ES2319518T3 - Metodo para transferir una muestra de fluido a presion a una botella de muestra por medio de una aguja de inyeccion. - Google Patents

Metodo para transferir una muestra de fluido a presion a una botella de muestra por medio de una aguja de inyeccion. Download PDF

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Abstract

Método para transferir una muestra de fluido representativa desde una fuente de fluido a presión a una botella (1) de muestra que tiene un orificio cerrado por una membrana (2) compuesta por un material elástico de caucho, por medio de una aguja (4) de inyección que comprende una pared (6) interna tubular formada con una punta (8) de aguja, y una pared (10) externa tubular que está separada radialmente de la pared (6) interna y que rodea de manera concéntrica a la pared (6) interna al menos a lo largo de una parte de la misma que está alejada de la punta (8) de aguja y, en su extremo orientado hacia la punta de aguja, que tiene una parte (12) con ahusamiento cónico que se acopla con la pared (6) interna, teniendo dicha pared (10) externa aberturas (14, 16) que están espaciadas entre sí con respecto al eje longitudinal de la pared (10) externa; comprendiendo dicho método: situar la botella (1) de muestra cerrada en un recipiente (30) de presión dotado de una tapa (32) que tiene un orificio (34) central que comunica con la fuente de fluido a presión a través de un tubo (38); conectar el extremo superior de la pared (6) interna de la aguja (4) a una tubería (18) de suministro de fluido que se extiende desde dicha fuente de fluido a presión; insertar la aguja (4) en la botella (1) de muestra a través de la membrana (2) hasta un nivel en el que la parte penetrada de la membrana se acopla de manera sellante con la pared (10) externa de la aguja entre las aberturas (14, 16) espaciadas en la pared externa, de tal manera que inicialmente se permite que parte del fluido que se inyecta en la botella fluya al interior de la corona circular entre las paredes interna y externa de la aguja (4), a través de una primera abertura (14) de dichas aberturas (14, 16) de la pared externa por debajo de la membrana (2), y desde allí hacia fuera a través de una segunda abertura (16) de dichas aberturas (14, 16) de la pared externa por encima de la membrana, y desde allí de vuelta al interior de la fuente de fluido a través del tubo (38).

Description

Método para transferir una muestra de fluido a presión a una botella de muestra por medio de una aguja de inyección.
Sector de la técnica
La invención se refiere a un método para transferir una muestra de fluido a presión representativa a una botella de muestra. La expresión "muestra de fluido representativa" se refiere a una muestra en la que el fluido es sustancialmente idéntico al fluido del que se toma la muestra; es decir, en la que el fluido no se ha contaminado, ni ha sido alterado de otro modo, ni se ha visto influido por el exterior durante la propia operación de toma de muestras.
Estado de la técnica
La patente EP 548 187 da a conocer un método de toma de muestras y un conjunto para tomar muestras representativas de sistemas de fluidos a presión, particularmente sistemas de aceites lubricantes o hidráulicos. En algunos casos, sin embargo, el dispositivo de toma de muestras patentado puede no ser capaz de asegurar una muestra de fluido totalmente representativa. Particularmente, esto es así en los casos en los que es deseable analizar el contenido en gas de un fluido. Un ejemplo son muestras de aceite de aislamiento en un transformador que, cuando es antiguo y está gastado, pierde sus propiedades de aislamiento, dando como resultado un peligro de explosión provocado por las chispas que pueden producirse debido a los defectos de aislamiento. Tales chispas dan como resultado la formación de acetileno libre e hidrógeno que podrían detectarse por un cromatógrafo de gases. Este último gas, en particular, puesto que aparece en concentraciones muy bajas es muy difícil de detectar. Por tanto, un requisito previo para obtener un resultado correcto de un análisis, que indique con precisión la cantidad de hidrógeno en la muestra, es que no se produzcan escapes de gas durante la operación de toma de muestras. De manera similar, cuando se toman muestras de fluidos incluidos en procedimientos de la industria alimentaria, o procedimientos farmacéuticos, o médicos, lo más importante es que las muestras estériles no se contaminen con microorganismos. En tales casos, la muestra de fluido normalmente es llevada directamente a una botella de toma de muestras que es posteriormente sellada por medio de una membrana estanca a fluidos. También en este caso, existe el peligro de que se contamine el fluido de la muestra cuando se transfiere a la botella de muestra.
Objeto de la invención
La invención según la presente solicitud proporciona una solución sencilla y eficaz que resuelve el problema anteriormente citado. La solución consiste en transferir la muestra de fluido desde el sistema de fluido a presión a la botella de muestra vacía, posiblemente esterilizada que se ha sellado previamente mediante un diafragma o una membrana de alta elasticidad, mediante inyección a través de una aguja de doble pared que penetra en la membrana, tal como se define en la reivindicación de la patente adjunta.
Descripción de las figuras
La invención se describirá ahora en detalle, con referencia a los dibujos adjuntos, parcialmente esquemáticos en los que
la figura 1 ilustra una botella de muestra sellada con membrana tradicional, y
las figuras 2 y 3 ilustran la aguja de inyección según la invención en dos etapas durante la toma de muestras.
Descripción detallada de la invención
La botella (1) de muestra ilustrada en la figura 1 es del tipo habitual para el almacenamiento sellado "herméticamente" de una muestra de fluido, tales como las utilizadas en medicina y farmacia. Normalmente estaría compuesta por vidrio, con una boca relativamente ancha que se cierra mediante un elemento de cierre en forma de un tapón de pared relativamente delgada o "membrana" compuesta por un material elástico i de caucho (elastómero). La membrana (2) se mantiene en su sitio sobre la boca de la botella de manera conocida, tal como mediante un precinto (3) de plástico circunferencial, por ejemplo.
El aspecto esencial de la invención es el uso de una aguja (4) perforada, de doble pared, hueca tal como se ilustra en las figuras 2 y 3, para inyectar una muestra de fluido en la botella (1) de muestra. La aguja (4) comprende una pared (6) interna tubular que tiene una punta (8) de aguja biselada, de forma similar a la de una aguja de inyección común. La pared (6) interna, al menos a lo largo de una parte superior de la misma (es decir, separada de la punta (8) de aguja), está rodeada por una pared (10) externa tubular separada radialmente de la pared (6) interna para formar una corona (11) circular. La pared (10) externa, en el extremo inferior de la misma (es decir, el extremo próximo a la punta (8) de aguja), tiene una parte (12) con ahusamiento cónico que se cierra de manera sellada contra la pared (6) interna. Además, como característica esencial de la invención, la pared (10) externa está dotada de aberturas (14 y 16), respectivamente, en dos niveles espaciados longitudinalmente.
\newpage
Un ejemplo de uso de la aguja (4) según la invención, para inyectar una muestra de fluido totalmente representativa en una botella de muestra cerrada tal como se trató anteriormente, es tal como sigue.
El fluido es parte de un sistema de fluido circulante a presión, por ejemplo, de la misma clase descrita en el documento EP 548 187. El siguiente ejemplo se basa en el uso de la aguja según la invención en relación con un sistema de fluido a presión circulante de esta última clase.
En la figura 1, la botella (1) de muestra se sitúa en un recipiente (30) de presión, que en este ejemplo tiene forma de botella, con una parte superior roscada que se acopla con una tapa (32) roscada de manera correspondiente que tiene un orificio (34) central y un anillo (36) de estanqueidad circunferencial para conectar de manera sellada la tapa (32) de la botella al sistema de fluido a presión de interés, tal como a través de un tubo (38) tal como se indica con líneas discontinuas en la figura 2, y válvulas de cierre y retención y válvulas de descarga de presión (no mostradas) según sea necesario. De manera central directamente por debajo del orificio (34) de la tapa hay un manguito (40) cuyo extremo inferior se ajusta de manera deslizante sobre una parte superior de un adaptador (42) en la parte superior de la botella (1) de muestra, manteniéndose de este modo esta última situada en el recipiente (30) de presión durante la operación de toma de muestras. La pared lateral del manguito (40) tiene aberturas (41) que permiten el flujo de fluido libre a través de ellas.
La aguja (4) está conectada a una tubería (18) de suministro de fluido con válvula que se extiende hacia abajo desde la fuente de fluido de interés, con su parte de extremo inferior rodeando de manera sellante una parte de extremo superior de la pared (6) interna de la aguja (4), mientras que el extremo superior de la pared (10) externa se acopla preferentemente de manera sellante con la cara de extremo de la tubería (18) de suministro. La tubería (18) de suministro con la aguja (4) se extiende de manera central hacia abajo a través del orificio (34) en la tapa (32) de la botella de presión que, junto con la tubería (18) de suministro y el tubo (38), estaría preferentemente instalada de manera estacionaria, por ejemplo conectada de manera fija a la armadura de la fuente de fluido (no mostrado).
En la figura 2, la aguja (4) ha penetrado en la membrana (2) elástica de la botella (1) de muestra hasta un nivel en el que el borde o la parte periférica que rodea el agujero en la membrana penetrada se acopla de manera sellante con la parte ininterrumpida de la pared (10) externa de la aguja entre las aberturas (16, 14) superior e inferior en la misma. En esta posición de la aguja (4) fluirá fluido, tal como se indica con las flechas de la figura 2, desde la tubería (18) de suministro hacia dentro, a través de la perforación central de la pared (6) interna tubular de la aguja, y hacia fuera desde el interior de la botella (1) de muestra por la punta (8) de aguja, desde allí al interior de la corona (11) circular a través de la abertura (14) inferior en la pared (10) externa por debajo de la membrana (2), hacia fuera de nuevo desde la corona circular a través de la abertura (16) superior por encima de la membrana y al interior de la botella (30) de presión a través de las aberturas (41), y desde allí de vuelta al interior de la fuente de fluido a través del tubo (38).
Cuando el flujo de fluido a través de la botella de muestra ha circulado durante un cierto periodo de tiempo, garantizando que el fluido presente en la botella de muestra, es un líquido, gas o ambos, el cual es totalmente representativo del fluido de la fuente de fluido, se interrumpe el suministro de fluido, se libera la presión en el recipiente (30) presurizado y se retira del recipiente la tapa (32), dejando la botella de muestra que contiene la muestra de fluido de interés suspendida libremente en el manguito (40). Cuando ahora se quita la botella (1) de muestra del manguito (40) y se baja hasta la posición mostrada en la figura 3, en la que también la abertura (14) inferior en la pared externa de la aguja está por encima de la membrana (2), se cierra la trayectoria de fluido a través de la corona (11) circular de la aguja. Tirando hacia abajo de manera continuada de la botella de muestra hasta que la aguja (4) suelta la membrana (2), se cerrará completamente el agujero practicado por la aguja cuando penetra en la membrana debido a la naturaleza elástica de caucho de la membrana, de modo que no se escapará, ni gas, ni líquido de la botella. Con el fin de proporcionar una salvaguarda adicional de la estanqueidad del agujero de la membrana, podría ponerse un trozo de cinta adhesiva a través del agujero.
En la figura 2, la abertura (16) superior en la pared (10) externa de la aguja se muestra como una perforación diferenciada en la pared externa. En lugar de la abertura (16) superior, podría proporcionarse mediante el orificio o la boca en el extremo superior de la pared (10) externa tubular, que en este caso podría no acoplarse de manera sellante con la cara de extremo de la tubería (18) de suministro.
Tal como se indicó anteriormente, la aguja (4) normalmente estaría estacionaria y penetraría en la membrana (2) levantando la botella de muestra sobre la aguja desde abajo, pero la disposición puede ser, naturalmente, viceversa, es decir, mantener la botella de muestra estacionaria mientras se mueve la aguja desde arriba hacia abajo a través de la membrana.
El recipiente (30) con tapa (32) no tiene que estar formado necesariamente por un material resistente a la presión, aunque la presión de la fuente de fluido sea relativamente alta. En su lugar, el recipiente (30) con tapa y la botella (1) de muestra en el mismo podrían situarse en la cámara (2) de presión de un dispositivo de toma de muestras según el documento EP 548 187. La tapa (32) de botella correspondería entonces sustancialmente a la tapa (24) de botella del dispositivo de toma de muestras y estaría dimensionada para sustituir esta última tapa en un dispositivo de toma de muestras de este tipo, y estaría dotada de una trayectoria de fluido dentro de dicha cámara de presión, tal como se indica por la referencia (39). La parte (6) superior de la cámara (2) de presión en el dispositivo de toma de muestras sustituiría entonces el tubo (38) en el ejemplo descrito anteriormente, y en otros aspectos se adaptaría a la tubería (18) de suministro con la aguja (4).
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Referencias citadas en la memoria
Esta lista de referencias citadas por el solicitante se dirige únicamente a ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Incluso si se ha procurado el mayor cuidado en su concepción, no se pueden excluir errores u omisiones y el OEB declina toda responsabilidad a este respecto.
Documentos de patente mencionados en la memoria
\bullet EP 548187 A (0002) (0008) (0015)

Claims (1)

1. Método para transferir una muestra de fluido representativa desde una fuente de fluido a presión a una botella (1) de muestra que tiene un orificio cerrado por una membrana (2) compuesta por un material elástico de caucho, por medio de una aguja (4) de inyección que comprende una pared (6) interna tubular formada con una punta (8) de aguja, y una pared (10) externa tubular que está separada radialmente de la pared (6) interna y que rodea de manera concéntrica a la pared (6) interna al menos a lo largo de una parte de la misma que está alejada de la punta (8) de aguja y, en su extremo orientado hacia la punta de aguja, que tiene una parte (12) con ahusamiento cónico que se acopla con la pared (6) interna, teniendo dicha pared (10) externa aberturas (14, 16) que están espaciadas entre sí con respecto al eje longitudinal de la pared (10) externa; comprendiendo dicho método:
situar la botella (1) de muestra cerrada en un recipiente (30) de presión dotado de una tapa (32) que tiene un orificio (34) central que comunica con la fuente de fluido a presión a través de un tubo (38);
conectar el extremo superior de la pared (6) interna de la aguja (4) a una tubería (18) de suministro de fluido que se extiende desde dicha fuente de fluido a presión;
insertar la aguja (4) en la botella (1) de muestra a través de la membrana (2) hasta un nivel en el que la parte penetrada de la membrana se acopla de manera sellante con la pared (10) externa de la aguja entre las aberturas (14, 16) espaciadas en la pared externa, de tal manera que inicialmente se permite que parte del fluido que se inyecta en la botella fluya al interior de la corona circular entre las paredes interna y externa de la aguja (4), a través de una primera abertura (14) de dichas aberturas (14, 16) de la pared externa por debajo de la membrana (2), y desde allí hacia fuera a través de una segunda abertura (16) de dichas aberturas (14, 16) de la pared externa por encima de la membrana, y desde allí de vuelta al interior de la fuente de fluido a través del tubo (38).
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