ES2962730T3 - Método para comprobar posibles fugas de aire dentro de los instrumentos para uso subacuático - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a instrumentación para uso subacuático alimentada por medio de una batería y provista de un sensor de presión capaz de detectar periódicamente valores de presión dentro del cuerpo principal de la instrumentación. La presente invención también se refiere a un método para detectar posibles caídas de presión dentro del cuerpo principal de la instrumentación a lo largo del tiempo. La instrumentación de la presente invención permite realizar un autodiagnóstico eficaz y económico de la presión en el interior del cuerpo del dispositivo, cada vez que se cambia la batería o también durante la fabricación del instrumento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método para comprobar posibles fugas de aire dentro de los instrumentos para uso subacuático

Campo de la invención

[0001]La presente invención se refiere al campo de los instrumentos para uso subacuático; en particular, la presente invención se refiere a instrumentos subacuáticos que contienen dispositivos electrónicos.

Estado de la técnica

[0002]Los instrumentos subacuáticos, particularmente los que contienen dispositivos electrónicos, son muy sensibles a la posible entrada de agua en su interior.

[0003]Normalmente, el sellado de agua de los instrumentos subacuáticos se comprueba mediante un equipo específico durante la fase de producción y, en consecuencia, antes de su venta y su utilización efectiva.

[0004]Los métodos conocidos en la técnica, más comúnmente adoptados por los fabricantes para probar dispositivos subacuáticos al final del proceso de ensamblaje, son básicamente de tres tipos: métodos llevados a cabo en agua, en aire, o en aire y agua. Evidentemente, también se conocen variantes de estos tres métodos.

[0005]El primer método, llevado a cabo en agua y concebido para relojes impermeables, se realiza en dos etapas: prueba de inmersión y comprobación sucesiva de la presencia de agua dentro del dispositivo bajo prueba. En detalle, después de haber sumergido los instrumentos que se van a probar en un tanque lleno de agua, se modifica la presión dentro del tanque (valores típicos que oscilan entre 0 y 1500 kPa (15 bar)) para aumentar la tensión en todos los sellos de los instrumentos. Cuando se completa la prueba de inmersión, para comprobar que ni siquiera una cantidad mínima de agua ha entrado en los dispositivos bajo prueba, se extraen del tanque y se calientan desde el exterior, de manera que incluso una cantidad mínima de agua dentro de ellos saturaría el aire contenido en el mismo con humedad. En este punto, la superficie de vidrio de los instrumentos individuales se enfría rápidamente (por ejemplo, poniéndola en contacto con agua helada o una célula Peltier) y se obtiene un efecto de nebulización. La cantidad de condensación visible a través del vidrio será proporcional a la cantidad de agua que haya podido entrar durante la prueba de inmersión.

[0006]Se pueden probar muchos dispositivos (incluso hasta cincuenta) simultáneamente con este método llevado a cabo en agua; sin embargo, los tiempos del ciclo de prueba son bastante largos, sin tener en cuenta el tiempo necesario para secar los materiales plásticos antes de realizar la prueba.

[0007]El segundo método, llevado a cabo en aire, también contempla una primera etapa de prueba de inmersión, en la que el dispositivo que se va a probar se somete a niveles de presión externa (valores típicos que oscilan entre 0 y 1500 kPa (15 bar)) para tensar los sellos del dispositivo en aire, en lugar de agua como en el primer método anteriormente observado. El tipo de recipiente utilizado en este segundo método llevado a cabo en aire es extremadamente pequeño. La prueba de inmersión se lleva a cabo de la siguiente manera. El dispositivo que se va a probar se coloca en una cámara de presión con un volumen ligeramente mayor que el del dispositivo con el fin de maximizar la relación entre los cambios de presión dentro de la cámara de presión y los cambios en la masa de aire contenido en esta. En este punto, la máquina de prueba descarga una cantidad predeterminada de aire dentro de la cámara de presión. Esto da como resultado un aumento de la presión dentro de la cámara de presión hasta que se estabiliza en un valor predeterminado. En caso de que el dispositivo tenga fugas, parte del aire introducido en la cámara de presión entrará en él, provocando una caída de presión en la cámara de presión que lo contiene. A la inversa, en caso de que el dispositivo esté correctamente sellado, no entrará aire en este y, en consecuencia, la presión dentro de la cámara de presión de prueba permanecerá estable en el valor predeterminado.

[0008]Este método llevado a cabo en aire es extremadamente rápido (por ejemplo, aproximadamente 40 segundos), lo que da como resultado un tiempo de prueba general, que incluye también el tiempo necesario para colocar el dispositivo, de aproximadamente un minuto para cada dispositivo.

[0009]Sin embargo, el método de prueba llevado a cabo en aire tiene el inconveniente de permitir solo la prueba de un dispositivo a la vez.

[0010]El tercer método, llevado a cabo en aire y agua, difiere del segundo método en aire observado anteriormente en la manera en que se determina la posible entrada de aire dentro del instrumento que se va a probar.

[0011]De hecho, tras la exposición al aire a presiones superiores a la presión atmosférica, el instrumento se sumerge en agua y la presión ambiental vuelve al valor de presión atmosférica. De este modo, cualquier aire que pueda haber entrado en el interior del instrumento en la etapa de exposición a altas presiones escapará de este, creando burbujas de aire en el agua en la que está sumergido el instrumento.

[0012]Esta prueba se puede realizar en varios instrumentos en paralelo, pero no demasiados como para confundir al operario que lleva a cabo la comprobación visual de la producción de burbujas al final de la prueba. Los tiempos de prueba para cada instrumento pueden ser inferiores a un minuto.

[0013]Sin embargo, esta prueba tiene el inconveniente de que no es posible descubrir microfugas en los dispositivos bajo prueba debido a la imposibilidad de distinguir las pequeñas burbujas que salen del dispositivo de las pequeñas burbujas que comúnmente son producidas por el aire que puede permanecer atrapado en el exterior del dispositivo.

< El documento EP 2770380 A1 da a conocer un dispositivo que tiene una unidad de detección automática de fugas con un sensor de presión interno, uno externo y un microcontrolador que está conectado a los sensores de presión >.

[0014] Un factor común de los métodos conocidos en la técnica y descrito anteriormente es que la comprobación de la posible entrada de agua/aire en el instrumento que se va a probar se realiza visualmente o mediante la medición del instrumento, pero, en cualquier caso, siempre desde el exterior del instrumento que se va a probar.

[0015] Además, siempre que sea necesario reemplazar la batería que alimenta los dispositivos electrónicos contenidos dentro de los instrumentos subacuáticos, es necesario acceder al interior de los instrumentos con el fin de abrir el compartimento dentro del cual se aloja la batería.

[0016] El reemplazo de la batería suele ser realizado por personal no cualificado y sin herramientas de prueba adecuadas; esto puede dar como resultado fallos en los instrumentos peligrosos para el usuario.

[0017] En consecuencia, después de sustituir la batería, se debería requerir una nueva comprobación del sellado de los instrumentos subacuáticos.

[0018] El solicitante de la presente solicitud de patente ha observado la necesidad de proporcionar un sistema eficiente para comprobar el sellado de los instrumentos subacuáticos, lo que se puede llevar a cabo en cualquier momento según las necesidades, como, por ejemplo, después de la operación de reemplazo de la batería.

[0019] En un primer aspecto, la presente invención se refiere a unos instrumentos para uso subacuático.

[0020] El solicitante de la presente solicitud de patente ha descubierto inesperadamente que los inconvenientes indicados anteriormente se pueden superar mediante instrumentos para uso subacuático que pueden ser alimentados por una batería y que comprenden un cuerpo principal hermético dentro del cual hay presente lo siguiente:

- un alojamiento para dicha batería;

- un dispositivo de apertura/cierre capaz de establecer una primera condición abierta, o una segunda condición cerrada, del alojamiento para la batería; y

- al menos un sensor de presión capaz de detectar periódicamente los valores de presión dentro de dicho cuerpo principal de los instrumentos; y, opcionalmente, también un sensor de temperatura,

donde dichos instrumentos para uso subacuático también comprende, o están conectados a:

- una unidad central capaz de recibir dichos valores de presión detectados por dicho sensor de presión y compararlos entre sí y/o con valores de presión predeterminados; y

- un dispositivo de comunicación capaz de emitir una señal perceptible por el usuario y dependiendo del resultado de dicha comparación de los valores de presión es capaz de resolver el problema anteriormente mencionado.

[0021] De esta manera, los instrumentos de la presente invención permiten realizar un autodiagnóstico de la presión dentro del cuerpo del dispositivo, implementado a través de la lectura en tiempo real adoptada por un sensor situado directamente dentro del instrumento que se va a probar, y la posterior interpretación de los valores de acuerdo con una lógica predeterminada.

[0022] El sensor dentro del instrumento ofrece la ventaja de ser capaz de comprobar la posible entrada de aire de manera extremadamente precisa e inmediata.

[0023] Por lo tanto, los instrumentos de la presente invención permiten comprobar automáticamente posibles pérdidas de presión dentro de los instrumentos cada vez que se sustituye la batería, superando los problemas anteriormente indicados hallados en el estado de la técnica.

[0024] Del mismo modo, el sensor de presión dentro de los instrumentos de la presente invención también se puede utilizar para implementar la comprobación durante la fabricación del instrumento.

[0024] De acuerdo con una forma de realización preferida, los instrumentos para uso subacuático según la presente invención comprenden dispositivos electrónicos dispuestos dentro de dicho cuerpo principal.

[0026] De acuerdo con una forma de realización preferida, los instrumentos para uso subacuático de la presente invención comprende relojes impermeables, medidores de profundidad, ordenadores de buceo, y dispositivos similares.

[0027] De acuerdo con una forma de realización preferida, los instrumentos para uso subacuático de la presente invención pueden ser alimentados por dicha batería de manera estable también durante dicha primera condición abierta del alojamiento de batería.

[0028] Esto permite adoptar una primera medición con el instrumento abierto; de esta manera, el valor de presión medido en dicha primera condición abierta del alojamiento de la batería es, por lo tanto, igual a la presión atmosférica.

[0029] De acuerdo con una forma de realización preferida, dicho dispositivo de comunicación es capaz de emitir una señal luminosa, audible y/o gráfica.

[0030] De esta manera, el usuario puede ser informado inmediata e inequívocamente sobre el resultado, positivo o negativo, de la prueba.

[0031] De acuerdo con una forma de realización preferida, dicha unidad central está contenida en una placa de circuito impreso situada dentro del cuerpo principal de los instrumentos que se van a probar.

[0032] De este modo, es capaz de recopilar directamente los valores transmitidos por el sensor de presión.

[0032] En una forma de realización alternativa, dicha unidad central está situada de forma remota con respecto a los instrumentos que se van a probar y conectada al sensor a través de wifi, Bluetooth, internet o una conexión similar.

[0034] De esta forma, no es necesario colocar la unidad central dentro del cuerpo principal de los instrumentos que se van a probar.

[0035] De acuerdo con una forma de realización preferida, dicho dispositivo de comunicación es una pantalla en la que se muestran mensajes que notifican el resultado de la prueba.

[0036] De acuerdo con otra forma de realización preferida, dicho dispositivo de comunicación es una luz de advertencia que se enciende dependiendo de si la prueba ha dado un resultado positivo o negativo.

[0037] De acuerdo con otra forma de realización preferida adicional, dicho dispositivo de comunicación es un dispositivo audible, tal como un zumbido, campana o similar, que emite una señal audible dependiendo de si la prueba ha dado un resultado positivo o negativo.

[0038] De conformidad con la presente invención, se ha descubierto inesperadamente que es posible comprobar una posible fuga de aire en los instrumentos para uso subacuático por medio de un método que comprende las siguientes etapas:

a) detectar, por medio de un sensor de presión, la presión de referencia inicial P1 dentro del cuerpo principal de dichos instrumentos para uso subacuático en una primera condición abierta del alojamiento para batería;

b) establecer una segunda condición cerrada del alojamiento para batería;

c) detectar, por medio de dicho sensor de presión, la presión P2 del aire dentro de dicho cuerpo principal de los instrumentos para uso subacuático después de haber establecido dicha segunda condición cerrada del alojamiento para batería;

d) detectar periódicamente, en el tiempo tn, el valor Pn de la presión dentro de dicho cuerpo principal de los instrumentos para uso subacuático en dicha segunda condición cerrada del alojamiento para batería;

e) transmitir dichos valores P1, P2, Pn a una unidad central capaz de almacenar dichos valores y compararlos entre sí;

f) activar un dispositivo de comunicación capaz de emitir una señal perceptible por el usuario cuando la caída en el valor de presión Pn detectado en el tiempo tn con respecto a los valores P1 y P2 es mayor que un valor umbral predeterminado P3.

[0039] De esta manera, la presión interna se monitoriza durante un tiempo predeterminado y se compara con las presiones P1 y P2. El alcance de la caída de presión en el tiempo predeterminado determinará el resultado positivo o negativo de la prueba.

[0040] Cuando se crea la segunda condición cerrada del alojamiento, por ejemplo, a través de la inserción de una cubierta de sellado para el alojamiento para batería, debido a un efecto de pistón, se consigue un aumento en la presión, que llega al valor P2.

[0041] Los resultados de la prueba determinados por el método de la presente invención ofrecen la posibilidad de probar simultáneamente un número casi ilimitado de instrumentos simplemente dimensionando un tanque de manera oportuna para contener a todos ellos durante la etapa de exposición a las presiones de prueba.

[0042] Asimismo, la evaluación del resultado se realiza mediante el propio instrumento y no por un operario/aparato externo, con tiempos y costes de ejecución extremadamente bajos, ya que no se necesita ningún aparato externo al instrumento que se va a probar.

[0043] De acuerdo con una forma de realización preferida, la presión Pn se detecta en el tiempo tn, donde tn es, por ejemplo, 1 minuto.

[0044] De acuerdo con una forma de realización preferida, el valor umbral predeterminado P3 es preferiblemente igual a aproximadamente 1020 mbar (102 kPa).

[0045] De este modo, cuando la diferencia entre la presión Pn detectada por el sensor en el tiempo tn dentro del cuerpo principal de los instrumentos y la presión P2 medida cuando se creó la condición cerrada del alojamiento para batería es menor que P3, el método de la presente invención determina una caída de presión dentro de los instrumentos y, en consecuencia, activa el dispositivo de comunicación.

[0046] De acuerdo con una forma de realización preferida, dicho dispositivo de comunicación es capaz de emitir una señal luminosa, audible y/o gráfica.

[0047]De acuerdo con una forma de realización preferida, el método también puede comprender, después de la etapa d), una etapa adicional d') donde dichos instrumentos para uso subacuático se insertan en un recipiente sellado herméticamente, tal como un autoclave, y se someten a una presión externa P4 mayor que P2. De acuerdo con una forma de realización preferida, dicho valor de presión externa P4 es mayor que Y1 = 2 bar (200 kPa), preferiblemente mayor que Y2 = bar (500 kPa), e incluso más preferiblemente igual a aproximadamente Y3 = bar (1000 kPa).

[0048]De acuerdo con una forma de realización preferida, el método comprende también la etapa e'), después de la etapa d'), donde dicho dispositivo de comunicación capaz de emitir una señal perceptible por el usuario se activa en caso de que la presión interna Pn detectada en el tiempo tn sobrepase los valores de tolerancia con respecto a P2 debido a la deformación del cuerpo principal de los instrumentos para uso subacuático.

[0049]De esta manera, debido a las etapas adicionales d') y e') en las que los instrumentos se someten a presiones superiores a la presión atmosférica, la prueba proporciona garantías adicionales de sellado.

[0050]Otras características y ventajas de la presente invención quedarán más claras a partir del examen de la siguiente descripción detallada de una forma de realización preferida, pero no exclusiva, representada a modo de ejemplo no limitativo, con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los cuales:

- la Figura 1 es una vista frontal de una forma de realización de los instrumentos utilizados en la presente invención; - la Figura 2 es una vista trasera de los instrumentos de la Figura 1;

- la Figura 3 es una vista lateral de los instrumentos de la Figura 1;

- la Figura 4 es una vista en sección de los instrumentos de la Figura 1.

Descripción detallada

[0051]La siguiente descripción detallada se refiere a una forma de realización particular que se muestra en las Figuras 1-4.

[0052]En particular, en referencia a las Figuras 1-4, se describen los instrumentos 1 para uso subacuático, tales como, por ejemplo, un manómetro para uso subacuático, que presenta un cuerpo principal 3 hermético que comprende internamente dispositivos electrónicos, cuya funcionalidad debe protegerse de posibles infiltraciones de agua/aire dentro del cuerpo principal 3.

[0053]Los instrumentos 1 se alimentan de manera estable mediante una batería 2, alojada en un alojamiento para batería proporcionado especialmente dentro del cuerpo principal 3. La batería 2 es capaz de alimentar los instrumentos 1 también cuando el alojamiento para la batería 2 está abierto. El alojamiento para batería está provisto de una cubierta 4 capaz de conseguir una primera condición abierta para el alojamiento para batería cuando la cubierta 4 está retirada o no insertada, o una segunda condición cerrada, cuando la cubierta 4 se aplica en cambio al alojamiento para batería. La cubierta 4 se aplica, por ejemplo, por medio de un sistema de acoplamiento de bayoneta, y está provista de una muesca 7 en su lado superior para facilitar la rotación de la cubierta 4 para operaciones de cierre/apertura.

[0054]Un sensor de presión 5 se dispone dentro del cuerpo principal 3 que es capaz de detectar periódicamente la presión dentro del cuerpo principal 3 de los instrumentos 1. El sensor de presión 5 es capaz de transmitir los valores medidos de esta presión a una unidad central capaz de almacenar estos valores y compararlos entre sí y con valores predeterminados.

[0055]Los instrumentos 1 también están provistos de una pantalla 6 situada en el exterior del cuerpo principal 3; la pantalla 6 se activa mediante la unidad central para transmitir información al usuario acerca de la prueba a la que se someten los instrumentos 1.

[0056]Los instrumentos 1 también están provistos de una manguera 8 para conectar cilindros de aire ubicados externamente a los instrumentos 1.

[0057]Operativamente, la prueba para comprobar si ha habido o no una caída de presión dentro del cuerpo principal 3 en los instrumentos 1 tiene lugar de la siguiente manera.

[0058]Inicialmente, se crea la primera condición abierta del alojamiento para la batería 2, retirando la cubierta 4 si se aplica; el sensor de presión 5 puede medir entonces la presión de referencia inicial P1 dentro del cuerpo principal 3 en esta condición abierta y transmitir el valor P1 a la unidad central, que almacena el valor P1. Después, se crea la segunda condición cerrada del alojamiento para batería, aplicando la cubierta 4 a este, para sellar el alojamiento para batería. Al igual que antes, el sensor de presión 5 también puede detectar la presión P2 dentro del cuerpo principal 3 en esta condición cerrada y transmitir el valor P2 a la unidad central para su almacenamiento.

[0059]Periódicamente, por ejemplo, cada n segundos, el sensor de presión 5 detecta la presión Pn en el tiempo tn dentro de dicho cuerpo principal 3 y transmite el valor Pn a la unidad central, que compara cada valor Pn con los valores P1 y P2 y con un valor umbral predeterminado P3, igual, por ejemplo, a X3.

[0060]En caso de que el valor Pn detectado en el tiempo tn sea menor que el valor umbral predeterminado, es decir, en caso de que se establezca que ha habido una caída de presión dentro del cuerpo principal 3 de los instrumentos 1 que sobrepase el límite permitido, se activa la pantalla 6, capaz de transmitir información al usuario relacionada con el hecho de que se ha producido dicha caída de presión.

[0061] Como alternativa a la pantalla, esta caída de presión también podría comunicarse al usuario a través de otros medios de comunicación, tales como, por ejemplo, una luz de advertencia que se enciende, o un dispositivo audible, como un zumbido o campana, que emite una señal de alarma audible.

[0062] De esta manera, los instrumentos de la presente invención permiten llevar a cabo un autodiagnóstico, de manera extremadamente precisa e inmediata, de una posible caída de presión dentro del cuerpo del dispositivo, implementado a través de la medición en tiempo real realizada por un sensor situado directamente dentro del instrumento que se va a probar, y la posterior interpretación de los valores de acuerdo con una lógica predeterminada.

[0063] La comprobación relativa a una caída de presión se puede llevar a cabo automáticamente cada vez que se sustituya la batería, o también durante la fabricación del instrumento.

[0064] La prueba anteriormente descrita para comprobar si ha habido o no una caída de presión dentro del cuerpo principal 3 de los instrumentos 1 también puede incluir la etapa adicional en la que los instrumentos 1 para uso subacuático se insertan en un recipiente sellado herméticamente, tal como un autoclave, y se someten a una presión externa P4 igual, por ejemplo, a X4 y, por lo tanto, mayor que la presión P2.

[0065] Esta etapa adicional permite comprobar si esta presión externa particularmente alta P4 (mayor que la presión atmosférica) provoca o no cualquier deformación del cuerpo principal 3 de los instrumentos 1 para uso subacuático. En caso afirmativo, la pantalla 6 (u otra alarma visual o audible) se activa para informar al usuario.

[0066] A través de esta etapa de prueba adicional, se obtienen garantías adicionales con respecto al sellado de los instrumentos para uso subacuático.

[0067] Naturalmente, muchas modificaciones y variantes con respecto a las formas de realización preferidas descritas serán evidentes para los expertos en la materia, pero seguirán estando dentro del alcance de la invención.

[0068] Por lo tanto, la presente invención no se limita a la forma de realización preferida descrita y representada en el presente documento a modo de ejemplo no limitativo, sino que se define por las siguientes reivindicaciones.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Método para comprobar posibles fugas de aire dentro de los instrumentos (1) que comprenden un alojamiento para una batería (2), un cuerpo principal (3), para uso subacuático, que comprende las siguientes etapas:

a) detectar, por medio de un sensor de presión (5), la presión de referencia inicial P1 dentro del cuerpo principal (3) de dichos instrumentos (1) para uso subacuático en una primera condición, en la que el alojamiento para la batería (2) está abierto;

b) establecer una segunda condición, en la que el alojamiento para la batería (2) está cerrado;

c) detectar, por medio de dicho sensor de presión (5), la presión P2 del aire dentro de dicho cuerpo principal (3) de los instrumentos (1) para uso subacuático después de haber establecido dicha segunda condición cerrada del alojamiento para la batería (2);

d) detectar periódicamente, en el tiempo tn, el valor Pn de la presión dentro de dicho cuerpo principal (3) de los instrumentos (1) para uso subacuático en dicha condición cerrada del alojamiento para la batería (2);

e) transmitir dichos valores P1, P2, Pn a una unidad central capaz de almacenar dichos valores y compararlos entre sí;

f) activar un dispositivo de comunicación (6) capaz de emitir una señal perceptible por el usuario cuando la caída en el valor de presión Pn medido en el tiempo tn con respecto a los valores P1 y P2 es mayor que un valor umbral predeterminado P3.

2. Método según la reivindicación 1, donde dicho dispositivo de comunicación (6) es capaz de emitir una señal luminosa, audible y/o gráfica.

3. Método según la reivindicación 1 o 2 que también comprende, después de la etapa d), una etapa adicional d') donde dichos instrumentos (1) para uso subacuático se insertan en un recipiente sellado herméticamente, tal como un autoclave, y se someten a una presión externa P4 mayor que P2.

4. Método según la reivindicación 3 que comprende también la etapa e'), después de la etapa d'), donde dicho dispositivo de comunicación (6) capaz de emitir una señal perceptible por un usuario se activa en caso de que la presión interna Pn detectada en el tiempo tn sobrepase los valores de tolerancia con respecto a P2 debido a la deformación del cuerpo principal (3) de los instrumentos (1) para uso subacuático.