IT202100000062U1 - Dispositivo di misura e monitoraggio per bombole o condutture contenenti fluidi in pressione - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI MISURA E MONITORAGGIO PER BOMBOLE O CONDUTTURE CONTENENTI FLUIDI IN PRESSIONE

CAMPO TECNICO

La presente divulgazione si riferisce in generale al monitoraggio di bombole contenenti un fluido in pressione e pi? in particolare ad un dispositivo di misura e monitoraggio per monitorare la pressione di bombole di gas o estintori, e pi? in generale di impianti in pressione, e al contempo segnalare a distanza se ci sono oggetti davanti ad essi che li rendono inaccessibili.

BACKGROUND

Le bombole contenenti un fluido in pressione, come ad esempio le bombole di gas e, in particolar modo, gli estintori, sia che essi siano caricati con anidride carbonica che con polvere, devono essere sottoposte a controlli periodici.

Gli estintori comunemente in commercio comprendono una bombola contenente un fluido antincendio mantenuto in pressione, da mezzi di erogazione del fluido antincendio e da un dispositivo di misura della pressione nella bombola. A causa di piccole perdite, la pressione interna della bombola potrebbe nel lungo periodo diminuire ad un livello tale da non permettere pi? di utilizzare l'estintore. Per questo motivo, gli estintori sono dotati di un manometro analogico che indica se la pressione interna ? o meno all'interno di un intervallo di valori che garantisce il corretto funzionamento. Tuttavia, i manometri analogici maggiormente diffusi devono essere controllati singolarmente da un operatore addetto alla manutenzione periodica degli estintori.

Per ovviare al problema del controllo della pressione interna di una pluralit? di estintori installati in diversi punti all'interno di un edificio o in un'area aperta, nel documento US2013/0125660 ? stato proposto un apparecchio per l'ispezione remota di estintori adatto ad inviare segnali ad un sistema di monitoraggio centralizzato. Corredando ciascun estintore di un rispettivo apparecchio di ispezione, diventa quindi possibile monitorare lo stato di tutti gli estintori installati in un edificio e/o in un?area aperta, ricevendo un segnale di allarme qualora la pressione all'interno di uno qualsiasi degli estintori non fosse pi? all'interno dell'intervallo di pressione prestabilito.

Tale apparecchio ha dimensioni relativamente grandi che ne rendono disagevole l'installazione sull?estintore al posto dei comuni manometri analogici.

Il documento US2016/0037135 descrive un sistema di monitoraggio da remoto di vari sistemi di sicurezza fra cui un estintore. Tale documento descrive un sistema di sicurezza che comprende un sensore di pressione, un sensore di prossimit? e dispositivi di comunicazione a distanza. Per? questo sistema di monitoraggio noto non risulta ancora pienamente soddisfacente in quanto esso pu? essere facilmente installato in maniera errata da personale non esperto.

SOMMARIO

La richiedente ha escogitato un dispositivo di misura e monitoraggio che abbia un ingombro ridottissimo e che non possa che essere installato in maniera corretta anche da personale inesperto, e che al contempo sia validamente utilizzabile ugualmente su bombole contenenti un fluido in pressione, come ad esempio gli estintori, che su impianti con condutture in pressione. Studi condotti dalla richiedente hanno mostrato che l'aspetto pi? problematico del sistema noto del documento US2016/0037135 consiste nel fatto che il sensore di prossimit? e il manometro sono alloggiati in posizioni diverse, ad esempio il sensore di prossimit? pu? essere posizionato su una superficie esterna della cabina di protezione dell?estintore. Di conseguenza, personale inesperto tende ad installare il sensore di prossimit? in maniera impropria, vanificando di fatto la possibilit? di monitorare veramente la piena accessibilit? dell'estintore.

Per ovviare a questi inconvenienti, la Richiedente ha notato che il comune manometro per estintori ? un componente compatto e facile da installare anche da personale inesperto. Inoltre, gli estintori sono sempre posizionati sulla rispettiva piantana o agganciati alla parete in modo che il quadrante del manometro sia chiaramente leggibile a distanza da chiunque passi accanto ad essi. Si ? cos? compreso che, montare una scheda elettronica incorporante un sensore di prossimit? e un'interfaccia di telecomunicazione su una parte frontale di un dispositivo che si presenta e si monta come un comune manometro per estintori, avrebbe portato ad ottenere un dispositivo di misura e monitoraggio in grado di superare tutti i problemi summenzionati.

Il dispositivo di misura e monitoraggio della presente divulgazione ? definito nell?allegata rivendicazione 1.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio ha anche un display a cristalli liquidi montato su una faccia esterna di uno sportellino frontale apribile, mentre sulla faccia interna opposta alla faccia esterna ? presente un vano per alloggiare una pila che alimenta il display, il sensore di prossimit? e l'interfaccia di telecomunicazione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le figure 1 e 2 mostrano rispettivamente viste prospettiche di fronte e da dietro di un dispositivo di misura e monitoraggio della presente divulgazione.

La figura 3 ? una vista in sezione del dispositivo di misura e monitoraggio delle figure 1 e 2.

La figura 4 mostra il dispositivo di misura e monitoraggio delle figure 1 e 2 con lo sportellino frontale aperto.

La figura 5 ? una vista di dettaglio di un display e di una scheda elettronica del dispositivo di misura e monitoraggio che incorpora l'interfaccia di telecomunicazione e il sensore di prossimit?.

Le figure 6 e 7 sono fotografie che mostrano il lato anteriore e il lato posteriore, rispettivamente, di un prototipo funzionante di scheda elettronica incorporante un sensore di prossimit?, un'interfaccia di telecomunicazione wireless e un display, utilizzabile in un dispositivo di misura e monitoraggio di questa divulgazione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Una forma di realizzazione del dispositivo di misura e monitoraggio 1 di questa divulgazione dotato di un sistema di visualizzazione 2 configurato per fornire un segnale visivo corrispondente ad un valore di pressione misurato, ? mostrato nelle figure 1 e 2. Esso si presenta sostanzialmente come un comune manometro analogico per estintori e ha un codolo di aggancio 3 per una presa di un estintore, con la relativa guarnizione di tenuta 4, ad esempio un O-ring, in modo tale da poter essere reso compatibile con gli estintori attualmente in commercio per poter sostituire il manometro ad indice attualmente presente sugli stessi.

Secondo un aspetto, il corpo centrale 5 contiene un'interfaccia di telecomunicazione wireless e i sensori per misurare i parametri da monitorare, ed ? chiuso da uno sportellino frontale 6 apribile incernierato al corpo centrale 5 tramite un cardine 7. Secondo un aspetto, lo sportellino frontale 6 sulla faccia rivolta verso l'esterno ha una scheda elettronica 9 che comprende un sensore di prossimit? e un'interfaccia di telecomunicazione wireless. Preferibilmente, il sistema di visualizzazione 2 che fornisce un segnale visivo corrispondente ad un valore di pressione misurato, ? un display digitale 2.

La vista in sezione di figura 3 mostra una forma di realizzazione della struttura interna del dispositivo di misura e monitoraggio di questa divulgazione. In essa si nota il sensore di pressione 8 e la scheda elettronica 9 sulla quale sono installati un sensore di prossimit? e un'interfaccia di telecomunicazione wireless.

Nel codolo di aggancio 3 ? presente una cavit? assiale 10 all'interno della quale pu? scorrere a tenuta un pistone 11 coassiale con la cavit? assiale 10. Il pistone 11 ha una prima estremit? 11a soggetta alla pressione interna della bombola (o della conduttura in pressione), e una seconda estremit? 11b rivolta verso l?interno del corpo centrale 5 attestata il sensore di pressione 8, che ne ostacola lo scorrimento assiale.

Sulla faccia esterna dello sportellino frontale apribile 6 ? installata la scheda elettronica 9 con il display 2, funzionalmente collegati al sensore di pressione 8 in modo da riportare il valore di pressione misurato. Sulla faccia interna dello sportellino frontale apribile 6 ? previsto un vano 12 per una pila, che fornisce l'energia per alimentare tutti i componenti elettronici (i sensori, l'interfaccia e il display) del dispositivo di misura e monitoraggio 1.

Grazie alla scheda elettronica 9 posizionata sulla faccia esposta dello sportellino frontale apribile 6, il sensore di prossimit? sar? orientato in modo da rilevare ostacoli posti di fronte al display 2. Dato che il display 2 deve sempre essere orientato in modo da restare visibile, il sensore di prossimit? sar? automaticamente orientato correttamente. Diversamente da quanto accade con i sistemi noti che hanno un sensore di prossimit? separato, che talvolta il personale inesperto installa di fianco o sotto l'estintore, eventuali rilevazioni effettuate dal sensore di prossimit? non saranno mai dovute alla presenza di oggetti di fianco all'estintore o al disotto dell'estintore, che quindi non ostacolano la presa dell'estintore, ma da oggetti posti proprio di fronte all'estintore stesso. Di conseguenza, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 di questa divulgazione fornir? sempre indicazioni corrette sulla reale accessibilit? all'estintore stesso.

Fotografie di un prototipo funzionante di una siffatta scheda elettronica 9 incorporante un sensore di prossimit?, un'interfaccia di telecomunicazione wireless e un display 2 sono mostrate nelle viste anteriore e posteriore rispettivamente delle figure 6 e 7.

Il display 2 sar? convenientemente del tipo a cristalli liquidi, che consuma poco ed ? facilmente leggibile. L?attivazione del display 2 potr? avvenire da parte dell?utente a seguito di sollecitazione meccanica del dispositivo integrato, rilevata tramite opportuno sensore, nel momento in cui tale funzione si renda necessaria.

La visualizzazione pu? essere coadiuvata da dispositivi di illuminazione per permetterne la lettura anche in condizioni di scarsa illuminazione. Secondo un aspetto, tale illuminazione pu? essere di colore diverso in funzione dello stato attuale dei parametri misurati (ad es. funzionamento normale o allarme). In tale caso, tali dispositivi di illuminazione possono essere utilizzati in alternativa al display 2 e temporizzati secondo le necessit?.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 ? corredato di un tag di identificazione e l'interfaccia di telecomunicazione wireless invier? il codice identificativo del tag ad ogni interrogazione da parte del sistema centralizzato di monitoraggio.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 di questa divulgazione ? corredato di un accelerometro alimentato dalla pila 12 e funzionalmente accoppiato all'interfaccia di telecomunicazione. Se il dispositivo 1 ? installato su un estintore, allora quando l?estintore viene rimosso dalla sua sede l?accelerometro rileva lo spostamento ed emette un segnale che l'interfaccia di telecomunicazione trasmetter? al sistema centralizzato di monitoraggio. Opzionalmente, l?interfaccia di telecomunicazione trasmetter? anche il valore di pressione rilevato, permettendo cos? di conoscere in tempo reale se l?estintore ? stato prelevato per essere utilizzato, oppure se ? stato rimosso senza usarlo, cosa che potrebbe far scattare un preallarme di furto in atto.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 potr? essere dotato di batterie primarie di alimentazione e/o da sistemi di accumulo energetico equivalenti, nel caso di batterie le stesse potranno essere sostituibili.

Qualora si renda necessario, si potr? avere anche la presenza contemporanea del dispositivo misura e monitoraggio di questa divulgazione e di un manometro come quelli attualmente in uso, ad esempio tramite un attacco a T.

Secondo un aspetto, il codolo di aggancio 3 ? conformato in modo da alloggiare nella cavit? assiale 10 anche un sensore di flusso configurato per misurare una portata di flusso in una conduttura. Ad esempio, un sensore di flusso adatto ad essere alloggiato nella cavit? assiale 10 pu? essere del tipo descritto nel brevetto italiano n?1411713, a nome della stessa Richiedente, depositato il 2 maggio 2012, dal titolo "Dispositivo di regolazione e misura di flusso di un fluido termovettore e relativo sistema di contabilizzazione di energia termica e di regolazione per un radiatore o calorifero". Convenientemente, la scheda elettronica 6 sar? collegata al sensore di flusso in modo che l'interfaccia di telecomunicazione wireless possa trasmettere anche un valore di flusso rilevato del fluido in pressione attraverso la conduttura.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 potr? essere alimentato e/o coadiuvato in termini energetici con tecniche di recupero di energia dall?ambiente esterno (energy harvesting).

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 pu? essere dotato di opportuno sensore per rilevare l?apertura dello sportello apribile 6, ad esempio qualora si renda necessaria la sostituzione delle batterie. A tale proposito ? possibile un sistema di antimanomissione del dispositivo di misura e monitoraggio, ad esempio tramite copiglia piombata o sistemi equivalenti.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 potr? essere reso ermetico e predisposto per l?utilizzo in ambienti particolari, ad esempio ove necessita l?assenza di gas interno.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 comprende anche un sensore di temperatura (non mostrato), ad esempio installato nella cavit? assiale 10, e configurato per rilevate una temperatura del fluido contenuto nella bombola o nella conduttura su cui ? installato il dispositivo 1. Opzionalmente, potr? essere previsto anche un secondo sensore di temperatura, installato sulla scheda elettronica 9 e configurato per rilevare una temperatura ambiente. Entrambi i sensori di temperatura saranno funzionalmente collegati in modo che l'interfaccia di telecomunicazione wireless possa trasmettere i valori di temperatura misurati.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 potr? essere dotato di opportuni accessori meccanici e/o meccatronici per il rilevamento di ulteriori grandezze fisiche, ad esempio per rilevare tramite il peso lo stato di impianti, bombole e/o estintori.

Secondo un aspetto, il dispositivo di misura e monitoraggio 1 potr? comunicare i parametri misurati e/o altre informazioni anche mediante sistemi di telecomunicazione wireless. Tra le possibili funzionalit? del dispositivo si hanno le seguenti:

- Controllo remoto di presenza del dispositivo;

- Controllo remoto di rimozione del dispositivo;

- Controllo remoto di movimentazione del dispositivo;

- Controllo remoto di ribaltamento del dispositivo

Tali funzionalit? del dispositivo possono essere connesse ad una struttura informatica di gestione, permettendo di realizzare alcune ulteriori funzionalit? quali:

- Controllo di anomalie locali;

- Pianificazione delle manutenzioni;

- Verifica di manutenzione effettuata (p.es. ribaltamento);

- Registrazione temporale degli eventi (allarmi, utilizzo, etc..);

- Controllo ambientale;

- Integrazione in sistemi gestionali;

- Geolocalizzazione dei dispositivi;

- Notifica anche in tempo reale delle informazioni ottenute.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) adatto per bombole o condutture contenenti un fluido in pressione, comprendente:

un corpo centrale (5) sagomato a bicchiere aperto superiormente, terminante inferiormente con un codolo di aggancio (3) adatto ad essere connesso a tenuta con l?interno di una bombola o conduttura contenente un fluido in pressione;

un sensore di pressione (8) installato in detto corpo centrale (5) e configurato per rilevare una pressione di detto fluido in pressione;

uno sportello frontale apribile (6) configurato per chiudere superiormente detto corpo centrale (5) racchiudendo detto sensore di pressione (8);

una scheda elettronica (9) installata su detto sportello frontale apribile (6) e orientata verso l'esterno del dispositivo di misura e monitoraggio (1), comprendente un sistema di visualizzazione (2) configurato per fornire un segnale visivo corrispondente ad un valore di pressione misurato dal sensore di pressione (8), un'interfaccia di telecomunicazione wireless e un sensore di prossimit?, in cui:

- detto sensore di prossimit? ? configurato per rilevare ostacoli posti sostanzialmente di fronte a detta scheda elettronica generando un corrispondente segnale logico di occupazione,

- detta interfaccia di telecomunicazione wireless ? funzionalmente collegata al sensore di prossimit? e al sensore di pressione (8) ed ? configurata per trasmettere a distanza detto valore di pressione misurato e detto segnale logico di occupazione.

2. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre un vano (12) idoneo ad ospitare una pila elettrica installato su una faccia interna di detto sportello frontale apribile (6), avente contatti elettrici collegati ad almeno una linea interna per alimentare detta scheda elettronica (9) e detto display (2).

3. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto display (2) ? un display a cristalli liquidi configurato per visualizzare il valore di pressione misurato dal sensore di pressione (8).

4. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l?interfaccia di telecomunicazione wireless ? configurata per trasmettere detto valore di pressione misurato ad un sistema centralizzato di monitoraggio.

5. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta scheda elettronica (9) comprende un accelerometro ed ? configurata per attivare detto sistema di visualizzazione (2) a seguito di una sollecitazione meccanica rilevata da detto accelerometro.

6. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta scheda elettronica (9) comprende un tag di identificazione e l'interfaccia di telecomunicazione wireless ? configurata per trasmettere un codice identificativo del tag ad ogni interrogazione da parte di un sistema centralizzato di monitoraggio.

7. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta scheda elettronica (9) comprende un dispositivo di recupero di energia elettrica da movimenti del dispositivo di misura e monitoraggio (1), funzionalmente collegato per alimentare elettricamente detta scheda elettronica (9).

8. Dispositivo di misura e monitoraggio (1) secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un sensore di temperatura funzionalmente configurato per rilevare una temperatura di un fluido in pressione quando il dispositivo di misura e monitoraggio (1) ? montato su una bombola o conduttura contenenti il fluido in pressione.