ES2906355T3 - Método para monitorizar la válvula de cierre de un contador de gas y contador de gas correspondiente - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento (500) para la monitorización del estado de una válvula de cierre (21) de un contador de gas (1), comprendiendo el contador de gas un cuerpo hueco (10) que delimita un compartimento de medición (11), un conducto de entrada (13) y un conducto de salida (15) en comunicación de fluidos con el compartimento de medición (11), y un actuador (23) acoplado a la válvula de cierre (21) para conmutarla entre un estado abierto en el que la válvula de cierre (21) permite la entrada de gas en el compartimento de medición (11) y un estado cerrado en el que la válvula de cierre (21) bloquea el flujo de gas en el compartimento de medición (11), comprendiendo el procedimiento (500) las etapas de: - monitorizar (512) una absorción eléctrica del actuador (23), y - determinar (533) la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro sobre la base de la detección de un cambio en la absorción eléctrica del actuador (23) por encima de un umbral, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de: - medir (501) una temperatura (TL) de la válvula de cierre (21), y - determinar (503) un tiempo mínimo de conmutación (tmin) y un tiempo máximo de conmutación (tMAX) en función de la temperatura medida (TL), - contar (509) un tiempo transcurrido (tS) desde el inicio de la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro, y - comprobar (515, 530) si el tiempo transcurrido (tS) está comprendido entre el tiempo mínimo de conmutación (tmin) y el tiempo máximo de conmutación (tMAX).
Description
DESCRIPCIÓN
Método para monitorizar la válvula de cierre de un contador de gas y contador de gas correspondiente
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere al campo de los contadores de fluidos. En particular, la invención se refiere a un método para controlar una válvula de cierre de un contador de gas y a un contador de gas adaptado para aplicar dicho método.
ANTECEDENTES
Como es sabido, los contadores de gas se utilizan para medir la cantidad de gas suministrada a un usuario.
Así, los contadores conocidos comprenden un conducto de entrada para la conexión a la red de distribución de gas y un conducto de salida para la conexión con el usuario.
En el interior del contador se dispone una válvula de cierre, normalmente en línea con el conducto de entrada, capaz de bloquear selectivamente el flujo de gas hacia el contador y, por tanto, de suministrar gas al usuario situado aguas abajo del contador.
Por lo tanto, es esencial conocer el estado de la válvula de cierre para controlar correctamente el suministro de gas. Para ello, es conocido el control del estado de la válvula de cierre, por ejemplo, con un obturador de bola, disponiendo los oportunos interruptores eléctricos, que se activan por el movimiento del obturador de la propia válvula. Cuando el obturador de la válvula está en la primera posición, correspondiente a un estado abierto de la válvula de cierre, se activa un primer interruptor. Cuando el obturador está en la segunda posición, correspondiente a un estado cerrado de la válvula, se activa un segundo interruptor. La activación de cada interruptor es detectada por una unidad de control del contador de gas, que puede así identificar el estado de la válvula de cierre.
Sin embargo, las partes mecánicas de los interruptores están sujetas a la corrosión -por ejemplo, a la corrosión galvánica y/o a la oxidación- y al desgaste, por lo que, con el tiempo, puede no ser posible detectar correctamente el estado de la válvula de cierre.
Además, cada interruptor requiere un cableado respectivo, generalmente de dos hilos, para su funcionamiento. En consecuencia, el diseño, la producción y el montaje de la válvula de cierre y, más generalmente, de todo el contador de gas, se complican por la presencia de dicho cableado.
Se conocen soluciones a partir de las solicitudes de patente US2016/369898 y US2014/343734, en las que se monitoriza el estado de una válvula de cierre de un contador de gas, mediante la monitorización de la absorción eléctrica de un actuador que, cuando se acopla a la válvula, la conmuta de un estado abierto a un estado cerrado.
OBJETO Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Es un objeto de la presente invención superar los inconvenientes de la técnica anterior.
En particular, es un objeto de la presente invención proporcionar un método para identificar el estado de una válvula de cierre en un contador de gas, que sea simple y eficaz.
También es un objeto de la presente invención proporcionar un contador de gas que sea sencillo de producir y que permita detectar el estado de la válvula de cierre de forma fiable durante muchos años.
Estos y otros objetos de la presente invención se logran mediante un dispositivo que incorpora las características de las reivindicaciones adjuntas, que constituyen una parte integral de la presente descripción.
Según un aspecto de la presente invención, el contador de gas comprende un cuerpo hueco, un conducto de entrada y un conducto de salida en comunicación de fluidos con un compartimento de medición del cuerpo hueco. Un actuador está acoplado a una válvula de cierre para cambiarla entre un estado abierto, en el que permite el flujo de gas hacia el compartimento de medición, y un estado cerrado, en el que bloquea el flujo de gas hacia el compartimento de medición. Para detectar el estado de la válvula, se monitoriza la absorción eléctrica del actuador y se determina el cambio de un estado a otro de la válvula de cierre, basándose en la detección de un cambio, por encima de un umbral, en la absorción eléctrica del actuador. El método comprende medir una temperatura de funcionamiento de la válvula de cierre y, basándose en la temperatura medida, determinar un tiempo mínimo aceptable y un tiempo máximo aceptable para el cambio de la válvula de un estado a otro. Así, el método comprende
la etapa de contar un tiempo transcurrido desde el inicio de la conmutación de un estado a otro, y comprobar si el tiempo transcurrido está comprendido entre el tiempo mínimo aceptable y el tiempo máximo aceptable.
De este modo, es posible considerar los cambios normales en el funcionamiento de la válvula debido a las condiciones de funcionamiento del contador de gas y comprobar que la válvula de cierre ha alcanzado el estado deseado de una manera sencilla y fiable y sin requerir sensores que incluyan piezas mecánicas, que sean móviles o estén expuestas al gas y, por tanto, al riesgo de corrosión.
En una realización, el método para detectar el estado de la válvula de cierre comprende además la etapa de contar un tiempo transcurrido, desde el inicio de una conmutación de la válvula de cierre, y comprobar si el tiempo transcurrido es inferior a un tiempo mínimo aceptable.
Gracias a esta solución, es posible identificar algunos tipos de fallos, en particular una posible obstrucción de la válvula de cierre.
En una realización, el método para detectar el estado de la válvula de cierre comprende además la etapa de contar un tiempo transcurrido desde el inicio de una conmutación de la válvula de cierre, y comprobar si el tiempo transcurrido es mayor que un tiempo máximo aceptable.
Gracias a esta solución, es posible identificar otros tipos de fallos, en particular, es posible identificar si una válvula está inoperativa.
En una realización, el método también comprende comunicar el estado actual de la válvula de cierre a un dispositivo remoto.
Gracias a esta solución, es posible actualizar a tiempo un dispositivo remoto, como una red informática de un distribuidor de gas, sobre el estado del contador de gas y, en particular, señalar a tiempo los fallos de la válvula de cierre.
En una realización, se lleva a cabo un procedimiento de seguridad si el tiempo transcurrido no está comprendido entre el tiempo mínimo aceptable y el tiempo máximo aceptable. El procedimiento de seguridad puede invertir la conmutación de la válvula de cierre y devolver la válvula al estado anterior. Adicional o alternativamente, el procedimiento de seguridad puede ejecutar una señal de alarma, por ejemplo, a través de la interfaz de usuario del sistema de control.
Gracias a esta solución, es posible mitigar los efectos negativos del fallo y/o llamar la atención de un usuario o de un técnico en caso de fallo.
En una realización, la monitorización de la absorción eléctrica del actuador comprende monitorizar la intensidad de la corriente eléctrica absorbida por el actuador para detectar un cambio en la intensidad de la corriente eléctrica absorbida.
De esta manera, la identificación de los cambios en la absorción eléctrica del actuador - y, por lo tanto, de las conmutaciones de la válvula de cierre - se implementan de una manera particularmente eficiente.
Un aspecto diferente de la presente invención está dirigido a un contador de gas que comprende un cuerpo hueco, que define un compartimento de medición, un conducto de entrada y un conducto de salida en comunicación de fluidos con el compartimento de medición. Un actuador está acoplado a una válvula de cierre, preferentemente, está acoplado al conducto de entrada, para conmutar entre un estado abierto, en el que permite el flujo de gas en el compartimento de medición y un estado cerrado, en el que bloquea el flujo de gas en el compartimento de medición. Además, el contador de gas comprende un sistema de control configurado para detectar el estado de la válvula, monitorizando la absorción eléctrica del actuador, y determinando la conmutación de la válvula de cierre de un estado a otro, basándose en la detección de un cambio en la absorción eléctrica del actuador, por encima de un umbral. El sistema de control está configurado para contar un tiempo transcurrido, desde el inicio de una conmutación de la válvula de cierre, y comprobar si el tiempo transcurrido está comprendido entre un tiempo mínimo de conmutación y un tiempo máximo de conmutación. El sistema de control determina el tiempo mínimo aceptable y el tiempo máximo aceptable en función de la temperatura medida por un sensor de temperatura adaptado para medir una temperatura de funcionamiento de la válvula de cierre.
Gracias a esta solución, es posible conocer el estado de la válvula de cierre con precisión, sin implementar componentes mecánicos o electromecánicos específicos, por lo que el contador de gas es sencillo y barato de producir. En particular, es posible la monitorización de la temperatura de la válvula de cierre durante el funcionamiento de la misma y compensar los cambios normales de funcionamiento de la válvula debido a las condiciones de funcionamiento del contador de gas.
En una realización, la válvula de cierre es una válvula de bola.
Este tipo de válvula está particularmente adaptada para el propósito de bloquear selectivamente el flujo de gas en el compartimiento de medición en el medidor.
Otras características y objetos de la presente invención quedarán más claros a partir de la siguiente descripción. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La invención se describirá a continuación con referencia a varios ejemplos, proporcionados con fines explicativos y no limitantes, e ilustrados en los dibujos adjuntos. Estos dibujos ilustran diferentes aspectos y realizaciones de la presente invención y, en su caso, los números de referencia que ilustran estructuras, componentes, materiales y/o elementos similares en diferentes figuras se indican con números de referencia similares.
La figura 1 es una representación esquemática de un contador de gas según una realización de la presente invención;
La figura 2 es un diagrama de bloques del contador de gas de la figura 1;
La figura 3 es un diagrama de flujo de un método para controlar un flujo de gas en un contador de gas según una realización de la presente invención, y
Las figuras 4A, 4B y 4C son gráficos de la tendencia de la corriente absorbida por un actuador de un dispositivo de cierre del contador de gas de las figuras 1 y 2.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Aunque la invención es susceptible de varias modificaciones y construcciones alternativas, ciertas realizaciones preferidas se muestran en los dibujos y se describen en detalle a continuación. No obstante, debe entenderse que no hay intención de limitar la invención a la realización específica ilustrada, sino que, por el contrario, la invención pretende cubrir todas las modificaciones y construcciones alternativas y equivalentes que se encuentran dentro del alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones.
El uso de "por ejemplo", "etc.", "o" indica alternativas no exclusivas sin limitación, a menos que se indique lo contrario. El uso de "incluye" significa "incluye, pero no se limita a", a menos que se indique lo contrario.
Con referencia a las figuras 1 y 2, se describe un contador 1 de gas según una realización de la presente invención. El contador 1 de gas comprende un cuerpo hueco en forma de caja 10, que delimita un compartimento 11 de medición en el mismo. Un conducto 13 de entrada y un conducto 15 de salida están hechos en el cuerpo hueco 10, poniendo el compartimento 11 de medición en comunicación de fluidos con el entorno externo al contador de gas. Un dispositivo 20 de cierre está acoplado al conducto 13 de entrada, para bloquear selectivamente un flujo de gas en el compartimento 11 de medición.
El dispositivo 20 de cierre comprende una válvula 21 de cierre, por ejemplo, una válvula de bola, que está adaptada para bloquear selectivamente la comunicación de fluidos entre el conducto 13 de entrada y el compartimento 11 de medición, y un actuador 23 conectado operativamente a la válvula 21 de cierre, para conmutarla entre un estado cerrado, en el que bloquea el flujo de gas hacia el compartimento 11 de medición, y un estado abierto, en el que permite el flujo de gas hacia el compartimento 11 de medición.
Además, un aparato 30 de medición está acoplado al conducto 15 de salida, para medir el flujo de gas que atraviesa el compartimento 11 de medición.
Además, el contador 1 de gas comprende un sensor 35 de temperatura alojado dentro del compartimento 11 de medición. Por ejemplo, el sensor 35 de temperatura está comprendido en el dispositivo 30 de medición, previsto para medir una temperatura de funcionamiento Tl del contador 1 de gas y, por tanto, de la válvula 21 de cierre.
El contador 1 de gas comprende también un sistema 40 de control electrónico, por ejemplo, encerrado en una carcasa, que está acoplado a una pared lateral del cuerpo 10 hueco, en una superficie del mismo, expuesta al entorno exterior, es decir, opuesta al compartimento 11 de medición.
El sistema 40 de control comprende un módulo procesador 41, como un microcontrolador, un microprocesador, un ASIC, una FPGA, que está configurado para controlar el funcionamiento del contador 1 de gas, como se describe a continuación, y un módulo 43 de memoria, adaptado para memorizar instrucciones y/o datos de funcionamiento. Preferentemente, el sistema 40 de control comprende un módulo 45 de telecomunicaciones, configurado para intercambiar información con un dispositivo remoto (no mostrado) -por ejemplo, un sistema de información gestionado por un distribuidor de gas- mediante una conexión por cable y/o en radiofrecuencia.
El sistema de control comprende además un módulo de alimentación 47, adaptado para suministrar electricidad a los componentes del sistema de control 40, al dispositivo de cierre 20 y al aparato de medición 30.
Ventajosamente, el sistema 40 de control está provisto de una interfaz 49 de usuario dotada de dispositivos de entrada -por ejemplo, uno o varios botones- y de dispositivos de salida -por ejemplo, una pantalla, uno o varios LED, un zumbador, etc.- expuestos en la carcasa para permitir suministrar información a un operador y recibir instrucciones del mismo.
Por último, el sistema 40 de control puede comprender además uno o más circuitos auxiliares, como un circuito para generar una señal de sincronía (reloj), amplificadores para las señales de entrada/salida, baterías, y demás, no mostrados en las figuras.
El sistema 40 de control está acoplado operativamente al dispositivo 20 de cierre y al aparato 30 de medición para controlarlos y alimentarlos. En particular, el sistema 40 de control está conectado operativamente al actuador 23 del dispositivo 20 de cierre para comandar el accionamiento del mismo y así controlar la apertura y el cierre de la válvula 21 de cierre. El sistema 40 de control también está conectado operativamente al sensor 35 de temperatura para recibir indicaciones de una temperatura de funcionamiento Tl del dispositivo 20 de cierre. Por ejemplo, el sistema 40 de control está acoplado al actuador 23 y al sensor 35 de temperatura por medio de un cableado conveniente.
En una realización, el sistema 40 de control está configurado para monitorizar el estado de la válvula 21 de cierre del dispositivo 20 de cierre de acuerdo con las instrucciones suministradas a través del módulo 45 de telecomunicaciones por el mencionado dispositivo remoto (no mostrado), por ejemplo, el sistema de información gestionado por un distribuidor de gas.
En particular, el sistema 40 de control está configurado para suministrar electricidad al dispositivo 20 de cierre, en particular al accionador 23. Alternando la polaridad de la tensión y de la corriente suministrada al accionador 23, el sistema 40 de control controla la conmutación del dispositivo 21 de cierre de un estado a otro. Por ejemplo, el módulo 47 de alimentación del sistema 40 de control está configurado para suministrar al accionador 23 una corriente eléctrica y una tensión que tienen una primera polaridad para conmutar la válvula 21 de cierre del estado abierto al estado cerrado, mientras que el módulo 47 de alimentación suministra al accionador 23 una tensión y una corriente que tienen una polaridad opuesta a la primera, para conmutar la válvula 21 de cierre en una dirección opuesta, es decir, del estado cerrado al estado abierto.
En particular, como puede apreciarse en el gráfico de la figura 4A, el sistema de control 40 está adaptado para suministrar una corriente eléctrica U(t) al actuador 23 para conmutar la válvula 21 de cierre de un estado a otro. En detalle, la corriente eléctrica U(t) suministrada al actuador 23 se suministra inicialmente con una intensidad de conmutación Ic - absorbida durante la conmutación de la válvula 21 de cierre de un estado a otro (línea del gráfico en el intervalo fe á t < tS). Sucesivamente, la intensidad de la corriente eléctrica U(t) varía - aumenta - hasta una intensidad de parada Is - absorbida cuando la válvula 21 de cierre alcanza el estado abierto o cerrado (en t = tS ) - con el obturador de la válvula 21 de cierre en tope contra un tope -, o si la válvula 21 de cierre se bloquea en una posición intermedia debido a una avería (como se muestra en la figura 4C). La intensidad de conmutación Ic es inferior a la intensidad de parada Is porque un par resistente, al que está sometido el actuador 23, tiene un valor inferior cuando la válvula 21 de cierre está en comunicación y un valor superior cuando está igual de bloqueada en el estado abierto o cerrado. Al alcanzar el estado deseado, el obturador (no representado) de la válvula 21 de cierre está en contacto con un elemento de tope correspondiente (no representado) y la alimentación 23 del actuador puede ser interrumpida.
El tiempo de conmutación te (donde te = tS , en el ejemplo de la figura 4A) necesario para que la válvula de cierre 21 pase de un estado a otro depende de varios factores. Dicho tiempo de conmutación, por ejemplo, depende del tipo y de las características estructurales (como las dimensiones del obturador, el asiento y el cuerpo) de la válvula 21 de cierre utilizada, así como del tipo y de las características estructurales (como el par de accionamiento desarrollado) del actuador, y de las condiciones ambientales en las que la válvula de cierre tiene que funcionar.
En particular, el tiempo de conmutación te depende de la temperatura de funcionamiento Tl del dispositivo 20 de cierre - en particular, de la válvula 21 de cierre. En efecto, dicha temperatura influye en las propiedades físicas de los materiales -en particular, de la goma de las juntas- y, en consecuencia, en los rozamientos internos entre los
componentes de la válvula, como, por ejemplo, los rozamientos existentes entre el obturador y las juntas de la válvula 21 de cierre.
Por ejemplo, las pruebas realizadas por el Solicitante en una válvula de bola Johnson Electric ZGV114 han permitido determinar que el tiempo de conmutación tc es de unos 5 segundos cuando la temperatura de funcionamiento Tl corresponde a una temperatura ambiente estándar de 35° C. Alternativamente, a una temperatura de funcionamiento Tl = - 35° C el tiempo de conmutación to aumenta a 8 segundos o más. Este aumento del tiempo de conmutación to se debe, por ejemplo, al endurecimiento de las juntas de estanqueidad de la válvula de cierre 21 debido a la baja temperatura de funcionamiento Tl asociada.
El sistema 40 de control está configurado para implementar un método 500, mostrado en la figura 3, que permite la monitorización del estado de la válvula 21 de cierre. En el ejemplo considerado, el método comprende la monitorización de la absorción eléctrica -por ejemplo, la absorción de electricidad, potencia eléctrica o corriente eléctrica- del actuador 23 para identificar las conmutaciones de la válvula 21 de cierre entre el estado abierto y el estado cerrado y viceversa.
El método 500 es implementado automáticamente por el sistema 40 de control. En el ejemplo considerado, el módulo procesador 41 está configurado para operar de acuerdo con las instrucciones memorizadas en el módulo de memoria 43, por ejemplo, tras recibir una orden de conmutación suministrada por el dispositivo remoto a través del módulo 45 de telecomunicaciones.
En una realización preferida, el método 500 comprende medir (bloque 501) la temperatura de funcionamiento T l de la válvula 21 de cierre. Por ejemplo, el sistema 40 de control está configurado para adquirir una medición de la temperatura de funcionamiento Tl del sensor 35 de forma continua o periódica.
Sobre la base de la medición de la temperatura de funcionamiento Tl , se selecciona un par correspondiente de tiempos tmin y tMAx (bloque 503), indicando un tiempo de conmutación mínimo aceptable, denotado a continuación como tiempo mínimo tmin, y un tiempo de conmutación máximo aceptable, denotado a continuación como tiempo máximo tMAx respectivamente, dentro del cual se espera que se complete la conmutación de la válvula de cierre 21, de un estado a otro. El tiempo de conmutación to está comprendido entre el tiempo mínimo tmin y el tiempo máximo tM Ax. En particular, el tiempo máximo tMAx es preferentemente, pero no necesariamente, mayor que el tiempo de conmutación to .
Los tiempos mínimos y máximos tmin y tMAx permiten tener en cuenta las numerosas variables en juego, como por ejemplo la edad del contador y el envejecimiento y desgaste de los materiales. Por ejemplo, si se comprende un tiempo de conmutación to de 6 segundos para la válvula 21 de cierre a una determinada temperatura de funcionamiento TL, el intervalo de tiempo correspondiente para la finalización puede ser de 4 a 8 segundos, con tmin=4s y tMAX=8s.
El módulo de memoria 43 almacena los valores respectivos del instante de tiempo mínimo t min y del instante de tiempo máximo tMAx para diferentes valores de la temperatura de funcionamiento Tl .
Así, el sistema de control 40 selecciona los valores respectivos de los tiempos mínimos tmin y máximos tM Ax, en función del valor de temperatura de funcionamiento Tl recibido por el sensor de temperatura. Si la temperatura de funcionamiento Tl medida por el sensor 35 no corresponde a uno de los valores de temperatura de funcionamiento Tl memorizados en el módulo de memoria 43, el sistema de control 40 seleccionará los valores de los tiempos mínimo tmin y máximo tMAx asociados al valor de temperatura de funcionamiento TL memorizado más cercano al valor de temperatura medido por el sensor 35.
Preferiblemente, también se selecciona una intensidad de la corriente eléctrica suministrada al accionador 23 para conmutar la válvula 21 de cierre (bloque 506), basándose en la temperatura de funcionamiento medida TL. Para ello, el sistema 40 de control está configurado para seleccionar la intensidad de la corriente eléctrica IA(t) suministrada por el módulo 43 de alimentación y absorbida por el actuador 23 del dispositivo 20 de cierre. En detalle, el sistema 40 de control selecciona la intensidad de la corriente de conmutación Ic - que debe suministrarse al actuador 23 durante la conmutación de la válvula 21 de cierre de un estado a otro, basándose en la temperatura de funcionamiento TL medida. Por ejemplo, el módulo de memoria 43 memoriza dos o más intensidades de corriente de conmutación Ic - cada una asociada a una temperatura de funcionamiento Tl respectiva. De hecho, la temperatura de funcionamiento TL influye en los coeficientes de fricción entre los componentes (como el obturador, las juntas y el asiento del obturador) de la válvula 21 de cierre; por lo tanto, debido a la adaptación de la electricidad suministrada al actuador 23 en función de la temperatura de funcionamiento Tl -en particular, debido a la adaptación de la intensidad de conmutación Ic de la corriente eléctrica U(t)- es posible obtener una conmutación fiable de la válvula de cierre 21.
El método 500 comprende además contar (bloque 509) el tiempo transcurrido ts desde el inicio de una conmutación de la válvula 21 de cierre -es decir, desde un instante de tiempo inicial fe. Por ejemplo, el sistema de control 40 aumenta periódicamente un contador -por ejemplo, memorizado en el módulo de memoria 43- a partir del instante de tiempo inicial fe, en el que ordena la conmutación de la válvula 21 de cierre, por ejemplo, suministrando al actuador 23 del dispositivo 20 de cierre corriente eléctrica y tensión de polaridad oportuna, como se ha descrito anteriormente. La absorción eléctrica del dispositivo 20 de cierre, en particular, la absorción eléctrica del accionador 23 se monitoriza (bloque de decisión 512) durante la conmutación, con el objetivo de detectar cambios en la misma por encima de un valor umbral. Por ejemplo, el sistema 40 de control está configurado para monitorizar la tendencia de la corriente eléctrica U(t) absorbida por el actuador 23 del dispositivo 20 de cierre con el fin de detectar un cambio en la intensidad de la misma por encima de una intensidad umbral Ith e identificar la parada del obturador de la válvula de cierre. En particular, la intensidad umbral Ith puede estar comprendida entre la intensidad de conmutación Ic y la intensidad de parada Is , preferentemente comprendida en un intervalo de valores, que va desde un valor intermedio entre la intensidad de conmutación Ic y la intensidad de parada Is y la propia intensidad de parada Is (es decir, Ic + (Is - Ic )/2 < Ith < Is ).
Si no se detecta un cambio en la absorción eléctrica del accionador 23 por encima del valor umbral Ith (rama de salida N del bloque de decisión 512), el sistema de control 40 verifica (bloque 515) si el tiempo transcurrido ts es mayor que el instante de tiempo de conmutación máximo tMAX.
Si el tiempo transcurrido ts no es mayor que el instante de tiempo de conmutación máximo tMAX (rama de salida N del bloque de decisión 515), la operación vuelve al bloque 512 y continúa la monitorización de la absorción eléctrica. Si el tiempo transcurrido ts es mayor que el instante de tiempo de conmutación máximo tMAX (rama de salida N del bloque de decisión 515), se identifica un fallo de la válvula 21 de cierre (bloque 518), porque no se detecta el cambio comprendido en la absorción eléctrica (condición ilustrada en el gráfico de la figura 4B). En este caso, el fallo puede deberse a la rotura de una o varias piezas mecánicas de la válvula 21 de cierre, impidiendo que la misma se detenga en el estado deseado.
En este caso, puede incluirse la implementación de un procedimiento de seguridad (bloque 521). Por ejemplo, el procedimiento de seguridad puede comprender la inversión de la conmutación de la válvula 21 de cierre en un intento de volver al estado anterior y/o la emisión de una señal de alarma por medio de la interfaz 49 de usuario. A continuación, el estado actual de la válvula 21 de cierre, en este caso el fallo, se memoriza (bloque 524) en el módulo de memoria 43 y se comunica (bloque 527) al dispositivo remoto a través del módulo 45 de telecomunicaciones.
Volviendo al bloque de decisión 512, si se detecta un cambio en la absorción eléctrica del actuador 23 por encima del valor umbral (rama de salida Y del bloque de decisión 512) se realiza una comprobación (bloque de decisión 530) de si el tiempo transcurrido ts es menor que el tiempo mínimo tmin asociado al tiempo de funcionamiento medido Tl .
s i el tiempo transcurrido ts es menor que el tiempo mínimo tmin (rama de salida Y del bloque de decisión 530), entonces la operación pasa al bloque 518, identificando un fallo de la válvula de cierre 21. En este caso, el cambio en la absorción eléctrica del actuador 23 se produjo antes del tiempo mínimo t min (ts < tmin, condición ilustrada en el gráfico de la figura 4C) y puede indicar una rotura de un componente de la válvula de cierre 21, que bloquea el movimiento de la misma al llegar a un final de carrera, o la presencia de un cuerpo extraño en la misma, impidiendo la conmutación completa de la válvula de cierre 21.
Así, la operación pasa al bloque 521, en el que se implementa el procedimiento de seguridad, y luego, a los bloques 524 y 527 para memorizar y comunicar el fallo respectivamente, como se describe a continuación.
Volviendo al bloque de decisión 530, si el tiempo transcurrido ts no es inferior al tiempo mínimo tmin (rama de salida N del bloque de decisión 530), se considera que la conmutación de la válvula de cierre 21 se ha realizado correctamente (bloque 533).
En otras palabras, los pasos implementados en los bloques de decisión 512, 530 y 533 determinan una conmutación correcta de la válvula de cierre 21, comprobando que el cambio de absorción eléctrica se produce entre los tiempos mínimo y máximo tmin y tMAX (tmin < ts < tMAX, condición ilustrada en el gráfico de la figura 4A).
A continuación, la operación pasa al bloque 524 -mencionado anteriormente- para memorizar el estado actual de la válvula, en este caso uno de entre el estado abierto o el estado cerrado, en el módulo de memoria 43. Para ello, el sistema de control 40 puede memorizar, en el módulo de memoria 43, una información de estado, indicativa del
estado actual de la válvula de cierre 21. Por ejemplo, la información de estado puede comprender dos estados lógicos para indicar el estado actual de la válvula 21 o un fallo.
Después de esto, la operación se mueve al bloque 527 -mencionado anteriormente- para comunicar la conmutación completada de la válvula 21 de cierre y, si es necesario, el estado (abierto o cerrado) actualmente asumido por la misma, al dispositivo remoto a través del módulo 45 de telecomunicaciones del sistema de control. Por ejemplo, el sistema 40 de control está configurado para transmitir, al dispositivo remoto, una señal que comprende la información de estado a través del módulo 45 de telecomunicaciones.
La invención, así concebida, es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas comprendidas en el ámbito de la presente invención, sobre la base de las reivindicaciones adjuntas. En particular, uno o más pasos del método pueden ser omitidos, realizados en un orden diferente y/o paralelos entre sí.
Por ejemplo, en una realización alternativa, el paso de medir la temperatura de funcionamiento TL puede omitirse. En consecuencia, el método alternativo utilizará siempre los mismos valores para los tiempos mínimo y máximo tmin y tMAX.
Como alternativa, o adicionalmente, se pueden definir pares de tiempos mínimos y máximos diferentes t min y tMAX, con pares específicos para la conmutación del estado abierto al estado cerrado y otros pares específicos para la conmutación inversa, es decir, del estado cerrado al estado abierto. En este caso, el sistema de control está configurado para seleccionar los tiempos mínimos y máximos tmin y tMAX en función de la información de estado guardada en el módulo de memoria 43. En otras palabras, primero se identifica el estado actual de la válvula de cierre 21 y luego se selecciona el par de tiempos mínimo y máximo t min y tMAX para cambiar la válvula de cierre 21 del estado actual al estado opuesto.
Además, la medición del tiempo de funcionamiento Tl sólo puede implementarse para ajustar los tiempos mínimo y máximo tmin y tMAX sin modificar las intensidades de corriente de conmutación.
En una realización diferente, el método puede comprender simplemente la identificación de la conmutación completada después de detectar un cambio en la absorción eléctrica del actuador, independientemente de la duración de la conmutación en sí.
En una realización alternativa, se puede contar un número de conmutaciones realizadas por la válvula. Además, el estado abierto o cerrado puede determinarse sobre la base del número de conmutaciones contadas conociendo el estado inicial.
En una realización alternativa, el método puede comprender la memorización de una o más, por ejemplo, todas las conmutaciones realizadas y, si es necesario, el tiempo transcurrido correspondiente tS y/o la temperatura de funcionamiento Tl medida. Alternativamente, una o varias informaciones de este tipo pueden ser memorizadas únicamente en caso de fallo.
En otra realización, el tiempo relativo transcurrido tS y/o la temperatura de funcionamiento medida Tl también se comunican al dispositivo remoto, junto con el estado actual o el fallo.
Por último, todos los detalles pueden ser sustituidos por otros elementos técnicamente equivalentes. Por ejemplo, la válvula de cierre podría ser una válvula de tipo mariposa o de compuerta en lugar de una válvula de bola.
Además, la temperatura de funcionamiento Tl puede medirse mediante un sensor de temperatura colocado en una parte diferente del contador 1 de gas, por ejemplo, dentro del conducto 13 de entrada, dentro del compartimento 11 de medición, en una de las paredes 10 del cuerpo hueco o en el dispositivo 20 de cierre, por ejemplo, cerca de la válvula 21 de cierre o integrado en ella. Una vez más, el contador 1 de gas puede comprender más de un sensor de temperatura, cada uno de ellos con un posicionamiento respectivo, y obtener la temperatura de funcionamiento T L mediante la combinación de las mediciones proporcionadas por dichos sensores de temperatura.
En conclusión, cualquier material y dimensiones y formas contingentes pueden ser utilizados de acuerdo con las necesidades específicas de implementación sin apartarse por ello del ámbito de protección de las siguientes reivindicaciones. En particular, aunque la realización considerada se refiere a un contador de gas, los principios de la presente invención pueden adaptarse a un contador para cualquier fluido, también un fluido no aeriforme, mutatis mutandis.
Claims (7)
1. Un procedimiento (500) para la monitorización del estado de una válvula de cierre (21) de un contador de gas (1), comprendiendo el contador de gas un cuerpo hueco (10) que delimita un compartimento de medición (11), un conducto de entrada (13) y un conducto de salida (15) en comunicación de fluidos con el compartimento de medición (11), y un actuador (23) acoplado a la válvula de cierre (21) para conmutarla entre un estado abierto en el que la válvula de cierre (21) permite la entrada de gas en el compartimento de medición (11) y un estado cerrado en el que la válvula de cierre (21) bloquea el flujo de gas en el compartimento de medición (11), comprendiendo el procedimiento (500) las etapas de:
- monitorizar (512) una absorción eléctrica del actuador (23), y
- determinar (533) la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro sobre la base de la detección de un cambio en la absorción eléctrica del actuador (23) por encima de un umbral, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de:
- medir (501) una temperatura (Tl ) de la válvula de cierre (21), y
- determinar (503) un tiempo mínimo de conmutación (tmin) y un tiempo máximo de conmutación (tMAX) en función de la temperatura medida (Tl ),
- contar (509) un tiempo transcurrido (tS) desde el inicio de la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro, y
- comprobar (515, 530) si el tiempo transcurrido (tS) está comprendido entre el tiempo mínimo de conmutación (tmin) y el tiempo máximo de conmutación (tMAX).
2. Procedimiento (500) según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:
- contar (509) un tiempo transcurrido (tS) desde un inicio de la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro, y
- comprobar (530) si el tiempo transcurrido (tS) es inferior al tiempo mínimo de conmutación (tmin).
3. Procedimiento (500) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además las etapas de
- contar (509) un tiempo transcurrido (tS) desde el inicio de la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro, y
- comprobar (515) si el tiempo transcurrido (tS) es mayor que el tiempo máximo de conmutación (tMAX).
4. Procedimiento (500) según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además las etapas de:
- comunicar (527) a un dispositivo remoto el estado actual de la válvula de cierre (21).
5. Procedimiento (500) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores de 2 a 4, que comprende además al menos uno de los pasos de:
- invertir (521) la conmutación de la válvula de cierre (21), y
- ejecutar (521) una señal de alarma, en caso de que el tiempo transcurrido (tS) no esté comprendido entre el tiempo mínimo de conmutación (tmin) y el tiempo máximo de conmutación (tMAX).
6. Procedimiento (500) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de monitorización (512) de una absorción eléctrica del accionador (23) prevé:
- monitorizar (512) una intensidad de una corriente eléctrica (IA(t)) absorbida por el actuador (23) para detectar un cambio en su intensidad.
7. Un contador de gas (1) que comprende
- un cuerpo hueco (10) que comprende un compartimento de medición (11),
- un conducto de entrada (13) y un conducto de salida (15) en comunicación de fluidos con el compartimento de medición (11),
- una válvula de cierre (21),
- un actuador (23) acoplado a la válvula de cierre (21), para conmutarla entre un estado abierto en el que la válvula de cierre (21) permite el flujo de gas hacia el compartimento de medición (11) y un estado cerrado en el que bloquea el suministro de gas en el compartimento de medición (11), y
- un sistema de control (40) configurado para monitorizar una absorción eléctrica del actuador (23), y para determinar la conmutación de un estado a otro de la válvula de cierre (21) basándose en la detección de un cambio en la absorción eléctrica del actuador (23) por encima de un umbral,
caracterizado porque
comprende adicionalmente un sensor de temperatura (35) adecuado para medir una temperatura (Tl ) de la válvula de cierre (21), y
por el hecho de que el sistema de control (40) está configurado,
para determinar un tiempo mínimo de conmutación (tm in) y un tiempo máximo de conmutación (tMAX) en función de la temperatura medida (TL),
para contar un tiempo transcurrido (ts ) desde el inicio de la conmutación de la válvula de cierre (21) de un estado a otro, y
comprobar si el tiempo transcurrido (ts ) está comprendido entre el tiempo mínimo de conmutación (tmin) y el tiempo máximo de conmutación (tM Ax).
El contador de gas (1) según la reivindicación 7, en el que la válvula de cierre (21) es una válvula de bola.
El contador de gas (1) según la reivindicación 7 u 8, en el que el sistema de control está configurado además para aplicar el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6.
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