BR112017023376B1 - Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações e procedimento para a detecção de vazamentos de água em tubulações - Google Patents

Abstract

DETECTOR DE VAZAMENTO DE ÁGUA DE TUBO E PROCEDIMENTO DE DETECÇÃO DE VAZAMENTO. O dispositivo da invenção é materializado como uma esfera pequena com flutuabilidade neutra, dentro da qual existe, pelo menos, um hidrofone (2) que é conectado a um processador de sinal (9), que armazena a informação em um cartão de memória (10) e é alimentado por pelo menos uma bateria (11). Este processador de sinal (9) tem um módulo de relógio (12), através do qual o tempo de navegação decorrido para cada sinal de áudio recebido pelo hidrofone (2) é gravado na memória (10). Portanto, com base no tempo de navegação, a posição exata das anomalias ou vazamentos detectados pode ser determinada. O dispositivo é complementado por uma série de sistemas de sincronização externos, dispostos a cada certa distância, pelos quais o erro de posição que poderia ser acumulado pelo dispositivo é neutralizado. Assim, alcançamos um dispositivo simples, que é barato, sólido, durável e altamente eficaz.

Description

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção refere-se a um dispositivo que foi especialmente concebido para detectar vazamentos em tubos de água de grande diâmetro usando som de baixa frequência que causa uma anomalia na água de um tubo de grande diâmetro na carga submetida a altas pressões.

[002] O objetivo da invenção é fornecer um dispositivo que, além de permitir a referida detecção, seja confiável, simples e de baixo custo.

[003] O objetivo da invenção também inclui os meios para inserir e remover o dispositivo, bem como o procedimento real usado para detectar a localização exata do vazamento.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[004] No que diz respeito ao alcance da aplicação prática da invenção, nos dispositivos de detecção de vazamento de água atuais, particularmente aqueles focados em tubulações de transporte, o processo de detecção de vazamento geralmente usa uma medição de umidade próxima ao vazamento de água. Esta medição é realizada utilizando diferentes dispositivos, tanto para medição de umidade, medição de temperatura ou uma tensão causada por uma corrente induzida que varia de acordo com a umidade da localização.

[005] No documento US4016748 A, um método e um dispositivo para detectar vazamentos em um tubo são apresentados. Iniciando com um fluido que flui através de um tubo a uma pressão superior à atmosférica, o método prevê a montagem no interior do tubo de um sensor de vazamento flutuante que é sensível às diferenças de pressão e velocidade causadas por um vazamento, movendo o sensor de vazamento através do tubo juntamente com o fluido, com o qual o sensor para de se mover uma vez que detectou um vazamento.

[006] Esta invenção resolve a primeira detecção de vazamento em um duto, mas para quando é encontrado e é relativa ao tamanho do vazamento que ocorreu no duto. Portanto, o dispositivo descrito no documento US4016748 A pode ser usado para detectar um primeiro vazamento em um tubo, mas não permite detectar possíveis vazamentos subsequentes.

[007] Há também dispositivos de detecção de vazamento, tais como os descritos no documento US20130186181 A1, que apresenta um corpo rígido que é elasticamente suportado dentro de uma gaiola exterior e é movido por uma força de sucção gerada por um gradiente de pressão local decorrente de um vazamento de dentro de uma rede de tubulação. No entanto, este método resolve o problema de detectar vazamentos de água dentro de um tubo, mas com uma distância para o vazamento proporcional ao gradiente de pressão gerado pelo vazamento. Esta invenção destina-se a fornecer uma solução para toda a rede de tubulação através da qual a água é transportada e distribuída.

[008] São também conhecidos outros métodos de detecção de vazamento com base na patente de invenção US20140174186 A1. A referida patente fornece um sistema para detectar vazamentos de um fluido em uma rede de tubulação usando medidores de fluxo de água e detectores de vibração. Nesta invenção, um processador analisa os sinais dos medidores de fluxo. O fluxo circulante pelo interior da rede de tubulação em cada seção deve ser medido. Estes sistemas são usados para detectar grandes vazamentos, como os medidores de fluxo devem capturar a diferença de fluxo entre dois pontos. Quando o vazamento é pequeno, o valor é insignificante.

[009] Além disso, a patente de invenção US4894539 descreve um método para determinar a posição de um vazamento em um conduto ou tubo, especialmente um de pequeno diâmetro, no qual é inserido um pequeno pedaço de cabo coaxial, que transporta um rádioisótopo de curta duração para dentro do duto ou tubulação e que é forçado a se mover através de toda a tubulação. Com esta invenção, detecção de vazamento é parcialmente resolvida, mas somente em condutos de pequeno diâmetro.

[0010] Tentando ignorar este problema, a patente de invenção WO 2006/081671 é bem conhecida. Ela descreve um dispositivo materializado como uma espécie de esfera, equipado com um sensor magnético, um acelerômetro e meios para coletar dados. Pode incluir um sensor acústico, tal como um hidrofone.

[0011] Por utilizar hidrofones, ou seja, pela emissão de sons e a análise dos sons novamente recebidos pelo dispositivo, uma vez que estes são emitidos no interior de uma tubulação, vazamentos de água são detectados em uma forma extremamente eficaz devido à diferença na resposta em comparação com um tubo sem vazamento. No entanto, não só é necessário detectar a referida presença, mas também é essencial identificar a posição exata onde o vazamento foi detectado.

[0012] Neste sentido, o dispositivo descrito na patente de invenção WO 2006/081671, prevê certos meios para esse fim que são complexos e caros, bem como imprecisos.

[0013] Para esta finalidade e mais especificamente, referido dispositivo foi preparado para a esfera em que se materializa para ser equipado com características que o fazem flutuar para movem por rolar através do tubo ou tubulações envolvidas. Assim, sua posição deve ser calculada usando um acelerômetro para controlar o número de rotações que gira ao longo da parede da tubulação. Isso complica a estrutura interna do dispositivo, além de obter uma série de leituras propensas a erros, se a esfera deslizar em vez de rolar. Além disso, o risco de erros de medição possíveis aumenta significativamente quando o comprimento dos tubos a serem analisados é muito longo, como não há meios para sincronizar e o dispositivo depois de uma certa distância pré-estabelecida ter sido viajada.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0014] O dispositivo recomendado reúne de forma totalmente satisfatória os problemas exibidos anteriormente em cada um dos aspectos mencionados, fornecendo um dispositivo que é muito mais preciso, estruturalmente simples e mais econômico e confiável.

[0015] Para fazer isso e com base na estruturação convencional acima mencionada, em outras palavras, incluindo um dispositivo de sensor de som, particularmente com um dispositivo de hidrofone e um sistema eletrônico que classifique o som recebido pelo hidrofone para identificar univocamente um vazamento na tubulação sujeita, o dispositivo da invenção se materializa como uma espécie de esfera. Esta esfera não precisa de meios para fazê-la flutuar, na medição em que não se destina a girar na superfície interna da tubulação ou requer um revestimento de um material aderente que assegure a referida rotação. De fato, este dispositivo se move junto com o fluxo da água circulante através da tubulação, com uma flutuabilidade neutra. Assim, o deslizamento ou rolamento do dispositivo não afetam a determinação precisa de sua posição, quando um vazamento foi detectado no tubo.

[0016] Consequentemente, e como mencionado acima, o dispositivo é equipado com um hidrofone aquático associado a um adaptador de sinal e um processador capaz de classificar o sinal recebido pelo hidrofone. Portanto, o som que indica uma anomalia (vazamento de água ou vazamento de ar) dentro de uma tubulação de grande diâmetro possui um espectro de som específico e conhecido. Mais especificamente, o som desencadeado por um vazamento de água em um tubo de grande diâmetro sob altas pressões, varia a partir de um som audível de entre 20 Hz e 20 KHz, o que facilita a diferenciar e classificar. Na verdade, a amplitude do som desencadeado por um vazamento dentro de um tubo de grande diâmetro aumenta seu valor à medida que a pressão aumenta dentro do tubo.

[0017] Se não houver distúrbios dentro de um tubo, os sons detectados dentro de um tubo são altamente prováveis devido a uma anomalia na água de uma tubulação de grande diâmetro. Ao montar um hidrofone que captura esse sinal, quando o tubo está cheio de água, isso elimina a necessidade de esvaziar a tubulação de grande diâmetro e preenchê-la com gás. Isso também reduz o consumo de água do esvaziamento e enchimento dos dutos de transporte de água.

[0018] O hidrofone e o processador são conectados a uma bateria e cobertos por um invólucro oco. A montagem está inserida na tubulação de grande diâmetro através das válvulas de acesso disponíveis nos poços de acesso de tubulação, com rapidez e facilidade.

[0019] De acordo com a essência da invenção, o microprocessador possui um módulo de relógio, que é usado para atribuir o tempo decorrido desde a inserção do dispositivo para cada um dos sinais acústicos recebidos e interpretados por ele.

[0020] Para a ativação desta temporização, o dispositivo está equipado com um sistema de disparo através do qual o dispositivo começa a monitorar o tempo decorrido desde que se deslocou pelo interior do tubo, pelo qual o fluxo de água e, consequentemente, a velocidade na qual a montagem de dispositivo está em movimento são conhecidos.

[0021] O sistema de controle de disparo é usado para levar o dispositivo do modo desligado para o modo ligado.

[0022] O dispositivo é selado e não pode ser aberto. Assim, é necessário um conector adicional para o processo de inicialização. Consiste em duas partes principais: um conector USB e os circuitos de controle.

[0023] O conector USB é usado para carregar a bateria interna, bem como para fazer uma conexão física entre o módulo de relógio interno e o exterior.

[0024] Os circuitos de controle criam um pulso que faz o dispositivo ir do modo ligado ao modo desligado e vice-versa. São constituídos por uma tira ou por cabo que liga o USB para os circuitos de controle, um botão de pressão LIGA / DESLIGA que gera uma corrente elétrica que, por sua vez, faz com que os circuitos de controle ativem o dispositivo ou não. Também incluem um LED de estado, que indica se ele está no modo ligado ou desligado.

[0025] Do mesmo modo, o dispositivo é equipado com um módulo de comunicação, usado para enviar informações, de dentro do dispositivo para o exterior, sem ter que abri-lo.

[0026] As informações são enviadas em pelo menos uma das três maneiras seguintes: Bluetooth, comunicação de longo alcance ou comunicação por ultrassom.

[0027] A comunicação Bluetooth é usada para transferências de dados em massa para o exterior, bem como para a identificação do dispositivo.

[0028] A comunicação por ultrassom é usada para estabelecer comunicação com o dispositivo dentro da tubulação.

[0029] A comunicação de rádio de longo alcance é usada para estabelecer comunicação com o dispositivo se algum dos outros métodos de comunicação falhar, sendo um sistema de comunicação redundante.

[0030] Estes meios de comunicação do dispositivo são extremamente eficazes quando se trata de eliminar possíveis erros de medição do dispositivo. A este respeito, uma ligação foi feita com sistemas de sincronização externos a cada certa distância ao longo da tubulação, por meio da qual o dispositivo pode “reposicionar” e as anomalias encontradas ao longo de toda a tubulação são calculadas.

[0031] Esses sistemas de sincronização definem pontos de referência conhecidos. Assim, o erro de posicionamento e a incerteza que podem existir no cálculo de distância são zero no ponto conhecido. Os sistemas podem ser usados para criar seções de início / fim para um caminho de viagem limitado e conhecido. Ao ajustar os mesmos no caminho do dispositivo, operabilidade é melhorada, uma vez que distâncias maiores podem ser cobertas, mantendo uma margem de erro constante, permitindo minimizar erros dentro de trechos conhecidos se são divididos em trechos pequenos.

[0032] Para este fim, os sistemas de sincronização são constituídos por um módulo de comunicação, um módulo de relógio e um módulo de fornecimento de energia.

[0033] O módulo de comunicação é usado para enviar dados do dispositivo para fora da tubulação. Essas informações podem ser armazenadas no sistema de sincronização ou podem ser enviadas para um servidor externo que armazena as informações usando um módulo GSM / GPRS. A comunicação pode ser comunicação unidirecional, desde o sistema de sincronização até o dispositivo, usando batimentos, geradores de tons e Bluetooth ou comunicação bidirecional, entre o sistema de sincronização e o dispositivo, usando comunicações de rádio ou ultrassom.

[0034] O sistema de comunicação unidirecional emite um padrão conhecido para o dispositivo a partir do lado de fora do tubo para o módulo de comunicação, de modo que identifica esse padrão e age de acordo. O padrão pode ser gerado por um sistema de batimento, um sistema de gerador de tons ou um módulo Bluetooth.

[0035] O objetivo do dispositivo é conhecer a localização das anomalias encontradas dentro de uma tubulação. Para fazer isso, o áudio gravado pelo sistema de gravação e extraído através do módulo de controle de inicialização é usado. Usando o áudio gravado, as anomalias dentro da tubulação podem ser detectadas, bem como o tempo que levou o dispositivo a atingir a anomalia desde o início. Uma vez que o tempo decorrido até a anomalia e a velocidade da água são conhecidos, graças a uma série de medidores de fluxo instalados no sistema de inserção, pode- se calcular a distância para as anomalias, graças à equação do movimento retilíneo uniforme, onde apenas a direção de propagação da água é levada em consideração.

[0036] Usar apenas um hidrofone como um sistema de dados reduz o tempo de processamento em comparação com outros sistemas de detecção de anomalia.

[0037] Como só leva em conta a direção da propagação da água, o tempo de processamento cai, pois só precisa calcular a distância com base no tempo e na velocidade.

[0038] Para efetuar este cálculo, é necessário conhecer as posições (do sistema de inserção, do sistema de extração, do sistema de sincronização), a velocidade do fluxo no momento em que dispositivo foi enviado através do interior do tubo e o tempo decorrido, desde o dispositivo ter sido inserido na tubulação, até a detecção da anomalia.

[0039] As posições são usadas para saber a distância entre os pontos de inserção, sincronização e de extração. Para conhecer estes, o mapa do lugar é usado. Se não houver mapeamento, o GPS é usado. Os pontos do sistema de sincronização são usados para fazer um cálculo por trechos, reduzindo o erro do trecho conhecido.

[0040] A velocidade de fluxo é conhecida graças a um medidor de fluxo instalado no sistema de inserção ou extração. Esta velocidade é usada para conhecer a distância com base no tempo, graças à equação de movimento de retilíneo uniforme.

[0041] Para minimizar o erro, algoritmos são usados para identificar estados não mensuráveis de um sistema dinâmico, submetido a ruído branco.

[0042] Além disso, o alojamento pode ser feito de diferentes materiais ou um conjunto desses, como o plástico. Pode opcionalmente incluir um módulo de comunicação sem fio, que envia em tempo real a partir do interior do tubo para um módulo de comunicação de receptor na parte externa do tubo.

[0043] No que se refere ao sistema de inserção e extração, define-se um dispositivo de inserção composto por uma haste, uma placa, um anel de vedação, uma luva metálica flexível e um medidor de fluxo.

[0044] O dispositivo está instalado dentro da luva metálica, que está conectada à entrada do tubo de grande diâmetro. A válvula do tubo de grande diâmetro é aberta e empurrada para o tubo usando a haste, de modo que o medidor de vazão mede a velocidade da água.

[0045] Juntamente com as suas fixações, a luva metálica é usada para criar uma área com a mesma pressão que a do interior do tubo de grande diâmetro, a que um tem acesso. O dispositivo é inserido nesta luva.

[0046] A haste é usada para transportar o movimento a partir da parte superior da luva, onde o dispositivo está, para a parte inferior da luva, ou seja, dentro do tubo.

[0047] O anel de vedação é necessário porque a pressão dentro da luva metálica é alta. Se o Anel de vedação não fosse usado, água seria passaria pela junta.

[0048] A placa é necessária para que o dispositivo não escorregue quando é empurrado pela haste.

[0049] Além disso, o sistema de extração é usado para remover a esfera do interior do tubo sob carga para o exterior. É, portanto, constituído por uma luva metálica, uma haste, uma rede, placas flexíveis, uma câmera, um detector de chegada, um anel de vedação e um medidor de fluxo.

[0050] Para este efeito, o sistema de extração é montado em uma válvula do tubo de diâmetro grande, é unido à luva metálica e é empurrado para o final do tubo, onde as placas abrem e a rede expande.

[0051] A rede trava o dispositivo quando se aproxima, à medida que a câmera o exibe e o detector de chegada é ativado.

[0052] Em seguida, a haste é puxada para cima e o dispositivo é removido do interior da luva.

[0053] Da mesma forma, o medidor de fluxo mede a velocidade da água, uma informação essencial para determinar as distâncias exatas nas quais os possíveis vazamentos estão localizados.

[0054] Juntamente com as suas fixações, a luva metálica é usada para criar uma área com a mesma pressão que a do interior do tubo de grande diâmetro, a que um tem acesso.

[0055] A rede é inserida nesta luva e, posteriormente, o dispositivo é coletado.

[0056] A haste é usada para transportar o movimento da parte superior da luva, onde o sistema de extração está, para a parte inferior da luva, ou seja, dentro do tubo. Posteriormente, quando o dispositivo é detectado, o movimento é transportado do interior do tubo, onde o sistema de coleta está localizado, até a parte superior da luva metálica, onde será coletado.

[0057] O anel de vedação é usado porque a pressão dentro da luva metálica é alta. Se o anel de vedação não fosse usado, a água passaria da junta.

[0058] A câmera está instalada na parte inferior do sistema de coleta, voltada para cima. Isso permite que as seguintes ações sejam realizadas: 1) Posicionamento do sistema de coleta de maneira perpendicular à direção do tubo. 2) Verificação do fluxo circulando pelo interior do tubo, para corroborar que a velocidade é suficiente para fazer o dispositivo navegar. 3) Quando o dispositivo atinge o sistema de coleta, ser capaz de vê-lo diretamente.

[0059] A câmera possui uma saída de vídeo conectada a um monitor externo na parte externa do tubo.

[0060] A rede do sistema de coleta deve ser feita de um material flexível e resistente ao golpe causado pela chegada do dispositivo.

[0061] Assim, nós alcançamos um dispositivo para a detecção de vazamento nos tubos que é extremamente simples, sólido, eficaz, durável e eficaz em termos de custos.

DESCRIÇÃO DOS DIAGRAMAS

[0062] Para complementar a descrição dada abaixo e para ajudar a obter uma melhor compreensão das características da invenção, de acordo com um exemplo preferido de sua implementação prática, anexados como parte integrante da referida descrição estão um conjunto de diagramas. Por exemplo e sem limitação, eles representam o seguinte:

[0063] Diagrama 1. Exibe uma representação de uma frente superior de um detector de vazamento de água em tubulações implementado de acordo com o objetivo desta invenção.

[0064] Diagrama 2. Mostra uma vista em perspectiva e como uma seção transversal de acordo com um plano imaginário vertical e diametral do dispositivo no diagrama anterior.

[0065] Diagrama 3. Mostra uma vista explodida do dispositivo nos diagramas anteriores.

[0066] Diagrama 4. Exibe um perfil e uma vista de seção transversal de um acesso a um tubo de grande diâmetro através do qual o dispositivo da invenção está inserido, mostrando o dispositivo usado para realizar a inserção de maneira simples.

[0067] Diagrama 5. Exibe uma vista semelhante à do diagrama 4, mas relativa aos meios de remoção fornecidos para o dispositivo da invenção.

[0068] Diagrama 6. Exibe uma vista da seção longitudinal de um trecho de tubo de grande diâmetro com um vazamento de água em sua parede. Pode ser observado que o referido vazamento produz um som diferente do que o do resto da tubulação quando um sinal acústico é aplicado ao mesmo, que é facilmente identificável pelo dispositivo da invenção.

[0069] Diagrama 7. Exibe o detalhe de perspectiva dos meios de coleta do dispositivo, no nível inferior destes.

[0070] Diagrama 8. Mostra o detalhe dos meios de coleta mostrados no diagrama 7, em que se pode ver um conjunto de câmera leve que facilita as tarefas para a remoção do referido dispositivo.

IMPLEMENTAÇÃO PREFERENCIAL DA INVENÇÃO

[0071] Como pode ser visto nos diagramas revisados e particularmente nos diagramas 1 a 3, o dispositivo da invenção é constituído por um invólucro essencialmente esférico, obtido a partir de dois semi-invólucros (1-1') que podem ser acoplados e selados entre si, dentro do qual existe um hidrofone (2), os semi-invólucros sendo equipados com orifícios (3) e janelas (4) a que conexões são montadas (7-8), conectadas ao hidrofone (2), para capturar o som que ocorre na água.

[0072] O hidrofone (2) é conectado a um processador de sinal (9), que armazena as informações em um cartão de memória (10) e é alimentado por uma bateria (11). Este processador de sinal (9) é equipado com um módulo de relógio (12) ou temporizador, através do qual a recepção dos sinais está associada com o valor específico em que foram recebidos. Assim, a partir da velocidade da água ou fluxo, a localização exata do vazamento detectado pode ser determinada com grande precisão, com base no tempo decorrido até o momento da sua detecção.

[0073] O alojamento é complementado por uma série de ranhuras periféricas nas quais as juntas correspondentes são inseridas (33). Constituem meios aderentes que permitem o dispositivo rolar no caso de um congestionamento. No entanto, como já foi mencionado acima, os meios que determinam o posicionamento do dispositivo e, consequentemente, dos possíveis vazamentos, são totalmente funcionais e independentemente da posição de rotação relativa ou em que o dispositivo está no momento.

[0074] Essas juntas são responsáveis por aumentar a superfície de arrasto de modo que a força da água mova o dispositivo. Devido a ter uma flutuabilidade neutra, o dispositivo navega através da área da tubulação que tem a mais alta velocidade da água, isto é, o cento da tubulação.

[0075] O dispositivo pode ser equipado com um módulo de comunicação (13), de modo que possa se comunicar em tempo real com uma série de sistemas de sincronização, dispostos externamente e a cada certa distância ao longo da tubulação. O módulo de comunicação é usado para enviar dados a partir do dispositivo para fora do tubo. Referidos dados podem ser armazenados no sistema de sincronização ou serem enviados para um servidor externo que armazena as informações por meio de um módulo GSM / GPRS.

[0076] A comunicação pode ser comunicação unidirecional, a partir do sistema de sincronização até o dispositivo, usando batimentos, geradores de tons e Bluetooth ou comunicação bidirecional, entre o sistema de sincronização e o dispositivo, usando comunicação de rádio ou ultrassom. Ao utilizar os referidos sistemas de sincronização, os parâmetros posicionais do dispositivo são reiniciados, evitando o acúmulo de erros no cálculo da distância percorrida por ele.

[0077] Diagrama 4 mostra como o dispositivo é inserido em uma tubulação de grande diâmetro usando o sistema de acesso (14) dos poços de acesso da rede de distribuição de água. Para garantir que o sistema de detecção de vazamento entre na tubulação (15), uma haste é conectada (16) com o sistema de acesso através da válvula de acesso (17). Assim, a válvula de acesso é aberta (17) e o detector de vazamento é empurrado usando a haste (16). Mais especificamente, a haste é inserida por meio da sua extremidade inferior através de uma luva metálica (21) que é utilizada, em conjunto com suas fixações, para criar uma área com a mesma pressão que a do interior do tubo de grande diâmetro, a que um tem acesso.

[0078] A montagem é completada com um anel de vedação não referenciado, que é utilizado quando a pressão interior da luva metálica é elevada. Se o anel de vedação não fosse usado, a água passaria da junta.

[0079] Para garantir a remoção adequada do detector de vazamento, o diagrama 5 mostra um dispositivo com uma haste (16'), que possui uma rede na parte inferior (18) para receber o dispositivo. Semelhante ao que ocorre com o dispositivo de inserção, a haste (16') é passada através da válvula de acesso (17) da entrada de acesso (14') e é unida por meio de um anel de vedação.

[0080] O dispositivo é complementado com uma luva metálica (21'), um par de placas flexíveis (22) às quais a rede está anexada (18) e equipamento eletrônico (23) que inclui uma câmera, um detector de chegada e um medidor de fluxo.

[0081] Assim, o sistema de extração é montado em uma válvula de tubulação de grande diâmetro, é unido à luva metálica e é empurrado para a extremidade do tubo, onde as placas se abrem e a rede se expande.

[0082] A rede trava o dispositivo quando se aproxima, à medida que a câmera o exibe e o detector de chegada é ativado.

[0083] Em seguida, a haste é puxada para cima, as placas fecham e o dispositivo é removido do interior da luva.

[0084] Da mesma forma, o medidor de fluxo mede a velocidade da água, uma informação essencial para determinar as distâncias exatas nas quais os possíveis vazamentos estão localizados.

[0085] Como pode ser visto no diagrama 6, arrastado pela força da corrente de água (19), o sistema de detecção de vazamento começará a navegar através da tubulação (15). Quando um vazamento de água é detectado (20) na parede da tubulação (15), ele emitirá um som diferente (21) que é capturado pelo hidrofone (2).

[0086] No que diz respeito às dimensões da esfera, mesmo que estas possam variar devido a diferentes critérios de desenho, como um exemplo, podem ter um raio de entre 50 e 150 mm e uma espessura de 0,8 mm, com vedação hermética e, de preferência, feitas de plástico, embora possam ser feitas de outros materiais ou combinações destes.

Claims (10)

1. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações CARACTERIZADO pelo fato de ser equipado com meios para emissão / recepção de sons para a análise destes dentro de uma tubulação através da qual um fluido que pode vazar fluxos, como um ou mais hidrofones associados a um circuito para a análise desses sinais sonoros; este dispositivo é feito de um invólucro com uma configuração essencialmente esférica, de flutuabilidade neutra, dentro do qual há pelo menos um hidrofone (2) como um receptor dos sinais mecânicos gerados, que é conectado a um processador de sinal (9), que armazena as informações em um cartão de memória (10) e que é alimentado por pelo menos uma bateria (11); contando este processador de sinal (9) com um módulo de relógio (12), através do qual o tempo de navegação decorrido para cada sinal de áudio recebido pelo hidrofone (2) é gravado na memória (10), tendo previsto que o dispositivo é complementado com meios específicos para a sua inserção e extração no tubo a ser analisado.

2. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de incluir um módulo de comunicação (13), de modo que o dispositivo pode comunicar em tempo real com uma série de sistemas de sincronização, equipado externamente a cada certa distância ao longo de toda a tubulação, a partir dos quais o início/fim de trechos delimitados e conhecidos são definidos, em que não existe um erro de posicionamento, reiniciando os parâmetros posicionais do dispositivo; os sistemas de sincronização que consistem em um módulo de comunicação, um módulo de relógio e um módulo de fornecimento de energia.

3. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com as reivindicações de 1 a 2, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um módulo de comunicação que pode ser unidirecional ou bidirecional.

4. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com as reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os módulos de comunicação são baseados no uso de batimentos, geradores de tons e/ou Bluetooth ou, no caso da comunicação bidirecional, em comunicações usando rádio ou ultrassom.

5. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o invólucro do dispositivo possui uma configuração essencialmente esférica, obtida usando duas semi-esferas (1-1') que podem ser acopladas e seladas entre si, que são equipadas com furos (3) e janelas (4) através das quais conexões são feitas (7-8) com o hidrofone (2), determinantes dos meios de receptor do som ocorrendo na água.

6. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um sistema de inicialização através do qual o dispositivo começa a monitorar o tempo viajando ao longo do interior da tubulação.

7. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o invólucro inclui inúmeras ranhuras periféricas nas quais as juntas relacionadas são inseridas (33),determinam os elementos adesivos que facilitam o rolamento em caso de possível congestionamento.

8. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um acessório para a inserção do dispositivo na tubulação que é constituído por uma haste (16) de um tamanho adequado a ser inserida através da válvula de acesso (17) para a tubulação (15) a ser monitorada, associado com uma placa inferior (21) que tem um anel de vedação e uma luva metálica flexível (21) na qual o dispositivo é instalado,pode opcionalmente incluir um medidor de fluxo.

9. Dispositivo para detectar vazamentos de água em tubulações, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um acessório para a remoção do dispositivo da tubulação, que é constituído por uma haste (16'), de um tamanho adequado a ser inserida através da válvula de acesso (17) para a tubulação (15), associado a uma rede (18) destinada a receber o dispositivo, um anel de vedação, uma luva metálica e um par de placas flexíveis (22) nas quais a rede é anexada (18), equipado com equipamento eletrônico (23) incluindo uma câmera, um detector de chegada do dispositivo e um medidor de fluxo.

10. Procedimento para a detecção de vazamentos de água em tubulações CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a emissão/recepção de sinais acústicos através de meios mecânicos ou eletromecânicos a partir de dentro da tubulação, ao longo de todo o seu comprimento, estes sinais são gravados juntamente com o registro do tempo do momento exato em que ocorreram, esses sinais são analisados e interpretados para detectar possíveis anomalias relacionadas a possíveis vazamentos de água, de modo que, com base no tempo decorrido e no fluxo de água circulando pelo interior da tubulação e que é conhecido, obtém-se a distância exata de cada uma das anomalias detectadas.

Images