ITPD20010269A1 - Dispositivo perfezionato per il rilevamento di livello di liquido particolarmente per pompe sommerse. - Google Patents

Description

"DISPOSITIVO PERFEZIONATO PER IL RILEVAMENTO DI LIVELLO DI LIQUIDO PARTICOLARMENTE PER POMPE SOMMERSE"

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo perfezionato per il rilevamento di livello di liquido, particolarmente per pompe sommerse.

Com’è noto, le pompe sommerse trovano la loro più frequente applicazione nell’evacuare pozzetti o simili, da una quantità eccessiva di liquidi che via via si accumula.

Caso tipico è quello dello svuotamento di pozzetti di drenaggio e dell’acqua accumulata negli scavi in cantieri edilizi.

Le pompe sommerse sono solitamente dotate di dispositivi per il rilevamento di livello di liquido, che permettono razionamento quando il livello di liquido supera un valore massimo, e l’arresto del funzionamento qualora il livello di liquido raggiunga un valore minimo.

Questi dispositivi di rilevamento noti, sono sostanzialmente costituiti da appendici che si sviluppano esternamente alfingombro della pompa con galleggianti di estremità, che risentendo dell'innalzamento o dell'abbassamento del livello di liquido, attivano dei collegamenti elettrici.

Sviluppandosi esternamente all'ingombro delle pompe i dispositivi noti di rilevamento rendono necessario che i pozzetti o i locali da cui si vuole evacuare il liquido, abbiano dimensioni maggiori rispetto all'ingombro dell’insieme della pompa.

Inoltre, il corretto funzionamento di questi dispositivi, dipende anche dalla presenza o meno di corpi galleggianti all'interno del liquido.

Infatti, la presenza di un corpo galleggiante estraneo potrebbe falsare i rilevamenti del dispositivo o addirittura danneggiarlo.

A volte, i rilevamenti dei dispositivi, possono essere falsati anche conseguentemente ad un moto turbolento del liquido.

Per risolvere questi inconvenienti è stato messo a punto un dispositivo di rilevamento, oggetto della domanda di brevetto italiano n. PD2000A58 dell’ 8/3/2000 a nome dello stesso richiedente, che comprende mezzi di rilevamento della variazione di campo elettrico e/o magnetico in relazione alla variazione di livello di liquido.

Una realizzazione di questi mezzi di rilevamento è costituita da due coppie di armature disposte una sopra l’altra in corrispondenza di una tubazione entro la quale si trova il liquido.

Le armature disposte superiormente, segnalano il raggiungimento del livello superiore del liquido ad una unità di controllo che comanda l'accensione della pompa.

Le armature disposte inferiormente segnalano invece quando è utile comandare l'arresto della pompa.

Per rilevare la variazione di capacità dei condensatori, che dà il segnale di livello, si utilizza la tecnica di misurare il tempo di carica degli stessi .

La capacità di ciascun condensatore varia notevolmente quando come dielettrico fra le armature vi è aria o acqua (la differenza è di circa due ordini di grandezza) e il tempo di carica ne risente in maniera importante anche se le capacità da misurare in termini assoluti sono molto piccole.

In figura 1 delle allegate tavole di disegni è mostrato un grafico del tempo di carica e scarica di un condensatore.

La linea tratteggiata è relativa al condensatore con aria come dielettrico, quella continua con acqua.

Si può notare la notevole differenza fra i tempi di carica t1 e t2 e i tempi fra i tempi di scarica t3 e t4.

L’elettronica mette a disposizione attualmente logiche o microcontrollori molto veloci e la misura è realizzata agevolmente.

I dispositivi a doppio condensatore danno una serie di vantaggi:

-si misurano due capacità distinte e ben individuate per la verifica del livello di minimo e di massimo perché vengono utilizzate tutte armature metalliche e non si utilizzano capacità parassite che introdurrebbero incertezze;

-il rilevamento della variazione della capacità con il tempo di carica e/o scarica non dipende da fattori ambientali, ma da un principio fisico di base, le capacità variano in maniera importante e si devono distinguere solo due valori per sensore (acqua o aria) digitalizzando il segnale;

-con la circuitazione digitale non si hanno derive dovute a componenti analogici.

La realizzazione pratica ha evidenziato comunque degli inconvenienti, in particolare la necessità di realizzazione di nicchie, forme irregolari, inserimento di tubi, per evitare problematiche dovute allo sporco, a corpi galleggianti, a moti vorticosi, a intasamenti.

II compito principale del presente trovato è quello di perfezionare ulteriormente i dispositivi di rilevamento del livello di liquido a condensatori eliminando i problemi sopra lamentati dei tipi noti.

Nell'ambito del compito principale, un importante scopo è quello di realizzare un dispositivo di rilevamento per il livello di liquido, la cui rilevazione non sia influenzabile da eventuali moti turbolenti del liquido, o dalla presenza di corpi estranei galleggianti all'interno del liquido stesso.

Un altro scopo è quello di realizzare un dispositivo di rilevamento che sia contenuto entro l'ingombro della pompa.

Ancora uno scopo è quello di riuscire a realizzare pompe più compatte delle attuali.

Non ultimo scopo è quello di realizzare un dispositivo che apporti vantaggi di tipo produttivo sia sulla pompa che sui circuiti di controllo e comando.

Il compito principale, gli scopi preposti ed altri scopi ancora, che più chiaramente appariranno in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo perfezionato per il rilevamento di livello di liquido, particolarmente per pompe sommerse, del tipo comprendente condensatori a due armature posti uno sopra l’altro, caratterizzato dal fatto che dette armature sono poste in successione verticale su livelli diversi.

Vantaggiosamente detti condensatori sono due e sono definiti da tre armature poste in verticale su tre livelli diversi, l’armatura intermedia essendo in comune ai due condensatori e collegata a massa.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi, risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, dell'invenzione, illustrata a titolo indicativo, e non limitativo nella sua portata, nelle allegate tavole di figure e disegni, in cui:

-la fig. 1 mostra un grafico dei tempi di carica e scarica di un condensatore con dielettrico formato da aria e da acqua;

- la fig. 2 illustra schematicamente in vista di profilo un dispositivo secondo l’invenzione;

- la fig. 3 illustra schematicamente in vista frontale un dispositivo secondo l’invenzione;

- la fig. 4 illustra schematicamente in vista frontale un dispositivo secondo l’invenzione in una variante realizzativa.

Con riferimento alle figure 2 e 3 precedentemente citate, un dispositivo per il rilevamento di livello di liquido, secondo il trovato viene complessivamente indicato con il numero 10.

Il dispositivo 10 comprende due condensatori, del tipo a due armature, posti uno sopra l’altro, rispettivamente 11 e 12, definiti da tre armature piane e complanari poste in successione verticale su tre livelli diversi, rispettivamente 13, 14 e 15.

Secondo il trovato, una delle armature, in particolare l’armatura intermedia 14, è in comune ai due condensatori 11 e 12 ed è collegata a massa.

L’armatura collegata a massa può anche essere opportunamente sdoppiata.

Con particolare riferimento alla figura 4, vantaggiosamente può essere realizzato almeno un terzo condensatore 16 disponendo a fianco dell’armatura intermedia 14 almeno una quarta armatura 17 per rilevare ancora una variazione di capacità ed individuare due livelli (0 o 1), ma in questo caso per verificare la presenza o meno (capacità con l’aria come dielettrico) di un dito umano.

La quarta armatura 17 deve essere opportunamente piana e complanare alle precedenti.

In questo caso viene quindi realizzato almeno un pulsante per il comando del funzionamento della pompa indifferentemente dallo stato degli altri due condensatori.

Caso tipico può essere quello di utilizzo particolare e manuale della pompa che attualmente è possibile solo alzando manualmente il galleggiante che comanda l’accensione o lo spegnimento della pompa.

I condensatori sono collegati ad una scheda di comando, non illustrata nelle figure, che utilizza logiche o microprocessori per comandare il motore della pompa ed è possibile inserire protezioni quali il blocco della rotazione senz’acqua dopo un tempo programmabile, allo scopo di proteggere l’idraulica, il motore e la meccanica della pompa stessa.

Si è in pratica constatato come il presente trovato abbia portato a compimento il compito principale e gli scopi ad essa preposti.

In particolare, è stato realizzato un dispositivo che non presenta appendici mobili al suo esterno e non ha la necessità di realizzazione di nicchie, forme irregolari, inserimento di tubi, per evitare problematiche dovute allo sporco, a corpi galleggianti, a moti vorticosi, a intasamenti.

Le tre armature possono essere infatti incluse ed incapsulate nella stessa custodia o contenitore della pompa, permettendo di realizzare la stessa in forma più compatta di quanto previsto attualmente.

Inoltre, il fatto che le armature siano sullo stesso piano permette la loro realizzazione con materiali e tecniche impiegati per i circuiti stampati, con conseguenti vantaggi di processo di produzione per la realizzazione dell’insieme di sensori, pompa e collegamenti con il circuito di controllo e comando.

II presente trovato è soggetto a numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, nonché le dimensioni, purché compatibili con l'utilizzo contingente, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo perfezionato per il rilevamento di livello di liquido, particolarmente per pompe sommerse del tipo comprendente condensatori a due armature metalliche, caratterizzato dal fatto che dette armature sono poste in successione verticale su livelli rispettivamente diversi.
2. 2) Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette armature sono complanari.
3. 3) Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere due condensatori definiti da tre armature poste in successione verticale su tre livelli diversi, almeno una armatura essendo in comune ai due condensatori.
4. 4) Dispositivo come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta armatura in comune è l’armatura intermedia.
5. 5) Dispositivo come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che dette tre armature sono piane.
6. 6) Dispositivo come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un terzo condensatore, disponendo a fianco della detta armatura in comune almeno una quarta armatura.
7. 7) Dispositivo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta quarta armatura è piana e complanare alle precedenti.
8. 8) Dispositivo come ad una o più delle rivendicazioni precedenti, che si caratterizza per quanto descritto ed illustrato nelle allegate tavole di disegni.