ES1262150U - Sonda sumergible para medicion y registro de parametros fisicos - Google Patents

Abstract

Sonda sumergible (1), que puede utilizarse para la medición y registro de datos parámetros físicos. Caracterizada por: - Una arquitectura estructural que permite la reducción de componentes mecánicos y el acceso rápido al interior, que consta de (2) placa central con electrónica a la que van sujetas a los extremos dos piezas de anclaje superior (3) e inferior (4), envuelta por un tubo de contención (5), en la que se insertan dos tapas con junta tórica superior (6) e inferior (7). A su vez, la tapa con junta tórica superior (6) se encuentra sujeta a la pieza de anclaje superior (3) desde dentro del tubo de contención (5) hacia el exterior y la tapa con junta tórica inferior (7) se sujeta a la pieza de anclaje inferior (4) por uno o más tornillos autosellantes (8) que la atraviesa hasta la pieza de anclaje inferior (4).

Description

DESCRIPCIÓN

SONDA SUMERGIBLE PARA MEDICIÓN Y REGISTRO DE PARÁMETROS FÍSICOS

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención pertenece al campo de la monitorización ambiental y más concretamente al campo de los instrumentos de registro y medición.

El objeto de la presente invención es una nueva sonda sumergible para la medición y registro de parámetros físicos que minimiza el número de componentes mecánicos necesarios, ya que utiliza la estructura electrónica como propio elemento estructural del dispositivo, y además permite el rápido acceso a componentes electrónicos y/o a la fuente de alimentación gracias a una apertura basada en tornillo autosellante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La monitorización y registro de parámetros físicos en masas de agua en el exterior (p. ej. ríos, lagunas, embalses o canales de riego), generalmente se realiza con sondas externas capaces de registrar datos de forma continua o síncrona en el tiempo. Todas las sondas diseñadas y comercializadas actuales se componen de, o bien un cuerpo formado por un tubo metálico o plástico, con una o dos tapas enroscables con junta o bien un cuerpo formado por un tubo metálico o plástico con varias guías metálicas roscadas en el exterior que sujetan las tapas con junta. Por tanto, ambos diseños siguen un patrón estructural similar, donde en uno es necesario enroscar la tapa y en otro enroscar unas guías exteriores, ambas operaciones a menudo tediosa.

Las soluciones actuales, si bien eficientes, no permiten el fácil desmontaje de la sonda para el acceso a la electrónica y/o a la fuente de alimentación de forma rápida y, además, pueden requerir componentes de difícil mecanización.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Los inventores de la presente solicitud han desarrollado un nuevo diseño estructural para sondas sumergibles que resuelve los problemas anteriores gracias a un diseño simplificado, donde la propia placa electrónica puede actuar como elemento estructural permitiendo disminuir el número total de elementos que componen el dispositivo. Además, la sonda permite el rápido acceso a su interior, para cambiar de forma rápida y fácil la fuente de alimentación, así como para la descarga de datos o programación, mediante el desenroscado de un tornillo autosellante, es decir un tornillo con junta.

El nuevo diseño estructural consiste en 7 piezas fundamentales: una placa que puede contener la electrónica, un tubo de contención, una pieza de anclaje superior, una pieza de anclaje inferior, una tapa superior con junta tórica, que puede alojar sensores, una tapa inferior con junta tórica y un tornillo autosellante.

La placa generalmente con la electrónica del dispositivo y de forma rectangular, es el núcleo de la sonda. Sus dimensiones, al igual que el del resto de componentes, vienen definidas por el tamaño del tubo de contención. La placa tendrá la misma longitud que el tubo descontando al menos dos veces la profundidad a la que se insertarán las tapas con junta tórica, y una anchura que le permite ser insertada en el tubo. De forma preferente, la placa contiene cuatro orificios perforados es sus extremos, donde se instalan mediante tomillos las dos piezas de anclaje. Las piezas de anclaje se dimensionan teniendo en cuenta la disposición que tendrán dentro del tubo, aunque por lo general tendrán igual anchura que la placa y un perfil rectangular. Por un lado, la pieza de anclaje superior presenta orificios perpendiculares y coincidentes con los de la placa para su unión mediante tornillos, y además sirve de nexo de unión entre la placa y la tapa superior con junta tórica, que las une, mediante tornillos, en un ángulo de 90°. Por otro lado, la pieza de anclaje inferior se instala de la misma forma pero en el lado opuesto de la placa y presenta también orificios perpendiculares y coincidentes con los de la placa para su unión mediante tornillo, así como, un orificio paralelo a la placa y roscado. El conjunto puede ser entonces insertado dentro del tubo de contención, donde finalmente se puede insertar la tapa inferior con junta tórica, que presenta un orificio que es atravesado por el tornillo autosellante para enroscarse en el orificio roscado de la pieza de anclaje inferior. Se obtiene así un encapsulado estanco de pocos componentes y que permite su apertura mediante el desenroscado de un único tornillo.

Nótese que los métodos de unión entre piezas pueden variar para adaptarse a las peculiaridades específicas de cada sonda, es decir, tanto su tipo, posición y número pueden variar sin que comprometa su funcionalidad.

La arquitectura propuesta permite adaptar cualquier tubo recto en un sistema encapsulado estanco, sin necesidad de roscado de tubo y tapas o de una estructura de guías roscadas en el exterior. Así mismo, el uso de la propia placa electrónica como estructura de unión de tapas disminuye el número de componentes necesarios. Además, el uso de tornillo autosellante, que generalmente coincidirá con el eje longitudinal central del tubo, hace fácil el desenroscado y apertura de la sonda, y dado que permite tolerancias grandes en el orificio de la tapa inferior que atraviesa, proporciona un ajuste de las tapas con junta tórica en el tubo de mayor uniformidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 muestra la estructura aplicada a una sonda de presiones o profundidad.

La Fig. 2 muestra una vista explotada, usando como referencia una sonda de presión que parte del diseño estructural propuesto.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A continuación, se describe un ejemplo particular de la estructura propuesta aplicada a una sonda de presión de acuerdo con la presente invención haciendo referencia a las figuras adjuntas. Concretamente la Fig. 1 muestra la sonda ensamblada (1) y la Fig. 2 una vista explotada de la sonda, donde se han omitido detalles electrónicos para una mayor facilidad en la comprensión de la estructura propuesta.

El diámetro y longitud del tubo de contención (5) son las variables que determina el dimensionado del resto de piezas. La placa con electrónica (2) presenta una longitud igual a la longitud del tubo de contención (5) menos las profundidades a la que se insertarán las tapas con junta tórica en el tubo (6 y 7). La anchura de la placa electrónica (2) viene determinada por su posición dentro del tubo de contención (5) y dependerá de la distribución de los componentes electrónicos que se instalen en la placa. Igualmente, la dimensión de las piezas de anclaje (3 y 4) vendrán determinadas por su posición dentro del tubo de contención, siendo en la figura un prisma rectangular de perfil cuadrado con longitud igual a la anchura de la placa con la electrónica (2). La pieza de anclaje superior (3) se encuentra sujeta a la placa con electrónica (2) mediante dos perforaciones que atraviesan a ambas y donde se insertan tornillos sujetos por tuercas.

En este diseño particular, el plano medio del tubo de contención (5) coincide con el plano medio de las piezas de anclaje (3 y 4), lo que le confiere ciertos beneficios, como una repartición de esfuerzos más compensada, o que el tornillo autosellante (8) coincida con el eje central del tubo de contención (5), lo que facilita su montaje y desmontaje.

La pieza de anclaje superior (3) se une mediante perforaciones y tornillos a la tapa superior (6). Los orificios de la tapa superior están roscados y no atraviesan por completo la tapa. Además, en este caso particular, la tapa superior (6) contiene un orificio de dimensiones iguales a las de un sensor de presión (9), y también posee su correspondiente junta tórica. La pieza de anclaje superior (3) une, por un lado, la placa con electrónica (2) a la tapa superior (6) y, por otro lado, sujeta el sensor de presión (9) en el orificio de la tapa dimensionado y diseñado para tal fin.

La pieza de anclaje inferior (4) se sitúa en el lado opuesto a la pieza de anclaje superior (3) de la placa con la electrónica (2). Presenta dos perforaciones que también atraviesan de forma perpendicular la placa con la electrónica (2) para la unión mediante tornillos y tuerca a la placa de la electrónica (2), y una perforación roscada paralela a la misma y coincidente con el eje central del tubo de contención (5) que sirve para enroscar el tornillo autosellante (8).

El conjunto (2,3,4,9 y 6) montado se introduce en el tubo de contención (5). Por el otro extremo del tubo se inserta la tapa inferior (7) que presenta un orificio central para la instalación del tornillo autosellante (8). Una vez insertada la tapa inferior (7), se inserta el tornillo autosellante (8) que atraviesa la tapa y es enroscado en la pieza de anclaje inferior (4).

En lo que respecta al ángulo de unión entre piezas, es recomendable que se guarde una relación de 90° entre tapas y placa, lo que facilita el mecanizado de las piezas de anclaje (3 y 4) y tapas (6 y 7) y mejora el reparto de tensiones ejercido en las juntas tóricas.

APLICACIÓN INDUSTRIAL

El diseño estructural para sondas sumergibles, objeto del presente modelo de utilidad, se puede fabricar con diferentes materiales.

El tubo de contención puede fabricarse a partir de corte de cualquier tubo recto, en material plástico como por ejemplo pvc, policarbonato o ABS, o en material metálico.

La placa con la electrónica es recomendable diseñarla con resinas de fibra de vidrio reforzada de al menos 1 mm de espesor.

Las piezas de anclaje pueden ser mecanizadas en material plástico, ABS, POM o similar, o en material metálico, donde se recomienda aluminio por su fácil mecanización.

En cuanto a las tapas se pueden fabricar torneándolas en material plástico o metálico o mediante inyección de plástica en ABS.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Sonda sumergible (1), que puede utilizarse para la medición y registro de datos parámetros físicos.

Caracterizada por:

- Una arquitectura estructural que permite la reducción de componentes mecánicos y el acceso rápido al interior, que consta de (2) placa central con electrónica a la que van sujetas a los extremos dos piezas de anclaje superior (3) e inferior (4), envuelta por un tubo de contención (5), en la que se insertan dos tapas con junta tórica superior (6) e inferior (7). A su vez, la tapa con junta tórica superior (6) se encuentra sujeta a la pieza de anclaje superior (3) desde dentro del tubo de contención (5) hacia el exterior y la tapa con junta tórica inferior (7) se sujeta a la pieza de anclaje inferior (4) por uno o más tornillos autosellantes (8) que la atraviesa hasta la pieza de anclaje inferior (4).

2. Sonda sumergible según reivindicación 1, caracterizada por que la pieza de anclaje superior (6) sirva además para sujetar sensores (9) en la tapa superior con junta tórica.

3. Sonda sumergible según reivindicación 1, caracterizada por que la placa central (2) es sustituida por una o varias placas con y/o sin componentes electrónicos.

4. Sonda sumergible según reivindicación 1, caracterizada por la incorporación de una o varias piezas de anclaje auxiliares.