm. The vaporization rate at 20⁰C is 0.4kg per hour for P5, 0.5kg per hour for P8 and 0.6kg per hour for P13. They have a safety device called a fusible plug where, when exposed to temperatures between 70⁰C and 77⁰C, the device melts releasing the internal gas to relieve pressure and prevent explosion.

[0013] O botijão P20 é mais comumente utilizado em empilhadeiras e para balonismo, possuindo peso de 20kg. Seu diâmetro é de 310mm com 878mm de altura, e seu sistema de segurança é uma válvula de funcionamento manual que através de atuação do usuário, libera o gás para evitar explosões.[0013] The P20 cylinder is most commonly used in forklifts and for ballooning, having a weight of 20 kg. Its diameter is 310mm with a height of 878mm, and its safety system is a manually operated valve that, through user actuation, releases the gas to prevent explosions.

[0014] Já o botijão P45, que possui peso de 45kg, é mais indicado para uso industrial, bares, restaurantes e lanchonetes, podendo também ser utilizado para atividades de balonismo. Ainda é possível ser adotado em ambientes residenciais quando existe um consumo maior, como por exemplo aquecedores e chuveiros a gás, sendo assim considerado pouco eficiente o uso do tradicional P13. Possui diâmetro de 376,5mm e altura de 1299mm, com vaporização em 20⁰C de 1kg por hora.[0014] The P45 cylinder, which weighs 45kg, is more suitable for industrial use, bars, restaurants and snack bars, and can also be used for ballooning activities. It is still possible to be adopted in residential environments when there is a higher consumption, such as gas heaters and showers, thus being considered inefficient the use of the traditional P13. It has a diameter of 376.5mm and a height of 1299mm, with vaporization at 20⁰C of 1kg per hour.

[0015] O botijão do tipo P90 é também indicado para uso industrial, além de restaurantes, farmácias, balonismo e hospitais. Seu diâmetro é de 556mm e altura de 1203,5mm, possuindo vaporização em 20⁰C de 1kg por hora.[0015] The P90 type cylinder is also suitable for industrial use, in addition to restaurants, pharmacies, ballooning and hospitals. Its diameter is 556mm and height is 1203.5mm, with vaporization at 20⁰C of 1kg per hour.

[0016] Tais vasilhames precisam oferecer uma resistência mecânica para impactos durante o transporte, além de suportar uma pressão interna de aproximadamente 17 kgf/ 2 . O material utilizado na sua fabricação é o aço, que passa por diversas manipulações e soldagens para sua montagem, além do chamado tratamento térmico onde a peça é aquecida para aliviar a tensão do aço e prover um melhor arranjo possível de suas moléculas ganhando dureza e resistência. Após o aquecimento e resfriamento total dos recipientes, eles recebem a válvula de segurança, que serve para expelir o gás no caso de aquecimento do ambiente onde o recipiente está instalado, e por fim uma pintura anticorrosiva.[0016] Such containers need to offer mechanical resistance to impacts during transport, in addition to withstanding an internal pressure of approximately 17 kgf/ 2 . The material used in its manufacture is steel, which undergoes various manipulations and welding for its assembly, in addition to the so-called thermal treatment where the piece is heated to relieve the tension of the steel and provide the best possible arrangement of its molecules, gaining hardness and resistance. . After heating and completely cooling the containers, they receive the safety valve, which serves to expel the gas in case of heating of the environment where the container is installed, and finally an anti-corrosive painting.

[0017] Para empresas fornecedoras e distribuidoras de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, é de grande interesse a detecção se um vasilhame foi trocado ou não. Desta maneira, é possível monitorar o evento, seja por motivos de fornecimento de um novo, seja por motivo de segurança.[0017] For companies that supply and distribute pressure fluid storage containers, it is of great interest to detect whether a container has been changed or not. In this way, it is possible to monitor the event, either for supplying a new one or for security reasons.

[0018] O documento patentário GB2486018 descreve um monitor de deflexão de fornecimento de gás médico, adaptado para acoplar a um recipiente de gás pressurizado para fornecimento a um paciente humano ou animal, monitorando o fornecimento de gás no recipiente. No presente dispositivo descrito no documento, se encontra um sensor de movimento, tal como giroscópio, acelerômetro e sensor de vibração, que objetiva detectar movimentação de paciente, principalmente para avaliar riscos médicos e chamar atenção se há necessidade tal movimentação. A movimentação exige movimentos bruscos e deslocamentos que se tome detecção pelo dispositivo, não levando em consideração movimentos como rosqueamento para troca de cilindro. Além disso a invenção não prevê nenhuma maneira de identificar especificamente se houve a troca.[0018] Patent document GB2486018 describes a medical gas supply deflection monitor, adapted to couple to a pressurized gas container for supply to a human or animal patient, monitoring the supply of gas in the container. In the present device described in the document, there is a movement sensor, such as a gyroscope, accelerometer and vibration sensor, which aims to detect patient movement, mainly to assess medical risks and draw attention to the need for such movement. The handling requires sudden movements and displacements that are detected by the device, not taking into account movements such as threading to change the cylinder. Furthermore, the invention does not provide for any way of specifically identifying whether there has been an exchange.

[0019] Com base neste cenário, visando mitigar as limitações técnicas observadas, surge a presente invenção.[0019] Based on this scenario, in order to mitigate the observed technical limitations, the present invention arises.

Objectives of the Invention

[0020] Assim, a presente invenção tem por objetivo principal revelar um método e sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, principalmente para cilindros portadores de GLP, mas não limitados a este tipo de aplicação.[0020] Thus, the main objective of the present invention is to reveal a method and system for detecting the exchange of storage containers for fluids under pressure, mainly for cylinders carrying LPG, but not limited to this type of application.

[0021] Adicionalmente, é objetivo da presente invenção prover um método e sistema detecta se houve troca de recipientes armazenadores de fluidos, como cilindros e botijões.[0021] Additionally, it is the objective of the present invention to provide a method and system to detect whether fluid storage containers, such as cylinders and cylinders, have been changed.

[0022] Ainda, a presente invenção tem por objetivo revelar um método e sistema que detecta se houve troca a partir aferição de pressão do recipiente de maneira eficiente.[0022] Furthermore, the present invention aims to reveal a method and system that detects if there has been an exchange based on measuring the pressure of the container efficiently.

[0023] Ademais, é objetivo da presente invenção apresentar um método e sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão imune a ruídos e choques mecânicos.[0023] In addition, it is the objective of the present invention to present a method and system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, immune to noise and mechanical shocks.

Summary of the Invention

[0024] Todos os objetivos acima mencionados são alcançados por meio do método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreendido pelo fato de que compreende as etapas de: obter pelo menos um primeiro sinal de pressão de pelo menos um recipiente armazenador por meio de pelo menos uma unidade de aferição de pressão, processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento e identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador.[0024] All of the aforementioned objectives are achieved by means of the method of detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, understood by the fact that it comprises the steps of: obtaining at least a first pressure signal from at least one storage container per through at least one pressure measurement unit, process the signals obtained and obtain the angular coefficient through at least one processing unit and identify whether at least one storage container has been changed.

[0025] De acordo com as premissas fundamentais da invenção em questão, o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende ainda o fato que na etapa de processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento, o coeficiente angular é obtido quando o valor do sinal presente obtido é maior que o valor do sinal anterior ao presente.[0025] According to the fundamental premises of the invention in question, the method of detecting exchange of fluid storage containers under pressure, also comprises the fact that in the step of processing the signals obtained and obtaining the angular coefficient by means of at least a processing unit, the angular coefficient is obtained when the value of the present signal obtained is greater than the value of the signal before the present one.

[0026] Adicionalmente, é provido um método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão que compreende o fato que existe uma etapa entra a etapa de processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento e de identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador que compara o primeiro sinal obtido com pelo menos um segundo sinal processado por meio de uma unidade de processamento.[0026] Additionally, a method for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure is provided, which comprises the fact that there is a step between the step of processing the signals obtained and obtaining the angular coefficient by means of at least one processing unit and identifying whether there has been an exchange of at least one storage container that compares the first signal obtained with at least a second signal processed by means of a processing unit.

[0027] Ademais, na presente invenção é proposto um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreendido por: pelo menos uma unidade de aferição de pressão associado a um recipiente armazenador e pelo menos uma unidade de processamento.[0027] In addition, the present invention proposes a system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, comprising: at least one pressure measurement unit associated with a storage container and at least one processing unit.

[0028] Adicionalmente, na presente invenção do sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende ainda pelo fato de que a unidade de aferição de pressão é associada ao recipiente armazenador entre sua saída e pelo menos uma válvula.[0028] Additionally, in the present invention, the system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, further comprises the fact that the pressure measurement unit is associated with the storage container between its outlet and at least one valve.

[0029] Também, de acordo com a presente invenção o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende o fato de que o dispositivo é associado a pelo menos um recipiente armazenador por pelo menos uma válvula.[0029] Also, according to the present invention, the system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, comprises the fact that the device is associated with at least one storage container by at least one valve.

[0030] Ademais, de acordo com o arranjo da presente invenção, o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende também o fato de que a unidade de aferição de pressão é associada ao dispositivo.[0030] Furthermore, according to the arrangement of the present invention, the system for detecting the exchange of containers storing fluids under pressure, also comprises the fact that the pressure measurement unit is associated with the device.

[0031] Por fim, a presente invenção inclui um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, que compreende ainda pelo menos uma unidade de interface.[0031] Finally, the present invention includes an exchange detection system for storage containers for fluids under pressure, which further comprises at least one interface unit.

Brief Description of Figures

[0032] A concretização preferencial da invenção em questão é detalhadamente descrita com base nas figuras listadas, as quais:[0032] The preferred embodiment of the invention in question is described in detail based on the listed figures, which:

[0033] A figura 1 ilustra um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão instalado em um recipiente armazenador.[0033] Figure 1 illustrates a pressure fluid storage container exchange detection system installed in a storage container.

[0034] A figura 2 ilustra um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão juntamente com a válvula reguladora de pressão.[0034] Figure 2 illustrates a system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure together with the pressure regulator valve.

[0035] A figura 3 ilustra o recipiente armazenador de fluido sob pressão dotado de um dispositivo associado a válvula reguladora de pressão.[0035] Figure 3 illustrates the pressure fluid storage container equipped with a device associated with the pressure regulator valve.

[0036] A figura 4 ilustra um gráfico de comportamento de pressão em função do tempo para a troca de um cilindro transportador e um uso comum do cilindro.[0036] Figure 4 illustrates a graph of pressure behavior as a function of time for changing a conveyor cylinder and a common use of the cylinder.

[0037] A figura 5 ilustra um gráfico de comportamento de pressão em função do tempo um uso comum do cilindro com abertura e fechamento para queima do gás.[0037] Figure 5 illustrates a pressure behavior graph as a function of time a common use of the cylinder with opening and closing for gas burning.

Detailed Description of the Invention

[0038] De acordo com os objetivos gerais da invenção em questão método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão que compreende as etapas de: obter pelo menos um primeiro sinal de pressão de pelo menos um recipiente armazenador 5 por meio de pelo menos uma unidade de aferição de pressão 1, processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2 e identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador 5.[0038] According to the general objectives of the invention in question, a method for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure, comprising the steps of: obtaining at least a first pressure signal from at least one storage container 5 by means of at least at least one pressure measurement unit 1, process the signals obtained and obtain the angular coefficient through at least one processing unit 2 and identify whether at least one storage container 5 has been changed.

[0039] A figura 1, exemplifica uma unidade de aferição de pressão 1 associada a uma unidade de processamento 2, preferencialmente associados a um dispositivo 6, que por sua vez está associado a uma válvula 4 que é acoplada no recipiente de armazenador 5 por rosqueamento. A unidade de aferição de pressão 1 realiza a obtenção dos sinais de pressão entre a saída da unidade de armazenamento 5 e a válvula 4. Adicionalmente pode ser utilizado uma unidade de interface 3 capaz de realizar comunicação com o meio externo. A figura 2 ilustra o dispositivo 4 juntamente com a válvula e a figura 3 a disposição do dispositivo 6 na parte superior do recipiente armazenador 5.[0039] Figure 1 exemplifies a pressure measurement unit 1 associated with a processing unit 2, preferably associated with a device 6, which in turn is associated with a valve 4 that is coupled to the storage container 5 by threading . The pressure measurement unit 1 obtains the pressure signals between the output of the storage unit 5 and the valve 4. Additionally, an interface unit 3 capable of communicating with the external environment can be used. Figure 2 illustrates the device 4 together with the valve and figure 3 the arrangement of the device 6 in the upper part of the storage container 5.

[0040] Desta maneira, ao obter pelo menos um primeiro sinal de pressão de pelo menos um recipiente armazenador 5 por meio de pelo menos uma unidade de aferição de pressão 1, é utilizado um período amostral pré determinado, de maneira a monitorar durante toda a utilização do recipiente. O período amostral é relevante também do ponto de vista de consumo energético, ou seja, para dispositivos embarcados (ou IoT “Internet of Things”, “internet das coisas”) com larga autonomia monitorar a grandeza pressão de maneira continua é inviável devido a característica do elemento sensitivo. Ao , processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2, a unidade de processamento 2 realiza identificação dos sinais obtidos e os transforma em sinais digitais a serem analisados, assim pelo menos um segundo sinal processado, que através de um comportamento e de limiares pré definidos, possibilita que a unidade de processamento identifique a partir do coeficiente angular entre esses dois pontos, se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador 5. A figura 4 exemplifica duas curvas de leitura de pressão, onde a linha contínua se refere a um padrão quando há troca do recipiente armazenador 5 e a linha pontilhada exemplifica uma situação de queima de gás, como no uso da queima de uma boca de fogão. Conseguimos identificar assim que quando há uma queima, a pressão tende a retornar a patamares de antes da queima de maneira mais devagar, conforme lustrado pela figura 5, e, conforme o uso, reduzindo sua pressão interna de estabilização – conforme a pressão de vapor saturado (pvs), que de acordo com a equação de Clausius-Clapeyron varia de acordo com a composição do gás e da temperatura.[0040] In this way, when obtaining at least a first pressure signal from at least one storage container 5 by means of at least one pressure measurement unit 1, a predetermined sampling period is used, in order to monitor throughout the entire use of the container. The sample period is also relevant from the point of view of energy consumption, that is, for embedded devices (or IoT “Internet of Things”, “internet of things”) with great autonomy to continuously monitor the pressure magnitude is unfeasible due to the characteristic of the sensitive element. By processing the obtained signals and obtaining the angular coefficient by means of at least one processing unit 2, the processing unit 2 performs identification of the obtained signals and transforms them into digital signals to be analyzed, thus at least a second processed signal, which, through behavior and predefined thresholds, allows the processing unit to identify, based on the angular coefficient between these two points, if at least one storage container 5 has been changed. Figure 4 exemplifies two pressure reading curves , where the solid line refers to a pattern when the storage container 5 is changed and the dotted line exemplifies a gas burning situation, as in the use of burning a stove burner. We were able to identify that when there is a burn, the pressure tends to return to levels before the burn more slowly, as illustrated by figure 5, and, depending on the use, reducing its internal stabilization pressure – according to the saturated steam pressure (pvs), which according to the Clausius-Clapeyron equation varies according to the gas composition and temperature.

[0041] Assim, conforme ilustrado na figura 4, com o mesmo tempo de amostragem Δt a variação de pressão Δp obtida por pelo menos unidade de aferição de pressão 1 é muito maior quando há troca do recipiente (onde existe a variação de pressão do estado de não acoplamento ao acoplado) do que em uma queima normal de gás. Para identificar o coeficiente angular, é utilizado a equação

mensurando assim um coeficiente maior quando há uma maior variação de Δp. Mesmo que o cilindro armazenador 5 for trocado por um cilindro já usado, o Δp de troca inda é maior que o Δp de uso comum de queima.[0041] Thus, as illustrated in figure 4, with the same sampling time Δt, the pressure variation Δp obtained by at least pressure measurement unit 1 is much greater when there is a change of container (where there is a variation in pressure from the state of non-coupling to coupled) than in a normal gas flare. To identify the angular coefficient, the equation is used

thus measuring a higher coefficient when there is a greater variation of Δp. Even if the storage cylinder 5 is exchanged for an already used cylinder, the exchange Δp is still greater than the Δp of common firing use.

[0042] Ainda, o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, é compreendido pelo fato que na etapa de processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2, o coeficiente angular é obtido quando o valor do sinal presente obtido é maior que o valor do sinal anterior ao presente. Assim o método evita realizar processamento desnecessário no caso de sinais que indiquem decaimento de pressão, e assim manter uma melhor eficiência energética do sistema.[0042] Also, the method of detecting the exchange of fluid storage containers under pressure is understood by the fact that in the step of processing the signals obtained and obtaining the angular coefficient by means of at least one processing unit 2, the angular coefficient is obtained when the value of the present signal obtained is greater than the value of the signal before the present one. Thus, the method avoids performing unnecessary processing in the case of signals that indicate pressure decay, and thus maintains a better energy efficiency of the system.

[0043] Adicionalmente, o método de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende o fato que existe uma etapa entra a etapa processar os sinais obtidos e obter o coeficiente angular por meio de pelo menos uma unidade de processamento 2 e identificar se houve a troca de pelo menos um recipiente armazenador 5 que compara o primeiro sinal obtido com pelo menos um segundo sinal processado por meio de uma unidade de processamento 2. Desta maneira, alternativamente, o método compara curvas de comportamento de pressão com curvas pre definidas e armazenadas na memória da unidade de processamento que, ao comparar, define se a subida da curva de pressão se caracteriza por uma curva “íngreme” de acordo com a troca de cilindro armazenador 5 ou se é uma curva uso comum de queima.[0043] Additionally, the method of detecting the exchange of fluid storage containers under pressure comprises the fact that there is a step between the step of processing the signals obtained and obtaining the angular coefficient by means of at least one processing unit 2 and identifying if there has been an exchange of at least one storage container 5 that compares the first signal obtained with at least a second signal processed by means of a processing unit 2. In this way, alternatively, the method compares pressure behavior curves with predefined curves and stored in the memory of the processing unit which, upon comparison, defines whether the increase in the pressure curve is characterized by a “steep” curve according to the change of storage cylinder 5 or if it is a common burn-use curve.

[0044] Ademais, é proposto um sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreendido por: pelo menos uma unidade de aferição de pressão 1 associado a um recipiente armazenador 5 e pelo menos uma unidade de processamento 2. A unidade de aferição de pressão 1 pode ser um pressostato ou qualquer dispositivo/transdutor que seja capaz de medir a pressão interna de um recipiente armazenador a partir do seu “caminho de saída” do gás interno. A unidade de processamento 2 pode ser qualquer dispositivo dotado de processamento e memória capaz de aquisitar e processar dados rodando rotinas internas pré definidas. As figuras de 1 a 3 ilustram uma construção preferencial do sistema.[0044] Furthermore, a system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure is proposed, comprising: at least one pressure measurement unit 1 associated with a storage container 5 and at least one processing unit 2. The unit pressure measurement device 1 can be a pressure switch or any device/transducer that is capable of measuring the internal pressure of a storage container from its “outlet path” of the internal gas. The processing unit 2 can be any device equipped with processing and memory capable of acquiring and processing data by running predefined internal routines. Figures 1 to 3 illustrate a preferred construction of the system.

[0045] Ainda, o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão, compreende pelo fato de que o dispositivo 6 é associado a pelo menos um recipiente armazenador 5 por pelo menos uma válvula 4. O dispositivo 6 é associado à válvula 4 que lhe da sustentação aos componentes internos utilizados para realizar a leitura e processamento das grandezas relacionadas ao método. Alternativamente o dispositivo 6 poderia ser fixo em outra posição/local, porém a unidade de aferição de pressão 1 ainda deve estar alocada entre a saída do recipiente armazenador 5 e a válvula 4.[0045] Furthermore, the system for detecting the exchange of pressure fluid storage containers comprises the fact that the device 6 is associated with at least one storage container 5 by at least one valve 4. The device 6 is associated with the valve 4 that supports the internal components used to read and process the quantities related to the method. Alternatively, the device 6 could be fixed in another position/location, but the pressure measurement unit 1 must still be allocated between the outlet of the storage container 5 and the valve 4.

[0046] Ademais o Sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreende o fato de que a unidade de aferição de pressão 1 é associada ao dispositivo 6.[0046] In addition, the System for detecting the exchange of containers for storing fluids under pressure comprises the fact that the pressure measurement unit 1 is associated with the device 6.

[0047] Por fim, o sistema de detecção de troca de recipientes armazenadores de fluidos sob pressão compreende ainda pelo menos uma unidade de interface 3. Tal interface pode proporcionar comunicação com dispositivos externos, podendo operar em algum protocolo de comunicação (como serial, wifi, bluetooth, LoRa , etc.), que proporcionaria também um processamento de dados externo, seja em uma rede ou “na nuvem” na rede mundial de computadores. Alternativamente a unidade de interface 3 pode realizar a interface com o usuário, por meio de um ecrã, interface homem máquina, ou ainda alguma entrada digital para receber algum comando, como um primeiro início, aviso de comissionamento, etc.[0047] Finally, the system for detecting the exchange of fluid storage containers under pressure also comprises at least one interface unit 3. Such an interface can provide communication with external devices, being able to operate in some communication protocol (such as serial, wifi , bluetooth, LoRa , etc.), which would also provide external data processing, either on a network or “in the cloud” on the world wide web. Alternatively, the interface unit 3 can interface with the user, by means of a screen, man-machine interface, or even some digital input to receive some command, such as a first start, commissioning notice, etc.

[0048] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular da invenção em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.[0048] It is important to emphasize that the above description has the sole purpose of describing, by way of example, the particular embodiment of the invention in question. Therefore, it becomes clear that modifications, variations and constructive combinations of elements that perform the same function in substantially the same way to achieve the same results, remain within the scope of protection delimited by the attached claims.

Claims

Method for detecting the exchange of pressure fluid storage containers CHARACTERIZED by the fact that it comprises the steps of:

i. obtain at least a first pressure signal from at least one storage container (5) by means of at least one pressure measurement unit (1);
ii. processing the signals obtained and obtaining the angular coefficient by means of at least one processing unit (2);
iii. identify if there was an exchange of at least one storage container (5).

Method for detecting exchange of fluid storage containers under pressure, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that in step ii., the angular coefficient is obtained when the value of the present signal obtained is greater than the value of the signal prior to the gift.

Method for detecting the exchange of pressure fluid storage containers, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that there is a step between step ii. and iii. comparing the first signal obtained with at least one second signal processed by means of a processing unit (2).

Detection system for changing pressure fluid storage containers, CHARACTERIZED by the fact that it comprises:
at least one pressure measurement unit (1) associated with a storage container (5);
at least one processing unit (2).

Detection system for changing pressure fluid storage containers, according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that the pressure measurement unit (1) is associated with the storage container (5) between its outlet and at least one valve (4).

System for detecting exchange of pressure fluid storage containers, according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that the device (6) is associated with at least one storage container (5) by at least one valve (4).

Detection system for changing pressure fluid storage containers, according to claims 4, 5 and 6, CHARACTERIZED by the fact that the pressure measurement unit (1) is associated with the device (6).

Detection system for changing pressure fluid storage containers, according to claim 4, CHARACTERIZED by the fact that it also comprises at least one interface unit (3).