ES2684611B1 - Sensor de agua para detección de agua en filtros de gasóleo - Google Patents
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Description
DESCRIPCION
SENSOR DE AGUA PARA DETECCIÓN DE AGUA EN FILTROS DE GASÓLEO
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la industria dedicada a los filtros de combustible de motores diésel, y más concretamente con la industria dedicada a la detección de agua en los filtros de combustible de motores diésel, proponiendo un sensor de agua para llevar a cabo esta detección.
Estado de la técnica
En la actualidad es conocida la necesidad de eliminar del combustible de motores diésel el agua contenida en él para evitar que dicho agua llegue a entrar en contacto con elementos sensibles de sistemas de inyección de dichos motores, sobre los cuales el agua puede tener un efecto dañino debido a fenómenos de corrosión, tales como oxidación y deposición de sales insolubles.
Mediante el empleo de filtros de gasóleo se separa el agua del gasóleo. El agua que se separa del combustible de los motores diésel se decanta y recoge en una zona determinada para ello, la cual, por ser el agua más densa que el gasóleo, suele ubicarse en la parte inferior de la envolvente de los filtros de gasóleo.
En los filtros de gasóleo se disponen sensores de agua. Mediante estos sensores, cuando el agua decantada alcanza un nivel máximo predeterminado en la parte inferior de la envolvente de los filtros de gasóleo, se emite una señal de advertencia. La señal de advertencia indica la necesidad de llevar a cabo una extracción del agua recogida antes de causar daños en los motores. Para la detección del agua, estos sensores incluyen dos electrodos metálicos dispuestos en correspondencia con la citada parte inferior de la envolvente.
Es conocido detectar en la zona de decantación de agua la acumulación de agua separada del gasóleo en los filtros de gasóleo empleando complejos sensores de agua, mientras se alarga en el tiempo la efectividad en dicha detección al inyectar corriente eléctrica a los
electrodos de forma no continua o intermitente.
Es conocido a través del documento ES2530691B1 alternar la inyección de corriente eléctrica en uno y otro electrodo, es decir alternar la función de ánodo y cátodo entre los dos electrodos, a fin de compensar y reducir los fenómenos de corrosión generados en cada uno de los electrodos como consecuencia de la circulación de corriente por éstos. Para ello, es conocido emplear un puente de conmutación que incluye una estructura en “H” con cuatro conmutadores actuables de dos en dos mediante señales de control.
Esta solución, sin embargo, supone una multiplicidad de componentes electrónicos, lo cual deriva en un funcionamiento complejo, además de una dificultad a la hora de miniaturizar los sensores de agua para su colocación en espacios cada vez más reducidos. Asimismo, el coste de los sensores de agua resulta elevado como consecuencia de la multiplicidad de dichos conmutadores o interruptores.
Se hace por tanto necesario un sensor de agua para detectar la presencia de agua en los filtros de gasóleo que resulte efectivo frente a los fenómenos de corrosión, además de suponer una reducción en el coste y en el volumen del mismo.
Objeto de la invención
Con la finalidad de cumplir este objetivo y solucionar los problemas técnicos comentados hasta el momento, además de aportar ventajas adicionales que se pueden derivar más adelante, la presente invención se refiere a un sensor de agua para detectar la presencia de agua en los filtros de gasóleo, que además de efectivo, resulta en una reducción del volumen total así como del coste final del mismo.
El sensor de agua para detección de agua en filtros de gasóleo comprende un primer electrodo y un segundo electrodo; una primera conexión a tierra para conexión del primer electrodo a tierra; una segunda conexión a tierra para conexión del segundo electrodo a tierra; un primer conmutador dispuesto en la primera conexión a tierra; y un segundo conmutador dispuesto en la segunda conexión a tierra.
El sensor de agua objeto de la invención adicionalmente comprende una primera conexión a corriente para inyección de una primera corriente al primer electrodo; una segunda conexión
a corriente para inyección de una segunda corriente al segundo electrodo; y un circuito de inyección de corriente conectado al primer electrodo y al segundo electrodo mediante la primera conexión a corriente y la segunda conexión a corriente, respectivamente.
El circuito de inyección de corriente está configurado para inyectar la primera corriente al primer electrodo y la segunda corriente al segundo electrodo, siendo la primera corriente y la segunda corriente iguales.
De esta manera se proporciona el sensor de agua de manera que puede detectar la presencia de agua en filtros de combustible, siendo su vida útil alargada y los componentes electrónicos empleados reducidos en volumen y coste. Por tanto, siendo reducido el volumen total, el sensor de agua proporciona ventajas también desde el punto de vista de su ubicación al requerir un espacio menor y ofrecer mayor flexibilidad para la ubicación de otros elementos electrónicos y/o mecánicos a su alrededor.
El circuito de inyección de corriente es un espejo de corriente. De esta manera se proporciona el sensor de agua con una configuración simplificada en lo referente a la alimentación eléctrica o inyección de la primera y la segunda corrientes eléctricas.
El sensor de agua para detección de agua en filtros de gasóleo adicionalmente comprende un controlador configurado para actuar alternativamente en el primer conmutador y el segundo conmutador de forma que se alterna la conexión a tierra del primer electrodo y el segundo electrodo. Se simplifica, por tanto, el funcionamiento del sensor de agua lo cual reporta mayor fiabilidad y una mayor vida útil.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra un puente de conmutación de forma esquemática, el cual es comprendido en un sensor de agua objeto de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La invención se refiere a un sensor de agua para detección de agua en filtros de gasóleo. El sensor de agua comprende dos electrodos (1.1, 1.2), un primer electrodo (1.1) y un segundo electrodo (1.2). Adicionalmente, el sensor de agua comprende una primera conexión a
corriente (2.1) para inyección de una primera corriente al primer electrodo (1.1), una segunda conexión a corriente (2.2) para inyección de una segunda corriente al segundo electrodo (1.2), una primera conexión a tierra (3.1) para conexión del primer electrodo (1.1) a tierra, una segunda conexión a tierra (3.2) para conexión del segundo electrodo (1.2) a tierra, un primer conmutador (4.1) dispuesto en la primera conexión a tierra (3.1) y un segundo conmutador (4.2) dispuesto en la segunda conexión a tierra (3.2).
Adicionalmente, el sensor de agua comprende un circuito de inyección de corriente (5) conectado al primer electrodo (1.1) y al segundo electrodo (1.2) mediante la primera conexión a corriente (2.1) y la segunda conexión a corriente (2.2), respectivamente. El circuito de inyección de corriente (5) está configurado de forma que inyecta la primera corriente al primer electrodo (1.1) y la segunda corriente al segundo electrodo (1.2), siendo la primera corriente y la segunda corriente iguales.
De acuerdo con esto, el circuito de inyección de corriente (5) es un espejo de corriente. Así, la primera corriente y la segunda corriente son de un valor nominal igual. Preferentemente, la primera corriente y la segunda corriente son de corriente continua.
El sensor de agua carece de conmutadores en la primera conexión a corriente (2.1) y en la segunda conexión a corriente (2.2). Es decir, mediante la primera conexión a corriente (2.1) y la segunda conexión a corriente (2.2), el primer electrodo (1.1) y el segundo electrodo (1.2) respectivamente están directamente conectados al circuito de inyección de corriente (5).
El sensor de agua está configurado para alternar la conexión a tierra entre el primer electrodo (1.1) y el segundo electrodo (1.2). Para esto, el sensor de agua comprende un controlador, no mostrado en la figura 1, configurado para abrir y cerrar el primer conmutador (4.1) y el segundo conmutador (4.2) de manera alternada. Cuando el primer conmutador (4.1) se encuentra cerrado, es decir el primer electrodo (1.1) conectado a tierra, el segundo conmutador (4.2) se encuentra abierto, es decir el segundo electrodo (1.2) no se encuentra conectado a tierra. Así, cuando el primer conmutador (4.1) se encuentra abierto, el segundo conmutador (4.2) se encuentra cerrado.
Los dos electrodos (1.1, 1.2) están permanentemente conectados al circuito de inyección de corriente (5) y el circuito de inyección de corriente (5) está permanentemente inyectando la primera corriente y la segunda corriente, sin embargo cada uno de los dos electrodos (1.1,
1.2) recibe la inyección de corriente de manera discontinua o alternada. Siendo un ciclo de
medida establecido como una apertura y un cierre de cada uno de los dos conmutadores
(4.1, 4.2), en cualquier semiciclo o medio ciclo de medida sólo se inyecta corriente eléctrica
de los dos electrodos (1.1, 1.2) al que dispone de su correspondiente conmutador (4.1, 4.2)
abierto.
De acuerdo con esto, en una primera fase se inyecta corriente eléctrica a un medio en el
que se encuentran dispuestos los dos electrodos (1.1, 1.2) desde el circuito de inyección de
corriente (5) a través del primer electrodo (1.1) al estar el primer conmutador (4.1) abierto,
mientras que el segundo electrodo (1.2) está conectado a tierra o masa al estar el segundo
conmutador (4.2) cerrado. En una segunda fase se inyecta corriente eléctrica al medio a
través del segundo electrodo (1.2) al estar el segundo conmutador (4.2) abierto, mientras
que el primer electrodo (1.1) está conectado a tierra o masa al estar el primer conmutador
(4.1) cerrado. De esta forma, la función de ánodo y cátodo de los dos electrodos (1.1, 1.2) se va alternando en cada una de las fases las cuales se repiten de manera sucesiva. Esta
alternancia alarga la vida útil del sensor de agua.
Estando el sensor de agua instalado en el filtro de gasóleo, y los dos electrodos (1.1, 1.2)
sumergidos en el medio almacenado en una zona de decantación de agua de dicho filtro, los
dos electrodos (1.1, 1.2) y el medio forman un sistema. Este procedimiento conlleva
cortocircuitar el circuito de inyección de corriente (5) a tierra o masa. Dicho cortocircuito es
asumido al tratarse el valor nominal de la primera corriente y la segunda corriente de un
valor bajo de forma que no produce ninguna disipación de potencia apreciable a través del
conmutador (4.1, 4.2) a través del cual se deriva a tierra o masa, así como tampoco una
elevación apreciable de la tensión que cae en dicho conmutador (4.1, 4.2), que pueda
interferir en la tensión del citado sistema y en la evaluación de la tensión de medida o
discriminación que determina la presencia de agua.
El hecho de que siempre esté fluyendo corriente eléctrica puede asimismo resultar ventajoso
desde el punto de vista de eliminación de transitorios de conmutación no deseados, así
como de una reducción de las perturbaciones eléctricas radiadas al ambiente.
Claims (3)
1. - Sensor de agua para detección de agua en filtros de gasóleo, que comprende:
- un primer electrodo (1.1) y un segundo electrodo (1.2) disponibles en un medio almacenado en una zona de decantación de agua del filtro de gasóleo;
- una primera conexión a tierra (3.1) para conexión del primer electrodo (1.1) a tierra; - una segunda conexión a tierra (3.2) para conexión del segundo electrodo (1.2) a tierra;
- un primer conmutador (4.1) dispuesto en la primera conexión a tierra (3.1);
- un segundo conmutador (4.2) dispuesto en la segunda conexión a tierra (3.2); caracterizado por que adicionalmente comprende:
- una primera conexión a corriente (2.1);
- una segunda conexión a corriente (2.2); y
- un circuito de inyección de corriente (5) conectado al primer electrodo (1.1) y al segundo electrodo (1.2) mediante la primera conexión a corriente (2.1) y la segunda conexión a corriente (2.2) respectivamente;
donde el circuito de inyección de corriente (5) está configurado para inyectar la primera corriente al primer electrodo (1.1) y la segunda corriente al segundo electrodo (1.2), siendo la primera corriente y la segunda corriente iguales, siendo inyectables la primera corriente y la segunda corriente al medio.
2. - Sensor de agua según la reivindicación 1, caracterizado por que el circuito de inyección de corriente (5) es un espejo de corriente.
3.- Sensor de agua según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que adicionalmente comprende un controlador configurado para actuar alternativamente en el primer conmutador (4.1) y el segundo conmutador (4.2) de forma que se alterna la conexión a tierra del primer electrodo (1.1) y el segundo electrodo (1.2).
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