ES2945637T3 - Dispositivo de medición para un contador de líquido con pistón oscilante y contador asociado - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de medición (1) para un medidor de líquido con pistón oscilante que comprende: - una cámara hueca (2) perforada con al menos una abertura de entrada (3) y al menos una abertura de salida y limitada por una pared lateral cilíndrica (4), un fondo (5) y una tapa (6); - un pistón encerrado en dicha cámara y mantenido móvil, a lo largo de un tabique, alrededor de un pozo; y caracterizado porque dicha tapa (6) está cubierta por una membrana filtrante (7) que tiene al menos dos zonas superficiales (7a, 7b) realizadas con porciones de membranas filtrantes con filtros de diferente grado o nivel de filtración. Se relaciona también con el medidor asociado equipado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de medición para un contador de líquido con pistón oscilante y contador asociado

La invención se refiere al campo de los contadores volumétricos de líquidos y, en particular, al campo de los contadores volumétricos de agua que implementan una técnica bien conocida por el experto en la materia, reconocida por su precisión y su fiabilidad: la técnica del pistón oscilante.

Los contadores volumétricos de agua con pistón oscilante comprenden un dispositivo de medición formado por una cámara que encierra un pistón que se mantiene móvil sobre una parte inferior plana, a lo largo de un tabique radial, y entre una pared cilíndrica interna de dicha cámara y una pared externa de un pequeño cilindro de guía que forma un pozo dispuesto en el centro de su parte inferior.

El principio de funcionamiento de estos contadores se detalla en la patente EP 0681 163 B1. Un volumen dado de agua es conducido en dos celdas de escape, hacia una abertura de escape dispuesta al otro lado del tabique. Estas celdas están situadas frente a dicha abertura de escape y están formadas, una por el espacio contenido entre la pared externa del pistón y la pared interna de la cámara, y la otra por el espacio contenido entre la pared externa del pozo y la pared interna del pistón. Por lo tanto, hay un movimiento de tres fases: admisión, traslación de un volumen de agua y escape. Este movimiento es en tres fases dobles ya que se realiza simultáneamente con un desfase de n dentro y fuera del pistón.

El agua que circula por estas tuberías transporta partículas sólidas en suspensión. Estas partículas proceden a menudo de la cal que se forma con el tiempo en las propias tuberías, y que se desprende de vez en cuando, arrastrada por las aguas en circulación. Otras veces, estas partículas se originan a partir de depósitos de óxido de hierro formados en tuberías metálicas. Además, el agua que se va a distribuir transporta con mucha frecuencia aún más otras partículas, tales como partículas de arena o, más generalmente, de materiales silíceos.

Al extraer agua, es decir cuando un abonado del servicio de agua abre un grifo para extraer la cantidad de agua que necesita en un momento dado, las partículas en suspensión en el agua se introducen en el dispositivo de medición. Allí, son impulsadas en rotación por el pistón y siguen más o menos la trayectoria del agua hasta la abertura de escape. Cuando finaliza la extracción de agua, el pistón se inmoviliza y las partículas aún en suspensión en el agua contenida en el dispositivo de medición se depositan lentamente en la parte inferior de la cámara porque generalmente tienen un peso específico mayor que el del agua. A continuación, forman un depósito concentrado. Las partículas se acumulan y se empaquetan para formar así una cuña que es impulsada incesantemente por el pistón, en la dirección de avance del mismo.

Ahora bien, las partículas, y en particular las partículas de material silíceo que son altamente abrasivas, rayan y dañan permanentemente las paredes laterales internas de la cámara, las paredes internas y externas del pistón y las paredes externas del pozo. El rozamiento entre los diferentes elementos del dispositivo es entonces más intenso y se acentúan los juegos que existen entre el pistón y la cámara, lo que aumenta las fugas de agua entre las celdas. Por lo tanto, se reduce la precisión y la fiabilidad del dispositivo de medición.

Además, la acumulación de partículas ralentiza la rotación del pistón y falsea la distribución, particularmente cuando este pistón oscila a baja velocidad y se vuelve después muy sensible a las fuerzas que se oponen a su rotación. Los resultados incorrectos obtenidos después se encuentran muy a menudo fuera de los límites admisibles definidos por la legislación vigente en la mayoría de los países.

Además, la cuña antes mencionada puede detener la rotación del pistón y bloquearlo. En este caso, será necesario esperar una extracción de agua de gran caudal para que el agua introducida cree, en el dispositivo, la turbulencia suficiente para dispersar esta cuña. Las partículas sólidas se ponen después de nuevo en suspensión en el agua por el pistón que reanuda su recorrido. Sin embargo, permanecen en gran parte atrapadas en el dispositivo. Sólo con el tiempo y con la condición de que el agua introducida en la cámara sea totalmente clara, es decir totalmente libre de partículas, se eliminarán todas las partículas. De lo contrario, es probable que el bloqueo vuelva a ocurrir más tarde.

Para contrarrestar estos fenómenos, una solución sencilla consiste en proteger el dispositivo dosificador de agua con un filtro simple que no permita el paso de dichas partículas. A continuación, dicho dispositivo se cubre con una membrana en las tomas de agua, membranas que retienen todas las partículas y sustancias sólidas indeseables mencionadas anteriormente.

El documento EP 1255095 A1 describe un contador de líquido volumétrico de tipo pistón oscilante que tiene una cámara de medición cilíndrica que incluye una parte inferior que comprende una pared lateral y una pared inferior con un puerto de entrada, una parte superior que comprende una cubierta con un puerto de salida, un tabique fijo colocado entre la parte inferior y la parte superior, un pistón cilíndrico colocado excéntricamente y guiado para moverse dentro de la cámara y un filtro acoplado en dicha cámara para filtrar el líquido que penetra por el puerto de entrada.

Sin embargo, esta solución tiene un inconveniente. De hecho, dependiendo del tamaño de los poros o del grado (nivel) de filtración, puede ocurrir que el filtro se obstruya prematuramente, impidiendo el correcto funcionamiento del contador. Es entonces necesario proceder a una limpieza, incluso a una sustitución, de dicho filtro, lo que requiere una intervención in situ y un período de inutilización del contador que puede ser bastante largo. Además, dependiendo de la naturaleza y la eficacia del filtro que se va a sustituir, estas intervenciones pueden resultar costosas y requieren, para el técnico, la disponibilidad de un lote completo de filtros de diferentes categorías, según el filtro que se va a reemplazar, lo que puede ser desventajoso, especialmente en caso de interrupción del suministro del filtro deseado. En algunos casos aún más críticos, el filtro no se puede limpiar y/o reemplazar.

El objetivo de la presente invención es proponer un dispositivo de medición que mitigue económicamente los inconvenientes anteriormente mencionados y que permita en particular, por una parte, evitar el deterioro de dicho dispositivo por las partículas sólidas introducidas por el líquido que se va a distribuir y, por otra parte, evitar la ralentización y el bloqueo del pistón, al mismo tiempo que ofrece buenas prestaciones metrológicas incluso a bajo caudal. Además, pretende superar el problema que consiste en reemplazar frecuentemente los filtros obstruidos y aquél que consiste, para el técnico, en la limitación de tener siempre a su alcance un conjunto más o menos significativamente grande de diferentes tipos de filtros.

Para este fin, el objeto de la presente invención es un dispositivo de medición para un contador de líquido con pistón oscilante que comprende:

• una cámara hueca perforada con al menos una abertura de entrada y al menos una abertura de salida y limitada por una pared lateral cilíndrica, una parte inferior y una cubierta;

• un pistón encerrado en dicha cámara hueca y mantenido móvil, a lo largo de un tabique, alrededor de un pozo;

y caracterizado por que dicha cubierta (y/o dicha cámara hueca) está cubierta por una membrana filtrante que tiene al menos dos zonas superficiales con filtros de diferente grado o nivel de filtración.

Otro objeto es un dispositivo según la invención caracterizado por que es un contador volumétrico de líquido y, en particular, un contador volumétrico de agua que aplica la técnica de pistón oscilante.

La invención se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción, que se refiere a una realización preferida, dada a título de ejemplo no limitante, y explicada con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:

[Figura 1] representa una vista tridimensional en perspectiva de un dispositivo de medición según la invención;

[Figura 2] representa una vista en planta del dispositivo de la figura 1 en una primera fase;

[Figura 3] representa una vista en planta del dispositivo de la figura 1 en una segunda fase de obstrucción;

[Figura 4] representa una vista en planta del dispositivo de la figura 1 en una tercera fase;

[Figura 5] representa una vista en planta del dispositivo de la figura 1 en una cuarta fase;

[Figura 6] representa una vista en planta del dispositivo de la figura 1 en una quinta fase;

[Figura 7] representa una vista en planta del dispositivo de la figura 1 en una sexta y última fase de obstrucción.

Como se puede apreciar en la figura 1, el dispositivo según la invención es un dispositivo de medición para un contador de líquido con pistón oscilante que comprende:

• una cámara hueca 2 perforada con al menos una abertura de entrada y al menos una abertura de salida (no visible) aisladas entre sí por un sistema de sellado y limitada por una pared lateral cilíndrica 4, una parte inferior y una cubierta 6;

• un pistón encerrado en dicha cámara hueca 2 y mantenido móvil, a lo largo de un tabique, alrededor de un pozo;

y caracterizado por que dicha cubierta 6 (y la abertura o aberturas de entrada) está cubierta por una membrana filtrante 7 que tiene al menos dos zonas superficiales 7a, 7b realizadas con porciones de membranas filtrantes con filtros de diferentes grados o niveles de filtración. Por lo tanto, todo el líquido que entra en la cámara hueca 2 pasa a través de dicha membrana filtrante 7.

Ventajosamente, el dispositivo según la invención está caracterizado por que toda la cubierta 6 está cubierta por dicha membrana filtrante. Eso es lo que se desprende claramente de la figura 1.

Según otras características, al menos una porción de dicha pared lateral cilindrica 4 que comprende una abertura de entrada, en particular, una segunda entrada adicional, está cubierta a este nivel por una membrana filtrante 7. Esto no se ve en la figura 1.

Según una característica importante, dicha membrana filtrante 7 presenta una zona superficial 7a al nivel de la abertura o aberturas de entrada 3, cuyo grado o nivel de filtración es superior al de las porciones o zonas superficiales 7b de la cámara que no tienen ninguna abertura. El líquido, por ejemplo agua, circula entre la abertura de entrada 3 y la cubierta 6 y la membrana filtrante 7 y el frente de obstrucción viaja después como se ilustra esquemáticamente en las figuras 2 a 7.

El dispositivo según la invención está caracterizado además por que dicha membrana filtrante 7 presenta al menos una primera zona superficial de filtración fina 7a con un diámetro de paso medio comprendido entre 0,05 mm y 0,80 mm (límites incluidos) y, al mismo tiempo, una segunda, zona superficial de filtración más gruesa 7b con un diámetro de paso medio de entre 0,20 mm y 2,00 mm, también límites incluidos.

Ventajosamente y como se representa en las figuras adjuntas, el dispositivo según la invención se caracteriza porque la segunda zona superficial de filtración más gruesa 7b está situada, sobre la cubierta 6, a una distancia elegida lo más alejada posible de la abertura de entrada 3. Después es posible observar las diferentes fases de viaje de las partículas sólidas indeseables que migran, en la dirección de la flecha, como se representa en las figuras 2 a 7 y en particular en la figura 7.

Según otra característica ventajosa, pero no esencial en todos los casos, el dispositivo según la invención se caracteriza porque una junta, en particular una junta tórica, está dispuesta y montada entre la cubierta 6 y la membrana filtrante 7.

Para ello, el experto en la materia puede, por ejemplo, prever una ranura anular formada en dicha cubierta 6 que, en particular, puede formarse por moldeo en la fabricación del dispositivo que generalmente se fabrica en un material plástico adecuado, tal como poliestireno (PS).

Ventajosamente, el dispositivo según la invención está también caracterizado por que la membrana filtrante 7 está realizada en forma de una sola pieza de material plástico moldeado o inyectado siguiendo muy de cerca la forma de la cubierta 6 y, en su caso, teniendo una porción de faldón lateral que sigue muy de cerca a la pared cilíndrica lateral de la cámara 2 y destinada a cubrir una abertura situada en dicha pared cilíndrica lateral 4.

En una realización especialmente preferida, el dispositivo según la invención está también caracterizado por que la parte de material plástico presenta una o varias nervaduras radiales de refuerzo al nivel de la cubierta 6 y/o una o varias nervaduras verticales laterales de refuerzo al nivel de dicha porción de faldón. Estas nervaduras no se han representado para mayor claridad en las figuras, pero tienen normalmente un espesor de algunos mm, por ejemplo, de 1 mm a 6 mm.

El dispositivo según la invención está también caracterizado por que la zona de filtración gruesa se realiza en forma de una porción anular que se extiende, por ejemplo, sobre un cuarto de círculo de una cubierta 6 que se realizaría en forma de disco circular.

En la realización no limitativa dada a modo de ejemplo e ilustrada en las figuras 1 a 7, la zona de filtración gruesa tiene una geometría compuesta por un tramo recto no radial que une un tramo curvo de arco circular de un círculo concéntrico al de la cubierta 6 pero de menor radio. Ventajosamente, los dos bordes opuestos que forman esta porción de filtro superficial 7b con las capacidades de filtración más gruesa (menos eficiente porque permite el paso de partículas de mayores dimensiones que las que pueden pasar a través de las mallas o poros del filtro de la porción de filtración fina 7a) están redondeados hacia el exterior (véase, por ejemplo, la figura 1).

Finalmente, el dispositivo según la invención está finalmente caracteriza por ser un dispositivo de medición volumétrico de líquido y, en particular, un dispositivo de medición volumétrico de agua que aplica la técnica de pistón oscilante.

Las figuras 2 a 7 muestran cómo evoluciona el flujo de agua a medida que se obstruyen los poros del primer filtro fino (zona superficial 7a). El segundo filtro tiene poros de diámetro medio relativamente mayor que el del primer filtro y, en términos absolutos, el segundo filtro deja pasar partículas mucho más grandes que las retenidas por dicho primer filtro. En otras palabras, el segundo filtro es más grueso que el primer filtro fino. Como puede verse en dichas figuras, el segundo filtro está ventajosamente dispuesto lo más alejado posible del primer filtro fino. Por lo tanto, el movimiento y la progresión de la obstrucción o del frente de obstrucción se produce de la forma más lenta y progresiva posible en toda la superficie de la cubierta.

Por supuesto, la invención no se limita a la realización descrita y representada en los dibujos adjuntos. Las modificaciones siguen siendo posibles, en particular desde el punto de vista de la construcción de los diversos elementos o por sustitución de equivalentes técnicos sin apartarse en modo alguno del alcance de protección de la invención.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de medición (1) para un contador de líquido con pistón oscilante que comprende:

- una cámara hueca (2) perforada con al menos una abertura de entrada (3) y al menos una abertura de salida y limitada por una pared lateral cilíndrica (4), una parte inferior (5) y una cubierta (6);

- un pistón encerrado en dicha cámara y mantenido móvil, a lo largo de un tabique, alrededor de un pozo;

en donde dicha cubierta (6) está cubierta por una membrana filtrante (7),

caracterizado por tener dicha membrana filtrante (7) al menos dos zonas superficiales (7a, 7b) producidas con porciones de membranas filtrantes con filtros de diferentes grados de niveles de filtración.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que toda la cubierta (6) está cubierta por dicha membrana filtrante (7).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que al menos una porción de dicha pared lateral cilíndrica (4) que comprende una abertura de entrada, en particular, una segunda entrada adicional, está cubierta a este nivel por una membrana filtrante (7).

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que dicha membrana filtrante tiene una zona superficial al nivel de la abertura o aberturas de entrada (3), cuyo grado o nivel de filtración superior al de las porciones de la cámara que no tienen ninguna abertura.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que dicha membrana filtrante tiene al menos una primera zona superficial de filtración fina con un diámetro de paso medio de entre 0,05 mm y 0,80 mm, límites incluidos, y, al mismo tiempo, una segunda zona superficial de filtración más gruesa con un diámetro de paso medio de entre 0,20 mm y 2,00 mm, límites incluidos.

6. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la segunda zona superficial de filtración más gruesa está situada, sobre la cubierta (6), a una distancia elegida lo más alejada posible de la abertura de entrada (3).

7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un sello, en particular una junta tórica, se dispone y monta entre la cubierta (6) y la membrana filtrante (7).

8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la membrana filtrante (7) está realizada en forma de una sola parte de material plástico moldeado o inyectado siguiendo muy de cerca la forma de la cubierta (6) y, en su caso, teniendo una parte de faldón lateral que sigue muy de cerca la pared cilíndrica lateral de la cámara (2) y destinada a cubrir una abertura situada en dicha pared cilíndrica lateral (4).

9. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado por que la parte de material plástico presenta una o varias nervaduras radiales de refuerzo al nivel de la cubierta (6) y/o una o varias nervaduras laterales verticales de refuerzo al nivel de dicha porción de faldón.

10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la zona de filtración gruesa se realiza en forma de una porción anular que se extiende, por ejemplo, sobre un cuarto de círculo de una cubierta (6) que se realizaría en forma de disco circular.

11.Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que es un medidor volumétrico de líquidos y, en particular, un medidor volumétrico de agua que implementa la técnica de pistón oscilante.