ES2856012T3

ES2856012T3 - Accesorio de tubería con sensor

Info

Publication number: ES2856012T3
Application number: ES16849693T
Authority: ES
Inventors: William Lennon
Original assignee: Lenlok Holdings LLC
Current assignee: Lenlok Holdings LLC
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2021-09-27
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: JP6968073B2; MX2018003507A; KR20200019798A; CN108138997B; CA2999040A1; CA2999040C; US10663093B2; CN108138997A; EP3353456A1; HK1256340A1; KR102081526B1; KR20180050752A; JP2018537638A; WO2017053712A1; AU2019257498A1; RU2682938C1; PT3353456T; US20170089496A1; AU2019257498B2; HUE053859T2

Abstract

Un accesorio (10) para fluido para su unión mecánica a una tubería (16), que comprende: un cuerpo (12) de acoplamiento que tiene una superficie interior que define un orificio para recibir la tubería (16) en el mismo en al menos un extremo del mismo; un anillo (14) configurado para ajustarse sobre al menos un extremo del cuerpo (12) de acoplamiento para unir mecánicamente dicho cuerpo (12) de acoplamiento a la tubería (16); caracterizado porque comprende una parte (30) de sello formada en la superficie interior del cuerpo (12) de acoplamiento, en el que cuando dicho anillo (14) está instalado en el al menos un extremo del cuerpo (12) de acoplamiento mediante la fuerza, el anillo (14) está adaptado para deformarse elásticamente radialmente hacia el exterior a un estado expandido y para aplicar una fuerza de compresión a la parte (30) de sello suficiente como para provocar una deformación permanente del cuerpo (12) de acoplamiento de manera que un diente de la parte (30) de sello se agarra a la tubería (16) para unir de este modo la tubería (16) al cuerpo (12) de acoplamiento de manera sin fugas; y un dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente, fijándose el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente a una superficie (40) periférica exterior del anillo (14), de manera que cuando dicho anillo (14) está instalado en dicho cuerpo (12) de acoplamiento, el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente está configurado para medir una deformación elástica de la superficie (40) periférica exterior, y producir un parámetro eléctrico en respuesta a la deformación elástica.

Description

DESCRIPCIÓN

Accesorio de tubería con sensor

Referencia cruzada a aplicaciones relacionadas

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un accesorio para fluido para unir y sellar mecánicamente una tubería, y más particularmente, a un sensor inalámbrico unido al accesorio para fluido y método de uso.

Antecedentes de la invención

Generalmente, un tipo de accesorio para conductos de fluido, tales como tubos o tuberías, incluye un cuerpo de conector que se ajusta de manera suelta sobre el conducto de fluido y un anillo de accionamiento que comprime y/o deforma físicamente el cuerpo de conector contra la superficie exterior del conducto de fluido para proporcionar uno o más sellos y para proporcionar una conexión mecánica resistente.

Convencionalmente, se han desarrollado diversas pruebas de inspección física para confirmar la correcta instalación del accesorio para fluido sobre la tubería. Por ejemplo, se usan diversas pruebas visuales para garantizar que el accesorio esté correctamente alineado y colocado sobre la tubería. Pueden realizarse otras pruebas invasivas o no invasivas, tales como pruebas ultrasónicas, rayos X o similares. Sin embargo, estos tipos de pruebas suelen ser útiles únicamente en el momento real de la instalación, y pueden únicamente proporcionar una prueba indirecta de que el accesorio está correctamente instalado sobre la tubería.

Además, estas pruebas en particular no ofrecen información continua sobre el estado del accesorio a lo largo de su vida útil. A menudo, estos accesorios para fluido se usan en entornos hostiles y ácidos en presencia de fluidos o gases de proceso corrosivos, tales como el sulfuro de hidrógeno. Por ejemplo, H2S en presencia de agua puede dar como resultado daños a las tuberías de acero al carbono en forma de corrosión, agrietamiento o abrasado. Los efectos del H2S sobre el acero pueden dar como resultado agrietamiento por esfuerzo de sulfuro (SSC), agrietamiento inducido por hidrógeno (HIC) y corrosión. La presencia de dióxido de carbono en el ambiente ácido tiende a aumentar la tasa de corrosión en el acero. También puede aumentar la susceptibilidad del acero tanto a SSC como a HIC. Estos efectos pueden poner en peligro el accesorio para fluido y la tubería.

La solicitud de patente US 2015/252922 dio a conocer un accesorio para la unión mecánica a una tubería según el preámbulo de la reivindicación principal 1. Se conoce un estado de la técnica adicional a partir de los documentos JP 2003302332 A, US D 712769 A, EP 2921 242 A1 y US 2006/186666 A1.

Sería beneficioso proporcionar un sensor y un método de uso que puedan proporcionar información sobre el estado del accesorio para fluido en el momento de la instalación sobre la tubería, así como información continua durante la vida útil del accesorio.

Breve compendio de la invención

A continuación se presenta un compendio simplificado de realizaciones a modo de ejemplo de la invención. Este compendio no tiene por objeto identificar elementos críticos ni delinear el alcance de la invención.

Según un aspecto, se proporciona un accesorio para fluido para la unión mecánica a una tubería, que comprende un cuerpo de acoplamiento que tiene una superficie interior que define un orificio para recibir la tubería en el mismo en al menos un extremo de la misma. Un anillo está configurado para ajustarse sobre el al menos un extremo del cuerpo de acoplamiento para unir mecánicamente dicho cuerpo de acoplamiento a la tubería, y una parte de sello formada en la superficie interior del cuerpo de acoplamiento. Cuando dicho anillo se instala en el al menos un extremo del cuerpo de acoplamiento mediante la fuerza, el anillo se adapta para deformarse de manera elástica radialmente hacia el exterior hacia un estado expandido y para aplicar una fuerza de compresión a la parte de sello suficiente como para provocar una deformación permanente del cuerpo de acoplamiento de manera que un diente de la parte de sello se agarra a la tubería para unir de ese modo la tubería al cuerpo de acoplamiento de una manera sin fugas. Un dispositivo de sensor operado eléctricamente se fija a una superficie periférica exterior del anillo de manera que, cuando dicho anillo se instala en dicho cuerpo de acoplamiento, el dispositivo de sensor operado eléctricamente se configura para medir una deformación elástica de la superficie periférica exterior y producir un parámetro eléctrico en respuesta a la deformación elástica.

Según otro aspecto, un método de unión mecánica del accesorio para fluido descrito anteriormente a la tubería comprende las etapas de insertar la tubería en un extremo del cuerpo de acoplamiento de manera que la parte de sello formada en el interior de la superficie del cuerpo de acoplamiento se coloca adyacente a una superficie exterior de la tubería. El método comprende, además, la etapa de instalar el anillo en el cuerpo de acoplamiento mediante la fuerza de modo que el anillo se deforma de manera elástica radialmente hacia el exterior hacia el estado expandido y aplica la fuerza de compresión a la parte de sello suficiente como para provocar una deformación permanente del cuerpo de acoplamiento de manera que el diente de la parte de sello se agarra a la tubería, uniendo de ese modo el cuerpo de acoplamiento a la tubería de una manera sin fugas. El dispositivo de sensor operado eléctricamente mide una deformación elástica de la superficie periférica exterior de dicho anillo y produce un parámetro eléctrico indicativo de una tensión provocada por la deformación elástica. El método comprende, además, las etapas de interrogar, usando un interrogador de RF, el dispositivo de sensor operado eléctricamente inalámbrico, y en respuesta a dicho interrogatorio, transmitir, desde el dispositivo de sensor operado eléctricamente, dicho parámetro eléctrico producido por el dispositivo de sensor operado eléctricamente.

Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada presentan realizaciones a modo de ejemplo y explicativas. Los dibujos adjuntos se incluyen para proporcionar una mayor comprensión de las realizaciones descritas y se incorporan en y forman parte de esta memoria descriptiva. Los dibujos ilustran diversas realizaciones a modo de ejemplo de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Los aspectos anteriores y otros aspectos de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica a la que se refiere la presente invención tras leer la siguiente descripción con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra esquemáticamente una vista en sección de un accesorio para fluido a modo de ejemplo;

la figura 2 ilustra esquemáticamente una vista en sección de un extremo del accesorio a modo de ejemplo de la figura 1, que muestra el anillo parcialmente instalado en el extremo del cuerpo con una tubería colocada dentro del cuerpo;

la figura 3 es una vista en sección transversal similar a la figura 6, pero que muestra el anillo en una posición completamente instalada en el extremo del cuerpo y la deformación asociada del manguito y la tubería;

la figura 4 ilustra esquemáticamente una vista en perspectiva parcial de un anillo a modo de ejemplo con un sensor unido al mismo; y

la figura 5 es una vista frontal de un accesorio para fluido a modo de ejemplo con diversos sensores a modo de ejemplo unidos al mismo.

Descripción de realizaciones a modo de ejemplo

Las realizaciones a modo de ejemplo se describen e ilustran en los dibujos. Estos ejemplos ilustrados no pretenden ser una limitación de la presente invención. Por ejemplo, pueden utilizarse uno o más aspectos en otras realizaciones e incluso en otros tipos de dispositivos. Además, en el presente documento se usa determinada terminología únicamente por motivos de conveniencia y no debe tomarse como una limitación. Todavía adicionalmente, en los dibujos, se emplean los mismos números de referencia para designar los mismos elementos.

Volviendo al ejemplo mostrado de la figura 1, el accesorio 10 a modo de ejemplo puede utilizarse para conectar tuberías de pared delgada o gruesa, tales como aquellas que oscilan en tamaño de W NPS a 4” NPS, aunque otros tamaños de tubería también pueden resultar beneficiosos a partir del accesorio 10 a modo de ejemplo. El accesorio 10 a modo de ejemplo incluye relaciones predeterminadas de interferencia entre un anillo 14 de accionamiento (a veces denominado “anillo de disminución de diámetro”), el cuerpo 12 y la tubería 16 a lo largo de la longitud de una zona de contacto cilíndrica. El accesorio 10 a modo de ejemplo puede instalarse en las tuberías 16. El cuerpo 12 de acoplamiento y el anillo 14 de accionamiento se utilizan en conjunto para unir un cuerpo 16 de tubería al accesorio 10. Generalmente, los componentes son simétricos alrededor de un eje central o el eje longitudinal L. El ejemplo mostrado es un accesorio 10 que tiene dos extremos opuestos, estando cada extremo configurado para aceptar un cuerpo 16 de tubería en el mismo. Por consiguiente, el ejemplo mostrado tiene dos anillos 14 de accionamiento, aunque se entiende que el accesorio puede configurarse para recibir solo una tubería a través de un extremo. Diversos accesorios a modo de ejemplo se muestran en las patentes estadounidenses ya conocidas n. ° 8.870.237; 7.575.257; 6.692.040; 6.131.964; 5.709.418; 5.305.510; y 5.110.163.

Haciendo referencia a la figura 2, el anillo 14 de accionamiento se muestra parcialmente instalado o premontado en el manguito 12b del cuerpo 12 de acoplamiento en una posición preinstalada. En esta posición, la sección en rampa ascendente del anillo de accionamiento es adyacente, pero está ligeramente separada en relación con la sección de tierra de sello principal. A través de un ajuste de interferencia, el anillo 14 de accionamiento se mantiene y puede enviarse a los clientes en la posición preinstalada en el cuerpo 12 de acoplamiento, lo que facilita el uso y la instalación por parte de los usuarios finales definitivos.

En términos generales, la instalación del accesorio 10 sobre una tubería o tubo provoca una deformación permanente, irreversible del tubo o tubería al que está acoplado, proporcionando un sello de metal a metal entre la tubería/tubo y el cuerpo del accesorio. El accesorio puede incluir uno o más sellos, tales como cualquiera de un sello 30 principal, sello 32 interior, sello 34 exterior, etc. Cuando los anillos 14 de accionamiento se fuerzan axialmente sobre los manguitos 12a, 12b respectivos con las secciones 16 de tubería recibidas en los mismos, los manguitos 12a, 12b se conectan mecánicamente y se sellan con las secciones de tubo o tubería. El anillo 14 de accionamiento o de disminución de diámetro se dimensiona para recibirse anualmente y forzarse axialmente a lo largo del manguito 12a para forzar los sellos 30, 32, 34 a agarrar la tubería 16 para sellar y conectar mecánicamente el cuerpo 12 con la tubería 16.

El ajuste de un sello significa que el diente o los dientes del/de los sello(s) disminuyen su diámetro o se fuerzan para entrar en contacto deformante con la tubería 16. El movimiento axial del anillo de accionamiento sobre el cuerpo 12 de acoplamiento, mediante un ajuste de interferencia, aplica una fuerza de compresión que disminuye el diámetro del cuerpo sobre la superficie del tubo o tubería, comprimiendo la pared del tubo/tubería, primero elásticamente (es decir, no permanente) y luego plásticamente (es decir, permanente). Estos esfuerzos de contacto son lo suficientemente elevados como para deformar plásticamente la superficie del tubo/tubería bajo zonas de sellado, formando un sello de metal a metal permanente, circunferencial de 360° entre el tubo/tubería y el cuerpo 12 de acoplamiento.

El ajuste de un sello se considera completo (es decir, completamente ajustado) cuando el diente o los dientes del sello están completamente forzados para entrar en contacto deformante con la tubería 16 (por ejemplo, cuando la superficie 17 exterior de la tubería 16 inmediatamente opuesta a los sellos 30, 32, 34 no presenta ningún movimiento radial adicional como resultado de forzarse hacia adentro por una sección particular del anillo 14 de accionamiento). Alternativamente, el ajuste completo del/de los sello(s) puede definirse como cuando el anillo 14 de accionamiento ha forzado el diente o los dientes del sello lo más lejos en la tubería 16 o cuando un cono de actuación del anillo 14 de accionamiento se nivela con respecto a una sección cilíndrica diametralmente constante a medida que el anillo 14 de accionamiento se mueve más allá del sello. Habitualmente, la tubería 16 se somete a esfuerzo más allá de su límite elástico a medida que los sellos 30, 32, 34 continúan agarrándose a la superficie y la tubería 16 comienza a deformarse plásticamente o a moverse radialmente hacia adentro, dando como resultado una deformación permanente. Los dientes de los sellos 30, 32, 34 se agarran a y deforman la superficie 17 exterior de la tubería 16 y estos mismos pueden estar algo deformados. Esto funciona para llenar cualquier imperfección superficial rugosa o irregular encontrada en el exterior de la tubería 16.

Haciendo referencia a la figura 3, para instalar completamente el anillo 14 de accionamiento sobre el manguito 12b con la tubería 16 insertada en el mismo con el fin de conectar mecánicamente y sellar el accesorio 10 a la tubería 16, puede usarse una herramienta de instalación (no se muestra) para forzar adicionalmente el anillo 14 de accionamiento sobre el manguito 12b hacia la brida 20 de enganche de herramienta. El movimiento axial del anillo 14 de accionamiento sobre el cuerpo 12 de acoplamiento con la tubería 16 insertada en el mismo provoca un movimiento radial del cuerpo 12, y particularmente de los sellos del cuerpo 12, hacia o dentro de la tubería 16 para crear sellos y conexiones mecánicas con el mismo. Además, la tubería 16 se deforma y el cuerpo 12 de acoplamiento se deforma. Tal como puede observarse entre una comparación de las figuras 2-3, las zonas de solapado entre el cuerpo 12 y el anillo 14 requieren algún tipo de deformación o agarre. Con el fin de que el anillo se mueva más allá del cuerpo en esta zona de solapado, o bien los dientes de sello deben agarrarse a la tubería 16, la tubería 16 debe deformarse, y/o el anillo 14 y/o el cuerpo 12 deben deformarse.

El anillo 14 de accionamiento se fuerza axialmente en el manguito 12a de cuerpo hacia la posición final instalada. En esta posición, el anillo 14 de accionamiento hace tope o engancha la brida 20 de cuerpo. Alternativamente, el anillo 14 de accionamiento puede colocarse adyacente de manera próxima a la brida 20 sin entrar en contacto con la misma. De manera simultánea con el movimiento radial del cuerpo 12 y la deformación de la tubería 16, se produce el movimiento radial del anillo 14 de accionamiento hacia el exterior. Habitualmente, esta deformación radial del anillo 14 de accionamiento es elástica, y da como resultado un pequeño aumento en el diámetro del anillo 14 de accionamiento.

La dimensión interna del anillo 14 de accionamiento es tal que cuando el anillo se fuerza sobre el manguito, el manguito se comprime radialmente una distancia suficiente no solo para presionar el manguito contra las tuberías, sino para comprimir el manguito lo suficiente como para que la tubería subyacente al manguito también se comprima radialmente. El esfuerzo dentro del anillo de accionamiento nunca debe exceder el límite elástico del material que forma el anillo de accionamiento. La expansión radial que se produce se encuentra correctamente dentro de los límites elásticos del material, con el resultado de que se mantiene una fuerza elástica contra el manguito y la tubería. De hecho, debido a la naturaleza metalúrgica de la conexión metálica a través de una acción de disminución de diámetro, existe un cambio significativo en las propiedades físicas del anillo de accionamiento para poder medirse claramente por un sensor adecuado. Preferiblemente, se usa un sensor operado eléctricamente que produce un parámetro eléctrico, que incluye un parámetro detectable eléctricamente, en respuesta al movimiento físico del dispositivo al que está fijado el dispositivo de sensor.

Por ejemplo, a medida que el anillo de accionamiento se empuja sobre la tubería de interconexión, el anillo de accionamiento puede encontrarse con un esfuerzo de trabajo de aproximadamente 137895145,86 Pa y se deforma elásticamente y se expande aproximadamente 0,0000381 m. Con materiales más adecuados, la deformación plástica puede medirse, pero de manera mínima, y existe un equilibrio elástico entre la tubería, el manguito y el anillo de accionamiento que tiende a aumentar la fiabilidad del acoplamiento. En algunos ejemplos, el parámetro eléctrico del dispositivo de sensor puede producirse en respuesta a la deformación elástica del anillo de accionamiento, o incluso en respuesta a la deformación plástica del cuerpo 12 o de la tubería 16.

El esfuerzo 15 físico en el material del anillo 14 de accionamiento, debido a su expansión elástica durante la instalación, está indicado por una tensión que puede medirse mediante un sensor. Tal como se comentó anteriormente, esta tensión detectable está directamente relacionada con el esfuerzo/tensión resultante de la deformación del cuerpo 12 y/o la tubería 16. Generalmente, un medidor de tensión mide el cambio de distancia entre dos puntos activos, por lo que puede usarse para detectar los cambios en el anillo de accionamiento o el cuerpo de acoplamiento que resultan de la instalación del accesorio para fluido sobre la tubería. Dependiendo del sensor de tensión usado y de la orientación de su elemento de detección de tensión, el esfuerzo físico detectado del anillo de accionamiento puede ser cualquier esfuerzo circunferencial o esfuerzo tangencial, esfuerzo axial o esfuerzo radial. Además, se contempla que puede detectarse una combinación de estos. Una técnica de medición común se basa en el uso de un sensor que comprende un medidor de tensión de único eje o de múltiples ejes. Un medidor de tensión, en ocasiones conocido como transductor de tensión, para estructuras metálicas es, habitualmente, un dispositivo de resistencia de película metálica. En un ejemplo, puede unirse un transductor de tensión a un diafragma metálico que se dobla (tensa) como resultado del esfuerzo aplicado (resultante de la expansión o contracción del material) en el objeto que se está midiendo. Habitualmente, estos transductores producen un pequeño cambio de resistencia eléctrica en respuesta al movimiento (tensión) de la estructura a la que están unidos, que a menudo es de metal. Sin embargo, el sensor de tensión puede indicar la tensión detectada por un cambio en la impedancia, conductividad u otra característica o estado detectable. Pueden usarse diversos tipos adicionales de sensores de tensión, incluyendo medidores de tensión semiconductores (en ocasiones denominados piezorresistencias), medidores de tensión capacitivos, etc. Ha de apreciarse que el parámetro eléctrico, o parámetro detectable eléctricamente, corresponderá al producido por o al asociado con el tipo particular de dispositivo de sensor usado.

Convencionalmente, tales medidores de tensión están conectados a un dispositivo lector electrónico mediante cables físicos o similares. Sin embargo, para facilitar el uso, instalación y fiabilidad, resultaría muy beneficioso utilizar un medidor de tensión inalámbrico, sin contacto. Pueden utilizarse diversas implementaciones inalámbricas, sin contacto de un medidor de tensión, tales como un sistema de RFID. Un medidor de tensión inalámbrico de este tipo que puede usarse se describe en la conocida patente estadounidense n.° 9.378.448 (“la patente ‘448”). Ha de apreciarse que pueden usarse medidores de tensión con un único elemento o con múltiples elementos. Puede usarse un medidor de tensión con un único elemento, estando el transductor de tensión alineado a lo largo del eje deseado que va a detectarse. Alternativamente, un medidor de tensión con múltiples elementos puede presentar 2 o 4 medidores ubicados a 180 o 90 grados uno con respecto al otro para minimizar el cruce aparente de flexión y mejorar la precisión.

En general, las etiquetas de RFID incluyen un microchip o circuito integrado usados para detectar, transmitir y/o almacenar información. Un transceptor/interrogador/lector 100 externo (por ejemplo, un lector de RFID) ubicado en las proximidades o de manera remota con respecto a la etiqueta de RFID se usa para recibir información desde y/o transmitir información de manera inalámbrica a la etiqueta RFID. La etiqueta de RFID incluye, normalmente, una antena que transmite señales de RF relacionadas con la identificación y/o información almacenada dentro de la etiqueta de RFID. Debe apreciarse que pueden utilizarse múltiples etiquetas de RFID, para leerse por el interrogador. Por ejemplo, la utilización de múltiples etiquetas de RFID puede resultar beneficioso para proporcionar una serie de ángulos desde los que el interrogador puede interrogar a las etiquetas de RFID, para tomar múltiples lecturas en diferentes posiciones del objeto que va a detectarse, y/o puede proporcionar redundancia en caso de que una o más de las etiquetas de RFID estén dañadas. El interrogador 100 también se usa para proporcionar energía a la etiqueta de RFID, en todo o en parte, mediante lo que el transceptor de comunicación inalámbrico de RFID se alimenta pasivamente por un campo electromagnético desde el interrogador. Es decir, los circuitos de la etiqueta de RFID se alimentan por la energía electromagnética transmitida desde el interrogador 100.

El interrogador 100 está configurado, generalmente, para sondear o interrogar a la etiqueta de RFID, y, normalmente, incluye un transmisor y un receptor para intercambiar información de RFID con la etiqueta de RFID. En respuesta a tal interrogatorio, normalmente, la etiqueta de RFID transmitirá información de retorno al interrogador. Además, se contempla que puede producirse una comunicación bidireccional, en la que el interrogatorio de la etiqueta de RFID puede transmitir información desde el interrogador para recibirse por, almacenarse por, o realizar acciones en relación con la etiqueta de RFID; a la inversa, la etiqueta de RFID puede transmitir información de retorno al interrogador. El interrogador también puede incluir un procesador para recibir los datos de RF de la etiqueta de RFID y extrapolar los datos de RF para dar datos significativos mediante los que un usuario puede percibir la identificación u otra información fija o almacenada. En determinadas realizaciones, el interrogador puede estar integrado en un sistema informático. El interrogador tiene, preferiblemente, memoria de ordenador no transitoria integrada para almacenar los datos recibidos para su posterior recuperación, análisis o transmisión. Además, preferiblemente, el interrogador es capaz de comunicarse en una red local (LAN) o una red de área amplia (WAN), incluyendo Internet y la red a escala mundial. Preferiblemente, el propio interrogador es capaz de realizar comunicación de datos inalámbrica, tal como a través de Wifi, Bluetooth, NFC, celular (analógico o digital, incluyendo todas las iteraciones pasadas o presentes) u otras técnicas similares. Además, el interrogador tiene, preferiblemente, un microprocesador programable que puede incluir diversas características y capacidades. Por ejemplo, el microprocesador incluye un núcleo informático programable que es capaz de realizar cualquiera o todos los comandos de procesamiento, realizar cálculos, rastrear/leer datos, almacenar datos, analizar datos, ajustar/manipular datos, recibir nuevos comandos o instrucciones, etc.

Haciendo referencia a la figura 4, se ilustra una realización de un dispositivo de sensor operado eléctricamente inalámbrico en el que el dispositivo 50 de sensor se aplica a la superficie 40 exterior del anillo 14 de accionamiento. Tal como se describirá en el presente documento, el dispositivo 50 de sensor puede usarse para identificar cualquiera o todas las propiedades, estado y condición del accesorio 10 para fluido, así como una calidad de la unión entre el accesorio para fluido y la tubería. El uso del dispositivo 50 de sensor resulta especialmente útil durante un procedimiento de instalación del accesorio 10 para fluido sobre una tubería 16 para indicar que el sello está completo (es decir, completamente ajustado) y que se ha producido un apriete aceptable. De esta manera, el uso del dispositivo 50 de sensor para obtener datos en tiempo real puede reducir o eliminar la necesidad de inspecciones posteriores a la instalación.

Se contempla que el dispositivo 50 de sensor puede fijarse en diversas partes del accesorio 10, interiores o exteriores, incluyendo el cuerpo 12 y el anillo 14 de accionamiento. El dispositivo 50 de sensor también puede acoplarse a la tubería 16, ya sea interna o externamente, y posiblemente puede estar expuesto al fluido transportado por la tubería. Se contempla que el dispositivo 50 de sensor puede ubicarse de manera variada sobre la tubería, aunque es preferible una ubicación relativamente más cercana al accesorio 10 instalado (tal como directamente adyacente). La carga de esfuerzo o tensión en la tubería, que puede estar provocada por el peso del fluido transportado dentro de la tubería, o la carga de instalación de la tubería dependiendo de cómo se instale la tubería o cómo se apliquen las cargas estructurales a la misma, puede representarse fácilmente por la tensión detectable en la tubería. Un dispositivo de sensor de este tipo ubicado junto al accesorio 10 puede usarse para comprender o extrapolar la cantidad de esfuerzo o tensión que se realiza por el accesorio 10 por la carga de tubería, lo que puede ayudar a indicar el estado o el estado esperado/previsto de la integridad del sello mantenido por el accesorio 10 instalado. En un ejemplo, al menos una superficie exterior del dispositivo 50 de sensor presenta un adhesivo flexible por una sola cara para unir el dispositivo 50 de sensor al exterior del anillo de accionamiento. Alternativamente, puede usarse un adhesivo aplicado externamente o similares. Debido a la acción de disminución de diámetro durante la instalación, es posible que el dispositivo 50 de sensor no se instale en el interior del anillo de accionamiento ni en el exterior del cuerpo en ubicaciones en las que interfieren estas dos superficies, ya que es probable que el dispositivo de sensor se aplaste, se vea impactado, cortado, etc. Aún así, puede ser posible ubicar el dispositivo de sensor en ubicaciones que no interfieren, o incluso en una ubicación de interferencia si el sensor se coloca en una cavidad, rebaje u otra ubicación protegida. En una primera realización, el dispositivo 50 de sensor puede tener una construcción flexible que se ajusta a la forma de la herramienta u objeto al que está unido (por ejemplo, un anillo de accionamiento, cuerpo de acoplamiento o incluso una tubería). Es deseable que el dispositivo 50 de sensor flexible esté configurado para la adhesión a superficies curvas y/o variables, tales como la periferia cilíndrica exterior del anillo de accionamiento, el interior del cuerpo 12 o incluso la tubería 16. Se contempla que el dispositivo 50 de sensor flexible, que incluye un sustrato flexible, circuito/rastros flexibles y batería flexible opcional, pueda estirarse, arrugarse, doblarse o flexionarse sin la degradación del mismo. El dispositivo 50 de sensor de RFID inalámbrico, flexible puede ser una etiqueta de RFID que incluye un sustrato flexible con un circuito flexible (impreso o grabado o laminado), una antena 52, un circuito 54 integrado con capacidad para interactuar con protocolos de comunicación inalámbrica (por ejemplo, RFID, Bluetooth, NFC, RFID u otros) usando un chip de comunicaciones integrado o independiente, y la capacidad de interactuar con un sensor 56 integrado (o incluso un sensor independiente) para obtener lecturas de tensión y almacenar estas lecturas y datos asociados con el tiempo de la lectura en una memoria no transitoria integrada. Diversos ejemplos de memorias para almacenar la información pueden ser una memoria borrable, programable y de solo lectura (EPROM), memoria interna no volátil codificada con codificación dura o diversos sistemas de memoria de lectura/escritura adicionales. También pueden incluirse sensores adicionales, tales como sensores de temperatura, sensores ambientales (presión, humedad, luz, etc.), acelerómetros, de vibración, etc. En un ejemplo, el medidor de tensión de RFID de la patente ‘448 puede configurarse como un circuito flexible, incluyendo algunos o todos los elementos mencionados anteriormente. El dispositivo 50 de sensor puede incluir todavía más características, tales como el conmutador 57 y/o un dispositivo 58 de retroalimentación (luces, elementos de visualización, altavoces, etc.).

Tal como se señala en el presente documento, los accesorios para fluido de la aplicación instantánea se usan, a menudo, en entornos industriales, y pueden verse sometidos a entornos hostiles, peligrosos y ácidos. El impacto mecánico y ambiental experimentado por el equipo de tuberías durante la instalación, almacenamiento y aplicación en campo puede dañar las etiquetas de RFID externas haciendo que las etiquetas externas no funcionen. Es decir, las etiquetas pueden aplastarse o desenganchadas del equipo durante la manipulación, instalación, etc. y/o pueden degradarse con el tiempo debido a la exposición a ambientes hostiles.

Por tanto, se prefiere que después de unir el dispositivo 50 de sensor de RFID al anillo 14 de accionamiento, cuerpo 12 u otro objeto, se aplique un material 60 de carcasa de protección sobre la etiqueta de RFID para encapsular y aislar el dispositivo de sensor frente al entorno externo. Por ejemplo, el material 60 de carcasa de protección se aplica sobre la etiqueta de RFID sobre la superficie 40 exterior del anillo 14 de accionamiento u otro objeto. El material 60 de carcasa de protección se selecciona para aplicarse fácilmente al anillo 14 de accionamiento y proporcionar un revestimiento fino que proteja el dispositivo 50 de sensor de RFID subyacente frente a daños mecánicos y ambientales. Preferiblemente, el material 60 de carcasa de protección no aumenta significativamente el grosor radial de la tubería. En diversos ejemplos, el dispositivo 50 de sensor de RFID y el material 60 de carcasa de protección pueden seleccionarse para su uso en entornos de alta temperatura y/o de alta presión, y pueden proporcionar ventajosamente legibilidad, una fácil instalación y un embalaje que sea resistente a los esfuerzos mecánicos y químicos, incluso en condiciones hostiles. Preferiblemente, el material 60 de carcasa también es resistente al esfuerzo/tensión que se produce durante la instalación del accesorio 10 sobre la tubería. Cuando el dispositivo 50 de sensor está unido a la tubería 16 y expuesto al fluido en la misma, también es preferible que el material 60 de carcasa de protección selle el dispositivo 50 de sensor frente al fluido para inhibir el contacto entre los mismos.

El material 60 de carcasa de protección puede cepillarse, enrollarse o rociarse sobre el dispositivo 50 de sensor flexible y el anillo 14 de accionamiento, aunque puede utilizarse cualquier medio adecuado para disponer una capa delgada relativamente uniforme del material 60 de carcasa de protección. En una realización, el material 60 de carcasa de protección puede ser un revestimiento de uretano, aunque también pueden ser adecuados otros materiales tales como nitrilo, Viton, epoxi, etc. En otras realizaciones, el material 60 de carcasa de protección puede ser un sustrato de plástico flexible o similares con un adhesivo sensible a la presión que se coloca sobre el dispositivo 50 de sensor de manera cubriente. Obviamente, el material 60 de carcasa de protección debe ser radiotransparente con respecto a la señal de RF para permitir el uso de un sistema de comunicación de RFID. Puede resultar ventajoso estrechar la deposición del material 60 de carcasa de protección de manera que sea más grueso alrededor de la circunferencia del anillo 14 de accionamiento que cubre directamente el dispositivo 50 de sensor de RFID y se estreche en los extremos de la banda de aplicación para ser relativamente más delgado.

Tal como se mencionó anteriormente, el medidor de tensión inalámbrico puede construirse de manera flexible para aplicarse a una superficie exterior del accesorio. Sin embargo, también se contempla que el sensor de RFID inalámbrico también pueda incorporarse en un circuito parcialmente flexible o incluso no flexible que se une indirectamente al cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería a través de un elemento intermedio. Por ejemplo, tal como se muestra esquemáticamente en la figura 5, puede interponerse un portador 80 de sensor entre el dispositivo 50 de sensor (o material 60 de carcasa de protección) y el elemento que va a detectarse. Se entiende que la representación en la figura 5 es solo un ejemplo, e incluso puede considerarse una representación exagerada en algunos ejemplos de instalación. El portador 80 de sensor puede ajustarse y unirse directamente a una superficie exterior o interior del cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería. El portador 80 de sensor puede incluir un lado 82 de fijación que tenga una curvatura u otra geometría que corresponda a la periferia exterior o interior del cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería, y un lado 84 de sensor opuesto al que se une el dispositivo 50B de sensor. El lado 82 de fijación del portador 80 de sensor se une, preferiblemente, de manera rígida al exterior o interior del cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería, de modo que las lecturas del sensor de tensión se experimenten directamente por el dispositivo 50B de sensor. Opcionalmente, el portador 80 de sensor puede incluir un orificio 86 pasante, un rebaje u otra abertura para proporcionar acceso directo a la superficie del objeto que va a detectarse de modo que el sensor 56 de medidor de tensión puede unirse directamente a la superficie exterior. Por ejemplo, tal como se muestra esquemáticamente en la figura 5, el medidor 54B de tensión puede unirse directamente a la superficie 40 exterior del anillo 14 a través del orificio 86, mientras que la mayoría del dispositivo 50B de sensor está soportado por el portador 80 de sensor. El medidor 54B de tensión puede ubicarse directamente sobre el sustrato de circuito del dispositivo 50 de sensor, o puede separarse por un cable eléctricamente conductor adecuado. Cuando el dispositivo 50 de sensor es rígido, o solo parcialmente flexible, el dispositivo 50 de sensor puede unirse al anillo 14 de manera tangencial, de modo que el sensor 56 de medidor de tensión está en contacto con la superficie 40 exterior, y el portador 80 de sensor puede actuar como separador para soportar el equilibrio del dispositivo 50 de sensor por encima de la superficie 40 exterior curva. Con respecto a una instalación tangencial del dispositivo 50 de sensor, la representación en la figura 5 es esquemática y puede considerarse exagerada. Por ejemplo, con una instalación tangencial, el portador 80 de sensor puede ser más delgado que el mostrado, de modo que el medidor 54B de tensión (que puede transportarse sobre el sustrato de circuito) entra en contacto fácilmente con la superficie 40 exterior, con el portador 80 de sensor marcando la diferencia entre una superficie inferior del sustrato de circuito (o material 60 de carcasa de protección) y la superficie 40 exterior. De hecho, se contempla que cuando el medidor 54B de tensión se ubica en algún lugar en el medio del dispositivo de sensor (por ejemplo, se ubica en algún lugar entre los dos extremos del sustrato de circuito), puede usarse un orificio 86 adecuado o incluso puede utilizarse más de un portador 80 de sensor (o un portador 80 de sensor comprendido por dos partes independientes), (por ejemplo, una que soporte cada extremo del dispositivo 50 de sensor por encima de la superficie 40 exterior). Se contempla adicionalmente que puede producirse una instalación tangencial en una configuración mediante la que el medidor 54B de tensión se ubica hacia un extremo del dispositivo de sensor (por ejemplo, se ubica hacia o en un extremo del sustrato de circuito). En esta situación, que puede ser similar a una instalación en voladizo, el portador 80 de sensor puede usarse para soportar el extremo opuesto del dispositivo 50 de sensor por encima de la superficie 40 exterior. Obviamente, el portador 80 de sensor puede adaptarse fácilmente para soportar el dispositivo 50 de sensor dependiendo de la configuración de instalación.

El lado 82 de fijación puede unirse de manera extraíble o, preferiblemente, no extraíble mediante adhesivos, elementos de sujeción mecánicos, etc. Mediante el uso del portador 80 de sensor intermedio, puede aplicarse de este modo un único dispositivo 50B de sensor a diversos accesorios 10 para fluido que presentan geometrías diferentes simplemente cambiando el portador 80 de sensor. Una configuración de este tipo proporciona un diseño altamente eficaz y rentable. Además, el portador 80 de sensor puede usarse para desviar o elevar el dispositivo 50B de sensor desde la superficie periférica del accesorio para fluido, lo que puede resultar especialmente útil cuando el accesorio que va a monitorizarse se ubica en una ubicación difícil de alcanzar o cuando interfiere con otros objetos cercanos. De esta manera, un conjunto de portadores 80 de sensor proporciona múltiples opciones de montaje para un único sensor.

A continuación, el dispositivo 50B de sensor se une al lado 84 de sensor del portador 80 de sensor. El dispositivo 50B de sensor puede proporcionarse en un sustrato parcialmente flexible o rígido (por ejemplo, una placa de circuito convencional maciza), lo que puede simplificar la fabricación y puede aumentar adicionalmente la precisión de los sensores integrados. El lado 84 de sensor del portador 80 de sensor puede ser plano, curvo, o incluso incluir una cavidad o rebaje para recibir el dispositivo de sensor.

En una realización adicional, el portador 80 de sensor puede proporcionar espacio para unir más de un sensor. Por ejemplo, el lado 84 de sensor puede proporcionar dos o más ubicaciones lado a lado para montar múltiples sensores en diversas configuraciones (en paralelo, perpendicular, formando ángulos, en diferentes alturas, etc.). De esta manera, el portador 80 de sensor también puede actuar como una guía para la instalación consistente del dispositivo 50B de sensor en el campo.

El dispositivo 50B de sensor también puede estar encerrado o encapsulado dentro de un material 60B de carcasa de protección que es radiotransparente a la señal de RF. El material 60B de carcasa puede no ser extraíble, tal como los diversos tipos comentados en el presente documento, o incluso puede ser un recipiente extraíble con el dispositivo 50B de sensor fijado en el mismo. En un ejemplo extraíble, cuando el lado 84 de sensor del portador 80 de sensor incluye una cavidad o rebaje para recibir el dispositivo 50B de sensor, el material 60B de carcasa de protección puede ser una cubierta superior rígida, física que se fija sobre el lado 84 de sensor para cerrar la cavidad o rebaje. La cubierta superior puede incluir una junta u otro sello para proteger el dispositivo 50B de sensor frente al entorno. Si se desea, una cubierta superior extraíble proporciona la capacidad de retirar, reparar o sustituir el dispositivo de sensor con el tiempo.

El sensor de RFID inalámbrico puede incluso estar integrado o de otro modo unido directamente en una cavidad 90, rebaje, orificio u otro espacio interior del cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 5, la cavidad 90 puede ser un terreno con partes planas o formarse de otro modo en la periferia exterior del cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería para proporcionar una ubicación de montaje de sensor deseada. Por tanto, la cavidad 90 puede proporcionar partes relativamente planas (es decir, planas en comparación con la periferia exterior curva de otro modo) para el montaje del dispositivo 50C de sensor, lo que puede resultar útil para medidores de tensión con un circuito parcialmente flexible o no flexible. También se contempla que la cavidad, el rebaje, el orificio, etc. puedan resultar útiles para indicar dónde debe instalarse el dispositivo 50 de sensor, de modo que se obtengan lecturas coherentes y deseadas del sensor. La cavidad puede estar orientada radial o axialmente, o incluso formando un ángulo oblicuo con respecto a un eje central del accesorio para fluido. Se contempla adicionalmente que la cavidad 90, rebaje, orificio, etc. puedan formarse en un extremo del cuerpo de acoplamiento, anillo de accionamiento y/o tubería, y puedan extenderse axialmente una distancia en el mismo. De esta manera, el dispositivo de sensor puede insertarse de manera axial en la cavidad 90, rebaje, orificio, etc. Opcionalmente, puede aplicarse un material 60C de carcasa de protección que sea radiotransparente a la señal de RF de la etiqueta de RFID y el interrogador, tales como los tipos descritos anteriormente en el presente documento o incluso una placa de cubierta rígida o similares. Cuando se usa una placa de cubierta, puede actuar como relleno para devolver el dispositivo combinado a su forma nominal como si no hubiera cavidad 90, rebaje, orificio, etc. (es decir, el exterior de la placa de cubierta instalada, en el estado instalado, puede estar, generalmente, alineado con la periferia del cuerpo de acoplamiento, el anillo de accionamiento y/o la tubería). La placa de cubierta puede ser extraíble o no extraíble mediante adhesivos, elementos de sujeción mecánicos, clips, etc.

Preferiblemente, el dispositivo 50 de sensor de RFID obtiene toda su potencia eléctrica para su funcionamiento a través de la señal de RF del interrogador. Sin embargo, el dispositivo 50 de sensor puede ser un dispositivo semiactivo o totalmente activo con una fuente 59 de alimentación integrada, tal como una pila de botón o preferiblemente una batería impresa flexible. Un dispositivo activo de este tipo puede proporcionar un mayor alcance inalámbrico para la comunicación con el interrogador de RFID, un protocolo de comunicaciones activo (Bluetooth, WiFi, celular, acústico, óptico, infrarrojo, etc.), procesamiento de datos informáticos integrado activo, retroalimentación auditiva o visual de los usuarios a través de luces, elementos de visualización o altavoces, etc.

El dispositivo 50 de sensor puede aplicarse en diferentes ubicaciones a lo largo del eje longitudinal L de los accesorios para fluido (es decir, cuerpo 12, anillo 14 de accionamiento). Es preferible que el dispositivo 50 de sensor esté ubicado en una región que experimente un esfuerzo relativamente alto en el estado instalado, o en posibles puntos de falla. En muchos casos, una ubicación de este tipo puede encontrarse cerca o alineada con uno del sello 30 principal, sello 32 interior y/o sello 34 exterior. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 3, el esfuerzo 15 físico en el material del anillo 14 de accionamiento, debido a su expansión elástica durante la instalación, es relativamente elevado en la posición sobre la ubicación del sello 30 principal porque se trata de una ubicación de alta deformación del manguito 12b y la tubería 16. Por tanto, el dispositivo 50 de sensor puede ubicarse, generalmente, en alineación vertical con el sello 30 principal, en relación con el eje longitudinal del accesorio. Más particularmente, al menos el sensor 56 de medidor de tensión puede ubicarse, generalmente, en alineación vertical con el sello 30 principal. Sin embargo, la posición deseada del dispositivo 50 de sensor puede determinarse mediante investigación o experiencia con cada accesorio para fluido, tubería o entorno de instalación en particular.

Ahora se describirá un método de instalación y uso del dispositivo 50 de sensor inalámbrico. Preferiblemente, el dispositivo 50 de sensor inalámbrico se aplica al accesorio 10 para fluido (tal como el anillo 14 de accionamiento) en la fábrica y antes de su introducción en el campo, usando un adhesivo sensible a la presión u otros adhesivos, etc. Sin embargo, se contempla que el dispositivo 50 de sensor pueda proporcionarse para su instalación en el campo (por ejemplo, mediante el uso de un adhesivo sensible a la presión cubierto por una capa de liberación o un kit adhesivo diseñado para uso en el campo). De esta manera, el accesorio 10 para fluido puede fabricarse y enviarse al cliente final de manera convencional, y aplicarse el dispositivo 50 de sensor únicamente en el momento de la instalación. Se contempla adicionalmente que el dispositivo 50 de sensor pueda aplicarse a accesorios existentes, instalados previamente en el campo. El material 60 de carcasa de protección puede aplicarse sobre el dispositivo 50 de sensor inalámbrico, ya sea en fábrica o en el campo. Se contempla que pueda usarse un tipo de material 60 de carcasa para todos los dispositivos 50 de sensor, o incluso diferentes tipos de materiales 60 de carcasa para diferentes entornos de uso (por ejemplo, entornos de funcionamiento débil frente a entornos de funcionamiento hostiles/duros). Además, cada dispositivo 50 de sensor (especialmente con un chip de RFID) incluye, preferiblemente, un identificador único, tal como un identificador numérico único. El identificador único puede obtenerse del dispositivo 50 de sensor y asociarse con un número de serie del accesorio 10 para fluido. Esta combinación puede registrarse manualmente y/o en una base de datos de ordenador, etc. Asimismo, puede registrarse información relacionada con las propiedades del accesorio para fluido, tal como el tipo de accesorio, el material, el cliente, el entorno previsto, la fecha de fabricación, etc., produciéndose las lecturas tanto en la fase de fabricación como en el campo.

Entonces, el accesorio 10 para fluido puede enviarse al cliente final. Si el dispositivo 50 de sensor no estaba instalado previamente, puede aplicarse al anillo 14 de accionamiento del accesorio 10 para fluido antes de la instalación. El accesorio 10 para fluido puede instalarse de manera no extraíble sobre la tubería 16, de la manera descrita anteriormente en el presente documento. T ras la instalación completa del accesorio 10 para fluido, y/o incluso durante el proceso de instalación, puede usarse el interrogador de RFID para obtener una lectura de tensión, desde el dispositivo 50 de sensor inalámbrico del anillo 14 de accionamiento instalado. Por tanto, la lectura de tensión del dispositivo 50 de sensor será del anillo 14 de accionamiento en el estado instalado, elásticamente deformado (es decir, expandido). También se contempla que el interrogador de RFID pueda obtener lecturas de tensión desde el dispositivo 50 de sensor inalámbrico durante la instalación en curso del accesorio. Cualquiera o todas las lecturas de tensión pueden almacenarse en una memoria no transitoria de una de las memorias de RFID, o en la memoria del interrogador, o en la memoria de un dispositivo informático conectado a la red.

Se contempla adicionalmente que puedan transmitirse, registrarse o de otro modo almacenarse otros datos de identificación en el momento de la lectura de cada sensor. Por ejemplo, una marca de fecha para la lectura, un código único y de aplicación, la temperatura ambiente del entorno, la temperatura del anillo 14 de accionamiento, otros factores ambientales, etc., pueden detectarse, transmitirse y/o almacenarse. Puede registrarse y/o captarse otra información sobre el propio accesorio, tal como el tipo de accesorio, la composición del material, el uso previsto (por ejemplo, características de la tubería o entorno de campo), etc. Este tipo de información contextual puede usarse para proporcionar un análisis de datos más adaptado con respecto a los datos brutos obtenidos a partir del dispositivo 50 de sensor.

Además, se contempla que, usando el interrogador 100, puede realizarse una lectura de tensión para el anillo 14 de accionamiento inmediatamente antes de la instalación sobre la tubería 16 (es decir, antes de aplicar una fuerza de compresión sobre el accesorio). Esto puede considerarse como un primer parámetro eléctrico que proporciona una tensión de punto de referencia de línea de base del anillo 14 de accionamiento en el entorno ambiental donde se instalará. Adicionalmente, el hecho de aplicar un medidor de tensión a un objeto, tal como el anillo 14 de accionamiento, puede inducir o registrar cierto esfuerzo sobre el propio sensor de tensión. Por tanto, una lectura de tensión inicial del anillo 14 de accionamiento en estado no instalado puede proporcionar un punto de referencia para comparar la lectura de tensión definitiva en el estado instalado. Se contempla adicionalmente que la lectura de tensión de punto de referencia del estado no instalado puede usarse para establecer una tara o un punto cero para el sensor de tensión. Este punto cero puede realizarse en software, tal como en el interrogador o en el circuito integrado del dispositivo 50 de sensor. A efectos de futuras lecturas de tensión, se contempla que la lectura de sensor de tensión inicial, o punto cero, pueda almacenarse o escribirse de otro modo en la memoria del circuito integrado del dispositivo 50 de sensor.

A continuación, después de la instalación del anillo 14 de accionamiento sobre la tubería 16 (es decir, después de aplicar una fuerza de compresión sobre el accesorio), el interrogador 100 puede usarse para realizar otra lectura de tensión. Esto puede considerarse un segundo parámetro eléctrico producido por el dispositivo de sensor en respuesta a la deformación elástica del anillo 14 de accionamiento. A continuación, puede compararse el primer parámetro eléctrico (es decir, antes de la instalación) con el segundo parámetro eléctrico (es decir, después de la instalación) para obtener un valor final indicativo de la calidad de la unión sin fugas entre el accesorio para fluido y la tubería. Tal como se comentará más detalladamente en el presente documento, el valor final puede compararse con uno de un intervalo predeterminado, una banda de tolerancia o un umbral con el fin de determinar la calidad de la unión sin fugas. De esta manera, el fabricante, el usuario final y el personal de control de calidad pueden tener un alto grado de confianza en que el sello está completo (es decir, completamente ajustado) y de que se ha producido un apriete aceptable.

A continuación, se contempla adicionalmente que las lecturas del sensor de tensión futuras, periódicas pueden tomarse del dispositivo 50 de sensor según se desee para proporcionar un historial continuo de la condición y el estado del anillo 14 de accionamiento en el estado instalado (para detectar cambios en el esfuerzo debido al envejecimiento, el uso, el fluido en la tubería, las fuerzas mecánicas sobre el accesorio o tuberías unidos, u otros factores tales como presión, temperatura, vibración, etc.). En términos más generales, la lectura de tensión del anillo 14 de accionamiento puede usarse para extrapolar el estado del accesorio 10 para fluido instalado sobre la tubería durante su vida útil en el campo, de modo que el usuario final tenga una alta confianza en la comprensión de cómo el dispositivo instalado está envejeciendo “bajo el capó”. Debido a la naturaleza inalámbrica, sin contacto del dispositivo 50 de sensor de RFID, tales lecturas de sensor periódicas futuras pueden obtenerse de manera rápida y eficiente sin necesidad de interrumpir el funcionamiento de la tubería 16 en su uso en el campo previsto, incluso si la tubería 16 está oculta o de otro modo tiene difícil acceso.

Además de obtener y almacenar la lectura del sensor, o bien el interrogador y/o posiblemente el dispositivo 50 de sensor pueden incluir programación informática para el análisis y/o la comparación de datos. Aunque es útil una lectura de datos brutos para la tensión detectada del anillo 14 de accionamiento, puede ser beneficioso proporcionar al cliente final una indicación de si la tensión detectada se encuentra o no dentro de un intervalo predeterminado, aceptable que indique que el accesorio 10 para fluido está instalado correctamente para su fin previsto, y su estado y condición son aceptables. En un ejemplo, el interrogador puede programarse con un intervalo aceptable de lecturas de tensión detectadas, tal como una banda de tolerancia predeterminada de lecturas aceptables, y puede comparar los datos del dispositivo 50 de sensor instalado con el intervalo predeterminado, banda de tolerancia o umbral(es). Si la lectura de datos del dispositivo 50 de sensor está dentro del intervalo aceptable, el interrogador puede indicarlo en un elemento de visualización u otro dispositivo de retroalimentación de usuario. Por el contrario, si la lectura de datos del dispositivo 50 de sensor indica que el accesorio 10 para fluido no está instalado correctamente, el interrogador también puede indicar esta información al usuario final para que pueda realizar medidas correctivas.

En este sentido, tal comparación y/o análisis de datos puede llevarse a cabo a lo largo de la vida útil del accesorio 10 para fluido instalado, de modo que el cliente final tenga una confianza alta continua en que el accesorio para fluido instalado sigue funcionando dentro de los parámetros de diseño. Alternativamente, si las lecturas detectadas periódicas, futuras indican que el accesorio 10 para fluido está tendiendo a un estado fuera de límites (por ejemplo, una lectura aceptable que se dirige cada vez más hacia una lectura inaceptable o se está convirtiendo en una lectura inaceptable), o ha superado un umbral predeterminado (por ejemplo, una lectura inaceptable), puede informarse al cliente final de que debe reparar o sustituir el accesorio para fluido antes de un posible fallo. De esta manera, el dispositivo de sensor puede usarse para determinar fallos predictivos antes de que se produzca cualquier problema real en el accesorio para fluido y/o en la tubería, de modo que puedan tomarse medidas correctivas. Se contempla que el análisis de datos pueda tener en cuenta información contextual, tal como el tipo de accesorio, la composición del material, el uso previsto (por ejemplo, características de la tubería o entorno de campo), etc. para determinar el/los intervalo(s) o umbral(es) aceptables predeterminados.

El dispositivo 50 de sensor puede incluir retroalimentación de usuario integrada (por ejemplo, retroalimentación de usuario auditiva o visual a través de luces, elementos de visualización, altavoces, etc.). En un ejemplo, el dispositivo 58 de retroalimentación puede ser una luz de LED que ilumina un color particular para una buena instalación (por ejemplo, verde), y otro color para una mala instalación (por ejemplo, rojo). Pueden utilizarse otros colores para indicar otros estados, tal como una luz amarilla para indicar que un accesorio se encuentra en los márgenes de un intervalo predeterminado o que tiende hacia un umbral determinado. Diversos dispositivos de retroalimentación integrados en el dispositivo 50 de sensor pueden resultar especialmente útiles en un sistema semiactivo o totalmente activo con una fuente de alimentación integrada (por ejemplo, batería flexible, pila de botón, etc.), aunque es posible que una luz de LED de baja potencia o similares puedan ser suficientemente alimentadas por el interrogador de RFID. Cuando se utiliza un dispositivo 50 de sensor semiactivo o totalmente activo, pueden utilizarse uno o más conmutadores 57 integrados para permitir otras funciones, tales como activar el dispositivo 50 de sensor desde un modo de suspensión de baja potencia, obteniendo una lectura instantánea en tiempo real que se almacena en la memoria y/o proporciona retroalimentación instantánea de la luz de LED integrada o similares. En un ejemplo, un usuario puede pulsar el conmutador 57 para activar el circuito integrado instalado para captar una lectura instantánea del sensor de tensión integrado y proporcionar retroalimentación instantánea a través de la luz de LED, sin tener que utilizar un interrogador de RFID. En este caso, el usuario final no conocería la lectura de los datos brutos, sino que simplemente sabría si el accesorio todavía está dentro de las especificaciones o no a través de la retroalimentación de la luz de LED. En un ejemplo, tras pulsar el conmutador 57, el dispositivo 50 de sensor puede tomar una lectura de tensión instantánea y luego comparar esta lectura instantánea con algún umbral conocido u otro valor comparativo o algoritmo. Si la lectura instantánea está dentro de una tolerancia aceptable, la luz de LED puede iluminar un color verde; por el contrario, si la lectura instantánea indica un estado inaceptable, la luz de LED puede iluminar un color rojo. Además, es posible el uso de otros colores, tal como un color amarillo, para indicar que la lectura instantánea sigue siendo aceptable, pero está cerca de ser inaceptable, o que tiende a ser inaceptable. Sin embargo, cada lectura tomada de esta manera también puede almacenarse en la memoria integrada del dispositivo 50 de sensor para su posterior recuperación de un interrogador. Preferiblemente, tales lecturas almacenadas incluirían datos de referencia, tal como una marca de fecha/hora, el valor de lectura, confirmación de si se mostró o no la retroalimentación para el usuario, etc.

También resulta beneficioso que las lecturas de los sensores obtenidas del dispositivo 50 de sensor se transmitan o de otro modo se carguen en una base 120 de datos de servidor informático central remoto (por ejemplo, un ordenador conectado a la red o conectado a Internet, en ocasiones denominado “en la nube”). La base 120 de datos de servidor informático puede ser local con respecto al sitio de la instalación de campo o de la empresa controladora, local con respecto al fabricante del accesorio para fluido, y/o puede estar “basada en la nube” en el sentido de que se mantiene en un servidor remoto conectado a Internet. Un servidor “basado en la nube” conectado a Internet de este tipo puede proporcionar capacidades de almacenamiento y recuperación de datos, y/o puede proporcionar adicionalmente capacidades computacionales para transformar, analizar y/o generar informes sobre los datos catalogados. Independientemente de la ubicación, esta base de datos puede mantenerse por el fabricante del accesorio 10 para fluido, por una empresa de servicios que inspecciona los accesorios, y/o por el usuario final del accesorio 10 para fluido para su uso por el personal de cumplimiento de calidad asociado. Cuando se utiliza un dispositivo 50 de sensor de RFID no activo (es decir, pasivo), el interrogador 100 puede cargar los datos de manera cableada o inalámbrica en la base 120 de datos de servidor informático central. Obviamente, con un dispositivo 50 de sensor semiactivo o activo, tales datos pueden cargarse directamente desde el accesorio 10 (y/o desde el interrogador 100). Los datos obtenidos desde el dispositivo 50 de sensor pueden entonces catalogarse a lo largo del tiempo para ayudar tanto al fabricante como al cliente final a rastrear el rendimiento del accesorio para fluido con fines de ayuda de instalación, mantenimiento, sustitución, reclamaciones de garantía, etc.

En un ejemplo, el fabricante puede captar los datos iniciales del dispositivo 50 de sensor y el accesorio 10 asociado antes de que el producto salga del almacén, de modo que el fabricante tenga una clara comprensión del estado del accesorio 10 para fluido y el dispositivo 50 de sensor antes de la instalación. Estos datos pueden cargarse en la base 120 de datos de servidor informático para su uso futuro. Diversos ejemplos de estos datos pueden incluir información sobre el accesorio para fluido o sensor, tal como un identificador único del dispositivo de sensor, fecha de fabricación del accesorio, tipo de accesorio, material, cliente, entorno previsto, etc. Adicionalmente, si el dispositivo 50 de sensor está unido de manera previa a un accesorio para fluido (tal como en el anillo 14 de accionamiento), entonces puede realizarse una lectura de tensión inicial para el dispositivo 50 de sensor en el estado no instalado para proporcionar un punto de referencia para comparar la lectura de tensión definitiva en el estado instalado. Esto puede considerarse una tara o punto cero para el sensor de tensión, o posiblemente solo un punto de referencia. Este punto de datos puede guardarse en la memoria del dispositivo 50 de sensor para su uso por el interrogador, y/o puede guardarse en la base 120 de datos de servidor informático.

A continuación, pueden captarse datos de sensor de campo adicionales en el momento en que el accesorio esté instalado sobre la tubería (inmediatamente antes, durante y/o después), y entonces, periódicamente, a posteriori de modo que el fabricante mantenga una clara comprensión del estado del accesorio para fluido durante su vida útil. Por ejemplo, puede realizarse una lectura de tensión cuando el accesorio 10 para fluido está en el estado de preinstalación tal como se muestra en la figura 2. Esta lectura puede proporcionar una tensión de punto de referencia de línea de base del anillo 14 de accionamiento en el entorno ambiente donde se instalará, y puede ser especialmente útil como tara o punto cero para el sensor de tensión (es decir, una lectura de tensión distinta de cero que puede usarse como punto cero para la comparación con futuras lecturas de tensión). Usando el interrogador, esta lectura de tensión previa a la instalación realizada antes del procedimiento de instalación puede transmitirse a y guardarse en la memoria del dispositivo 50 de sensor, y/o puede guardarse en la base 120 de datos de servidor informático para su uso futuro. Si el dispositivo 50 de sensor es de un tipo que no puede recibir o almacenar datos del interrogador (es decir, un dispositivo de tipo de solo lectura), entonces puede resultar especialmente útil almacenar la lectura de tensión previa a la instalación (es decir, punto cero) en la base 120 de datos de servidor informático para su uso futuro, usando el interrogador 100 para transmitir directa o indirectamente los datos. Opcionalmente, pueden tomarse una o más lecturas de tensión durante el proceso de instalación y la deformación plástica de disminución de diámetro del cuerpo 12 y la tubería 16, que pueden considerarse lecturas transitorias. Estas lecturas transitorias pueden almacenarse (local o remotamente en la nube) o simplemente observarse durante la instalación.

A continuación, se realiza una lectura inmediatamente después del proceso de instalación cuando el anillo 14 se encuentra en un estado completamente de apriete y el sello de accesorio se coloca contra la tubería, lo que se considerará la lectura de tensión posterior a la instalación del accesorio para fluido sobre la tubería. También es posible que la lectura de tensión posterior a la instalación sea la única lectura tomada. Usando el interrogador 100, esta lectura de tensión posterior a la instalación puede transmitirse a y guardarse en la memoria del dispositivo 50 de sensor, y/o puede guardarse en la base 120 de datos de servidor informático para su uso futuro. Opcionalmente, la lectura de tensión posterior a la instalación puede compararse con la lectura de tensión previa a la instalación o con un punto cero, con el fin de determinar si el esfuerzo en el anillo 14 de accionamiento o el cuerpo 12 es aceptable e indica un accesorio 10 instalado apropiadamente. A partir de entonces, pueden realizarse lecturas de tensión periódicas a lo largo del tiempo y cargarlas en la base 120 de datos de servidor informático, de modo que el usuario final, el fabricante y otras partes interesadas mantengan una clara comprensión del estado del accesorio para fluido durante su vida útil.

De esta manera, tanto el fabricante como el usuario final pueden hacer un seguimiento y, de otro modo, comprender el rendimiento del accesorio 10 en el campo, de modo que todas las partes interesadas tengan un alto grado de confianza en que el accesorio 10 para fluido siga cumpliendo sus especificaciones. Alternativamente, si las lecturas detectadas indican que el accesorio 10 se encuentra en una tendencia fuera de las especificaciones (es decir, sigue siendo aceptable, pero se está haciendo inaceptable) o está fuera de especificación (es decir, es inaceptable), todas las partes que tengan acceso a la base de datos informática central podrán ser informadas del estado. Esto puede permitir al fabricante ponerse en contacto con el usuario final, o al usuario final ponerse en contacto con el fabricante, para organizar el mantenimiento o la sustitución del accesorio. Las tendencias de los datos pueden entenderse e identificarse adicionalmente mediante la observación de la información, tal como qué efectos tienen los accesorios particulares, clientes, técnicas de instalación, factores ambientales, etc. sobre la instalación, el rendimiento y la función a largo plazo de los accesorios en el campo. Por ejemplo, pueden catalogarse y correlacionarse datos indicativos de agrietamiento por esfuerzo, microesfuerzo u otros modos de fallo o previos al fallo, y entonces pueden usarse como comparación con otros accesorios para fluido en el campo para determinar fallos predictivos e identificar posibles acciones correctivas. La base 120 de datos de servidor informático (es decir, la “nube”) puede almacenar, analizar, transformar e informar sobre varios tipos de datos, incluyendo algunas o todas las lecturas de tensión históricas, comparación de lecturas de tensión (actual frente a histórica), mínimos/máximos, compensaciones de datos, cálculos, etc. En cuanto a la presentación de informes, se contempla que la base 120 de datos de servidor informático puede ser pasiva, ya que los datos y/o informes pueden ser compilados pero el usuario en última instancia adopta medidas basadas en los datos, o puede ser parcial o totalmente activa, en la que la base 120 de datos de servidor informático puede tomar medidas adicionales tales como como informar preventivamente posibles problemas al fabricante, usuario final, empresa de servicios, etc. basándose en un análisis de la entrada de datos. Tal operación activa puede ser parcial o completamente automática.

El uso de una base 120 de datos de servidor informático también resulta útil para permitir lecturas dinámicas y análisis posterior al proceso, basándose en cambios de información. Por ejemplo, aunque en el presente documento se usa el término “interrogador” por motivos de simplicidad, se entiende que en la práctica real es poco probable que solo exista un único dispositivo interrogador que tome lecturas de todos los dispositivos de sensor en el campo. De hecho, es más probable que cada dispositivo de sensor particular se interrogue por múltiples interrogadores diferentes durante su vida útil activa. Por tanto, al almacenar los datos captados en una base 120 de datos de servidor informático central, remota, no importa qué interrogador particular se use. Dado que los datos se almacenan de manera remota, lo que puede incluir datos de calibración almacenados asociados con el identificador único de cada dispositivo de sensor, es posible que el interrogador no necesite información previa sobre el dispositivo de sensor particular que se está leyendo. Por ejemplo, antes de realizar una lectura de tensión, el interrogador 100 puede obtener los datos de calibración específicos para un dispositivo de sensor individual desde la base 120 de datos de servidor informático (si la información de calibración no está disponible desde el propio dispositivo de sensor). Los datos de calibración específicos pueden obtenerse mediante un procedimiento de búsqueda basado en el identificador único del dispositivo de sensor. Entonces, cuando el dispositivo de sensor transmite una lectura (es decir, un parámetro eléctrico) tras la interrogación por el interrogador, el parámetro eléctrico transmitido puede corregirse aplicando los datos de calibración previamente recuperados.

En otro ejemplo, es posible que los umbrales, bandas de tolerancia o límites predeterminados para el intervalo aceptable que indican que el accesorio 10 para fluido está instalado correctamente para los fines previstos puedan cambiar con el tiempo. Esto puede producirse por diversas razones, incluyendo investigación y desarrollo adicionales, una mejor comprensión del rendimiento durante la vida útil de los accesorios para fluido en diferentes entornos, cambios en la fabricación, etc. Mediante el uso de un entorno informático en la nube, los umbrales, las bandas de tolerancia o los límites predeterminados pueden cambiarse fácilmente en la base 120 de datos de servidor informático y aplicarse automáticamente a los datos para lecturas de tensión pasadas, presentes (en tiempo real) o futuras. Por ejemplo, en base a la experiencia, puede determinarse que un umbral de rendimiento es demasiado bajo o demasiado alto; por tanto, al cambiar el umbral en una única base 120 de datos de servidor informático, puede aplicarse rápidamente en todas las lecturas de tensión pasadas, presentes (en tiempo real) o futuras. De manera similar, basándose en la demanda de la industria o del cliente, pueden aplicarse umbrales, bandas de tolerancia o límites predeterminados únicos o diferentes solo a un subconjunto de productos (es decir, solo determinados productos de un cliente o industria en particular), que pueden cambiar de vez en cuando.

Tal como se señaló anteriormente en el presente documento, los accesorios para fluido de la aplicación instantánea y la tubería/tubo a los que están unidos se usan a menudo en entornos industriales y se someten a entornos hostiles que pueden incluir cargas de vibración bajas o altas. El impacto mecánico y ambiental experimentado por los equipos de tuberías en presencia de cargas de vibración continuas o intermitentes puede provocar daños a los accesorios para fluido y/o a la tubería/tubo conectado que puede degradar el rendimiento de los diversos elementos, incluido el sello de metal con metal entre el accesorio y la tubería.

Con el fin de comprender, medir y cuantificar la junta mecánica del accesorio para fluido para resistir el esfuerzo de fatiga bajo diversas cargas de vibración a lo largo del tiempo, las pruebas de vibración del accesorio y/o la tubería/tubo conectado pueden ser una herramienta valiosa. Con respecto a las pruebas de vibración, se entiende que la vibración se diferencia en dos tipos: estado estacionario (es decir, vibración repetitiva que se produce durante un periodo de tiempo relativamente largo) y vibraciones transitorias dinámicas (es decir, vibración que se produce durante periodos de tiempo relativamente cortos y generalmente se genera por fuerzas mucho más grandes, tales como un pulso de presión alta o baja que se desplaza a través del fluido). Convencionalmente, se conoce llevar a cabo pruebas de vibración de una soldadura existente entre un accesorio para fluido y la tubería/tubo conectado. Sin embargo, tales técnicas de inspección de soldadura son solo intermitentes, difíciles y requieren mucho tiempo y recursos.

El dispositivo 50 de sensor de la aplicación instantánea puede adaptarse adicionalmente para proporcionar pruebas de vibración continuas, semicontinuas o intermitentes del accesorio 10 para fluido y/o de la tubería/tubo conectado. Dado que el dispositivo 50 de sensor se aplica a la superficie 40 exterior del anillo 14 de accionamiento del accesorio 10 para fluido, y el accesorio 10 para fluido está fijado mecánicamente a la tubería/tubo conectado, el dispositivo 50 de sensor se someterá a las mismas vibraciones (o sustancialmente las mismas) que la tubería/tubo conectado. Como resultado, uno o más sensores ubicados en el dispositivo 50 de sensor pueden utilizarse para detectar la vibración experimentada por el accesorio 10 y la tubería/tubo conectado.

En un ejemplo, las vibraciones pueden detectarse indirectamente por el dispositivo 50 de sensor a través del sensor 56 medidor de tensión de un único eje o de múltiples ejes midiendo los cambios en el esfuerzo físico en el material del anillo de accionamiento. Las lecturas obtenidas del sensor medidor de tensión pueden correlacionarse con los datos de vibración, ya sea integrados en el dispositivo 50 de sensor o en el software del interrogador de RFID u otro dispositivo de recepción inalámbrico.

En otros ejemplos, el dispositivo 50 de sensor puede incluir uno o más sensores 70 independientes, tales como un acelerómetro o sensor de vibración (por ejemplo, un sensor de piezovibración, estado sólido o fotodiodo, etc.) para detectar las vibraciones más directamente. Se contempla que el dispositivo de sensor solo pueda incluir un sensor para detectar vibraciones en la tubería. Estos diversos sensores independientes pueden ser de un único eje o de múltiples ejes, según se desee. Las lecturas obtenidas a partir de estos sensores independientes pueden indicar directamente datos de vibración, o pueden correlacionarse con datos de vibración, ya sea integrados en el dispositivo 50 de sensor o en el software del interrogador de RFID u otro dispositivo de recepción inalámbrico.

Tanto si se usa un sensor medidor de tensión, un acelerómetro o un sensor de vibración, se contempla además la posibilidad de incluir un sensor 72 de temperatura integrado (que mide la temperatura del accesorio, la temperatura de la tubería/tubo y/o la temperatura ambiente) para proporcionar contexto y/o calibración a los datos de vibración. Se contempla que el sensor 72 de temperatura puede estar integrado en el circuito 54 integrado o puede ser un sensor de temperatura independiente en comunicación con el mismo.

Con respecto a un sensor de tensión, una fuente común de error en las lecturas del sensor se debe al hecho de que los sensores pueden tener un coeficiente de temperatura en el que la salida del transductor no es solo en función del parámetro detectado, tal como la tensión, sino que también es en función de la temperatura que se experimenta en el sensor de tensión respectivo. Por tanto, siempre que se toman lecturas de tensión, el dispositivo 50 de sensor también puede transmitir datos de temperatura junto con la lectura de tensión. Esta medición de temperatura puede ser desde el sensor 72 de temperatura integrado o puede ser un sensor independiente, por ejemplo, un sensor conectado que se coloca adyacente al transductor de tensión para medir la temperatura muy cerca del transductor, o incluso un sensor de temperatura en el interrogador 100 que puede informar sobre condiciones de temperatura ambientales. Preferiblemente, se calibra la temperatura de cada dispositivo 50 de sensor en la fábrica antes de la instalación en el accesorio para fluido, o incluso después de la instalación en el accesorio para fluido, pero antes de que el accesorio para fluido esté instalado en una tubería. Los datos de calibración, que pueden incluir un coeficiente o constante de temperatura, se escriben preferiblemente en la memoria integrada del dispositivo 50 de sensor para su posterior uso por el interrogador 100. Además, los datos de calibración (incluido un coeficiente de temperatura, si se encuentra disponible) también se escriben preferiblemente en la base 120 de datos de servidor informático (es decir, en la nube) para su uso futuro por el interrogador 100 para garantizar lecturas precisas de cada dispositivo 50 de sensor individual. Esto resulta especialmente útil cuando el sensor de tensión es de solo lectura y no puede almacenar datos de calibración integrados. Se contempla además que el interrogador 100 solo pueda actuar como un dispositivo “de paso” que obtiene datos brutos del dispositivo 50 de sensor (lecturas de tensión, lecturas de temperatura, lecturas de vibraciones, etc.) y transmite estos datos brutos a la base 120 de datos de servidor informático para su procesamiento, mediante lo que se aplican las calibraciones, los datos se analizan y/o transforman para dar las lecturas de tensión finales.

Cabe señalar que, aunque el dispositivo 50 de sensor puede incluir uno o más sensores adicionales tal como se describió anteriormente, se prevé además que el acelerómetro/sensor de vibración puede incorporarse en un dispositivo de sensor inalámbrico totalmente independiente que se aplica de manera independiente al accesorio para fluido y/o tubería/tubo conectado. Un dispositivo de sensor inalámbrico independiente de este tipo puede ser sustancialmente similar al dispositivo 50 de sensor descrito anteriormente, incluyendo cualquier característica, opción de montaje, protección, etc. comentado en el presente documento, aunque incluiría el acelerómetro y/o sensor de vibración en lugar del sensor de tensión. De esta manera, el accesorio 10 puede tener dos dispositivos 50 de sensor independientes fijados al mismo (es decir, un sensor de tensión y un sensor de vibración). Obviamente, la electrónica subyacente de un dispositivo de sensor independiente de este tipo puede personalizarse para adaptarse más directamente a los requisitos especiales del sensor particulado usado, especialmente en el caso de una implementación que usa RFID u otros sistemas de transmisión inalámbrica.

Las lecturas de vibración pueden obtenerse manualmente mediante un dispositivo interrogador, similar a los descritos anteriormente en el presente documento. En una realización, si la vibración se detecta por sensores que forman parte del dispositivo 50 de sensor, entonces tales datos detectados pueden transmitirse al interrogador cuando ya se están obteniendo las lecturas de tensión. Alternativamente, el interrogador puede obtener lecturas independientes para cada una de tensión y vibración detectadas. En todavía otra alternativa, pueden usarse dispositivos interrogadores independientes para obtener de manera independiente lecturas de tensión detectadas y lecturas de vibración detectadas. Estas lecturas independientes pueden obtenerse tanto si el dispositivo 50 de sensor incluye únicamente un sensor de tensión, como si incluye acelerómetros o sensores de vibración adicionales. Además, pueden obtenerse lecturas independientes si el acelerómetro/ sensor de vibración está incorporado en un dispositivo de sensor inalámbrico completamente independiente, y cualquier lectura resultante puede almacenarse en la memoria del dispositivo de sensor, el interrogador o la base 120 de datos de servidor informático.

Sin embargo, dado que la vibración se produce de manera bastante constante en la tubería/tubo como resultado del flujo de fluido, especialmente en un entorno operativo industrial, resulta beneficioso medir las lecturas de vibración de manera continua o semicontinua en lugar de lecturas intermitentes y periódicas. En un ejemplo, un interrogador dedicado puede colocarse relativamente cerca de la ubicación de las lecturas de vibración detectada y puede interrogar periódicamente el dispositivo de sensor para obtener lecturas de vibración continuas o semicontinuas. El interrogador dedicado también puede actuar como fuente de alimentación local para una versión de RFID del dispositivo de sensor de vibración. Un interrogador dedicado de este tipo está conectado, preferiblemente, a una red local (LAN) o a una red de área ancha (WAN, Internet) para el control remoto y la recopilación de datos. Los datos recopilados pueden registrarse automáticamente y cargarse/almacenarse localmente en el dispositivo de sensor de RFID, interrogador dedicado o en una base 120 de datos de servidor informático en red (es decir, la “nube”). Se contempla además que un sistema interrogador dedicado de este tipo también puede utilizarse para su uso con el sensor de tensión de RFID para tomar automáticamente cualquiera de lecturas continuas, semicontinuas, intermitentes y/o periódicas, que también pueden cargarse/almacenarse localmente en el dispositivo de sensor de RFID, interrogador dedicado, o en la base 120 de datos de servidor informático en red. Si el acceso al sistema informático en red no siempre está disponible, las lecturas de sensor periódicas pueden almacenarse temporalmente de manera local en el dispositivo de sensor de RFID o en el interrogador dedicado hasta que el usuario las obtenga para su posterior carga en la base 120 de datos de servidor informático.

Preferiblemente, el dispositivo de sensor de vibración, cuando se implementa usando RFID, obtiene toda su potencia eléctrica para su funcionamiento a través de la señal de RF del interrogador. Sin embargo, con el fin de obtener lecturas de sensor de vibración continuas o semicontinuas, sin necesidad de tener un interrogador cerca, el dispositivo de sensor de vibración puede ser un dispositivo semiactivo o totalmente activo con una fuente 59 de alimentación integrada, tal como una pila de botón o preferiblemente una batería impresa flexible. Un dispositivo activo o semiactivo de este tipo puede obtener lecturas continuas o semicontinuas del sensor de tensión, acelerómetro y/o sensor de vibración integrado y almacenar las lecturas en la memoria local integrada. Las lecturas almacenadas pueden transmitirse/descargarse periódicamente a un interrogador cuando lo desee el usuario. Se contempla además que puede proporcionarse un conmutador (similar al conmutador 57 descrito en el presente documento) para tomar lecturas bajo demanda. En otras realizaciones, el dispositivo activo o semiactivo puede obtener lecturas continuas o semicontinuas de vibración y solo puede registrar las lecturas en memoria si la vibración detectada supera una cantidad predeterminada (por ejemplo, situaciones de vibración fuera de las especificaciones). Beneficios adicionales incluyen proporcionar un mayor alcance inalámbrico para la comunicación con el interrogador de RFID, un protocolo de comunicación activo (Bluetooth, WiFi, celular, etc.), procesamiento activo de datos informáticos integrado, retroalimentación de usuario auditiva o visual a través de luces, elementos de visualización o altavoces, etc.

Los datos de vibración útiles pueden captarse de manera continua, semicontinua o periódica a continuación de modo que el fabricante mantenga una clara comprensión del estado del accesorio para fluido y de la tubería/tubo conectado durante su vida útil. En última instancia, los datos recopilados pueden almacenarse en la base 120 de datos de servidor informático, según se desee. De esta manera, tanto el fabricante como el usuario final pueden hacer un seguimiento y, de otro modo, comprender el rendimiento del accesorio 10 en el campo, de modo que todas las partes interesadas tengan un alto grado de confianza en que el accesorio 10 para fluido siga cumpliendo sus especificaciones. Alternativamente, si las lecturas detectadas indican que el accesorio 10 o la tubería/tubo conectado no cumple las especificaciones o está fuera de especificación como resultado de cargas de vibración, todas las partes con acceso a la base de datos informática central pueden ser informadas del estado. Esto puede permitir al fabricante ponerse en contacto con el usuario final, o al usuario final ponerse en contacto con el fabricante, para organizar el mantenimiento o la sustitución del accesorio y/o la tubería/tubo conectado.

La invención se ha descrito con referencia a las realizaciones a modo de ejemplo descritas anteriormente. Las modificaciones y alteraciones serán evidentes para otros tras una lectura y comprensión de esta memoria descriptiva. Las realizaciones a modo de ejemplo que incorporan uno o más aspectos de la invención tienen por objeto incluir todas tales modificaciones y alteraciones en la medida en que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un accesorio (10) para fluido para su unión mecánica a una tubería (16), que comprende:

un cuerpo (12) de acoplamiento que tiene una superficie interior que define un orificio para recibir la tubería (16) en el mismo en al menos un extremo del mismo;

un anillo (14) configurado para ajustarse sobre al menos un extremo del cuerpo (12) de acoplamiento para unir mecánicamente dicho cuerpo (12) de acoplamiento a la tubería (16);

caracterizado porque comprende

una parte (30) de sello formada en la superficie interior del cuerpo (12) de acoplamiento, en el que cuando dicho anillo (14) está instalado en el al menos un extremo del cuerpo (12) de acoplamiento mediante la fuerza, el anillo (14) está adaptado para deformarse elásticamente radialmente hacia el exterior a un estado expandido y para aplicar una fuerza de compresión a la parte (30) de sello suficiente como para provocar una deformación permanente del cuerpo (12) de acoplamiento de manera que un diente de la parte (30) de sello se agarra a la tubería (16) para unir de este modo la tubería (16) al cuerpo (12) de acoplamiento de manera sin fugas; y

un dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente, fijándose el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente a una superficie (40) periférica exterior del anillo (14), de manera que cuando dicho anillo (14) está instalado en dicho cuerpo (12) de acoplamiento, el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente está configurado para medir una deformación elástica de la superficie (40) periférica exterior, y producir un parámetro eléctrico en respuesta a la deformación elástica.

2. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente comprende un sensor (56) medidor de tensión.

3. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 2, caracterizado porque el sensor (56) medidor de tensión comprende un dispositivo de resistencia de película metálica.

4. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente es un sensor de RFID inalámbrico que se alimenta pasivamente por un campo electromagnético de un interrogador (100).

5. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 4, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente transmite el parámetro eléctrico en respuesta a una señal procedente de dicho interrogador (100), y dicho interrogador (100) posteriormente transmite dicho parámetro eléctrico a una base (120) de datos de servidor informático central.

6. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente comprende un sustrato flexible que se adapta a una superficie (40) curva de dicho anillo (14) a la que está fijado el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente.

7. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el accesorio (10) para fluido comprende, además, un material (60) de carcasa de protección radiotransparente aplicado sobre el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente para encapsular y aislar el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente frente a un entorno externo.

8. El accesorio (10) para fluido, según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente comprende un microprocesador, un sensor (56) de medidor de tensión, un transmisor de comunicaciones inalámbrico y una antena (52).

9. El accesorio (10) para fluido, según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente comprende, además, un sensor (72) de temperatura.

10. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente comprende uno de un acelerómetro o sensor de vibración para detectar la vibración de la tubería (16).

11. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente se ubica, generalmente, en alineación vertical con la parte (30) de sello, en relación con un eje longitudinal (L) del accesorio (10) para fluido.

12. El accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, caracterizado porque el accesorio (10) para fluido comprende, además, un portador (80) de sensor interpuesto entre el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente y el anillo (14),

en el que el portador (80) de sensor comprende un lado de fijación que tiene una geometría que corresponde a una periferia exterior de dicho anillo (14), y un lado de sensor opuesto al que está conectado el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente.

13. Un método para unir mecánicamente el accesorio (10) para fluido según la reivindicación 1, a la tubería (16), que comprende las etapas de:

insertar la tubería (16) en un extremo del cuerpo (12) de acoplamiento de manera que la parte (30) de sello formada en la superficie interior del cuerpo (12) de acoplamiento se coloca adyacente a una superficie (17) exterior de la tubería (16); e

instalar el anillo (14) en el cuerpo (12) de acoplamiento mediante la fuerza de modo que el anillo (14) se deforma elásticamente radialmente hacia el exterior hasta el estado expandido y aplica la fuerza de compresión a la parte (30) de sello suficiente como para provocar una deformación permanente del cuerpo (12) de acoplamiento de manera que el diente de la parte (30) de sello se agarra a la tubería (16), uniendo de este modo el cuerpo (12) de acoplamiento a la tubería (16) de una manera sin fugas;

caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente mide una deformación elástica de la superficie (40) periférica exterior de dicho anillo (14) y produce un parámetro eléctrico indicativo de la tensión provocada por la deformación elástica, y el método comprende, además:

interrogar, usando un interrogador (100) de RF, el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente; y

en respuesta a dicho interrogatorio, transmitir, desde el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente, dicho parámetro eléctrico producido por el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente.

14. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende, además, la etapa de almacenar el parámetro eléctrico producido en una memoria no transitoria de uno del dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente, el interrogador (100) de RF o una base (120) de datos de servidor informático central remota.

15. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende, además, las etapas de:

interrogar, usando dicho interrogador (100) de RF, el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente inmediatamente antes de la etapa de aplicación de la fuerza de compresión para obtener un primer parámetro eléctrico;

interrogar, usando dicho interrogador (100) de RF, el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente inmediatamente después de la deformación permanente del cuerpo (12) de acoplamiento para obtener un segundo parámetro eléctrico; y

comparar el primer parámetro eléctrico con el segundo parámetro eléctrico para obtener un valor final indicativo de la calidad de la unión sin fugas entre el cuerpo (12) de acoplamiento y la tubería (16).

16. El método según la reivindicación 15, caracterizado porque comprende, además, la etapa de comparar el valor final con uno de un intervalo predeterminado, una banda de tolerancia o un umbral para determinar dicha calidad de la unión sin fugas.

17. El método según la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente comprende un identificador único, y el método comprende, además, las etapas de:

almacenar datos de calibración del dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente, asociados con el identificador único, en una base (120) de datos de servidor informático central remota;

interrogar, usando el interrogador (100) de RF, el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente inmediatamente antes de la etapa de aplicación de la fuerza de compresión para obtener el identificador único;

obtener, usando el interrogador (100) de RF, los datos de calibración asociados con el identificador único procedentes de la base (120) de datos de servidor informático central remota; y

corregir el parámetro eléctrico transmitido desde el dispositivo (50) de sensor operado eléctricamente mediante la aplicación de los datos de calibración.