ES2335349T3 - Aparato y procedimiento de monitorizacion de fluido. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (8) de monitorización de fluido para monitorizar un fluido en una red de suministro de fluido, comprendiendo el aparato un medio (10) para conectar el aparato a la red de suministro, una cámara de pruebas (20), un sensor de presión (32) para medir la presión del fluido, un analizador de fluido (21, 22, 24) configurado para probar una variable de un fluido en la cámara de pruebas y un purgador (34) para purgar un volumen de fluido de la cámara de pruebas, siendo el volumen de fluido sustancialmente mayor que el volumen de la cámara de pruebas, sustituyendo de esta manera el fluido en la cámara de pruebas con un nuevo volumen de fluido, que se caracteriza porque el aparato dispone de un controlador (40) de purgas para controlar el purgador (34) para determinar el volumen que debe ser purgado; y el controlador (40) de purgas utiliza la presión medida y una señal de una tabla de referencias para determinar el período durante el cual el purgador (34) debería operar.
Description
Aparato y procedimiento de monitorización de
fluido.
La presente invención se refiere a aparatos de
monitorización de fluido y, en particular, aunque no exclusivamente,
a aparatos de monitorización de agua de la red de suministro. La
presente invención se refiere también a redes de suministro de
fluido, especialmente pero no exclusivamente, a la red de suministro
de agua, a la cual se acopla un aparato de este tipo. La presente
invención se refiere también a procedimientos para monitorizar un
fluido.
La red de suministro de agua debe ser
monitorizada para el bienestar de la población y para ayudar al
mantenimiento y a la conservación de estos suministros. La
monitorización de tales suministros hasta ahora se ha llevado a
cabo por medio de inspección local. Una persona operativa visitará
una toma de agua de la red de suministro, accediendo a la misma a
través de una alcantarilla o similar, recoge una muestra de agua de
la red de suministro en la rama de la toma de agua y continúa,
regresando periódicamente.
Esto presenta varias desventajas. Es intensivo
en términos de necesidad de mano de obra cualificada y solamente se
realizan análisis de agua en la rama de la toma de agua. Además, en
muchas formas de monitorización, el agua se tiene que retirar de la
localización para realizar las pruebas, como resultado de lo cual
sus propiedades pueden cambiar.
El documento
EP-A-0336 794 desvela un aparato y
procedimiento de monitorización de fluido de acuerdo con las
porciones pre-caracterizadoras de las
reivindicaciones 1 y 15, respectivamente.
Uno de los objetivos de las realizaciones
preferidas de la presente invención es evitar o superar una
desventaja de la técnica anterior, con lo que tal desventaja o
técnica es designada así en la presente memoria descriptiva, o de
otra manera.
De acuerdo con la presente invención, en un
primer aspecto, se proporciona un aparato de monitorización de
fluido para monitorizar un fluido en un suministro de una red de
suministro de fluido, comprendiendo el aparato un medio para
conectar el aparato al suministro de la red de suministro, una
cámara de pruebas, un sensor de presión para medir la presión del
fluido, un analizador de fluido configurado para probar una variable
de un fluido en la cámara de pruebas y un purgador para purgar un
volumen de fluido de la cámara de pruebas, siendo el volumen de
fluido sustancialmente mayor que el volumen de la cámara de pruebas,
con lo cual se reemplaza el fluido en la cámara de pruebas con un
nuevo volumen de fluido, que se caracteriza porque el aparato
dispone de un controlador de purga para controlar el purgador de
manera que determine el volumen que debe ser purgado, y el
controlador de purga utiliza la presión medida y una señal de una
tabla de referencias para determinar el período durante el cual el
purgador debe funcionar.
De esta manera, se puede probar un fluido
nuevo.
De acuerdo con la presente invención, en otro
aspecto, se proporciona un procedimiento para operar un aparato de
monitorización de fluido para monitorizar un fluido en un suministro
de fluido en una red de suministro de fluido, comprendiendo el
procedimiento las etapas de conectar el aparato al suministro de la
red de suministro, analizar una variable de un fluido en una cámara
de pruebas y purgar un volumen de fluido de la cámara de pruebas,
en el cual el volumen de fluido es sustancialmente mayor que el
volumen de la cámara de pruebas, reemplazando de esta manera el
fluido en la cámara de pruebas con un nuevo volumen de fluido, que
se caracteriza porque un controlador de purgas controla un purgador
para determinar el volumen que debe ser purgado y el controlador de
purgas utiliza la presión medida y una señal de una tabla de
referencias para determinar el período durante el cual el purgador
debe operar.
Características adicionales de la presente
invención se exponen en las reivindicaciones adjuntas.
La presente invención se describirá, solamente a
título de ejemplo, con referencia a los dibujos que siguen, en los
cuales:
La figura 1 es una ilustración en perspectiva de
un aparato de acuerdo con la presente invención, unido a una toma
de agua.
La figura 2 es una vista en alzado en sección
transversal esquemática del aparato que se muestra en la Figura
1.
La figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva de un sensor de turbidez para su uso en el aparato que
se ha mostrado en las figuras anteriores.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2 de los
dibujos que siguen, se muestra una red 2 de suministro de agua
(como ejemplo de una red de suministro de fluido) desde la cual se
extiende una rama 4 de toma de agua hasta una toma de agua 6. La
rama 4 de toma de agua puede ser hasta de un metro de longitud en la
práctica (aunque la presente invención no está limitada a esta o a
cualquier otra longitud).
Acoplado y montado en la toma de agua 4 hay un
aparato de monitorización de fluido 8 de acuerdo con una realización
preferida de la presente invención. En este caso, el aparato de
monitorización de fluido es un aparato de monitorización de agua.
El aparato de monitorización 8 se une al hilo de rosca (no mostrado)
del tubo de subida de la toma de agua por un medio de conexión que
comprende una fijación roscada (indicada esquemáticamente por 10),
que está asegurada a un alojamiento 12 del aparato 8 que está
cerrado con una tapa 14. La tapa 14 está asegurada al alojamiento
por una tuerca de fijación 16. Extendiéndose desde la fijación
roscada y parcialmente dentro de la rama 4 hay un cabezal 18 de
sensor definiendo de esta manera una cámara de pruebas 20 a la que
fluye el agua de la red de suministro 2. Con los propósitos de la
presente invención, la rama 4 de la toma de agua se extiende desde
la red de suministro 2 hasta la entrada de la cámara de pruebas
20.
El cabezal 18 del sensor incorpora sensores de
turbiedad, conductividad eléctrica y temperatura, 21, 22, 24,
respectivamente. Estos son los analizadores de fluido.
Haciendo referencia a la Figura 3 de los dibujos
que siguen, el sensor de turbidez 21 mide la turbidez mediante una
célula de turbidez nefelométrica 40, que mide la luz dispersada a
90º respecto del emisor, siendo proporcional la intensidad de la
luz reflejada a la concentración de partículas en el interior de la
muestra. Un diodo emisor de luz infrarroja, (no mostrado) está
montado detrás de una de las ventanas de cristal de zafiro 42, 44 y
un detector correspondiente (no mostrado) detrás de las otras
ventanas 44, 42. Esto permite una resolución y una precisión en el
extremo inferior de la escala (0 - 10 Unidades de Turbidez
Nefelométrica (NTU)).
Se realiza la medición de la conductividad
eléctrica para indicar la presencia o ausencia de sales, y se
utiliza a menudo como una medida sustituta de la carga disuelta en
una solución. El sensor de conductividad eléctrica 22 (véase
también la figura 3) utiliza sondas de cuatro polos que proporcionan
una salida lineal, lo cual facilita la calibración. Hasta cierto
punto, un sensor de este tipo auto compensa las algas y las
incrustaciones de partículas en las placas, asegurando una deriva
baja. Por ejemplo, este puede ser un sensor K25 de Sentek Ltd,
Braintree, Essex, Reino Unido.
El sensor de temperatura 24 es un termistor de
alta precisión encapsulado en el interior del sensor de
conductividad eléctrica 22.
Desde el cabezal 18 del sensor, se define un
trayecto 28 de flujo del fluido a una salida 30. En una rama del
trayecto principal 28 de flujo de fluido se encuentra situado un
sensor de presión 32. Una parte del trayecto de flujo está definida
por una válvula de solenoide 34 y otra parte por una válvula de
retención 36 antes de la salida 30. La salida 30 se abre a la
atmósfera.
El aparato incluye, además, una celda 38
alimentada por baterías para alimentar el aparato 8.
También se proporciona un controlador de
microprocesador 40 y una memoria asociada 42, dicho controlador 40
recibe las señales de los sensores 21, 22, 24, y controla la válvula
de solenoide 34.
Haciendo referencia en particular a la figura 2,
se hace notar que en la rama 4 y el trayecto 28 de flujo de fluido
del aparato 8 hay un volumen considerable de agua. En la práctica,
esta agua puede no tener las mismas características que el agua de
la red de suministro.
Un modo de operación de esta realización de la
presente invención se describirá a continuación.
El controlador 40 controla el aparato 8 para
tomar muestras de agua en la red de suministro 2 periódicamente,
por ejemplo diariamente. Excepto cuando lleva a cabo la
monitorización de fluido, el aparato 8 está inactivo y no tiene
ningún efecto material en la red de suministro 2. Cuando el
controlador 40 determina que se debe llevar a cabo un ensayo para
monitorizar el agua, recibe una señal del sensor de presión 32 que
es indicativa de la presión del agua y por medio de una tabla de
referencias almacenada en la memoria 42, determina el momento en el
que la válvula de solenoide 34 se debe abrir con el fin de purgar
suficiente agua a través del aparato 8, de manera que el agua en el
cabezal 18 del sensor sea agua de la red de suministro. De esta
manera, la válvula de solenoide 34 actúa como un purgador y el
controlador 40 como un controlador de purgas. Es decir, toda el
agua de la cámara de pruebas 20 hasta la red de suministro de agua 2
tiene que ser purgada. El tiempo de purga necesario actual sobre la
base de la presión actual puede ser determinada empíricamente.
El controlador 40 a continuación controla la
válvula de solenoide 34 para que se abra durante el período de
tiempo determinado por la tabla de referencias con lo cual se purga
el agua a la atmósfera por medio del aparato 8 a través de la
salida 30. La válvula de solenoide 34 se cierra entonces y se toman
las lecturas de la turbiedad, conductividad eléctrica y temperatura
de los sensores respectivos 21, 22, 24. Estas se almacenan en la
memoria 42 asociada con el controlador de microprocesador 40.
Para descargar la información desde el
microprocesador 40, una salida de datos (no mostrada) puede ser
proporcionada o el aparato puede ser habilitado con BLUETOOTH. En
cualquier caso, los datos pueden ser recogidos por un agente no
cualificado que utiliza un Asistente Digital Personal (PDA) u otro
dispositivo de registro de datos. También se puede utilizar un
módem y enlaces de radio.
El aparato descrito en la presente memoria
descriptiva puede ser usado como un aparato de análisis de fluido,
pero es especialmente beneficioso para líquidos, especialmente
agua.
Claims (12)
1. Un aparato (8) de monitorización de fluido
para monitorizar un fluido en una red de suministro de fluido,
comprendiendo el aparato un medio (10) para conectar el aparato a la
red de suministro, una cámara de pruebas (20), un sensor de presión
(32) para medir la presión del fluido, un analizador de fluido (21,
22, 24) configurado para probar una variable de un fluido en la
cámara de pruebas y un purgador (34) para purgar un volumen de
fluido de la cámara de pruebas, siendo el volumen de fluido
sustancialmente mayor que el volumen de la cámara de pruebas,
sustituyendo de esta manera el fluido en la cámara de pruebas con un
nuevo volumen de fluido, que se caracteriza porque el
aparato dispone de un controlador (40) de purgas para controlar el
purgador (34) para determinar el volumen que debe ser purgado; y el
controlador (40) de purgas utiliza la presión medida y una señal de
una tabla de referencias para determinar el período durante el cual
el purgador (34) debería operar.
2. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el aparato es adecuado
para acoplarse a una toma de agua (16) conectada a la red de
suministro (12).
3. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que el período se determina
mediante la comparación de la presión en una tabla de referencias
para un tiempo de purga adecuado.
4. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la
que el purgador (34) está configurado para actuar durante un tiempo
de purga de manera que el fluido de la red de suministro (2) entre
en la cámara de pruebas.
5. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la
que el aparato comprende un medidor de conductividad eléctrica
(22).
6. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el
que el equipo comprende un analizador de temperatura (24).
7. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el
que el aparato está configurado de manera que el fluido purgado es
purgado desde el aparato a la atmósfera.
8. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el
que el aparato comprende una memoria (42) para almacenar información
del análisis de fluido.
9. Un aparato (8) de monitorización de fluido de
acuerdo con la reivindicación 8, en el que el equipo comprende un
medio que habilita que los datos de la memoria sean descargados a un
dispositivo externo.
10. Una red de suministro de fluido (2) a la
cual se acopla un aparato (8) de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9.
11. Una red de suministro de fluido (2) de
acuerdo con la reivindicación 10, en el que la red de suministro de
fluido es una red de suministro de agua.
12. Un procedimiento de funcionamiento de un
aparato (8) de monitorización de fluido para la monitorización de
un fluido en una red (2) de suministro de fluido, comprendiendo el
procedimiento las etapas de conectar el aparato a la red de
suministro, analizar una variable de un fluido en una cámara de
pruebas y purgar un volumen de fluido de la cámara de pruebas, en
el que el volumen de fluido es sustancialmente mayor que el volumen
de la cámara de pruebas, sustituyendo así el fluido en la cámara de
pruebas con un volumen de fluido nuevo, que se caracteriza
porque un controlador (40) de purgas controla un purgador (34) para
determinar el volumen que debe ser purgado y el controlador de
purgas utiliza la presión medida y una señal de una tabla de
referencias para determinar el período en el cual el purgador
debería funcionar.
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