ES2827289T3

ES2827289T3 - Sistema de medición del nivel de gas líquido

Info

Publication number: ES2827289T3
Application number: ES17461616T
Authority: ES
Inventors: Marek Gabrys
Original assignee: Aiut Sp Z O O
Current assignee: Aiut Sp Z O O
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: BR102018069869A2; AU2018229439B2; CA3018242A1; EP3462144A1; BR102018069869B1; AU2018229439A1; EP3462144B1; CN109579947A; US10724893B2; PL3462144T3; US20190101433A1; CN109579947B

Abstract

Un sistema de medición del nivel de gas líquido para su uso en un depósito de gas líquido y diseñado para cooperar con un cabezal del medidor de nivel de flotador montado en el depósito de gas líquido y hecho de material magnéticamente inerte, comprendiendo el sistema : un módulo de marcador (1) que se puede fijar al cabezal del medidor de nivel de flotador y que comprende: un cuerpo de módulo de marcador (101) tiene su cara inferior conformada con el fin de ser montado en el cabezal del medidor de nivel, un elemento rotativo indicador dispuesto en el cuerpo del módulo de marcador (101) y que sirve para la indicación visual del nivel de gas líquido en el depósito, al menos un imán de marcador (103) dispuesto debajo del elemento rotativo indicador, por lo que el citado al menos un imán de marcador (103) y el elemento rotativo indicador están dispuestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del citado imán de marcador (103) corresponde, por lo menos, al ángulo de rotación del elemento rotativo indicador, una escala de volumen (108) de depósito de forma circular y ajustada para cooperar con el elemento rotativo indicador de manera que indique el porcentaje del volumen del depósito ocupado por el gas líquido, y una tapa (105) de módulo de marcador provista en su cara superior de, por lo menos, un elemento de conexión, por lo que al menos parte de la tapa (105) de módulo de marcador de la zona periférica está hecha de un material transparente, y un módulo de sensor (2) conectado de forma liberable al módulo de marcador (1) y que comprende: una carcasa (201) provista de al menos un elemento de conexión correspondiente a el al menos un elemento de conexión de la tapa (105) del módulo de la marcador y que está adaptado para formar una conexión liberable con el al menos un elemento de conexión de la tapa (105) del módulo de marcador, un módulo electrónico (203) compuesto por un sensor de efecto Hall y un módulo de radio, una batería (204) conectada al módulo electrónico (203), una antena (205) conectada al módulo de radio caracterizado porque el módulo de marcador (1) comprende también un imán de guía cilíndrico (104) dispuesto sobre el elemento rotativo indicador y que coopera con el citado imán de marcador (103), por lo que el citado imán de marcador (103), el elemento rotativo indicador y el imán de guía cilíndrico (104) están dispuestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del citado imán de marcador (103) corresponde al ángulo de rotación tanto del elemento rotativo indicador como del imán de guía cilíndrico (104).

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de medición del nivel de gas líquido

Campo técnico

La presente invención se refiere a un sistema de medición del nivel de gas líquido para su uso en un depósito de gas líquido y que está diseñado para cooperar con un cabezal del medidor de nivel de flotador montado en el depósito de gas líquido. El sistema permite la transmisión inalámbrica de datos de medición a una localización remota.

Técnica anterior

El GLP se utiliza en varios tipos de instalaciones industriales así como en los hogares. Desde el punto de vista de un proveedor de gas, la adquisición de nuevos clientes y el mantenimiento de los antiguos requiere un control continuo del consumo real de gas, así como del nivel de gas en los depósitos. Estas mediciones se llevan a cabo periódica mente en ciclos predeterminados o bajo demanda, mientras que los resultados de las mediciones se determinan por medio la inspección visual de los marcadores de indicación rotativos proporcionados en los cabezales de medición montados en los depósitos o son transmitidos telemétricamente.

En los medidores de nivel de flotación mecánicos que se utilizan comúnmente hoy en día, un elemento que flota en la superficie de un gas líquido (u otro medio líquido) está dispuesto sobre un brazo rotativo provisto de un engranaje que transforma la rotación del brazo en un eje horizontal en una rotación correspondiente de un elemento dispuesto verticalmente alrededor de un eje vertical. En el punto más alto del elemento vertical rotativo, a una distancia posi blemente pequeña del cabezal del medidor de nivel del flotación hecho de un material inerte magnéticamente y que cierra herméticamente la abertura del depósito, se dispone un imán, de manera que el campo magnético cambia de dirección correspondiente a la rotación del elemento vertical. En el cabezal del medidor de nivel de flotador se monta un marcador magnético, una escala que define el grado de llenado del depósito en forma de un marcador magnéti co. Un elemento rotativo como un disco marcador o un puntero del medidor está cambiando su posición de acuerdo con los cambios de la dirección del campo magnético, y así muestra la posición del elemento flotante correspondien te al medio líquido presente en el depósito. Tales medidores de nivel de flotador se consideran fiables debido a su construcción mecánica relativamente sencilla, pero requieren una inspección visual directa del marcador para obte ner el estado real del nivel de gas.

El documento US 2004/0079152 A1 desvela un sistema eléctrico para medir la cantidad de gas líquido en un depósi to, comprendiendo el sistema un conjunto de sensores magnéticos, un módulo de medición de temperatura provisto de un microprocesador con un módulo de radio, en el que transductores magneto - resistivos de campo magnético son utilizados, teniendo una sensibilidad superior a la de los sensores de efecto Hall (pueden determinar campos menores), pero pueden medir solamente rangos pequeños de campos. El módulo de radio permite enviar los resul tados de las mediciones a una localización remota. Sin embargo, incluso el uso de unos pocos sensores magnéticos dispuestos a varias distancias desde el imán no garantiza una operación fiable en el caso de varios tipos de indica dores de nivel.

El documento US 2006/243345 A1 desvela un sistema inalámbrico de monitorización del nivel de los depósitos que utiliza un sensor de efecto Hall y que tiene una estación base con un control de estado de batería conectado a un módulo de radio.

Además, en el documento US 2004/0129075 A1 se desvela un sistema de detección remota del nivel de fluido, en el que un circuito electrónico basado en un microcontrolador que comprende un sensor de campo magnético (tal como el GMR AA002-02 disponible en la NVE Corporation) detecta la orientación del campo magnético generado por un único imán permanente dentro del mecanismo de medición existente. El sistema incluye un módulo de depósito que comprende una carcasa, una tapa de batería, unidades de batería, un microcontrolador, una placa de circuito, un transmisor de RF, un sensor magnético, una banda de sujeción, cables de conexión eléctrica, un conmutador mo mentáneo, un inclinómetro eléctrico, una pantalla de cristal líquido, un oscilador de reloj y un regulador de voltaje. La carcasa del módulo de depósito está dimensionada para ajustarse sobre el medidor del depósito preexistente y se fija al medidor por medio la banda de sujeción. El medidor se monta en la parte superior del depósito por medio de pernos de montaje, conectando la carcasa del medidor al depósito, y la cara del medidor comprende una simple brújula que sigue la posición del imán.

Además, el documento US 2009/0243863 A1 desvela un monitor celular de nivel de depósito para gas licuado y líquidos criogénicos, estando configurado el monitor para ser unido magnéticamente al depósito de combustible y está conectado operativamente a un módulo de efecto Hall.

El documento US 2009/0160674 A1 desvela un sistema de telemetría inalámbrica que consiste en un sensor (como el habitual de efecto Hall) que genera una señal eléctrica indicativa del nivel y/o uso, un transmisor inalámbrico que transforma esta señal en una señal compatible con el protocolo de transmisión Wi-Fi (802.11a/b/g/n), y un enrutador inalámbrico Wi-Fi que recibe esta señal WiFi y la almacena en un ordenador central para su posterior transmisión a un ordenador servidor situado en una localización distante a través de la Internet pública.

Además, en el documento US 6.679.116 B2 de describe un medidor de nivel de líquido, incluyendo un conjunto de marcador que tiene un imán con forma y un detector magnético extraíble con un sensor de efecto Hall. En este con junto, el sensor de efecto Hall está conectado a un marcador con un cable. Además, la medición del campo magné tico se basa en la detección de la rotación de un imán con forma que se acopla magnéticamente a un imán (medi dor) de depósito que rota en respuesta a los movimientos del brazo flotante.

El documento US 8.294.457 B2 desvela un conjunto de codificador magnético rotativo que comprende una disposi ción de sensor de campo magnético, un imán rotativo dispuesto en posición adyacente a la disposición de sensor de campo magnético y que tiene un campo magnético que es sensible por la disposición de sensor de campo magnéti co, y un eje codificador rotativo que efectúa la rotación del imán rotativo sin contactar con el imán rotativo.

En el documento US 6.564.632 B2 un conjunto de medidor de nivel de líquido que incluye un conjunto de marcador que tiene un imán con forma y un detector magnético removible con un sensor magnético, preferiblemente un sensor Hall. El conjunto de marcador puede proporcionar tanto una señal de salida visual como eléctrica relacionada con el nivel de líquido medido por el conjunto de medidor. El imán con forma tiene un grosor variable que, en cooperación con el sensor Hall, proporciona una señal de salida lineal del detector de más de 270 grados. La cubierta del conjun to de marcador está provista de una cubierta que tiene un casquillo de tipo canal adaptado para recibir un detector que contiene un sensor Hall conectado por un cable eléctrico a dispositivos externos.

A pesar de los numerosos sistemas de medición del nivel de gas líquido que utilizan sensores de campo magnético y transmiten de forma inalámbrica los resultados de la medición a una localización remota, existe una necesidad constante de mejoras adicionales. Las áreas de mejora implican la optimización del equilibrio entre la sensibilidad y el rango de medición de un sensor de campo magnético, la eliminación de los elementos propensos a sufrir daños (tales como los cables que conectan los módulos componentes del sistema de medición), el aumento de la seguri dad en la utilización de los sistemas de medición del nivel de gas líquido y también la reducción de los costes de fabricación e instalación de esos dispositivos de medición inteligentes.

Las cuestiones de seguridad que se han mencionado más arriba incluyen el siguiente problema. Varios dispositivos de medición inteligentes de nivel de gas líquido de la técnica anterior están formados con el fin de ser montados en un cabezal del medidor de nivel de flotador en lugar de un simple medidor de marcador mecánico, que requieren una inspección visual. Por lo general, una instalación de este tipo se realiza por medio dos tornillos en cruz que pasan a través de dos orejetas correspondientes proporcionadas en la parte inferior de la carcasa del dispositivo y que enca jan en los orificios roscados respectivos del cabezal del medidor de nivel. Muchos usuarios finales tienden a sustituir los medidores de marcador analógicos por tales dispositivos por sí mismos, utilizando herramientas inadecuadas (tales como herramientas multiuso en lugar de destornilladores específicos) o incluso manipulando erróneamente otros tornillos (tales como los tornillos hexagonales (interiores) comúnmente utilizados para fijar el cabezal del medi dor de nivel a un depósito). Esto implica un mayor riesgo de dañar los dispositivos, desobturar los depósitos, des mantelar el medidor y liberar el gas, lo que eventualmente puede resultar en una explosión. Así pues, los actuales inventores han observado e identificado la necesidad de proporcionar un sistema que permita a los usuarios finales cambiar fácilmente los dispositivos de los sensores (por ejemplo, para sustituir baterías o módulos electrónicos da ñados), eliminando al mismo tiempo la necesidad de desmontar o montar módulos conectados directamente a un depósito de gas líquido a presión.

Sumario de la invención

El problema objetivo resuelto por la presente invención puede formularse de esta manera como un sistema de medi ción del nivel de gas líquido para su uso en un depósito de gas líquido y que está diseñado para cooperar con un cabezal del medidor de nivel de flotador montado en el depósito de gas líquido, por lo que los problemas que se han mencionado más arriba asociados con el uso de dispositivos de la técnica anterior podrían superarse de manera relativamente sencilla y efectiva en costo.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a un sistema de medición del nivel de gas líquido para su uso en un depósito de gas líquido y diseñado para cooperar con un cabezal del medidor de nivel de flotador montado en el depósito de gas líquido y hecho de material magnéticamente inerte, en el que el sistema comprende:

un módulo de marcador que se puede unir al cabezal del medidor de nivel de flotador y que comprende: un cuerpo de módulo de marcador que tiene su cara inferior conformada para ser montada en el cabezal del medidor de nivel,

un elemento rotativo indicador dispuesto en el cuerpo del módulo de marcador y que sirve para la indicación visual del nivel de gas líquido en el depósito,

al menos un imán de marcador dispuesto debajo del elemento rotativo indicador, por lo que el citado al menos un imán de marcador y el elemento rotativo indicador están dispuestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común el ángulo de rotación del ci tado imán de marcador corresponde al ángulo de rotación del elemento rotativo indicador, una escala de volumen del depósito de forma circular y ajustada para cooperar con el elemento ro tativo indicador, de manera que indique el porcentaje del volumen del depósito ocupado por el gas líquido,

y una tapa de módulo de marcador provista en su cara superior con al menos un elemento de co nexión, por lo que al menos parte de la zona periférica de la tapa del módulo de marcador está constituida por un material transparente, y

un módulo de sensor conectado de manera liberable al módulo de marcador y que comprende:

una carcasa provista de al menos un elemento de conexión correspondiente al elemento de cone xión de la tapa del módulo de marcador y adaptada para formar una conexión liberable con al me nos un elemento de conexión de la tapa del módulo de marcador,

un módulo electrónico que comprende un sensor de efecto Hall y un módulo de radio, una batería conectada al módulo electrónico, una antena conectada al módulo de radio, en el que el módulo de marcador comprende también un imán de guía cilindrico dispuesto sobre el elemento rotativo indicador y cooperando con el citado al menos un imán de marcador, en el que el citado al menos un imán de marcador, el elemento rotativo indicador y el imán de guía cilindrico están dis puestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del citado al menos un imán de marcador corresponde al ángulo de rotación de ambos elemento rotativo indicador e imán de guía cilíndrico.

Los actuales inventores han logrado una mejora significativa en lo que se refiere a la seguridad de uso al proporcio nar el sistema en forma de dos módulos conectados de forma liberable, es decir, el módulo de marcador y el módulo de sensor reemplazable. El módulo de marcador de la presente invención está diseñado para ser montado en el cabezal del medidor de nivel de flotador. Por regla general, esto se hará una sola vez, ya sea por un fabricante/proveedor de depósitos de gas líquido o por un servicio autorizado. Una vez montado, el módulo de marcador de la presente invención no tiene que ser retirado por el usuario que desee cambiar el módulo de sensor. Toda la acti vidad que se requiere del usuario es conectar (en particular, por encaje a presión) el módulo de sensor liberable a un elemento de conexión dedicado (por ejemplo, un casquillo) dispuesto en la cara superior de la tapa del módulo de marcador. Para intercambiar los módulos de sensor, se debe liberar la conexión (preferiblemente de tipo de encaje a presión) entre el módulo de marcador y el módulo de sensor, el antiguo módulo de sensor debe separarse del ele mento de conexión situado en la cara superior de la tapa del módulo de marcador (por ejemplo, retirarlo del casqui llo) y sustituirlo por uno nuevo, que se volverá a conectar al módulo de marcador en una operación sencilla que no requiere ni formación especial ni herramientas de ningún tipo.

Se debe hacer notar que no se necesitan cables eléctricos ni conmutadores para conectar ambos módulos, es decir, el módulo de marcador y el módulo de sensor liberable. Esto hace que el sistema de la presente invención sea más simple, más fácil de usar, mucho más resistente a los daños y menos costoso.

Otra ventaja adicional del sistema modular de la presente invención es que utilizando el mismo estándar de conexión liberable se pueden utilizar diferentes módulos de sensor con el mismo módulo de marcador, lo que contribuye en gran medida a facilitar el ajuste del sistema a los sistemas de medición inteligente basados en loT en constante desarrollo y utilizando diversos estándares de transmisión de datos, tales como LoRa WAN o Sigfox.

El módulo de marcador ajustado para ser instalado en el cabezal del medidor de nivel, además de la cooperación con el módulo de sensor reemplazable (para generar señales de salida de medición que pueden ser transmitidas por radio de forma inalámbrica a una localización remota) es totalmente capaz de realizar las funciones del conjunto de marcador mecánico, es decir, de permitir la determinación mecánica independiente del nivel de gas líquido en el depósito. Al menos parte de la zona periférica de la tapa del módulo de marcador está hecha de un material transpa rente (tal como el policarbonato), lo que permite la inspección visual del nivel real de gas. Por razones de seguridad, en los depósitos de GLP se requiere la posibilidad de una inspección visual del nivel real de gas en el depósito, que dependa únicamente de elementos mecánicos y que, por lo tanto, proporcione una alternativa para cualquier dispo sitivo electrónico utilizado para las mediciones y la transmisión inalámbrica de datos.

Además, los actuales inventores han descubierto que el suministro de un imán de guía cilíndrico adicional situado entre el imán del marcador (cuyo movimiento es detectado por un sensor de campo magnético en un módulo de marcador típico) y el sensor de campo magnético, permite lograr un buen equilibrio entre la sensibilidad y el rango de medición de un sensor de campo magnético. En general, para detectar los cambios de campo magnético con suficiente precisión, un sensor de campo magnético tiene que cooperar con un imán de marcador cuidadosamente seleccionado y dispuesto a una distancia determinada con precisión. Cuando un imán de marcador y un imán de guía se combinan en un módulo de marcador, uno de ellos mantiene el acoplamiento magnético y el otro proporcio na un mejor posicionamiento. En tal caso, un sensor de efecto Hall que proporciona un rango de campo magnético medido más amplio que el de los sensores magneto - resistivos, puede utilizarse como sensor de campo magnético sin un deterioro significativo de la sensibilidad. Esto contribuye a un funcionamiento más equilibrado y fiable. Más específicamente, el rendimiento óptimo del sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la invención en términos de proporcionar equilibrio entre la sensibilidad y el rango de medición se considera que es el resultado de una combinación de al menos tres imanes, a saber, el imán de accionamiento (maestro), al menos un imán de marcador (esclavo primario) y el imán de guía (esclavo secundario). Los dos primeros, es decir, el imán de acciona miento y el imán de marcador están acoplados magnéticamente. A su vez, el imán de marcador y el imán de guía (que están dispuestos en los lados opuestos del elemento medidor rotativo) además de estar acoplados magnética mente están fijados en el eje rotativo común. De esta manera, el módulo de marcador comprende también un imán de guía cilíndrico dispuesto sobre el elemento rotativo indicador y que coopera con el imán o los imanes de marca dor, por lo que el imán o los imanes de marcador, el elemento rotativo indicador y el imán de guía cilíndrico están dispuestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del imán o de los imanes de marcador corresponde al ángulo de rotación tanto del elemento rotativo indicador como del imán de guía cilíndrico. Esta combinación contribuye a aumentar la sensibilidad y permite mayores tolerancias con respecto al posicionamiento mutuo de los elementos del sistema.

En una realización preferida del sistema de acuerdo con la invención, la conexión liberable formada por los elemen tos de conexión tanto de la tapa del módulo de marcador como de la carcasa es una conexión de encaje a presión. Una conexión de este tipo puede ser implementada en un número de distintas realizaciones, variando las formas de los elementos de conexión del módulo de marcador y los elementos de conexión correspondientes del módulo de sensor, pero realizando en cada caso el principio de la conexión liberable por medio un encaje a presión, siendo así simple y sin necesidad de herramientas. En una de realizaciones preferidas de este tipo, el elemento de conexión de la tapa del módulo de marcador está formado como un casquillo que tiene medios de aplicación, y la carcasa de módulo de sensor en su parte más baja está formada como el elemento de conexión que se ajusta a la forma interior del casquillo y está provista de medios de aplicación que corresponden al medio de aplicación del casquillo.

En otra realización preferida, el elemento rotativo indicador es un disco de marcador, que en su superficie orientada al imán de guía cilíndrico, está provisto periféricamente con la escala de volumen del depósito. La escala de volu men del depósito muestra el porcentaje de la capacidad del depósito (volumen). Esta realización preferida compren de dos variantes. En una variante un único imán de marcador está dispuesto axialmente debajo del disco de marca dor, mientras que en otra variante dos imanes de marcador están dispuestos simétricamente debajo del disco de marcador.

En todavía otra realización preferida del sistema de acuerdo con el elemento rotativo de indicación de la invención, es un puntero de medidor, y la escala de volumen del depósito se forma como un inserto circular fijado dentro del cuerpo del módulo de marcador que está orientado hacia el imán del marcador.

Preferiblemente, el cuerpo del módulo de marcador y la tapa del módulo de marcador están conectados uno a la otra por medio de un pegamento, ya que esto permite proporcionar la durabilidad y la resistencia a la intemperie requeri das. Otros procedimientos, tales como la soldadura por ultrasonidos o el uso de una junta elástica adicional, pueden considerarse también como alternativa o complemento del pegado. La tapa del módulo de marcador puede estar hecha de cualquier material transparente resistente a los golpes, tal como el policarbonato.

En una realización opcional, la conexión entre la tapa del módulo de marcador y la carcasa del módulo de sensor es obturada adicionalmente, por ejemplo, para evitar cualquier manipulación no autorizada.

Breve descripción de los dibujos

Las representaciones preferidas de la presente invención se presentan de manera más detallada con referencia al dibujo adjunto, en el que:

la figura 1 muestra una vista en despiece ordenado de una realización preferida del sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la invención;

la figura 2 muestra una vista en despiece ordenado de una alternativa preferida de la realización del sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la invención;

la figura 3 muestra una vista en despiece ordenado de una realización preferida del módulo de marcador con un disco de marcador rotativo;

la figura 4 muestra una vista en despiece ordenado de una realización alternativa preferida del módulo de marcador con un puntero de medidor rotativo;

la figura 5 muestra una vista superior del sistema de la figura 2;

la figura 6 muestra una vista en perspectiva de una realización preferida del módulo de sensor en estado montado;

las figuras 7a, 7b muestran dos realizaciones alternativas de la disposición de los imanes de marcador con respecto al disco de marcador.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Las figuras 1 y 2 muestran dos realizaciones preferidas del sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la invención. El sistema comprende dos módulos conectados uno al otro de manera liberable. El primer módulo, es decir, el módulo de marcador 1, se puede unir al cabezal del medidor de nivel de flotador de un depósito de gas líquido (que no se muestra). El módulo de marcador 1 comprende un cuerpo 101 de módulo de marcador con su cara inferior perfilada para ser montada en el cabezal del medidor de nivel (que no se muestra). El cuerpo 101 del módulo de marcador en su periferia está provisto de dos orejetas que se extienden hacia afuera y están dispuestas en forma opuesta una con respecto a la otra. Estas orejetas sirven para aceptar tornillos (típicamente tornillos en cruz), fijando el cuerpo 101 del módulo de marcador al cabezal del medidor de nivel. El módulo de marcador 1 com prende también una tapa 105 del módulo de marcador, que en su cara superior tiene un casquillo 106. La tapa 105 del módulo de marcador, al menos en la zona exterior del casquillo 106, es de material transparente, lo que permite la inspección visual del nivel de gas líquido. A continuación se explican más detalles de los componentes del módulo de marcador 1 contenidos en el espacio entre el cuerpo 101 del módulo de marcador y la tapa 105, con referencia a dos realizaciones alternativas del módulo de marcador 1, que se muestran en las figuras 3 y 4, respectivamente. Como se ha mencionado más arriba, las figuras 3 y 4 muestran dos realizaciones alternativas del módulo de marca dor 1 de la invención. En ambas realizaciones entre el cuerpo 101 del módulo de marcador y la tapa 105 del módulo de marcador se incluyen los siguientes elementos : un elemento rotativo indicador, un imán de marcador único 103, un imán de guía cilíndrico 104, una escala de volumen 108 del depósito y un inserto de posicionamiento 109. El elemento rotativo indicador está dispuesto en el cuerpo 101 del módulo de marcador y sirve para la indicación visual del nivel de gas líquido en el depósito. El imán de marcador 103 está dispuesto debajo del elemento rotativo indica dor y coopera con el imán de guía cilíndrico 104 dispuesto encima del elemento rotativo indicador. El imán de mar cador 103, el elemento rotativo indicador y el imán de guía cilíndrico 104 están dispuestos coaxialmente en el mismo eje rotativo vertical. La escala de volumen 108 del depósito tiene forma circular y está ajustada para cooperar con el elemento rotativo indicador de manera que indique el porcentaje del volumen del depósito ocupado por el gas líqui do. El inserto de posicionamiento 109 se encuentra entre el imán de guía cilíndrico 104 y la tapa 105 del módulo de marcador. La inserción de posicionamiento 109 está provista de una ventana 110 sobre parte de su superficie. En las dos realizaciones alternativas del módulo de marcador 1 que se muestran en las figuras 3 y 4, respectivamente, el casquillo 106 de la tapa 105 del módulo de marcador está provisto de un medio de aplicación 107.

En la realización preferida del módulo de marcador 1 que se muestra en la figura 3, el elemento rotativo indicador es un disco de marcador 102a, que en su superficie orientada hacia el imán de guía cilíndrico 104 está provisto periféri camente de la escala de volumen 108 del depósito. De esta manera, la inspección visual del nivel de gas líquido se basa en la determinación de la posición del disco de marcador portador de la escala 102a, que puede ser visto por un observador a través de la ventanilla de inspección 110 y la parte periférica transparente de la tapa 105 del módu lo de marcador fuera del casquillo 106.

En la realización alternativa del módulo de marcador 1 que se muestra en la figura 4, el elemento rotativo indicador es un puntero 102b del medidor, y la escala de volumen 108 del depósito se forma como un inserto circular fijado dentro del cuerpo 101 del módulo de marcador orientado hacia el imán de marcador 103. En este caso la inspección visual del nivel de gas líquido implica la determinación de la posición relativa del puntero 102b del medidor y de la escala 108 que se encuentra en la inserción circular fijada dentro del cuerpo 101 del módulo de marcador. Una vez más, esta posición relativa del puntero 102b del medidor y la escala 108 puede ser vista por un observador a través de la ventanilla de inspección 110 y la parte periférica transparente de la tapa del módulo de marcador 105 fuera del casquillo 106.

Volviendo a las figuras 1 y 2 que ilustran dos alternativas de realización preferente del sistema de acuerdo con la invención, el segundo módulo de ambas realizaciones preferentes es un módulo de sensor reemplazable 2. La figura 6 muestra una vista en perspectiva del módulo de sensor en estado montado. El módulo de sensor 2 comprende una carcasa 201, que en su parte inferior está formada para ajustarse a la forma interior del casquillo 106 del módulo de marcador 1, y que está provisto de un medio de aplicación 202 (que se muestra en la figura 6) que corresponde al medio de aplicación 107 del casquillo 106 y junto con ellos forma una conexión de encaje a presión liberable. Ade más, el módulo de sensor 2 comprende un módulo electrónico 203 que comprende el sensor de efecto Hall y el módulo de radio. Además, el módulo de sensor 2 comprende una batería 204 (tal como una batería de litio) conecta da al módulo electrónico 203. Tanto el módulo electrónico 203 como la batería 204 están dispuestos dentro de la carcasa 201. El módulo de sensor 2 comprende también una antena 205 conectada al módulo electrónico 203 y que se extiende fuera de la carcasa 201 a través de un pasaje provisto de una brida de obturación 206. En las figuras 1 y 2, el módulo de sensor 201 está compuesto por la tapa 201a. Sin embargo, la carcasa 201 también puede tener una forma diferente, siempre y cuando proporcione espacio seguro para el módulo electrónico 203, la batería 204 y otros elementos opcionales necesarios para realizar la función del módulo de sensor 2.

Una vez conectados, el cuerpo 101 del módulo de marcador y la tapa 105 del módulo de marcador encierran los elementos contenidos entre ellos de manera estanca y a prueba de condiciones atmosféricas. Del mismo modo, la cubierta 201 encierra el módulo electrónico 203 y la batería 204 de manera hermética e impermeable a las condicio nes atmosféricas. Preferentemente, todos estos elementos externos, es decir, el cuerpo 101 del módulo de marca dor, la tapa 105 y la carcasa 201 del módulo de sensor están hechos de un material resistente a los impactos, tal como el policarbonato, u otros materiales de propiedades similares. Esto permite utilizar el sistema de la invención para ser usado al aire libre en cualquier condición atmosférica durante todo el año y para proteger los otros elemen tos del sistema contra los daños mecánicos.

La figura 5 muestra una vista superior de la realización preferida del sistema de la figura 2. En esta orientación se ve claramente que la indicación del nivel de gas líquido en el depósito puede ser determinada de forma independiente por medio del módulo de sensor 2, que puede transmitir además los resultados de la medición a un lugar remoto por radio (la antena 205 que se extiende hacia arriba desde la carcasa del módulo de sensor 201 se muestra en la figura 5), y por medio la inspección visual del puntero de medidor 102b con respecto a la escala de volumen 108 de la cisterna visible a través de las ventanas transparentes 110 del inserto de posicionamiento 109 y la zona periférica transparente de la tapa 105 del módulo de marcador.

Además, la figura 7a muestra una realización preferida del sistema de acuerdo con la invención, en la que un único imán de marcador 103 está dispuesto axialmente debajo del disco de marcador 102a. En una realización alternativa que se muestra en la figura 7b, dos imanes de marcador 103' están dispuestos simétricamente debajo del disco de marcador 102a.

La operación del sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la invención es la siguiente. El medi dor de nivel de flotador instalado en el depósito de gas líquido convierte el nivel de gas líquido en el ángulo de rota ción del eje rotativo vertical conectado al medidor de nivel. Se proporciona un imán de accionamiento (que no se muestra) en el extremo superior del eje rotativo vertical del medidor de nivel. Este imán está encerrado generalmen te en la carcasa del medidor de nivel, hecha de material magnéticamente inerte. Puesto que el imán está fijado al eje rotativo, rota junto con el mismo. De esta manera el nivel de gas líquido en el depósito corresponde al ángulo de inclinación del campo magnético. El cabezal del medidor de nivel está conectada al depósito (comúnmente por me dio de tornillos hexagonales (interiores)). Es esencial para la utilización segura del depósito que esta conexión esté debidamente obturada. Por lo tanto, se recomienda no manipularla en absoluto, a menos que sea necesario. Como se ha explicado más arriba, el módulo de marcador 1 es montado una vez en el cabezal del medidor de nivel (por el fabricante del depósito o un servicio autorizado) y no es necesario desmontarlo durante el uso normal del depósito. Debido al acoplamiento magnético con el imán de marcador 103 (o imanes de marcador 103') dispuestos debajo del elemento rotativo indicador (ya sea en forma de disco de marcador 102a o del puntero 102b del medidor) la rotación del imán de accionamiento del medidor de nivel de flotador (imán maestro) provoca la rotación correspondiente del imán o imanes de marcador 103 (103') (imán o imanes esclavos). Puesto que el imán o los imanes de marcador 103 (103') y el elemento rotativo indicador están dispuestos de tal manera que durante la rotación alrededor del eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del imán o los imanes de marcador 103 (103') corresponde al ángulo de rotación del elemento rotativo indicador, cualquier rotación del imán de accionamiento resulta en la rotación co rrespondiente del elemento rotativo indicador alrededor del eje de rotación vertical. Los cambios de campo magnéti co resultantes de la rotación del imán esclavo, es decir, el imán o los imanes de marcador 103 (103') son detectados por el sensor de campo magnético del módulo de sensor 2. De acuerdo con la invención, el módulo de marcador comprende un imán de guía cilíndrico adicional 104 dispuesto axialmente sobre el elemento rotativo indicador. Este imán de guía cilíndrico 104 puede definirse como un imán esclavo secundario, que modifica el campo magnético generado por el imán o los imanes de marcador 103 (103') que actúa o actúan aquí como imán esclavo primario o imanes esclavos primarios con el fin de mejorar la calidad de la medición realizada por el módulo de sensor El imán de guía cilíndrico 104 se selecciona cuidadosamente para un nivel de campo magnético determinado, con el fin de permitir el funcionamiento adecuado del módulo de sensor 2.

Sin embargo, en un ejemplo que no es de acuerdo con la invención, también es posible proporcionar el módulo de sensor 2 de un tipo que muestra una capacidad de detección tan mejorada que no se requiere la ayuda del imán de guía 104. En un caso ejemplar de este tipo, el módulo de sensor 2 detecta los cambios en el campo magnético del imán o los imanes de guía 103 (103') solamente.

Preferiblemente, el módulo electrónico 203 utilizado en el sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la invención está basado en el concepto de loT (Internet de las Cosas). El módulo de sensor 2 basado en loT permite que los datos del nivel de gas líquido se transmitan periódicamente al servidor remoto del proveedor de servicios, lo que permite evitar el agotamiento de las existencias de combustible, mejorar la distribución y liberar al cliente/usuario final de la necesidad de supervisar el inventario de combustible. Los datos sobre el nivel de gas líqui do también pueden ser transmitidos periódicamente por el módulo 2 del sensor basado en la loT a la pantalla doméstica o a una aplicación móvil para permitir al cliente/usuario final comportarse de manera más eficiente desde el punto de vista energético, inspeccionar el funcionamiento adecuado del proveedor de combustible y negociar el precio de suministro en función del estado real del consumo de combustible. El uso del módulo electrónico 203 ba sado en la tecnología LoT está abriendo nuevas oportunidades de comunicación, mostrando ventajas tales como la reducción significativa de los costos de los dispositivos, el aumento de las oportunidades de redes de comunicación y la utilización de diferentes normas específicas de transmisión de datos, tales como LoRa WAN o Sigfox, de acuer do con las preferencias del usuario.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de medición del nivel de gas líquido para su uso en un depósito de gas líquido y diseñado para cooperar con un cabezal del medidor de nivel de flotador montado en el depósito de gas líquido y hecho de ma terial magnéticamente inerte, comprendiendo el sistema :

un módulo de marcador (1) que se puede fijar al cabezal del medidor de nivel de flotador y que comprende:

un cuerpo de módulo de marcador (101) tiene su cara inferior conformada con el fin de ser monta do en el cabezal del medidor de nivel,

un elemento rotativo indicador dispuesto en el cuerpo del módulo de marcador (101) y que sirve para la indicación visual del nivel de gas líquido en el depósito,

al menos un imán de marcador (103) dispuesto debajo del elemento rotativo indicador, por lo que el citado al menos un imán de marcador (103) y el elemento rotativo indicador están dispuestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del cita do imán de marcador (103) corresponde, por lo menos, al ángulo de rotación del elemento rotativo indica dor,

una escala de volumen (108) de depósito de forma circular y ajustada para cooperar con el elemento rotati vo indicador de manera que indique el porcentaje del volumen del depósito ocupado por el gas líquido, y una tapa (105) de módulo de marcador provista en su cara superior de, por lo menos, un elemento de co nexión, por lo que al menos parte de la tapa (105) de módulo de marcador de la zona periférica está hecha de un material transparente, y

un módulo de sensor (2) conectado de forma liberable al módulo de marcador (1) y que comprende: una carcasa (201) provista de al menos un elemento de conexión correspondiente a el al menos un ele mento de conexión de la tapa (105) del módulo de la marcador y que está adaptado para formar una cone xión liberable con el al menos un elemento de conexión de la tapa (105) del módulo de marcador, un módulo electrónico (203) compuesto por un sensor de efecto Hall y un módulo de radio, una batería (204) conectada al módulo electrónico (203), una antena (205) conectada al módulo de radio caracterizado porque el módulo de marcador (1) comprende también un imán de guía cilíndrico (104) dispues to sobre el elemento rotativo indicador y que coopera con el citado imán de marcador (103), por lo que el citado imán de marcador (103), el elemento rotativo indicador y el imán de guía cilíndrico (104) están dispuestos de tal manera que durante la rotación sobre el eje de rotación vertical común, el ángulo de rotación del citado imán de marcador (103) corresponde al ángulo de rotación tanto del elemento rotativo indicador como del imán de guía cilíndrico (104).

2. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la conexión liberable formada por los elementos de conexión de la tapa (105) del módulo de marcador y de la carcasa (201) es una conexión de encaje a presión.

3. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la reivindicación 2, en el que al menos un ele mento de conexión de la tapa del módulo de marcador (105) está formado como un casquillo (106) con medios de aplicación (107), y la carcasa del módulo de sensor (201) en su parte inferior está formada como el elemento de conexión que se ajusta a la forma interior del casquillo (106) y está provista de medios de aplicación (202) que corresponden a los medios de aplicación (107) del casquillo (106).

4. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el elemento rotativo indicador es un disco de marcador (102a), que en su superficie orientada al imán de guía cilíndrico (104) está provisto periféricamente de la escala de volumen (108) del depósito.

5. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la reivindicación 4, en el que un solo imán de marcador (103) está dispuesto axialmente debajo del disco de marcador (102a).

6. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dos imanes de marcador (103') están dispuestos simétricamente debajo del disco de marcador (102a).

7. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el elemento rotativo indicador es un puntero (102b) de medición y la escala de volumen (108) del depósito está formada como una inserción circular fijada en el interior del cuerpo (101) del módulo de marcador orientado hacia el citado al me nos un imán de marcador (103).

8. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el cuerpo (101) del módulo de marcador y la tapa (105) del módulo de marcador están conectados uno a la otra por medio de un pegamento.

9. El sistema de medición del nivel de gas líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que se obtura la conexión entre la tapa (105) del módulo de marcador y la carcasa (201) del módulo de sensor.