IT201700016673A1 - Sensore di pressione differenziale - Google Patents

Description

“SENSORE DI PRESSIONE DIFFERENZIALE”

La presente invenzione riguarda un sensore di pressione differenziale. Pertanto, la presente invenzione trova principale applicazione nel settore della sensoristica per il controllo di sistemi, condotti e tubazioni contenenti un fluido in pressione.

Nella tecnica nota sono infatti conosciuti sensori di pressione differenziali atti a rilevare, all’interno di un condotto/circuito contenente un fluido in pressione, la differenza di pressione tra due punti differenti ed opportuni, fornendo in uscita un segnale analogico o digitale rappresentativo di tale differenza. Con fluido in pressione si intende indistintamente un liquido (es. olio), un gas o vapore.

Tipicamente, tali dispositivi vengono utilizzati per rilevare la differenza di pressione che si instaura tra il tratto a monte e quello a valle di un determinato elemento all’interno di un circuito idraulico, quale ad esempio un filtro, così da poterne mantenere monitorato il grado di saturazione/intasamento.

I trasmettitori di pressione differenziale sono sensori di pressione differenziale atti a rilevare una pluralità, tipicamente un continuum, di valori della suddetta differenza di pressione all’interno di un intervallo di lavoro. In tal senso si differenziano dai sensori di pressione differenziale del tipo ON/OFF (comunemente chiamati ‘sensori differenziali elettrici o elettromeccanici’), in grado di rilevare solo il raggiungimento o meno di un valore soglia di differenza di pressione.

Esiste anche una classe di trasmettitori, caratterizzata da una struttura complessa e alti costi industriali, che rileva separatamente il valore delle due pressioni che vengono successivamente comparate per fornire il segnale di uscita rappresentativo della loro differenza.

La tipologia di sensori cui si fa riferimento nella presente invenzione invece rileva in modo diretto la differenza di pressione tra i due tratti del condotto, fornendo in uscita un segnale rappresentativo di tale valore, tipicamente ad esso proporzionale.

Generalmente, i sensori di tale tipologia sono provvisti di una semiparte meccanica e di una semiparte elettronica.

La semiparte meccanica si traduce tipicamente un pistone fluttuante all’interno di un cilindro e posizionato in modo tale da suddividerlo in due camere idraulicamente isolate, ciascuna delle quali viene posta in collegamento di fluido (i.e. alla medesima pressione) di uno dei due tratti di condotto da monitorare.

La posizione del pistone all’interno del cilindro diventa dunque dipendente dalla differenza di pressione che si vuole misurare.

Al riguardo, il pistone viene dotato, ad una sua estremità assiale affacciata ad una parete di fondo del cilindro, di un magnete, in modo che il movimento del pistone si traduca una variazione della distanza del magnete rispetto alla parete di fondo e conseguentemente in una corrispondente variazione di campo magnetico in corrispondenza della parete di fondo stessa.

Per tale motivo, esternamente alla parete di fondo del cilindro viene usualmente collocato un sensore magnetico (generalmente un sensore ad effetto Hall) che permette la rilevazione in continuo della variazione del campo magnetico, ovvero della distanza del magnete dalla parete di fondo. Un opportuno circuito elettronico traduce le informazioni prodotte dal sensore magnetico in un segnale rappresentativo della differenza di pressione ricostruendo le trasduzioni avvenute “meccanicamente e magneticamente” nel dispositivo.

Una delle problematiche inerenti tali dispositivi, pur indubbiamente performanti ed efficienti in termini di rilevamento del differenziale di pressione, consiste tuttavia nella comunicazione dell’ “output” agli operatori.

Infatti, la Richiedente ha rilevato come spesse volte sensori di questo tipo, non svolgendo una funzione di “pilotaggio” ma di controllo, siano spesso collocati lungo circuiti o condotti localizzati in zone poco accessibili, o comunque non immediatamente visibili all’operatore.

Per questa ragione, gli addetti sono il più delle volte costretti ad arrivare in prossimità del sensore, con non poche difficoltà, per poterne valutare il segnale di uscita (tacca colorata o schermo numerico).

Alternativamente, risulta necessario collegare il sensore ad un processore in grado di visualizzarne l’output su uno schermo posto in posizione comoda per l’operatore.

Entrambe le situazioni sopra descritte comportano svantaggi importanti, in termini di rapidità di intervento e di complessità di impianto, fattori che certamente non possono essere considerati secondari, soprattutto in linee o circuiti in cui gli elementi da mantenere sotto controllo sono molteplici. Alla luce di quanto sopra, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un sensore di pressione differenziale in grado di superare gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un sensore di pressione differenziale che sia in grado di rendere l’informazione restituita dal sensore il più possibile di impatto visivo.

Più precisamente, è scopo della presente invenzione quello di realizzare un sensore di pressione differenziale in grado di fornire agli addetti un’indicazione semplice ed immediata della condizione dell’elemento sotto controllo, anche a distanza.

Ancora, ulteriore scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un sensore di pressione differenziale dalle sopra esposte peculiarità, che si mantenga semplice costruttivamente e di facile assemblaggio.

Detti scopi sono raggiunti da un sensore di pressione differenziale avente le caratteristiche di una o più delle successive rivendicazioni, ed in particolare comprendente un corpo di contenimento sviluppantesi lungo un proprio asse principale e provvisto al proprio interno di un setto di separazione atto a suddividerlo in una prima ed una seconda cavità disposte in successione lungo detto asse principale.

Il sensore di pressione comprende inoltre un pistone alloggiato scorrevolmente nella prima cavità in modo da separare quest’ultima in una prima e in una seconda camera, in cui ciascuna camera è in comunicazione di fluido con l’esterno del corpo di contenimento.

Il pistone comprende preferibilmente un magnete montato su una propria prima estremità assiale prossimale al setto di separazione.

Un sensore magnetico è alloggiato nella seconda cavità a ridosso del setto di separazione; tale sensore è configurato per rilevare la distanza assiale del magnete da detto setto di separazione e per generare un segnale rappresentativo di tale distanza rilevata.

Preferibilmente il sensore magnetico si basa sull'effetto Hall.

Secondo un aspetto della presente invenzione il sensore di pressione comprende almeno un elemento illuminante in grado di emettere una radiazione luminosa ed un circuito di controllo operativamente interposto tra detto sensore magnetico e detto elemento illuminante.

Il circuito di controllo è preferibilmente configurato per variare la radiazione luminosa emessa dall’elemento illuminante in funzione di una variazione nel segnale rappresentativo generato da detto sensore magnetico.

Si noti che preferibilmente l’elemento illuminante comprende uno o più LED, più preferibilmente uno o più LED rgb pilotabile dal circuito di controllo nei tre colori verde-giallo-arancione-rosso.

Vantaggiosamente, in tal modo al variare della pressione nelle due camere della prima cavità, il segnale di uscita del sensore si traduce in una variazione cromatica, preferibilmente discontinua, dell’elemento illuminante, rendendo facile ed immediata l’identificazione della condizione dell’elemento sotto controllo (es. filtro) ad un operatore.

Preferibilmente, il sensore di pressione comprende almeno un elemento di interfaccia provvisto di almeno una superficie radiante affacciata esternamente al corpo di contenimento ed almeno una guida ottica sviluppantesi tra detto almeno un elemento illuminante e detta almeno una superficie radiante e conformata per trasferire la radiazione luminosa dall’elemento illuminante alla superficie radiante.

Con l’espressione “guida ottica” si intende nel presente testo definire un elemento (pieno o tubolare) configurato per guidare la radiazione luminosa emessa dall’elemento luminoso, preferibilmente con una data direzionalità, trasportandola verso la superficie radiante.

Dunque, guida ottica può essere una fibra ottica, oppure un mezzo trasparente rispondente ai principi dell’ottica geometrica.

Si noti che la superficie radiante dell’elemento di interfaccia presenta estensione (i.e. estensione superficiale/area) maggiore rispetto ad una superficie di emissione luminosa dell’elemento illuminante.

Dunque, la guida ottica è configurata non solo per guidare, ma anche per diffondere la radiazione luminosa dall’elemento illuminante alla superficie radiante.

Vantaggiosamente, in tal modo il sensore di pressione differenziale permette una semplice visualizzazione agli addetti, anche a distanza, senza la necessità per questi ultimi di avvicinarsi o raggiungere il sensore posto in prossimità delle tubazioni.

Preferibilmente, al fine di semplificare il montaggio e rendere certa la corretta diffusione della luce, la guida ottica e la superficie radiante sono realizzate di pezzo.

Preferibilmente, l’elemento illuminante è collocato all’interno della seconda cavità, mentre la superficie radiante è affacciata esternamente ad essa, più preferibilmente in corrispondenza di una porzione di estremo opposta al setto di separazione.

In questa luce, la guida ottica si sviluppa preferibilmente lungo l’asse principale tra una prima estremità, affacciata a detto almeno un elemento illuminante, ed una seconda estremità, affacciata alla superficie radiante e preferibilmente ad essa integrata.

Al riguardo, si noti che preferibilmente il sensore magnetico, il circuito di controllo (o circuito stampato) e l’elemento illuminante sono tra loro assialmente (e radialmente) vincolati.

Ciò chiaramente facilita notevolmente l’assemblaggio del sensore di pressione ed il corretto inserimento di tutti gli elementi nella seconda cavità.

Preferibilmente, inoltre, il circuito di controllo presenta sviluppo planare con due facce tra loro contrapposte, una prima affacciata al setto di separazione a cui è ancorato il sensore magnetico ed una seconda opposta alla prima a cui è ancorato l’elemento illuminante.

Preferibilmente, l’elemento di interfaccia e la guida ottica sono integrati in un tappo del sensore di pressione ancorato alla summenzionata porzione di estremo della seconda cavità.

Vantaggiosamente, in tal modo il montaggio del sensore di pressione risulta ancor più semplificato.

Queste ed altre caratteristiche ed i relativi vantaggi risulteranno ancor più chiari dalla successiva descrizione esemplificativa, e pertanto non limitativa, della forma di realizzazione preferita, dunque non esclusiva, di un sensore di pressione differenziale realizzato in accordo con le allegate figure, in cui:

- la figura 1 mostra una figura in esploso del sensore di pressione differenziale in accordo con la presente invenzione;

- le figure 2 e 3 mostrano due sezioni longitudinali tra lor sfasate di 90° di un sensore di pressione differenziale in accordo con la presente invenzione;

- le figure 4a e 4b mostrano due particolari delle figure 2 e 3;

- la figura 5 mostra una vista prospettica del sensore mostrato nelle precedenti figure.

Con riferimento alle allegate figure, dunque, con il numero 1 è identificato un sensore di pressione differenziale secondo la presente invenzione. Il sensore di pressione 1 differenziale comprende un corpo di contenimento 2 (tipicamente rigido) sviluppantesi lungo un proprio asse principale “A” (o centrale) tra una prima porzione di estremo 2a ed una seconda pozione di estremo 2b.

Il corpo principale 2 è conformato in modo da definire una prima cavità 3 ed una seconda cavità 4 tra loro divise da un setto di separazione 5.

Tale setto di separazione 5 si sviluppa trasversalmente (preferibilmente ortogonalmente) all’asse principale “A”.

Le cavità 3, 4 sono dunque disposte in successione lungo l’asse principale “A”.

Si noti che la prima cavità 3 è collocata in corrispondenza della prima porzione di estremo 2a del corpo di contenimento 2.

La seconda cavità 4 è collocata in corrispondenza della seconda porzione di estremo 2b del corpo di contenimento 2.

Il setto di separazione 5 è disposto in una zona intermedia del corpo di contenimento 2.

Dunque, ciascuna cavità 3, 4 si sviluppa da una parete di fondo 3a, 4a corrispondente al setto di separazione 5 fino ad un estremo libero 3b, 4b e presenta una superficie laterale 3c, 4c.

Preferibilmente la prima 3 e la seconda cavità 4 ed il corpo di contenimento 2 hanno sostanzialmente (ad eccezione di alcuni dettagli quali opportuni smussi, superfici a chiave, etc, come mostrato in figura) una simmetria cilindrica attorno all’asse principale “A”. Preferibilmente, dunque le superfici laterali sono cilindriche.

Pertanto, nella presente domanda ogni riferimento all’asse principale “A” si intende all’asse passante in posizione ortogonalmente centrale (o mediana) del sensore, come mostrato nelle allegate figure.

Il sensore di pressione 1 comprende inoltre un pistone 7 alloggiato scorrevolmente nella prima cavità in modo da separare quest’ultima (e.g. per mezzo di un o-ring, a tenuta e/o con leggero trafilamento del fluido) in una prima 8 e in una seconda camera 9.

Ciascuna camera 8, 9 è posta in comunicazione di fluido (ad esempio tramite condotti idraulici non illustrati) con l’esterno del corpo di contenimento 2.

In tal modo, le due camere 8, 9 possono essere messe in collegamento di fluido con, e dunque alla pressione dei, punti del circuito idraulico da controllare (es. a monte ed a valle di un filtro).

Preferibilmente, il pistone 7 comprende un magnete permanente 11 montato su una sua estremità assiale 7a, prossimale al setto 5 di separazione.

Nella forma realizzativa preferita, inoltre, è prevista la presenza di mezzi di ritegno (es. una molla 6) posti all’interno della prima cavità 3 ed associati al pistone 7 per dargli un predeterminato precarico assiale.

Il sensore di pressione 1 comprende inoltre sensore magnetico 12 alloggiato nella seconda cavità 4 a ridosso del setto di separazione 5.

Tale sensore magnetico 12 è configurato per rilevare la distanza assiale del magnete 11 dal setto di separazione 5 e per generare un segnale rappresentativo di tale distanza.

Nella forma realizzativa preferita, il sensore magnetico 12 si basa sull'effetto Hall.

Dunque, preferibilmente il sensore magnetico 12 è attestato (ovvero in sostanziale contatto) con il setto di separazione 5.

Si noti che il contatto non deve necessariamente essere diretto, ma con l’espressione “contatto” si intende nel presente testo ricomprendere anche il caso (illustrato) in cui tra il sensore magnetico 12 ed il setto 5 vi è la presenza di uno strato intermedio 13 elettricamente isolante.

Tale strato intermedio 13 (che presenta uno spessore limitato, preferibilmente inferiore a 0,2 mm) è preferibilmente un foglio in mylar. Secondo un aspetto della presente invenzione, il sensore di pressione 1 comprende almeno un elemento illuminante 14 in grado di emettere una radiazione luminosa ed un circuito di controllo 15 operativamente interposto tra il sensore magnetico 12 e l’elemento illuminante 14.

L’alimentazione al circuito 15 è preferibilmente fornita tramite un connettore 10 collocato in corrispondenza della seconda estremità 2b del corpo di contenimento 2.

Tale circuito di controllo 15 è configurato per variare la radiazione luminosa emessa dall’elemento illuminante 14 in funzione di una variazione nel segnale generato da detto sensore magnetico 12.

Dunque il circuito di controllo 15 (o circuito stampato) è una scheda di pilotaggio dell’elemento illuminante 14, configurato per inviargli un segnale di pilotaggio dipendente dal segnale ricevuto dal sensore magnetico 12. Strutturalmente, dunque, il circuito di controllo 15 presenta conformazione sostanzialmente planare, più preferibilmente discoidale. Nella forma realizzativa preferita, infatti, il circuito di controllo 15 è una scheda di controllo o circuito stampato.

In altre parole, il circuito 15 presenta una prima faccia 15a rivolta verso il setto di separazione 5 ed una seconda faccia 15b opposta alla prima ed orientata in allontanamento dal setto di separazione 5.

Il sensore magnetico 12 è fissato alla prima faccia 15a del circuito di controllo 15.

L’elemento illuminante 14 è fissato alla seconda faccia 15b del circuito di controllo 15, rivolto in allontanamento dal setto di separazione 5.

Preferibilmente, il sensore di pressione 1 comprende una pluralità di elementi illuminanti 14.

Nella forma realizzativa preferita, tali elementi illuminanti sono angolarmente spaziati attorno a detto asse principale “A” in modo da fornire una radiazione luminosa il più possibile distribuita circonferenzialmente e visibile agli operatori da qualunque posizione.

Dunque, con riferimento alle allegate figure, ciascun elemento illuminante è ancorato alla seconda faccia 15b del circuito di controllo 15 in posizione preferibilmente periferica.

Nella forma realizzativa preferita gli elementi illuminanti 14 sono angolarmente equispaziati al fine diffondere in modo omogeneo la radiazione luminosa.

Preferibilmente, ciascun elemento illuminante 14 è un LED, più preferibilmente un LED RGB.

Il circuito di controllo 15 è dunque configurato per variare la corrente di alimentazione dei LED in funzione del segnale ricevuto dal sensore magnetico 12.

In particolare, con riferimento alla forma di realizzazione preferita, il circuito di controllo 15 è progettato per comparare il segnale ricevuto dal sensore magnetico 12 con almeno un riferimento e per pilotare l’elemento illuminante 14 in funzione di tale comparazione.

Nel dettaglio, il circuito di controllo 15 è programmato con almeno una soglia rappresentativa di uno scarto differenziale di pressione predefinito.

Durante l’uso, il circuito 15 pilota l’elemento illuminante 14 ad una determinata corrente (ovvero in modo da emettere una predeterminata radiazione luminosa). Quando il segnale ricevuto dal sensore magnetico 12 supera detta soglia, il circuito di controllo 15 varia la corrente di alimentazione dell’elemento illuminante 14, contribuendo così a variare la tonalità della radiazione luminosa.

Nella forma realizzativa preferita, le soglie sono più di una, preferibilmente almeno tre, più preferibilmente quattro.

A ciascun valore è dunque associata una tonalità di radiazione luminosa. Nella forma realizzativa preferita, in uso il circuito di controllo 15:

- pilota l’elemento illuminante in modo tale da fargli emettere una radiazione luminosa di colore verde;

- al superamento di una prima soglia, pilota l’elemento illuminante per emettere una radiazione luminosa di colore giallo;

- al superamento di una seconda soglia, pilota l’elemento illuminante per emettere una radiazione luminosa di colore rosso.

Opzionalmente è prevista una ulteriore soglia tra la prima e la seconda, al superamento della quale il circuito di controllo 15 pilota l’elemento illuminante per emettere una radiazione luminosa di colore arancione. In una ulteriore opzione realizzativa, è prevista una soglia di massima sicurezza al superamento della quale il circuito di controllo 15 pilota l’elemento illuminante per emettere una radiazione intermittente/pulsante. Con riferimento a quanto sopra, dunque, l’elemento illuminante (o gli elementi illuminanti) 14 è collocato all’interno della seconda cavità 4 del corpo di contenimento 2 e, con riferimento all’asse principale “A”, in una posizione intermedia tra il sensore magnetico 12 e la seconda porzione di estremo 2b.

Più precisamente, al fine di mantenere il sensore magnetico 12 in contatto (meccanico) con il setto di separazione 5, il circuito di controllo 15 è collocato in prossimità dello stesso.

In questa luce, secondo un aspetto della presente invenzione, per permettere la diffusione della radiazione luminosa, il sensore di pressione 1 comprende dunque almeno un elemento di interfaccia 16 provvisto di almeno una superficie radiante 17 affacciata esternamente al corpo di contenimento 2 ed una guida ottica sviluppantesi tra l’elemento illuminante 14 (o gli elementi illuminanti) e la superficie radiante 17 ed è conformata per trasferire la radiazione luminosa dall’elemento illuminante 14 alla superficie radiante 17.

Infatti, la superficie radiante 17 è collocata in corrispondenza della seconda estremità 2b del corpo di contenimento 2, dunque in posizione allontanata dal setto di separazione 5.

Al fine di garantire la diffusione dell’effetto luminoso in modo omogeneo, preferibilmente la superficie radiante è rugosa, più preferibilmente ottenuta mediante goffratura.

Si noti che, preferibilmente, la superficie radiante 17 presenta estensione maggiore rispetto ad una superficie di emissione luminosa dell’elemento illuminante 14.

La guida ottica 18 è dunque configurata per diffondere la radiazione luminosa dall’elemento illuminante 14 alla superficie radiante 17, consentendo un incremento di porzione luminosa del sensore di pressione 1 e rendendo semplice ed immediata la visualizzazione del segnale luminoso ad un operatore.

In considerazione del fatto che gli elementi illuminanti 14 sono colloca internamente alla seconda cavità 4, la guida ottica 18 è definita da una colonna di trasmissione 19 della radiazione luminosa sviluppantesi lungo l’asse principale “A” tra una prima estremità 19a, affacciata all’elemento illuminante 14, ed una seconda estremità 19b, affacciata o integrata a detta superficie radiante 17.

Preferibilmente, si noti che la superficie radiante 17 si sviluppa anularmente attorno a detto asse principale “A”.

Pertanto, l’elemento di interfaccia 16 presenta almeno una porzione anulare ancorata alla seconda porzione di estremo 2b del corpo di contenimento 2 e provvista di una fascia anulare periferica definente la superficie radiante 17.

Si noti che, preferibilmente, tale elemento di interfaccia 16 si sviluppa attorno al connettore 10.

Al fine di trasmettere la radiazione luminosa dalla pluralità di elementi illuminanti 14 alla superficie radiante 17, il sensore di pressione 1 comprende dunque una o più colonne di trasmissione 19.

Ciascuna colonna di trasmissione 19 (ovvero la guida ottica 18) è dunque configurata per diffondere la radiazione luminosa sulla superficie radiante 17 in maniera uniforme.

Pertanto, la colonna di trasmissione 19 presenta conformazione svasata a partire dal primo estremo 19a verso il secondo estremo 19b.

Più precisamente, ciascuna colonna di trasmissione 19 presenta anche uno sviluppo trasversale alla all’asse principale “A”, ovvero uno sviluppo circonferenzialmente, tra due fianchi laterali 19c.

In corrispondenza del secondo estremo 19b, ciascun fianco laterale 19c di una colonna 19 è disposto in prossimità di un corrispondente fianco laterale 19c della colonna 19 adiacente.

Vantaggiosamente, in tal modo sostanzialmente l’intero perimetro circonferenziale della superficie radiante è coperto dai secondi estremi 19b delle colonne 19 di trasmissione, permettendo una corretta e completa diffusione della variazione luminosa.

Per meglio accogliere e catturare i raggi di luce emessi dall’elemento luminoso (generalmente diffusi radialmente), il primo estremo 19a di ciascuna colonna 19 di trasmissione presenta conformazione concava affacciata all’elemento illuminante 14.

In tal modo i raggi di luce impattano ortogonalmente o quasi la superficie della guida ottica 18 e vengono meglio guidati verso la superficie radiante 17.

Preferibilmente, la guida ottica 18 e la superficie radiante 17 sono realizzate di pezzo.

Pertanto, il sensore di pressione 1 comprende un tappo 20 ancorato alla seconda estremità del corpo di contenimento 2 e comprendente sia l’elemento di elemento di interfaccia 16 che la guida ottica 18.

Nella forma realizzativa preferita, dunque, il tappo 20 comprende una porzione di sommità 20a anulare definente l’elemento di interfaccia 16 (e la superficie radiante 17) provvisto di almeno una protrusione assiale 20b definente la guida ottica 18.

Preferibilmente, in accordo con la forma di realizzazione fin qui descritta, il tappo 20 comprende una pluralità di protrusioni assiali 20b definenti ciascuna una colonna 19 di trasmissione.

Al fine di facilitare l’assemblaggio del sensore di pressione 1 garantendo la precisione necessaria a garantirne l’accuratezza di funzionamento, secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione è prevista la presenza di organo di centraggio 21 vincolabile sia al circuito di controllo 15 che alla guida ottica 18, così da permettere un preciso preassemblaggio degli stessi preliminare ad un loro inserimento nella seconda cavità 2.

Ciò è particolarmente vantaggioso con riferimento alla forma realizzativa illustrata, in cui il sensore magnetico 12 e l’elemento o gli elementi illuminanti 14 sono assialmente vincolati al circuito 15 e/o la guida ottica 18 è integrata all’elemento di interfaccia 16.

La presenza di tutti gli elementi necessita infatti di un preciso collocamento degli stessi sia da un punto di vista assiale che radiale.

In tale forma di realizzazione vantaggiosamente gli elementi da assemblare risultano essere solo due (circuito 15 ed elemento di interfaccia 16), semplicemente collegabili a mezzo del solo organo di centraggio 21.

Tale organo di centraggio 21 è provvisto di una porzione prossimale 21a al setto di separazione 5 ed una porzione distale 21b dal setto di separazione 5.

La porzione prossimale 21a è collegata al circuito di controllo 15, mentre la porzione distale 21b è collegata alla guida ottica 18.

Preferibilmente, al fine di garantire il corretto posizionamento tra la guida ottica 18 (o la colonna 19) ed il rispettivo elemento illuminante 14, l’organo di centraggio 21 comprende un gruppo di fasatura 28 operativamente interposto tra l’organo di centraggio 21, la guida ottica 18 ed il circuito 15 e configurato per determinarne l’orientazione angolare reciproca.

In altre parole, il gruppo di fasatura 28 garantisce la corretta e precisa orientazione del circuito 15 rispetto alla guida ottica 18, permettendo a ciascun elemento illuminante 14 di essere affacciato ed assialmente allineato alla rispettiva colonna 19.

Nella forma realizzativa preferita, il gruppo di fasatura 28 comprende almeno un dente accoppiato alla guida ottica 18. Tale dente è vincolato alla rotazione con detta guida ottica 18.

Con riferimento alla porzione prossimale 21a dell’organo di centraggio 21, essa è scorrevolmente vincolata al circuito di controllo 15 per garantirne il posizionamento radiale e permetterne uno spostamento assiale.

La porzione distale 21b è assialmente vincolata alla guida ottica 18.

Più in dettaglio, la porzione prossimale 21a dell’organo di centraggio 21 presenta almeno una spalla di battuta 22 (o finecorsa) disposta in posizione distale dal setto di separazione 5 rispetto al circuito di controllo 15.

La spalla di battuta 22 è configurata per limitare lo scorrimento assiale del circuito mantenendo premuto il sensore magnetico 12 (vincolato alla prima faccia del circuito 15) sul setto di separazione 5.

Al fine di mantenere radialmente centrato il circuito di controllo 15 (e soprattutto il sensore magnetico 12), tale porzione prossimale 21a comprende una pluralità di bracci 23 assiali tra loro angolarmente spaziati attorno a detto asse principale “A”. Ciascun braccio 23 è scorrevolmente inserito in attraversamento del circuito di controllo 15 ed è provvisto della spalla di battuta 22.

Si noti che i bracci 23 definiscono univocamente la posizione angolare in cui il circuito 15 risulta accoppiabile all’organo di centraggio 21; pertanto tali bracci 23 definiscono in collaborazione con il dente sopra descritto il gruppo di fasatura.

Il setto di separazione 5 presenta una porzione centrale 5a rialzata, su cui entra in contatto il sensore magnetico 12, attorniata da una nervatura 5b o cavità anulare in cui si inseriscono le estremità libere 23a dei bracci 23 (che presentano una posizione assiale più “profonda” rispetto al circuito di controllo 15).

Si noti che preferibilmente ciascun braccio 23 presenta una bordo di scorrimento inclinato rispetto all’asse centrale “A”, preferibilmente rastremato in direzione del setto di separazione 5.

Vantaggiosamente, in tal modo i bordi dei bracci 23 definiscono dei cunei che agiscono radialmente in modo omogeneo favorendo il centraggio del circuito. In altre parole, il collegamento tra bracci 23 e circuito 15 è autocentrante.

Si noti che, in corrispondenza dell’estremità libera 23a di ciascun braccio 23 (prossimale al setto di separazione 5) è previsto un elemento di arresto 24 configurato per evitare il distacco assiale del circuito di controllo 15, facilitando il pre-assemblaggio.

Nella forma realizzativa preferita, l’elemento di arresto 24 è definito da un gancio/uncino rivolto verso l’asse centrale “A”.

Con riferimento invece alla porzione distale 21b dell’organo di centraggio 21, essa comprende almeno un elemento di appoggio 25 giacente su un corrispondente spallamento di sostegno 26 ricavato sulla parete laterale 4c della seconda cavità 4.

Vantaggiosamente, in tal modo è possibile posizionare tutto l’assieme circuito/organo di centraggio/guida ottica semplicemente premendolo all’interno della cavità fino al raggiungimento dello spallamento di sostegno 26.

Modulando correttamente la lunghezza dei bracci 23 e/o il posizionamento delle spalle di battuta 22 con il posizionamento dell’elemento di appoggio 25, è possibile dunque garantire il corretto posizionamento del sensore magnetico 12 senza complicare l’assemblaggio del dispositivo.

A sensore di pressione assemblato ne risulta infatti che, preferibilmente, la distanza assiale tra l’elemento di appoggio 25 (o lo spallamento di sostegno 26) e la porzione centrale 5a del setto di separazione 5 è inferiore alla somma della distanza assiale tra l’elemento di appoggio 25 la spalla di battuta 22 con lo spessore del circuito di controllo 15, garantendo quel “precarico” necessario al premere il sensore magnetico 12 sul setto di separazione 5.

A tale riguardo, si noti che la porzione prossimale 21a e la porzione distale 21b sono tra loro collegate mediante un giunto elastico 21c, o porzione assialmente cedevole, che permette di mantenete premute le spalle di battuta 22 sul circuito di controllo 15 (e dunque il sensore 12 sul setto di separazione 5).

Allo stesso modo, la distanza assiale tra l’elemento di appoggio 25 e l’estremità libera 23a dei bracci 23 è maggiore della distanza tra lo spallamento di sostegno 26 e la porzione centrale 5a del setto di separazione 5.

Al fine di garantire il corretto posizionamento assiale della guida ottica 18 rispetto agli elementi illuminanti 14, necessario a permettere la corretta diffusione della radiazione luminosa, la porzione distale 21b dell’organo di centraggio 21 comprende inoltre un elemento di trattenimento 27 vincolato assialmente alla guida ottica 18.

L’invenzione raggiunge gli scopi preposti e consegue importanti vantaggi. Infatti, la presenza di una guida ottica in grado di diffondere la radiazione luminosa puntuale emessa da un singolo elemento illuminante su tutta la superficie radiante rende il segnale luminoso facilmente visibile ad un operatore, anche a distanza.

Inoltre, la presenza di una guida ottica integrata alla superficie radiante facilita l’assemblaggio del dispositivo mantenendo altamente accurata la trasduzione.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sensore di pressione differenziale (1) comprendente: - un corpo di contenimento (2) sviluppantesi lungo un proprio asse principale (A) e provvisto al proprio interno di un setto di separazione (5) atto a suddividere detto corpo di contenimento (2) in una prima (3) ed una seconda cavità (4) disposte in successione lungo detto asse principale (A); - un pistone (7) alloggiato scorrevolmente nella prima cavità (3) in modo da separare quest’ultima in una prima (8) e in una seconda camera (9), in cui ciascuna camera (8,9) è in comunicazione di fluido con l’esterno del corpo di contenimento (2); detto pistone (7) comprendendo un magnete (11) montato su una propria prima estremità assiale (7a) prossimale al setto di separazione (5); - un sensore magnetico (12) alloggiato nella seconda cavità a ridosso del setto di separazione (5) e configurato per rilevare la distanza assiale del magnete (11) da detto setto di separazione (5) e per generare un segnale rappresentativo di tale distanza rilevata; caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un elemento illuminante (14) in grado di emettere una radiazione luminosa; - un circuito di controllo (15) operativamente interposto tra detto sensore magnetico (12) e detto elemento illuminante (14) e configurato per variare la radiazione luminosa emessa dall’elemento illuminante (14) in funzione di una variazione nel segnale rappresentativo generato da detto sensore magnetico (12); - almeno un elemento di interfaccia (16) provvisto di almeno una superficie radiante (17) affacciata esternamente al corpo di contenimento (2); - almeno una guida ottica (18) sviluppantesi tra detto almeno un elemento illuminante (14) e detta almeno una superficie radiante (17) e conformata per trasferire la radiazione luminosa dall’elemento illuminante (14) alla superficie radiante (17).
2. 2. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta superficie radiante (17) presenta estensione maggiore rispetto ad una superficie di emissione luminosa dell’elemento illuminante (14), in cui detta guida ottica (18) è configurata per guidare e diffondere la radiazione luminosa dall’elemento illuminante (14) alla superficie radiante (17).
3. 3. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 1 o la 2, caratterizzato dal fatto che detta guida ottica (18) e detta superficie radiante (17) sono realizzate di pezzo.
4. 4. Sensore di pressione differenziale secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 1 alla 3, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento illuminante (14) è collocato all’interno della seconda cavità (4) del corpo di contenimento (2) e, con riferimento all’asse principale (A), in una posizione intermedia tra detto sensore magnetico (12) e detto elemento di interfaccia (16); detta almeno una guida ottica (18) comprendendo almeno una colonna di trasmissione (19) della radiazione luminosa sviluppantesi lungo detto asse principale (A) tra un primo estremo (19a), affacciato a detto almeno un elemento illuminante (14), ed un secondo estremo (19b), affacciato o integrato a detta superficie radiante (17).
5. 5. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che ciascuna colonna (19) di trasmissione si sviluppa trasversalmente all’asse principale (A) tra due fianchi laterali (19c), in cui in corrispondenza del secondo estremo (19b) ciascun fianco laterale (19c) di una colonna (19) è disposto in prossimità di un corrispondente fianco laterale (19c) della colonna (19) adiacente, al fine di diffondere la radiazione luminosa in modo sostanzialmente uniforme su tutta la superficie radiante (17).
6. 6. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 4 o la 5, caratterizzato dal fatto che detto primo estremo (19a) di ciascuna colonna (19) di trasmissione presenta conformazione concava affacciata all’elemento illuminante (14) al fine di ricevere in maniera ortogonale i raggi di luce emessi dall’elemento illuminante (14).
7. 7. Sensore di pressione differenziale secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta superficie radiante (17) si sviluppa anularmente attorno a detto asse principale (A).
8. 8. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di elementi illuminanti (14) angolarmente spaziati attorno a detto asse principale (A) in modo da fornire la radiazione luminosa ciascuno ad un settore angolare della superficie radiante (17), in cui detta guida ottica (18) comprende una pluralità di colonne (19) di trasmissione della radiazione luminosa sviluppantisi tra un primo estremo (19a), affacciato ad un rispettivo elemento illuminante (14), ed un secondo estremo (19b), collegato all’elemento di interfaccia (16).
9. 9. Sensore di pressione differenziale secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto circuito di controllo (15) presenta una prima faccia (15a) rivolta verso il setto di separazione (5) ed una seconda faccia (15b) opposta alla prima (15a) ed orientata in allontanamento dal setto di separazione (5); detto almeno un elemento illuminante (14) essendo fissato alla seconda faccia (15b) del circuito di controllo (15) e detto sensore magnetico (12) essendo fissato alla prima faccia (15a) del circuito di controllo (15).
10. 10. Sensore di pressione differenziale secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un organo di centraggio (21) provvisto di una porzione prossimale (21a) al setto di separazione (5) collegata al circuito di controllo (15) ed una porzione distale (21b) dal setto di separazione (5) collegata alla guida ottica (18); detto organo di centraggio (21) comprendendo un gruppo di fasatura (28) operativamente interposto tra l’organo di centraggio (21), la guida ottica (18) ed il circuito (15) e configurato per determinarne l’orientazione angolare reciproca.
11. 11. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta porzione prossimale (21a) comprende una pluralità di bracci (23) assiali tra loro angolarmente spaziati attorno a detto asse principale (A), ciascuno scorrevolmente inserito in attraversamento del circuito di controllo (15) e provvisto di almeno una spalla di battuta (22) o finecorsa disposta in posizione distale dal setto di separazione (5) rispetto al circuito di controllo (15) e configurato per limitarne lo scorrimento assiale mantenendo premuto il sensore magnetico (12) sul setto di separazione (5).
12. 12. Sensore di pressione differenziale secondo la rivendicazione 10 o la 11, caratterizzato dal fatto che la porzione distale (21b) dell’organo di centraggio (21) comprende: almeno un elemento di appoggio (25) giacente su un corrispondente spallamento di sostegno (26) ricavato in una parete laterale (4c) della seconda cavità (4) ed almeno un elemento di trattenimento (27) vincolato assialmente a detta almeno una guida ottica (18) per mantenerla in posizione assiale definita.