ES2276603A1 - Sensor digital para deteccion de varios niveles de caudal. - Google Patents

Abstract

Sensor digital que detecta 2 o más valores de caudal instantáneo de un fluido que pasa a través suyo, entregando una señal digital por cada caudal. Dicho dispositivo comprende una conducción recta que dispone en su interior de un tapón que cierra el paso del líquido por la acción de un muelle. Cuando se vence la fuerza del muelle, un vástago solidario con el tapón se mueve en el sentido de avance del fluido al ser empujado por la presión dinámica de éste. Haciendo que este avance sea proporcional al caudal circulante, se excita cada uno de los sensores de proximidad al pasar el vástago por la cercanía de cada sensor, pues estos, se colocan desplazados unos de otros de forma escalonada. Esta invención es útil en la detección de fugas de agua en viviendas y en aquellas instalaciones en la que sea necesario controlar varios valores de caudal.

Description

Sensor digital para detección de varios niveles de caudal.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo que detecta 2 o mas valores de caudal instantáneo prefijados de un fluido, mediante la entrega de una señal digital por cada caudal, cuando se alcanzan estos valores al paso del fluido a través de una tubería.

Consiste esta invención en la inserción en el flujo del fluido de un cartucho cilíndrico que, a su vez, aloja en su interior dos o mas sensores de proximidad dispuestos radialmente, y a distintas distancias, en el sentido longitudinal del cilindro (que coincide con el sentido del paso del líquido). De esta forma de colocar los sensores de proximidad se deriva la posibilidad de hacer que se activen a caudales distintos con el deslizamiento de un vástago que es empujado por el paso del liquido de forma proporcional al caudal cuando este va pasando por la proximidad de cada sensor. El objetivo principal de este invento es el de utilizar estas señales para detectar fugas en instalaciones interiores de agua, amén de otros objetivos, como el de servir para avisar a dispositivos de control, de que los valores de caudal prefijados se han alcanzado y actuar según conveniencia sobre dispositivos de actuación como motores, bombas, alarmas, etc. para disparar procesos.

Antecedentes de la invención

Es de sobras conocida la enorme importancia que el ahorro de consumo de agua va teniendo cada día.

No solo en épocas de sequías es importante el ahorro de consumo, sino que, también lo es en épocas normales de suministro, pues el agua es un bien cada vez mas escaso, y su uso no puede ser inconsciente ni despilfarrador.

Es por eso que se hace necesario un detector eficaz de fugas de agua en viviendas, pues se estima por autoridades en la materia, que el porcentaje de agua malgastada en pérdidas o fugas en las instalaciones interiores de viviendas puede alcanzar entre un 10 y un 15 por ciento de la total suministrada a una población. Es pues, esta cifra, una cantidad muy alta en valor absoluto de m3 "malgastados" para una población mediana.

Por otro lado no existe en la actualidad ningún equipo que detecte una fuga de agua en una instalación interior de una vivienda para evitar inundaciones. Lo mas parecido a un detector de fugas de agua son realmente detectores de inundación que no las impide, sino, que avisa de que se ha producido la inundación cuando esta ya es inevitable.

Es necesario, para detectar eficazmente una fuga de agua, conocer de que orden de magnitud es el caudal que esta circulando y cual es la duración en el tiempo que tiene este flujo. También es de vital importancia para su detección conocer en que hora del día se está produciendo, es decir, si es en horario habitual de consumos o no. También es importante saber si la vivienda está habitada o vacía.

Para saber el orden de magnitud del caudal circulante no es preciso utilizar un contador de agua, por que no se requiere la precisión de su medida, y además sería complicado transformar en caudal instantáneo la medida de volumen que (por naturaleza constructiva) es la que entrega.

El presente invento entrega 1 señal digital por cada cual prefijado y se puede colocar en cualquier posición indistintamente (vertical, inclinado u horizontal). Es importante destacar también que el invento del que se solicita patente mediante este documento determina claramente que los sensores que entregan las señales digitales de caudal son del tipo conocido como de proximidad y que estos están en el interior de la conducción y muy próximos al vástago (de quien detectarán su proximidad) para aprovechar al máximo la sensibilidad de los sensores.

Es pues este invento un dispositivo concebido para resolver eficazmente el problema de detección de fugas (sin detrimento de su posible uso para otras aplicaciones) en instalaciones interiores de viviendas mediante el conocimiento de: cuanto tiempo está circulando un caudal alto, medio, o bajo por el interior de una conducción y de si estos valores sobrepasan los prefijados por el algoritmo de fuga, y así, poder entregar una señal de alarma mediante otro dispositivo electrónico que procese la información que este entrega.

Será objeto de otra solicitud de patente el algoritmo de cálculo de la fuga de agua en viviendas así como el dispositivo electrónico que procese dicha información y entregue la alarma.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo que detecta al menos 2 valores de caudal instantáneo prefijados mediante la entrega de una señal digital por cada caudal cuando se alcanzan estos valores a su paso a través de una tubería para su aplicación en la detección de fugas de agua en instalaciones domesticas.

Así por ejemplo, para una vivienda de tipo A o B según la clasificación que se establece en el titulo 1.3 (clasificación de los suministros, según el caudal instalado) de las Normas Básicas para las instalaciones interiores de suministro de agua, se pueden establecer al menos 3 caudales para decidir si hay o no fuga y que pueden ser (a modo de ejemplo no limitativo)
0 l/h, 300 l/h y 700 l/h.

Siguiendo este criterio se describe una posible realización práctica llamada genéricamente "dispositivo", que no se considera limitativa de la invención, para conseguir una mejor comprensión de su funcionamiento. Así mismo, se entienden comprendidas dentro del alcance de esta invención cualquier otra variante accesible a un técnico en la materia.

Dicho dispositivo comprende una conducción recta (1) que tiene en su interior una obstrucción producida por un tapón (3), y que por la acción de un muelle (4) descansa sobre una junta de elastómero (2) impidiendo el paso de agua. Cuando en la instalación interior se abre algún grifo se crea una depresión en la cara "aguas abajo" de la obstrucción descrita anteriormente y vence la fuerza opositora del muelle (4). Al ir este tapón (3) solidario con un vástago (10) que se desliza por unas guías de circuito impreso (6) y (7) y por el tambor (8), el tapón (3) y el vástago (10), solo disponen de un grado de libertad de movimiento, que es precisamente, en el sentido de avance del líquido. Haciendo que el avance del vástago sea proporcional al caudal circulante, mediante una geometría de superficie de paso variable proporcionada por el cuerpo (5), se consigue excitar en el desplazamiento del vástago cada sensor de proximidad (9a, 9b y 9c) de forma secuencial, ya que estos, están colocados en el interior del "tambor" (8) desplazados unos de otros de forma escalonada en el sentido de avance del vástago y equidistantes del centro del cilindro, y por tanto, del vástago como se puede observar en las figuras 1, 3 y 4. De esta manera se consigue que para cada caudal instantáneo se excite al menos un sensor de proximidad cada vez, entregando así su señal digital correspondiente.

El "tambor" (8) que alberga los sensores de proximidad (9a, 9b y 9c) dispone de un taladro en su eje que sirve de guía para dejar pasar a su través el vástago (10). De este modo pasará a la misma distancia (pero a caudales diferentes) por delante de cada sensor de proximidad según se ha descrito anteriormente.

En los extremos de este tambor (8) existen dos circuitos impresos (6) y (7) que sirven de guía para el vástago (10) y además, para recoger las señales eléctricas que entregan los sensores de proximidad (9a, 9b y 9c) y sacarlas hacia el exterior mediante "cablecillos" (11, 12, 13 y 14) y así, poder utilizar las señales digitales.

Claims (5)

1. Sensor digital que detecta varios niveles de caudal que comprende un cilindro o "tambor" que alberga en su interior al menos 2 sensores de proximidad desfasados entre si una distancia determinada, y que al ser introducido en un fluido en movimiento, empuja un tapón solidario con un vástago y este va activando cada sensor de proximidad a un caudal distinto a medida que el vástago pasa cerca de ellos.

2. Sensor digital que detecta varios niveles de caudal según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de albergar en su interior al menos 2 sensores de proximidad dispuestos de forma escalonada en el sentido de avance del flujo.

3. Sensor digital que detecta varios niveles de caudal según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se consigue la posición de reposo cuando cesa el empuje del flujo gracias a la acción opositora de un muelle.

4. Sensor digital que detecta varios niveles de caudal según las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de tener toda su constitución interna totalmente en línea con el sentido de avance del flujo.

5. Sensor digital que detecta varios niveles de caudal según las reivindicaciones anteriores, que lo hacen apto para su uso en la detección eficaz de fugas de agua en instalaciones domesticas interiores, así como en aquellas instalaciones donde sea necesario activar dispositivos de control dependientes de caudal con distintos valores de este.