ES2836146T3 - Procedimiento y dispositivo para monitorizar el flujo de un líquido - Google Patents

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Abstract

Un procedimiento para monitorizar el flujo de un líquido y el funcionamiento de un dispositivo electrónico transportado por un aparato provisto de una turbina (17) que puede de ser rotada por el flujo de un fluido, de un generador de corriente (22) que comprende un rotor conectado en rotación a dicha turbina y un estator y que suministra una corriente alterna sustancialmente sinusoidal y un medio, de detección de al menos una posición angular determinada de dicha turbina, que emite un pulso eléctrico cada vez que la turbina pasa por esta posición angular, el procedimiento de monitorización se caracteriza por: dicho medio de detección comprende un comparador (29) capaz de emitir dicho pulso eléctrico (Ir) cada vez que el valor de la corriente alterna procedente del generador de corriente (22) supere un umbral de corriente (Sc), un volumen elemental (Ve) es igual al volumen que fluye entre dos pulsos sucesivos, comprendiendo el procedimiento: incrementar un contador de pulsos eléctricos (32) cada vez que el medio de detección emite un pulso eléctrico (Ir), fijar, a partir de un valor original, valores de umbral para el número de pulsos y activar selectivamente un medio de advertencia (28) para emitir diferentes señales de advertencia cuando el número de pulsos emitidos por el contador de pulsos, correspondiente a dicho volumen elemental (Ve) multiplicado por este número de pulsos emitidos, se encuentran dentro de intervalos de valores determinados por dichos umbrales de valores.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para monitorizar el flujo de un líquido
La presente invención se refiere al campo de los aparatos para controlar o monitorizar el flujo de un fluido, tal como el agua en conductos de instalaciones domésticas o industriales.
La solicitud de patente europea EP 2 158972 describe un cabezal de ducha provisto de una turbina capaz de girar bajo el efecto de la corriente de agua y de un generador impulsado por rotación por esta turbina para producir una corriente de alimentación eléctrica de energía eléctrica de un circuito electrónico y diodos electroluminiscentes. El circuito electrónico incluye un sensor de temperatura del agua y un regulador de corriente de alimentación de los diodos electroluminiscentes para que el efecto visual de estos últimos varíe con la temperatura del agua.
La solicitud de patente francesa FR 2960638 describe un sistema de control de caudal de un fluido, que comprende un circuito electrónico capaz de medir, a través de una turbina impulsada por el fluido, el caudal del fluido y advertir de la posible existencia de un caudal excesivo del fluido, más allá de un valor predeterminado, para cerrar una válvula. Este sistema incluye una batería de alimentación que permite que el circuito electrónico funcione de forma autónoma. La turbina está conectada a un generador de corriente para cargar la batería exclusivamente.
La solicitud de patente en Estados Unidos US 2003/0233885 describe un dispositivo de control y medición para un fluido, que comprende un circuito electrónico capaz de calcular el volumen de fluido consumido a partir de una señal de un sensor de rotación de una turbina impulsada por el fluido. Se muestran el caudal de fluido y el volumen consumido. Asimismo, se registra un volumen máximo y cuando se consume este volumen determinado, se muestra una señal y se cierra una válvula.
La patente de Estados Unidos US 4.936.508 describe un dispositivo para controlar el volumen de agua de un cabezal de ducha, en el que los caudales de agua se comparan sucesivamente con una tabla registrada para determinar los volúmenes acumulados de flujo de agua que, en comparación con los volúmenes predeterminados, permiten el control de una alarma.
Se propone un procedimiento para monitorizar el flujo de un líquido y para el funcionamiento de un dispositivo electrónico transportado por un aparato provisto de una turbina que el flujo de un fluido pueda hacerla girar, de un generador de corriente que comprende un rotor conectado en rotación a dicha turbina y un estator y que suministra una corriente alterna sustancialmente sinusoidal y un medio para detectar al menos una posición angular determinada de dicha turbina, que emite un pulso eléctrico cada vez que la turbina pasa por esta posición angular, comprendiendo dichos medios de detección un comparador capaz de emitir dicho pulso eléctrico cada vez que el valor de la corriente alterna del generador de corriente pasa por encima de un umbral de corriente, siendo un volumen elemental igual al volumen transcurrido entre dos pulsos sucesivos.
El procedimiento comprende: incrementar un contador de pulsos eléctricos cada vez que los medios de detección emiten un pulso eléctrico; fijar, a partir de un valor original, valores umbral para el número de pulsos; y activar selectivamente un medio de advertencia para emitir diferentes señales de advertencia cuando el número de pulsos sale del contador de pulsos, correspondiente a dicho volumen elemental multiplicado por este número de pulsos emitidos, se encuentran dentro de intervalos de valores determinados por dichos umbrales de valores.
El procedimiento puede comprender: restablecer el contador de pulsos a dicho valor original después de un período de tiempo predeterminado cuando el valor del número de pulsos emitidos por el contador de pulsos permanece igual durante este período.
El procedimiento puede comprender: calcular en tiempo real la frecuencia de dichos pulsos; y suministrar energía eléctrica a los medios de advertencia según esta frecuencia calculada.
Dichos medios de advertencia pueden ser alimentados con energía eléctrica en función de la velocidad de rotación de dicha turbina.
El generador de corriente eléctrica puede conectarse a un acumulador de energía eléctrica a través de un punto de alimentación común para suministrar energía eléctrica y el dispositivo electrónico puede incluir al menos un primer grupo de circuitos y un segundo grupo de circuitos. Entonces, el procedimiento puede comprender: detectar en tiempo real el valor de la velocidad de rotación de la turbina; suministrar energía eléctrica a través de dicho punto común al primer grupo de circuitos y al segundo grupo de circuitos si el valor de la velocidad de rotación es mayor o igual que un umbral de velocidad; y suministrar energía eléctrica a través de dicho punto común solo a dicho primer grupo de circuitos si el valor de la velocidad de rotación es menor que dicho umbral de velocidad.
También hay un aparato para monitorizar el flujo de líquido, que comprende un cuerpo hueco que tiene una entrada y una salida para el fluido.
Este aparato está equipado con una turbina colocada en dicho cuerpo y que puede ser accionada en rotación por el flujo del fluido; de un generador de corriente que comprende un rotor conectado en rotación a dicha turbina y un estator y que suministra una corriente alterna sustancialmente sinusoidal; y un dispositivo electrónico alimentado con energía eléctrica por dicho generador de corriente.
El dispositivo electrónico comprende un medio para detectar al menos una posición angular determinada de dicha turbina, para emitir un pulso eléctrico cada vez que la turbina pasa por esta posición angular, comprendiendo dichos medios de detección un comparador capaz de emitir dicho pulso eléctrico cada vez que el valor de la corriente alterna del generador de corriente pasa por encima de un umbral de corriente, siendo un volumen elemental igual al volumen que pasa entre dos pulsos sucesivos; un contador de pulsos para contar los pulsos sucesivos emitido por dichos medios de detección; un medio para establecer valores umbral para el número de pulsos; un medio de comparación para comparar con dichos umbrales el número de pulsos emitidos por el contador de pulsos y emitir selectivamente diferentes señales de control cuando el número de pulsos emitidos por el contador de pulsos, correspondiente a dicho volumen elemental multiplicado por este número de pulsos emitidos, se encuentra dentro de intervalos de valores determinados por dichos umbrales de valores; y un medio de advertencia que proporciona selectivamente diferentes señales de advertencia correspondientes respectivamente a dichas diferentes señales de control.
El dispositivo electrónico puede comprender un medio para restablecer el contador de pulsos a un valor original después de un período de tiempo predeterminado cuando el valor del número de pulsos permanece igual durante ese período.
El dispositivo electrónico puede incluir medios para detectar la velocidad de rotación de la turbina y medios para suministrar energía eléctrica a los medios de advertencia en función de esta velocidad de rotación.
El aparato puede comprender un acumulador de energía eléctrica conectado al generador de corriente y capaz de alimentar al menos parcialmente el dispositivo electrónico.
El generador de corriente se puede conectar a un acumulador de energía eléctrica a través de un punto de suministro común y el dispositivo electrónico puede comprender un primer grupo de circuitos y un segundo grupo de circuitos, el primer grupo de circuitos está conectado directamente a dicho punto de alimentación común, estando conectado el segundo grupo a dicho punto de suministro común por medio de un conmutador sometido a un detector de la velocidad de rotación de la turbina para alimentar al segundo grupo de circuitos solo si la velocidad de rotación de la turbina es mayor que un umbral de velocidad de rotación.
El aparato puede comprender medios para visualizar valores del contador de pulsos.
El aparato puede comprender una caja sellada que se instala dentro de dicho cuerpo hueco, que lleva dicha turbina y en la que se colocan el dispositivo electrónico y el estator del generador de corriente, siendo transportado el rotor del generador de corriente por dicha turbina.
Dicho cuerpo hueco puede comprender un cabezal de ducha.
El aparato para monitorizar el flujo de un líquido según la presente invención y sus modos de funcionamiento se describirán ahora a modo de ejemplos no limitativos y se ilustrarán mediante los dibujos en los que:
- la figura 1 representa una sección longitudinal de un aparato que forma un cabezal de ducha, a lo largo del eje de la salida de fluido;
- la figura 2 representa una sección longitudinal del aparato de la figura 1, perpendicular a dicho eje de salida de fluido;
- la figura 3 representa un esquema electrónico de un dispositivo electrónico transportado por el aparato de la figura 1;
- la figura 4 representa un diagrama de funcionamiento de diodos electroluminiscentes del dispositivo electrónico de la figura 3;
- las figuras 5a a 5d representan diagramas de funcionamiento de ciertos componentes electrónicos del dispositivo electrónico de la figura 3;
- la figura 6 representa una sección longitudinal de otro aparato montado en un conducto, a lo largo del eje de este conducto; y
- la figura 7 represente un esquema electrónico de un dispositivo electrónico transportado por el aparato de la figura 6.
Según una realización alternativa ilustrada en las figuras 1 y 2, un aparato comprende un cabezal de ducha 1 que comprende, por ejemplo, un cuerpo hueco 2 que comprende una pared periférica cilíndrica 3, una pared radial trasera 4 y una pared delantera o delantera 5 unida que tiene una pluralidad de orificios pasantes 6 para salidas de agua. Este cuerpo hueco 2 está provisto lateralmente de un brazo alargado hueco 7, generalmente formando un mango, que está conectado a la pared 3 en el lado de la pared trasera 4 y que comunica con el interior del cuerpo hueco 2 a través de un paso 8. El extremo libre del mango hueco 7 está conectado a un conducto 9, generalmente flexible, de suministro de agua a presión.
Dentro del cuerpo hueco 2, el cabezal 1 está equipado con una caja hueca sellada 10 que comprende una parte frontal que comprende una pared periférica cilíndrica 11 ubicada a una distancia de la pared periférica 3 y una pared radial frontal 12 ubicada a una distancia de la pared frontal 5 y que comprende una pieza trasera que comprende una pared periférica cilíndrica 13 de diámetro reducido con respecto a la pared cilíndrica 11 y una pared trasera 14 situada a una distancia de la pared trasera 4, estando conectadas las paredes cilíndricas 11 y 13 mediante una pared anular radial 15.
La caja hueca 10 está montada suspendida por brazos radiales 16 espaciados que conectan la pared periférica 3 del cuerpo 2 y la pared periférica 11 de la caja 10.
El cabezal 1 está equipado con una turbina 17 que comprende una placa radial 18 dispuesta en el espacio dispuesto entre la pared trasera 4 del cuerpo 2 y la pared trasera 14 de la caja 10 y una pared periférica cilíndrica 19 que rodea la pared cilíndrica 13 a cierta distancia de la caja 10 y que lleva aletas periféricas 20. La turbina 17 está montada de forma giratoria por medio de un eje axial 21 que conecta la pared trasera 14 de la caja 10 y su placa radial 18.
La turbina 17 está dispuesta de modo que un flujo de agua a presión, que llega a través del canal del brazo de mango hueco alargado 7 y que llega al cuerpo hueco 2 a través del paso 8, fluye dentro del cuerpo hueco 10 pasando entre este último y la caja 10 y evacua hacia adelante a través de las aberturas 6 de la pared frontal 5, formando chorros. Al hacerlo, el flujo de agua actúa sobre las aletas 20 de la turbina 17 y acciona a esta última en rotación. De una manera general, la velocidad de rotación de la turbina 17 es sustancialmente proporcional al caudal del flujo de agua.
El cabezal 1 está equipado con un generador de corriente 22, que suministra una corriente alterna, cuyo estator 23 está montado en el interior de la parte trasera de la caja hueca 2 y cuyo rotor 24 está soportado por la cara interior de la pared cilíndrica 19 de la turbina 14 y está colocado a una distancia de la pared cilíndrica 13 de la caja 10.
El cabezal 1 está equipado con un dispositivo electrónico 25 llevado por una placa de circuito impreso 26 montada radialmente dentro de la parte frontal de la caja hueca 10.
El dispositivo eléctrico 25 está conectado al estator 23 mediante cables eléctricos 27 con el fin de suministrarle energía eléctrica e incluye medios de advertencia e iluminación 28, tal como diodos electroluminiscentes, montados en la placa de circuito impreso 26 y delante de esta última.
Al menos la pared frontal 5 del cuerpo hueco 2 y la pared frontal radial 12 de la caja hueca 10 son, al menos en parte, transparentes o translúcidos, de modo que la luz emitida por los medios de iluminación 28 irradie hacia el frente del cabezal 1.
En referencia ahora a las figuras 3 y siguientes, se describirá a continuación un dispositivo eléctrico 25 y su funcionamiento.
El dispositivo electrónico 25 comprende los medios de indicación del consumo de agua que se describen a continuación.
Como se muestra en la figura 3, el dispositivo electrónico 25 comprende un comparador 29, una entrada del cual está conectada al estator 23 del generador de corriente 22 por una línea 30 y la otra entrada está sujeta a un umbral de corriente Sc. Este comparador 29 emite un pulso eléctrico en una línea 31 cada vez que el valor de la corriente alterna sustancialmente sinusoidal procedente del estator 23 pasa por encima del umbral Sc, es decir cada vez que la turbina 17 pasa por una determinada posición angular. De este modo, entre dos pulsos Ir sucesivos, un volumen elemental Ve de agua ha pasado a través del cabezal 1.
El dispositivo electrónico 25 comprende un contador de pulsos 32, en tiempo real, una entrada del cual está conectada a la línea 31 para contar los pulsos emitidos por el comparador 29 a partir de un valor original y que emite los números sucesivos de pulsos contados en la línea 33. Para cada número emitido N de pulsos corresponde un volumen de agua V que ha pasado por el cabezal 1, siendo este volumen igual al volumen elemental Ve multiplicado por este número emitido N. El contador de pulsos 32 está asociado con una memoria 32a para almacenar el número N.
El dispositivo electrónico 25 comprende un comparador 34, una entrada del cual está conectada a la línea 33 y que está sujeta a, por ejemplo, dos umbrales Sv1 y Sv2 de valores del número de pulsos y cuya salida está conectada a un selector de potencia 35 por una línea 36. Los umbrales Sv1 y Sv2 corresponden a los volúmenes V1 y V2 de agua que han pasado por el cabezal 1, siendo el volumen V2 mayor que el volumen V1.
Los medios de iluminación 28 mencionados anteriormente comprenden, por ejemplo, diodos electroluminiscentes 28G, 28B y 28R, que emiten, por ejemplo, respectivamente, señales luminosas de advertencia de color verde, azul y rojo.
Los diodos electroluminiscentes 28G, 28B y 28R están conectados a una línea 37 de alimentación de energía eléctrica, conectada al generador de corriente 22, a través del selector de potencia 35 que comprende conmutadores 35G, 35B y 35R sometidos a las señales emitidas por el comparador 34.
El dispositivo electrónico 25 funciona de la siguiente manera.
Inicialmente se asume que no hay flujo de agua en el cabezal 1 y que el contador de pulsos 32 está en un valor inicial igual a cero (es decir: N = 0). Los conmutadores 35G, 35B y 35R están en estado abierto.
Ahora, un usuario establece un flujo de agua a través del cabezal 1. Este flujo de agua hace girar la turbina 17.
A medida que la turbina 17 gira bajo el efecto del flujo de agua, el comparador 29 detecta la rotación de la turbina 17 y emite pulsos Ir sucesivos. El contador 32 cuenta estos pulsos y los incrementa y los emite, progresivamente, el número N al comparador 34.
Desde el primer pulso Ir o cuando el número de pulsos pasa por encima de un pequeño número predeterminado Svo, y siempre que la velocidad de rotación sea suficiente para que el generador de corriente 22 alimente los circuitos electrónicos como se verá más adelante, el comparador 34 envía una señal de control Sco al selector de potencia 35 que cierra el conmutador 35G para que los diodos electroluminiscentes 28G se alimenten desde la línea 37 y se enciendan, como se muestra en la figura 4.
Cuando el número N de pulsos emitidos por el contador de pulsos 32 pasa el umbral Sv1, el comparador 34 envía una señal de control Sc1 al selector de potencia 35 que luego abre el conmutados 35G para apagar los diodos electroluminiscentes 28G y cierra el conmutador 35B para que los diodos electroluminiscentes 28B se alimenten desde la línea 37 y se enciendan, como se muestra en la figura 4.
Cuando el número N de pulsos emitidos por el contador de pulsos 32 pasa el umbral Sv2, el comparador 34 envía una señal de control Sc2 al selector de potencia 35 que luego abre el conmutador 35B para apagar los diodos electroluminiscentes 28B y cierra el conmutador 35R para que los diodos electroluminiscentes 28R sean alimentados desde la línea 37 y se enciendan, como se muestra en la figura 4.
Si el usuario del cabezal 1 detiene el flujo de agua y luego se reanuda, el contador continúa contando desde el número N almacenado durante la parada.
De lo anterior se deduce que el usuario del cabezal 1 es informado de su consumo de agua por los colores emitidos por los medios de iluminación 28.
Si los diodos 28G, verdes, están iluminados, ello significa que su consumo es menor que el inferido por volumen V1. Si los diodos 28B, azules, están iluminados, ello significa que su consumo se encuentra entre los volúmenes V1 y V2. Si los diodos 28B, rojos, están iluminados, ello significa que su consumo es mayor que el volumen V2.
Por ejemplo, el umbral de Sv1 se puede programar para que el volumen V1 esté en un valor entre diecinueve y veintiún litros de agua y el umbral de Sv2 se puede programar para que el volumen V2 esté en un valor entre treinta y nueve y cuarenta y un litros de agua.
El dispositivo electrónico 25 comprende además medios para gestionar el consumo de energía eléctrica y de reinicio que se describen a continuación.
Como se muestra en la figura 3, los cables eléctricos 27 provenientes del estator 22 del generador de corriente están conectados a la entrada de un rectificador 39 cuya salida está conectada a la entrada de un regulador de tensión 40 que tiene una línea de salida 41. Esta línea de salida 41 constituye una fuente eléctrica principal de corriente continua, bajo tensión constante. El valor de la corriente continua suministrada varía sustancialmente en proporción a la velocidad de rotación del estator 23 y, por lo tanto, a la velocidad de rotación de la turbina 17 bajo el efecto del flujo de agua que pasa a través del cabezal 1. En la figura 5a se ilustra una variación según un ciclo de uso del cabezal 1.
El dispositivo electrónico 25 comprende una fuente eléctrica secundaria formada por un acumulador de energía eléctrica 42, tal como un condensador, conectado a la línea de salida 41, en un punto común de alimentación 43.
El dispositivo electrónico 25 comprende un calculador 44 para la velocidad de rotación de la turbina, una entrada de la cual recibe la señal de pulso de salida Ir del comparador 29 a través de una línea 45 y que está sujeta a un reloj 46. El calculador de velocidad 44 emite en una línea 47, en tiempo real, una señal de velocidad D, cuyo valor es sustancialmente proporcional al caudal del flujo de agua que pasa a través del cabezal 1.
El dispositivo electrónico 25 comprende un conmutador 48 y un regulador 49 de la corriente de valor ajustable, conectado en serie entre el punto común de alimentación 43 común y la línea de alimentación 37, a través de una línea 50 y una línea 51.
El dispositivo electrónico 25 comprende un comparador 52, una entrada del cual está conectada a la línea de salida 47 del calculador de velocidad 44, que está sujeto a un umbral de velocidad SD y cuya salida está conectada a una entrada de control del conmutador 49 a través de una línea 53. Por ejemplo, el umbral de velocidad SD se puede programar para que corresponda a un valor de caudal de agua comprendido entre dos y tres litros por minuto.
La línea de salida 47 del calculador de velocidad 44 está conectada a una entrada de control del regulador de corriente 49.
El dispositivo electrónico 25 funciona de la siguiente manera.
Cuando el valor de la señal de velocidad D es menor que el umbral de velocidad SD, el comparador 52 deja el conmutador 48 en su estado abierto O. El selector 35 no recibe energía eléctrica y los medios de iluminación 28 consisten en diodos electroluminiscentes 28G, 28B y 28R están apagados.
Cuando el valor de la señal de velocidad D es mayor que el umbral de velocidad SD, el comparador 52 emite una señal para poner el conmutador 48 en su estado cerrado. Los medios de iluminación 28 se alimentan a través del regulador de corriente 49 y el selector de potencia 35.
Los estados abiertos O del conmutador 48 y los estados cerrados F del conmutador 48, según la señal de caudal de la figura 5a, se ilustran en la figura 5b. Cuando el conmutador 48 está en el estado cerrado F, el regulador de corriente 49 es controlado por la línea de salida 47 del comparador 52 de modo que la corriente emitida a los medios de iluminación 28, desde el punto común de alimentación 43 y mediante el selector de potencia 35, varía sustancialmente en proporción a la señal de caudal D, entre un valor mínimo Cmin, por ejemplo igual a cero, y un valor máximo Cmax.
Las variaciones en la corriente emitida a los medios de iluminación 28 en la línea de alimentación 37, en función de las variaciones de la señal de caudal D de la figura 5a se ilustran en la figura 5c.
De este modo, el brillo emitido por los medios de iluminación 28 varía sustancialmente en proporción al caudal de agua a través del cabezal 1.
Por otro lado, los diversos componentes electrónicos del dispositivo electrónico 25 se pueden alimentar con energía eléctrica de la siguiente manera, de modo que la corriente eléctrica suministrada por el generador de corriente 22 pueda alimentar los circuitos electrónicos de forma prioritaria.
El punto común de alimentación 43 es adecuado para suministrar energía eléctrica, para su funcionamiento, a un primer grupo de circuitos G1 que comprende notablemente el comparador 29, el calculador de caudal 44, el reloj 46, el comparador 52 y el conmutador 48, a través de una línea 54.
La línea de salida 51 del conmutador 48 es adecuada para suministrar energía eléctrica, para su funcionamiento, a un segundo grupo de circuitos G2 que comprende notablemente el contador de pulsos 32, el comparador 34, el selector de potencia 35, los medios de iluminación 28 y el regulador 49, a través de una línea 55.
Como resultado, el grupo de circuitos G2 se alimenta solo si el conmutador 48 está en el estado cerrado, como se ha descrito anteriormente, es decir, si el valor de la señal de velocidad D está por encima del umbral de velocidad SD. Los estados de energía a través de la línea 55 del grupo de circuitos G2 son idénticos a los estados abierto y cerrado del conmutador 48 como se muestra en la figura 5b.
También se deduce que cuando la señal de velocidad D está por debajo del umbral de velocidad SD, solo el primer grupo de circuitos G1 recibe energía eléctrica a través de la línea 54, de la siguiente manera.
En el caso anterior, siempre que el agua fluya a través del cabezal 1 y haga girar la turbina 17, el punto común de alimentación 54 suministra la corriente necesaria que proviene de la línea 41 proveniente del generador de corriente 22 y del acumulador 42 previamente cargado por el generador de corriente 22 durante las primeras rotaciones de la turbina 17.
Si se detiene el flujo de agua, el generador de corriente 22 ya no suministra corriente eléctrica al punto común 43. Entonces, solo la carga del acumulador 42 puede alimentar el primer grupo de circuitos G1, en particular, la memoria 32a para mantener en memoria el número de pulsos correspondiente al volumen previamente detectado.
Si la duración de la parada de flujo de agua a través del cabezal 1 excede un valor predeterminado Ta, fijado por un temporizador 56 del primer grupo de circuitos G1, interpuesto entre el reloj 46 y la memoria 32a, y siempre que la carga del acumulador 42 siga siendo suficiente, entonces, el temporizador 56 controla un reinicio a cero de la memoria 52a. Cuando el flujo de agua se reanude más tarde, para un nuevo ciclo, el contador 32 contará desde cero como se ha descrito anteriormente.
Si se restablece el flujo de agua a través del cabezal 1 antes de dicho valor predeterminado de duración Ta, el contador 32 cuenta desde el número N almacenado en la memoria 32a y el dispositivo funciona como se ha descrito anteriormente.
Según una variante de realización, el valor predeterminado Ta se puede determinar mediante una presunta duración de la descarga del acumulador 42.
Según una variante de realización, los medios luminosos de advertencia podrían complementarse o sustituirse por una pantalla de volumen.
De lo anterior se desprende que el dispositivo comprende medios para optimizar el consumo de energía eléctrica para que el cabezal sea autónomo y no necesite, preferiblemente, una fuente indicada como una batería.
Según una variante de realización, los medios luminosos de advertencia podrían complementarse o sustituirse por medios de advertencia acústicos.
Según una realización alternativa también ilustrada en la figura 3, la línea 31 que emite los pulsos Ir está conectada a un circuito 57 para incrementar una memoria permanente 58, del tipo ROM, con el fin de contar el total de los sucesivos pulsos Ir y retener esta totalización incluso en ausencia de una fuente de alimentación.
La memoria permanente 58 se puede conectar a un circuito de visualización 59, cuya pantalla (no representada) puede ser transportada por el cuerpo 2 del cabezal de ducha 1 y visible desde el exterior. De este modo, el usuario puede tomar visualmente lecturas del consumo de agua.
La memoria permanente 58 se puede conectar a un circuito de transmisión / recepción 60 de señales de radio o a un módem que incluya dicho circuito de transmisión / recepción, para permitir lecturas remotas del consumo de agua.
Según una variante de realización, el acumulador de energía eléctrica 42 puede ser reemplazado por una batería no conectada al punto común 43 pero dispuesta para alimentar el grupo G1 de circuitos electrónicos cuando la turbina 17 está en 1 parada.
Según una realización alternativa ilustrada en la figura 6, un aparato comprende un cuerpo tubular hueco 61 provisto de una boquilla de entrada de fluido 62 y una boquilla de salida de fluido 63, dispuestas, por ejemplo, enfrente y a lo largo del eje del cuerpo tubular 61. Por ejemplo, este dispositivo se puede instalar en un conducto de agua o tubería, posiblemente en un conducto equipado con un grifo para suministrar agua.
Equivalente al ejemplo descrito con referencia a las figuras 1 y 2, dentro del cuerpo hueco 61 se instala una caja hueca sellada 64 que lleva, externamente y en el lado de la boquilla de entrada de agua 62, una turbina 65 equipada con aletas 66, de manera que un flujo de agua que entra a través de la boquilla de entrada 62 hace girar la turbina 65, fluye entre la periferia de la caja 64 y la pared periférica del cuerpo hueco 61, luego se descarga a través de la boquilla de salida 63.
Como antes, la caja 64 está equipada con un generador de corriente 67 que comprende un rotor 68 compuesto por imanes transportados por la turbina 65 y un estator 69 dispuesto dentro de la caja 64.
Como antes, un dispositivo electrónico 70 está dispuesto dentro de la caja 64.
Según una variante de realización, un dispositivo electrónico 70 puede ser equivalente al dispositivo electrónico 25 descrito anteriormente. En este caso, el dispositivo de señalización luminosa 28 está dispuesto fuera del cuerpo hueco 61, o, si el dispositivo de señalización 28 está colocado, como antes, dentro del cuerpo hueco 61, la pared del cuerpo el hueco 61 es al menos en parte de un material transparente o translúcido.
Según una variante de realización ilustrada en la figura 7, un dispositivo electrónico 70 comprende parte del dispositivo electrónico 25 descrito anteriormente.
Por ejemplo, como se ilustra en la figura 7, el dispositivo electrónico 70 puede comprender un comparador 71, equivalente al comparador 29, emite un pulso Ir cada vez que el valor de la corriente sustancialmente sinusoidal procedente del estator 69 supera el umbral Sc, es decir cada vez que la turbina 65 pasa por una determinada posición angular.
Los pulsos de Ir del comparador 29 se envían a un circuito 57 para incrementar una memoria permanente 58, del tipo ROM.
La memoria permanente 58 se puede conectar a un circuito de visualización 59, cuya pantalla (no mostrada) puede ser transportada por el cuerpo 61 y visible desde el exterior. De este modo, el usuario puede tomar visualmente lecturas del consumo de agua.
La memoria permanente 58 se puede conectar a un circuito de transmisión / recepción 60 de señales de radio o a un módem que incluya dicho circuito de transmisión / recepción, para permitir lecturas remotas del consumo de agua.
La corriente eléctrica suministrada por el generador de corriente eléctrica 67 alimenta el dispositivo electrónico 70 a través de un rectificador 76 y un regulador de tensión 77.
Las lecturas de consumo de agua se pueden tomar cuando el dispositivo electrónico 70 recibe energía eléctrica, es decir, cuando la turbina 65 gira por el flujo de agua que atraviesa el cuerpo hueco 61. No obstante, podría proporcionarse una batería eléctrica para alimentar el dispositivo electrónico 70 cuando la turbina 65 esté parada.
La presente invención no se limita a los ejemplos descritos anteriormente. En particular, la caja hueca sellada instalada en el flujo del fluido podría tener diferentes estructuras y formas. La turbina podría instalarse de manera diferente en el flujo de fluido. Son posibles otras variantes de realización sin apartarse del alcance de la invención.
Ċ

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para monitorizar el flujo de un líquido y el funcionamiento de un dispositivo electrónico transportado por un aparato provisto de una turbina (17) que puede de ser rotada por el flujo de un fluido, de un generador de corriente (22) que comprende un rotor conectado en rotación a dicha turbina y un estator y que suministra una corriente alterna sustancialmente sinusoidal y un medio, de detección de al menos una posición angular determinada de dicha turbina, que emite un pulso eléctrico cada vez que la turbina pasa por esta posición angular, el procedimiento de monitorización se caracteriza por:
dicho medio de detección comprende un comparador (29) capaz de emitir dicho pulso eléctrico (Ir) cada vez que el valor de la corriente alterna procedente del generador de corriente (22) supere un umbral de corriente (Sc), un volumen elemental (Ve) es igual al volumen que fluye entre dos pulsos sucesivos, comprendiendo el procedimiento: incrementar un contador de pulsos eléctricos (32) cada vez que el medio de detección emite un pulso eléctrico (Ir), fijar, a partir de un valor original, valores de umbral para el número de pulsos y
activar selectivamente un medio de advertencia (28) para emitir diferentes señales de advertencia cuando el número de pulsos emitidos por el contador de pulsos, correspondiente a dicho volumen elemental (Ve) multiplicado por este número de pulsos emitidos,
se encuentran dentro de intervalos de valores determinados por dichos umbrales de valores.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende:
restablecer el contador de pulsos a dicho valor original después de un período predeterminado cuando el valor del número de pulsos emitidos por el contador de pulsos permanece igual durante este período.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende:
calcular en tiempo real la frecuencia de dichos pulsos.
y suministrar energía eléctrica a los medios de advertencia según esta frecuencia calculada.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio de advertencia se alimentan de energía eléctrica en función de la velocidad de rotación de dicha turbina.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el generador de corriente eléctrica (22) está conectado a un acumulador de energía eléctrica (42) a través de un punto común de alimentación para suministrar energía eléctrica, en el que el dispositivo electrónico comprende al menos un primer grupo de circuitos (G1) y un segundo grupo de circuitos (G2), comprendiendo el procedimiento:
detectar en tiempo real el valor de la velocidad de rotación de la turbina,
suministrar energía eléctrica a través de dicho punto común al primer grupo de circuitos (G1) y al segundo grupo de circuitos (G2) si el valor de la velocidad de rotación es mayor o igual a un umbral de velocidad (SD),
y suministrar energía eléctrica a través de dicho punto común solo a dicho primer grupo de circuitos (G1) si el valor de la velocidad de rotación es menor que dicho umbral de velocidad (SD).
6. Aparato de monitorización del flujo de un líquido, que comprende un cuerpo hueco que tiene una entrada y una salida para el fluido, y equipado con:
una turbina (17) colocada en dicho cuerpo (2) y capaz de ser rotada por el flujo de fluido,
un generador de corriente (22) que comprende un rotor conectado en rotación a dicha turbina y un estator y que suministra una corriente alterna sustancialmente sinusoidal,
y un dispositivo electrónico (25) alimentado con energía eléctrica por dicho generador de corriente y que comprende un medio de detección) de al menos una posición angular determinada de dicha turbina, para emitir un pulso eléctrico cada vez que la turbina pasa por esta posición angular, el aparato de monitorización se caracteriza por:
dicho medio de detección comprende un comparador (29) capaz de emitir dicho pulso eléctrico (Ir) cada vez que el valor de la corriente alterna procedente del generador de corriente (22) supere un umbral de corriente (Sc), un volumen elemental (Ve) es igual al volumen que fluye entre dos pulsos sucesivos,
un contador de pulsos para contar los pulsos sucesivos emitidos por dichos medios de detección,
un medio para establecer valores de umbral para el número de pulsos,
un medio de comparación para comparar con dichos umbrales el número de pulsos emitidos por el contador de pulsos y para emitir selectivamente diferentes señales de control cuando el número de pulsos emitidos por el contador de pulsos, correspondiente a dicho volumen elemental (Ve) multiplicado por este número de pulsos emitidos, se encuentran dentro de intervalos de valores determinados por dichos umbrales de valores,
y un medio de advertencia que proporciona selectivamente diferentes señales de advertencia correspondientes respectivamente a dichas diferentes señales de control.
7. Aparato según la reivindicación 6, en el que el dispositivo electrónico comprende medios para restablecer el contador de pulsos a un valor original después de un tiempo predeterminado cuando el valor del número de pulsos permanece igual durante ese tiempo.
8. Aparato según una de las reivindicaciones 6 y 7, en el que el dispositivo electrónico comprende un medio de detección de la velocidad de rotación de la turbina y un medio para suministrar energía eléctrica al medio de advertencia según esta velocidad de rotación.
9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende un acumulador de energía eléctrica conectado al generador de corriente y capaz de alimentar al menos parcialmente el dispositivo electrónico.
10. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el generador de corriente está conectado a un acumulador de energía eléctrica a través de un punto común de alimentación y en el que el dispositivo electrónico comprende un primer grupo de circuitos (G1) y un segundo grupo de circuitos (G2); el primer grupo de circuitos (G1) está conectado directamente a dicho punto común de alimentación, estando conectado el segundo grupo a dicho punto común de alimentación por medio de un conmutador sometido a un detector de la velocidad de rotación de la turbina para alimentar al segundo grupo de circuitos (G2) solo si la velocidad de rotación de la turbina está por encima de un umbral de velocidad de rotación (SD).
11. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, que comprende un medio de visualización de los valores del contador de pulsos.
12. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, que comprende una caja sellada que se instala dentro de dicho cuerpo hueco, que lleva dicha turbina y en la que se colocan el dispositivo electrónico y el estator del generador de corriente, siendo transportado el rotor del generador de corriente por dicha turbina.
13. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, en el que dicho cuerpo hueco es un cabezal de ducha.
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