ITRM20130092A1 - Porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso - Google Patents

Description

PORTA-SONDA PER FLUSSIMETRO CON REGOLATORE DI FLUSSO

La presente invenzione riguarda un porta-sonda configurato per alloggiare un flussimetro per rilevare una portata volumetrica di un fluido, preferibilmente acqua, che fluisce nel porta-sonda, oltre eventualmente ad altre sonde di misura per rilevare parametri fisico-chimici del fluido, che consente in modo semplice, affidabile, efficiente ed economico, una regolazione sensibile della portata volumetrica del fluido che fluisce nel porta-sonda.

Nel seguito della presente descrizione, si farà riferimento principalmente ad un modulo porta-sonda per flussimetro che costituisce una forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, in cui il modulo porta-sonda per flussimetro à ̈ assemblato in un porta-sonde modulare applicato al trattamento delle acque.

Si deve tuttavia tenere presente che il porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione può essere un differente porta-sonda, ad esempio un porta-sonde monolitico (i.e. non modulare) configurato per alloggiare solo un flussimetro oppure configurato per alloggiare, oltre al flussimetro, altre sonde di misura per rilevare parametri fisico-chimici del fluido, come ad esempio sensori amperometrici, e che il porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione può essere applicato in qualsiasi altro contesto tecnologico in cui debbano essere monitorati e/o controllati i parametri fisico-chimici di un qualsiasi fluido, anche differente dall’acqua, rimanendo sempre nell’ambito di protezione della presente invenzione come definito dalle rivendicazioni allegate.

E’ noto che nel trattamento delle acque à ̈ essenziale rilevare parametri fisico-chimici dell’acqua stessa, in particolare la portata volumetrica del flusso, oltre ad altri parametri quali, ad esempio, il valore del pH od il contenuto di specifiche sostanze eventualmente disciolte (e.g., il cloro). A tale scopo, vengono utilizzate delle sonde di misura, che vengono disposte lungo un percorso di rilevazione in cui fluisce almeno parzialmente l’acqua da sottoporre a rilevazione. In particolare, tali sonde di misura sono alloggiate in un comparto dedicato di un porta-sonde monolitico, usualmente in materiale plastico, provvisto di un ingresso e di un’uscita, che fa parte di tale percorso di rilevazione.

Gli inventori hanno sviluppato un porta-sonde modulare composto da due o più moduli porta-sonda, in riferimento al quale verrà nel seguito illustrata l’invenzione.

Allo scopo di consentire alle sonde di misura di operare correttamente anche per valori elevati di portata volumetrica del flusso, i porta-sonde della tecnica anteriore comprendono un regolatore di flusso, che viene generalmente arrangiato nell’alloggiamento configurato per alloggiare un flussimetro, come illustrato ad esempio dai documenti della tecnica anteriore CA 2240241 A1, WO 02/16811 A1, DE 10049129 A1 e US 2005/092103 A1.

Tuttavia, le soluzioni proposte nella tecnica anteriore soffrono di alcuni inconvenienti.

Innanzitutto, i regolatori di cui sono provvisti i porta-sonde della tecnica anteriore comportano delle perdite di carico significative che rendono le rilevazioni effettuate dalle sonde di misura a valle scarsamente affidabili.

Inoltre, i porta-sonde della tecnica anteriore provvisti di regolatori risultano piuttosto complessi sia da un punto di vista costruttivo che funzionale, comportando di conseguenza costi elevati di fabbricazione, assemblaggio e manutenzione.

Lo scopo della presente invenzione à ̈, pertanto, quello di consentire in modo semplice, affidabile, efficiente ed economico, una regolazione sensibile della portata volumetrica di un fluido, preferibilmente acqua, che fluisce in un porta-sonda.

Forma oggetto specifico della presente invenzione un porta-sonda configurato per alloggiare un flussimetro, che include un condotto longitudinale collegato ad un ingresso e ad una uscita, il porta-sonda essendo configurato per ricevere un flusso di un fluido dall’ingresso all’uscita, l’uscita essendo collegata al condotto longitudinale tramite un condotto trasversale, il porta-sonda essendo caratterizzato dal fatto di avere una sede cava laterale in cui à ̈ alloggiata una valvola filettata a rubinetto di regolazione avente una punta conica, le cui generatrici sono inclinate rispetto ad un asse longitudinale della valvola di un angolo di inclinazione, il condotto trasversale essendo conico con generatrici inclinate di un angolo pari all’angolo di inclinazione delle generatrici della punta conica della valvola.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, l’angolo di inclinazione delle generatrici della punta conica della valvola può essere variabile da 8° a 10°.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, la valvola può avere una filettatura con passo non superiore a 1 mm.

Secondo un aspetto aggiuntivo dell’invenzione, l’ingresso del porta-sonda può essere una bocca inferiore e l’uscita del porta-sonda può essere arrangiata superiormente su una parete laterale, per cui il porta-sonda à ̈ configurato per ricevere detto flusso del fluido dal basso verso l’alto, il condotto longitudinale à ̈ verticale, ed il condotto trasversale à ̈ un condotto superiore trasversale.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, il porta-sonda può comprendere una sede cava posteriore configurata per alloggiare un sensore di prossimità, preferibilmente selezionato tra un sensore Reed od un sensore ad effetto Hall, il condotto longitudinale essendo configurato per alloggiare un galleggiante interagente con un sensore di prossimità quando questo à ̈ alloggiato nella sede cava posteriore.

Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione, il porta-sonda può comprendere una parete anteriore provvista di una scala graduata configurata per indicare una portata volumetrica.

Risultano evidenti i vantaggi offerti dal porta-sonde modulare secondo l’invenzione.

Innanzitutto, il porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione consente una regolazione sensibile della portata volumetrica di un fluido che fluisce nel porta-sonda che minimizza le perdite di carico.

Inoltre, tale regolazione della portata volumetrica risulta semplice, il porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione comportando di conseguenza costi ridotti di fabbricazione, assemblaggio e manutenzione.

La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle Figure dei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra una vista laterale destra di un primo tipo di modulo porta-sonda (Fig. 1a), una vista frontale di un secondo tipo di modulo portasonda (Fig. 1b), una vista frontale di un terzo tipo di modulo porta-sonda (Fig. 1c), una vista frontale di un quarto tipo di modulo porta-sonda (Fig.1d), ed una vista frontale di un quinto tipo di modulo porta-sonda (Fig.1e) di un porta-sonde modulare cui à ̈ applicata una prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione;

la Figura 2 mostra una vista prospettica frontale del primo tipo di modulo porta-sonda (Fig.2a) ed una vista prospettica posteriore del quinto tipo di modulo porta-sonda (Fig.2b) di Figura 1;

la Figura 3 mostra una vista frontale (Fig. 3a) ed una vista in sezione secondo il piano AA di Figura 3a (Fig. 3b) di un primo assemblaggio di quattro dei moduli porta-sonda di Figura 1;

la Figura 4 mostra una prima vista in sezione (Fig.4a) ed una seconda vista in sezione (Fig. 4b) di un particolare di una zona di accoppiamento tra due moduli porta-sonda di Figura 1, in cui ogni vista rappresenta specifiche caratteristiche dell’accoppiamento;

la Figura 5 mostra una vista laterale sinistra del quinto tipo di modulo porta-sonda (Fig. 5a) di Figura 1 ed una vista in sezione (Fig.5b) di un particolare di una zona di accoppiamento tra due moduli porta-sonda di Figura 1;

la Figura 6 mostra una vista frontale (Fig. 6a) ed una vista in sezione secondo il piano BB di Figura 6a (Fig.6b) di un assemblaggio di quattro moduli porta-sonda di un altro porta-sonde modulare cui à ̈ applicata la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione;

la Figura 7 mostra una vista in sezione (Fig.7a) del primo assemblaggio di Figura 3 in cui ogni modulo porta-sonda alloggia una rispettiva sonda di misura, un ingrandimento della vista in sezione (Fig. 7b) ed una vista prospettica di un componente accoppiato al primo assemblaggio (Fig.7c);

la Figura 8 mostra una vista prospettica posteriore di un secondo assemblaggio di due dei moduli porta-sonda di Figura 1 in cui ogni modulo porta-sonda alloggia una rispettiva sonda di misura;

la Figura 9 mostra una vista in sezione della prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione; la Figura 10 mostra un diagramma a blocchi che rappresenta schematicamente un controllo eseguito da una unità elettronica di controllo collegata alle sonde di misura alloggiate nella prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione e nel quinto tipo di modulo porta-sonda di Figura 1; e

la Figura 11 mostra un ingrandimento di una porzione di una sezione di un terzo assemblaggio (Fig. 11a), un ingrandimento di un particolare (Fig. 11b) della porzione di Figura 11a, ed una vista prospettica di un componente (Fig.11c) accoppiato al terzo assemblaggio di Figura 11a.

Nelle Figure numeri di riferimento identici saranno utilizzati per elementi analoghi.

Con riferimento alle Figure 1 e 2, si può osservare che una prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione à ̈ un modulo porta-sonda per flussimetro applicato ad un portasonde modulare che può essere composto da due o più moduli porta-sonda accoppiati tra loro il cui tipo à ̈ selezionato da un gruppo comprendente cinque tipi di moduli porta-sonda diversi, ognuno realizzato in un sol pezzo in plexiglass inscrivibile in un solido di forma sostanzialmente parallelepipeda, ed accoppiabili tra loro.

Il modulo porta-sonda per flussimetro secondo l’invenzione à ̈ un primo tipo di modulo porta-sonda 100, mostrato in Figure 1a e 2a, che à ̈ configurato per alloggiare un flussimetro regolabile, preferibilmente in grado di misurare una portata volumetrica variabile da 10 a 100 litri/ora. Il primo modulo porta-sonda 100 comprende un condotto centrale longitudinale (i.e., un condotto centrale verticale) 110 che comunica con l’esterno tramite una bocca inferiore filettata 120, tramite una sede cava superiore filettata 125 e tramite una uscita superiore laterale destra filettata 130 (“laterale destra†rispetto alla vista anteriore del primo modulo porta-sonda 100) collegata al condotto centrale longitudinale 110 tramite un condotto superiore trasversale destro 135. Inoltre, il primo modulo porta-sonda 100 à ̈ provvisto di una sede cava laterale superiore sinistra 140 ed una sede cava posteriore 150.

Un secondo tipo di modulo porta-sonda 200, mostrato in Figura 1b, à ̈ configurato per alloggiare una sonda di misura e comprende un condotto centrale longitudinale 210 avente un primo diametro, preferibilmente pari a 12 mm, che comunica con l’esterno tramite una bocca inferiore filettata 220, tramite una sede cava superiore filettata 225 e tramite una uscita superiore laterale destra filettata 230 (“laterale destra†rispetto alla vista anteriore del secondo modulo porta-sonda 200) collegata al condotto centrale longitudinale 210 tramite un condotto superiore trasversale destro 235. Inoltre, il secondo modulo portasonda 200 à ̈ provvisto di una scanalatura 260 sulla parete laterale sinistra che comunica con il condotto centrale longitudinale 210 tramite un condotto inferiore trasversale sinistro 265.

Un terzo tipo di modulo porta-sonda 300, mostrato in Figura 1c, à ̈ configurato per alloggiare una sonda di misura e comprende un condotto centrale longitudinale 310 avente un secondo diametro maggiore del primo diametro, preferibilmente pari a 24 mm, che comunica con l’esterno tramite una bocca inferiore filettata 320, tramite una sede cava superiore filettata 325 e tramite una uscita superiore laterale destra filettata 330 (“laterale destra†rispetto alla vista anteriore del terzo modulo porta-sonda 300). Inoltre, il terzo modulo portasonda 300 à ̈ provvisto di una scanalatura 360 sulla parete laterale sinistra che comunica con il condotto centrale longitudinale 310 tramite un condotto inferiore trasversale sinistro 365.

Un quarto tipo di modulo porta-sonda 400, mostrato in Figura 1d, à ̈ configurato per alloggiare una sonda di misura e comprende un condotto centrale longitudinale 410 avente un terzo diametro maggiore del secondo diametro, preferibilmente pari a 35 mm, che comunica con l’esterno tramite una bocca inferiore filettata 420, tramite una sede cava superiore filettata 425 e tramite una uscita superiore laterale destra filettata 430 (“laterale destra†rispetto alla vista anteriore del quarto modulo porta-sonda 400). Inoltre, il quarto modulo portasonda 400 à ̈ provvisto di una scanalatura 460 sulla parete laterale sinistra che comunica con il condotto centrale longitudinale 410 tramite un condotto inferiore trasversale sinistro 465.

Un quinto tipo di modulo porta-sonda 500, mostrato in Figure 1e e 2b, à ̈ configurato per alloggiare un sensore amperometrico orizzontale in una sede cava laterale inferiore destra 570 comunicante inferiormente con una bocca inferiore filettata 520, a sua volta comunicante con l’esterno, e superiormente con un condotto longitudinale 510, a sua volta comunicante con l’esterno tramite una sede cava superiore filettata 525 e tramite una uscita superiore laterale destra filettata 530 (“laterale destra†rispetto alla vista anteriore del quinto modulo porta-sonda 500). Inoltre, il quinto modulo porta-sonda 500 à ̈ provvisto di una scanalatura 560 sulla parete laterale sinistra che comunica con la sede cava laterale inferiore destra 570 tramite un condotto inferiore trasversale sinistro 565.

Il fissaggio dei moduli porta-sonda à ̈ garantito da tiranti vincolati nei moduli porta-sonda azionati da grani filettati, consentendo l’accoppiamento tra moduli porta-sonda senza vincoli di consecutività ad eccezione del primo tipo di modulo porta-sonda 100 che, nei porta-sonde modulari mostrati nelle Figure cui à ̈ applicata la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro secondo l’invenzione, deve essere sempre il primo modulo della serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare e ad eccezione del quinto tipo di modulo porta-sonda 500 che, nei porta-sonde modulari mostrati nelle Figure cui à ̈ applicata la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro secondo l’invenzione, deve essere sempre l’ultimo modulo della serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare.

A tale scopo, il secondo, il terzo ed il quarto tipo di modulo porta-sonda 200, 300 e 400 sono provvisti sulle pareti anteriore e posteriore di una coppia di fori filettati sinistri superiori 600 comunicanti con una coppia di rispettive sedi laterali sinistre superiori 650 comunicanti con l’esterno ed aventi asse longitudinale ortogonale all’asse del rispettivo foro filettato 600, una coppia di fori filettati destri superiori 610 comunicanti con una coppia di rispettive sedi laterali destre superiori 660 comunicanti con l’esterno ed aventi asse longitudinale ortogonale all’asse del rispettivo foro filettato 610, una coppia di fori filettati sinistri inferiori 620 comunicanti con una coppia di rispettive sedi laterali sinistre inferiori 670 comunicanti con l’esterno ed aventi asse longitudinale ortogonale all’asse del rispettivo foro filettato 620, ed una coppia di fori filettati destri inferiori 630 comunicanti con una coppia di rispettive sedi laterali destre inferiori 680 comunicanti con l’esterno ed aventi asse longitudinale ortogonale all’asse del rispettivo foro filettato 630; ognuno dei fori filettati à ̈ configurato per ricevere un grano filettato, mentre ognuna delle sedi comunicanti con i fori filettati à ̈ configurata per ricevere parzialmente un tirante.

Il primo tipo di modulo porta-sonda 100 à ̈ provvisto sulle pareti anteriore e posteriore solo della coppia di fori filettati destri superiori 610 e della coppia di fori filettati destri inferiori 630, ognuno dei quali à ̈ pure configurato per ricevere un grano filettato, comunicanti con rispettive sedi laterali destre superiori 660 ed inferiori 680, ognuna delle quali à ̈ pure configurata per ricevere parzialmente un tirante.

Il quinto tipo di modulo porta-sonda 500 à ̈ provvisto sulle pareti anteriore e posteriore solo della coppia di fori filettati sinistri superiori 600 e della coppia di fori filettati sinistri inferiori 620, ognuno dei quali à ̈ ancora configurato per ricevere un grano filettato, comunicanti con rispettive sedi laterali sinistre superiori 650 ed inferiori 670, ognuna delle quali à ̈ pure configurata per ricevere parzialmente un tirante.

Tuttavia, si deve tenere presente che altri porta-sonde modulari possono avere moduli porta-sonda configurati per alloggiare sensori amperometrici (ad esempio un sensore amperometrico orizzontale alloggiato in una sede cava frontale od un sensore amperometrico verticale alloggiato in una sede corrispondente) e che possono essere accoppiati ad altri moduli in qualsiasi posizione della serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare (i.e. non necessariamente collocati come ultimo modulo); in tal caso, tali moduli porta-sonda configurati per alloggiare sensori amperometrici sono provvisti dello stesso assieme di coppie di fori filettati 600, 610, 620 e 630 e di sedi comunicanti 650, 660, 670 e 680 di cui sono provvisti il secondo, il terzo ed il quarto tipo di modulo portasonda 200, 300 e 400.

Inoltre, altre forme di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione possono consistere di un modulo portasonda per flussimetro che può essere accoppiato ad altri moduli in qualsiasi posizione della serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare (i.e. non necessariamente collocati come primo modulo); anche tali moduli portasonda configurati per alloggiare flussimetri sono provvisti dello stesso assieme di coppie di fori filettati 600, 610, 620 e 630 e di sedi comunicanti 650, 660, 670 e 680 di cui sono provvisti il secondo, il terzo ed il quarto tipo di modulo portasonda 200, 300 e 400.

Con riferimento alla Figura 3, in cui a titolo esemplificativo e non limitativo à ̈ mostrato un porta-sonde modulare costituito da una serie ordinata di un primo tipo, un secondo tipo, un terzo tipo ed un quinto tipo di modulo portasonda 100, 200, 300 e 500, si può osservare che i tiranti 700 vengono inseriti nelle coppie di sedi laterali 650, 660, 670 e 680 affacciate di due moduli porta-sonda adiacenti e successivamente i grani filettati 710 sono avvitati nei fori filettati 600, 610, 620 e 630, facendo sì che i moduli porta-sonda adiacenti si avvicinino. Come detto, tale fissaggio à ̈ presente su entrambe le facce anteriore e posteriore dei moduli porta-sonda.

Per meglio comprendere il funzionamento dei grani 700 e dei tiranti 710 si può fare riferimento alla Figura 4, in cui à ̈ mostrato un ingrandimento di una sezione di una zona di accoppiamento di due moduli porta-sonda adiacenti (genericamente indicati con i numeri di riferimento 10 e 20) comprendente un tirante 700 inserito in una coppia di corrispondenti sedi laterali affacciate. Il tirante 700 comprende due fori 701 ognuno configurato per ricevere la punta 711 di un grano 710 avvitato in un rispettivo foro filettato (i fori filettati sono genericamente indicati con i numeri di riferimento 15 e 25). In particolare, la punta 711 di un grano ha una superficie laterale conica, preferibilmente con angolo al vertice pari a 90° (per cui la superficie laterale ha una inclinazione di 45° rispetto all’asse longitudinale del grano 710) ed il foro 701 del tirante 700 ha una corrispondente superficie inclinata di appoggio, preferibilmente con inclinazione di 45° rispetto all’asse longitudinale del foro 701.

L’area di contatto tra punta 711 del grano 710 e foro 701 del tirante 700 comprende solo la porzione della superficie inclinata di appoggio del foro 701 del tirante 700 più lontana dal modulo porta-sonda adiacente (20 o 10). A tale scopo, quando il tirante 700 à ̈ disposto simmetricamente nella coppia di corrispondenti sedi laterali affacciate, c’à ̈ un disassamento tra l’asse longitudinale di ognuno dei fori filettati 15 e 20 (coincidente con l’asse longitudinale del grano 710 inserito in tale foro filettato) e l’asse longitudinale del foro 701 del tirante 700; preferibilmente, quando i due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20 sono accoppiati, la distanza DA tra gli assi longitudinali dei due fori filettati 15 e 20 (comunicanti con la coppia di sedi laterali affacciate i due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20) à ̈ maggiore della distanza DB tra gli assi longitudinali dei fori 701 del tirante 700, preferibilmente per una quantità variabile dal 2% al 3%, più preferibilmente per una quantità pari al 2,5% (per cui DA=1,025*DB).

Quando un grano 710 à ̈ avvitato nel rispettivo foro filettato (15 o 25), esso avanza longitudinalmente (lungo la direzione della freccia A) imprimendo una forza (lungo la direzione della freccia B) perpendicolare alla superficie di appoggio del rispettivo foro 701 del tirante 700. Il preferito angolo di inclinazione della superficie laterale della punta 711 del grano, pari a 45°, massimizza l’area di contatto tra punta 711 del grano 710 e foro 701 del tirante 700 dedicata alla trasmissione delle forze. La componente orizzontale di tale forza produce una reazione vincolare (lungo la direzione della freccia C) sulla porzione della superficie del foro filettato (15 o 25) più vicina al modulo porta-sonda adiacente (20 o 10), facendo sì che i due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20 si avvicinino tra loro.

Con riferimento alle Figure 2b e 5a, in cui a titolo esemplificativo e non limitativo à ̈ mostrato un porta-sonde modulare 500 del quinto tipo configurato per alloggiare un sensore amperometrico, si può osservare che sulla parete laterale sinistra dei moduli porta-sonda à ̈ presente una scanalatura 800 di tenuta arrangiata in modo da circondare la scanalatura 560 del porta-sonde modulare 500 e, quando questo à ̈ accoppiato con un modulo porta-sonde adiacente (100, 200, 300 o 400), anche l’uscita superiore laterale sinistra (130, 230, 330 o 430) sulla parete laterale sinistra del modulo porta-sonde adiacente (100, 200, 300 o 400). La scanalatura 800 di tenuta à ̈ configurata per alloggiare una guarnizione o-ring 810 in materiale elastico, preferibilmente in elastomero fluorurato noto come FPM o FKM, a sezione preferibilmente circolare, per cui la guarnizione 810 à ̈ in grado di assicurare la tenuta dell’accoppiamento tra moduli porta-sonda adiacenti in quanto avvolge il percorso del fluido nel passaggio da uno all’altro dei due moduli porta-sonda adiacenti.

Come mostrato in Figura 5b, in cui à ̈ mostrato un ingrandimento di una sezione di una zona di accoppiamento di due moduli porta-sonda adiacenti (genericamente indicati con i numeri di riferimento 10 e 20) comprendente una scanalatura 800 che alloggia una guarnizione 810. La geometria e le dimensioni della scanalatura 800 e della guarnizione 810 sono tali da garantire lo schiacciamento della guarnizione 810 quando i due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20 siano accoppiati, in modo tale da compensare gli errori di planarità (i.e. le irregolarità delle superfici contrapposte) delle pareti affiancate dei due moduli portasonda adiacenti 10 e 20. In tal modo, la guarnizione 810 assicura il funzionamento corretto del porta-sonde modulare sia con fluido in condizioni statiche che con flusso in movimento a varie condizioni di esercizio, ad esempio ad una prima condizione con temperatura del fluido di 25°C e pressione del fluido di 10 bar e ad una seconda condizione con temperatura del fluido di 70°C e pressione del fluido di 7 bar. Vantaggiosamente, la deformazione della guarnizione 810 interessa principalmente la direzione ortogonale alle pareti di contatto di due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20, rappresentata dalla freccia S in Figura 5b. Preferibilmente, la scanalatura 800 ha sezione rettangolare, con profondità p ed ampiezza w pari al diametro w della guarnizione 810 a sezione circolare, in cui p à ̈ variabile dal 65% al 75% di w (per cui 0.65*w ≤ p ≤ 0,7*w), p essendo più preferibilmente pari al 70% di w (per cui p=0,7*w). In tal caso, anche quando i singoli moduli porta-sonda provvisti della guarnizione alloggiata nella scanalatura sono disassemblati, la guarnizione rimane stabilmente nella scanalatura anche se il modulo viene trasportato. In altre parole, l’effetto di tenuta à ̈ dato dalla deformazione della guarnizione 810 durante il serraggio due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20. La coppia specifica di serraggio dei grani 710 e l’assenza di vibrazioni durante il funzionamento del porta-sonde modulare non rendono necessario l’utilizzo di dispositivi anti-svitamento e garantiscono lo schiacciamento imposto alla guarnizione 810 per tutta la vita utile del porta-sonde modulare. Preferibilmente, la durezza della guarnizione à ̈ non inferiore a 50 shore A (SHA), più preferibilmente non inferiore a 60 SHA, allo scopo di evitare che la guarnizione sia estrusa tra le pareti dei due moduli porta-sonda adiacenti 10 e 20.

Nei porta-sonde modulari mostrati nelle Figure cui à ̈ applicata la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, poiché il primo tipo di modulo porta-sonda 100 à ̈ il primo modulo della serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare, tale primo tipo di modulo porta-sonda 100 non à ̈ provvisto sulla parete laterale sinistra della scanalatura 800 di tenuta.

Altri porta-sonde modulari possono avere i moduli porta-sonda che presentano una scanalatura di tenuta sulla parete laterale destra, anziché sulla parete laterale sinistra, ancora arrangiata in modo da avvolgere il percorso del fluido nel passaggio da uno all’altro di due moduli porta-sonda adiacenti. Nel caso in cui il quinto tipo di modulo porta-sonda 500 fosse ancora sempre l’ultimo modulo della serie di moduli assemblati che formano un porta-sonde modulare, tale quinto tipo di modulo porta-sonda 500 non sarebbe provvisto sulla parete laterale destra di tale scanalatura di tenuta.

Ulteriori porta-sonde modulari possono avere i moduli porta-sonda che presentano una scanalatura di tenuta sia sulla parete laterale sinistra che sulla parete laterale destra, configurate in modo da non sovrapporsi con le scanalatura di tenuta rispettivamente sulla parete laterale destra e sulla parete laterale sinistra di due altri moduli adiacenti, entrambe le scanalature di tenuta sulle due pareti laterali essendo entrambe arrangiate in modo da avvolgere il percorso del fluido nel passaggio da uno all’altro di due moduli porta-sonda adiacenti.

Si deve tenere presente che lo specifico arrangiamento della scanalatura di tenuta configurata per alloggiare una guarnizione o-ring, illustrato con riferimento alle Figure 2b e 5, non à ̈ una caratteristica essenziale per il porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, che può essere realizzato come porta-sonda monolitico configurato per alloggiare soltanto un flussimetro oppure per alloggiare un flussimetro ed uno o più ulteriori sonde di misura, preferibilmente in rispettivi alloggiamenti comunicanti tra loro.

Si deve altresì tenere presente che i mezzi meccanici di accoppiamento tra due moduli porta-sonda non sono caratteristiche essenziali per il porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, e possono essere differenti da quelli illustrati con riferimento alle Figure anche in funzione del tipo, della forma e delle dimensioni dei moduli che devono essere accoppiati. A titolo puramente esemplificativo, e non a titolo limitativo, tali mezzi meccanici di accoppiamento possono anche comprendere o consistere di almeno una flangia e/o di rivetti e/o di viti e bulloni.

A titolo esemplificativo, con riferimento alla Figura 6, si può osservare che i mezzi meccanici di accoppiamento utilizzati in un altro porta-sonde modulare, cui à ̈ applicata la prima forma di realizzazione del porta-sonde per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, comprendono, anziché grani e tiranti, dei prigionieri filettati 750 avvitati in appositi fori passanti trasversali (operanti da sedi laterali) accessibili sulle pareti laterali dei singoli moduli portasonda. A differenza della soluzione adottata nel porta-sonde modulare mostrato in Figure 3 e 4, l’accoppiamento mediante prigionieri filettati 750 impone che, per poter accedere ad un modulo porta-sonda di una serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare, à ̈ necessario disassemblare tutti i moduli porta-sonda successivi.

La Figura 7, in cui a titolo esemplificativo e non limitativo à ̈ mostrato un porta-sonde modulare costituito da una serie ordinata di un primo tipo, un secondo tipo, un terzo tipo ed un quinto tipo di modulo porta-sonda 100, 200, 300, e 500 (illustrati con riferimento alle Figure 1 e 2) ognuno dei quali alloggia una rispettiva sonda di misura, mostra il percorso del flusso d’acqua (rappresentato schematicamente dalle frecce in Figura 7) nel porta-sonde modulare cui à ̈ applicata la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione. In particolare, l’ingresso del flusso d’acqua nel porta-sonde modulare avviene attraverso un porta-tubo 900 accoppiato nella bocca inferiore filettata 120 del primo modulo porta-sonda 100. I condotti longitudinali 110, 210, 310 e 510 dei moduli porta-sonda 100, 200, 300, e 500 garantiscono che il fluido sia movimentato dal basso verso l’alto all’interno di ogni modulo porta-sonda e che abbia una velocità costante lungo tutto il modulo portasonda. L’uscita del flusso da ogni modulo porta-sonda avviene sempre dalla parete destra del modulo stesso, in particolare dalle uscite superiori laterali destre 130, 230, 330 e 530 dei moduli porta-sonda 100, 200, 300, e 500. Il percorso del fluido nel passaggio dal precedente al successivo di due moduli porta-sonda adiacenti avviene lungo le scanalature sulle pareti laterali sinistre 260, 360 e 560 del modulo porta-sonda successivo, come mostrato dal particolare ingrandito di Figura 7b relativo al passaggio dal secondo modulo porta-sonda 200 al terzo modulo porta-sonda 300. Il flusso uscente dall’ultimo modulo porta-sonda della serie, che in Figura 7 à ̈ il quinto modulo porta-sonda 500, à ̈ canalizzato avvitando un porta-tubo 910 (mostrato ingrandito in Figura 7c) nell’uscita superiore laterale destra. Le bocche inferiori filettate 220, 320 e 520 del secondo, terzo e quinto modulo porta-sonda 200, 300, e 500, così come le bocche superiori filettate 125, 225, 325 e 525 di tutti i moduli porta-sonda 100, 200, 300, e 500 sono chiuse da tappi 920 e altri dispositivi 930 e 940 (e.g. elettrodi e rubinetti), per cui non forniscono altre vie d’uscita al flusso mostrato in Figura 7.

Tornando a far riferimento alle Figure 1 e 2, tutti i moduli porta-sonda sono provvisti, sulla parete posteriore, di una coppia di fori filettati posteriori superiori 850 e di una coppia di fori filettati posteriori inferiori 860 configurati per ricevere una vite per il fissaggio di staffe posteriori che consentano il fissaggio del porta-sonde modulare ad una parete o ad una piastra di supporto. Tali staffe posteriori sono fissate ai moduli porta-sonda di estremità della serie di moduli assemblati che formano il porta-sonde modulare. A titolo esemplificativo, e non limitativo, la Figura 8 mostra un porta-sonde modulare costituito da un primo tipo ed un quinto tipo di modulo porta-sonda 100 e 500 al quale sono state fissate due staffe posteriori 950 mediante viti 960 inserite nei fori filettati posteriori 850 e 860; le staffe posteriori 950 sono provviste di fori 955 per il fissaggio tramite mezzi convenzionali, come ad esempio tasselli Fisher, ad una parete o ad una piastra di supporto.

I moduli porta-sonda consentono di realizzare porta-sonde modulari aventi una qualsiasi configurazione.

Il modulo porta-sonda 100 del primo tipo, che costituisce la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, à ̈ configurato per alloggiare un flussimetro dedicato alla misura di portata volumetrica, preferibilmente indicata da una scala graduata appositamente tarata presente sulla parete anteriore del modulo porta-sonda 100. Facendo riferimento alla Figura 9, si può osservare che nel condotto centrale longitudinale 110 à ̈ vantaggiosamente inserito un galleggiante 1100, preferibilmente in materiale plastico, provvisto di un magnete permanente 1110 configurato per interagire con un sensore Reed 1120 alloggiato nella sede cava posteriore 150 del modulo porta-sonda 100; in particolare, il sensore Reed 1120 viene attivato dal magnete permanente 1110 (che à ̈ inserito nel galleggiante 1100) quando la portata volumetrica ha un valore in un intervallo prestabilito, preferibilmente variabile da 60 l/h a 80 l/h.

Il porta-sonde modulare fa usualmente parte di un sistema in cui una unità elettronica di controllo à ̈ collegata alle sonde di misura alloggiate nel portasonde modulare e ad eventuali ulteriori componenti ed apparati (e.g. almeno una pompa di dosaggio). Nel caso in cui le misure di portata volumetrica effettuate dal sensore Reed 1120 rilevino che la portata volumetrica di ingresso nel porta-sonde modulare non rientra in un intervallo prestabilito (preferibilmente variabile 60 l/h a 80 l/h), l’unità elettronica di controllo disattiva tutti i componenti ed apparati cui à ̈ collegata e che sono controllati dall’unità elettronica stessa (e.g. le pompe di dosaggio) e genera un corrispondente segnale di allarme. Se il porta-sonde modulare comprende anche il quinto modulo porta-sonda 500 che alloggia un sensore amperometrico 970, ciò consente di non tenere conto delle rilevazioni effettuate da tale sensore amperometrico 970 al di fuori dell’intervallo prestabilito di portata volumetrica, rilevazioni che non sono attendibili poiché gli errori percentuali delle misure non sono tollerabili.

In particolare, l’unità elettronica di controllo può effettuare un controllo ad anello chiuso dei componenti ed apparati ad essa collegati. A titolo esemplificativo, in Figura 10 à ̈ riportato un diagramma a blocchi (immediatamente comprensibile agli esperti del ramo) che schematizza un tale controllo ad anello chiuso in cui il sensore amperometrico 970 misura il livello di cloro nell’acqua e, quando tale livello à ̈ inferiore ad un valore desiderato (indicato come Setpoint), attiva una pompa di dosaggio del cloro per immettere cloro. Tuttavia, nel caso in cui la portata volumetrica sia al di fuori dell’intervallo prestabilito in cui la misura effettuata dal sensore amperometrico à ̈ sufficientemente attendibile (i.e. gli errori percentuali della misura sono superiori ad un valore di soglia), allora l’unità elettronica di controllo disattiva tutti i componenti ed apparati che controlla e genera un corrispondente segnale di allarme.

Altre forme di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione possono comprendere, invece del sensore Reed 1120, un differente sensore di prossimità interagente con il galleggiante 1100, come ad esempio un sensore ad effetto Hall, che rilevi quando la portata volumetrica di ingresso nel porta-sonde modulare non rientra in un intervallo prestabilito anche differente da quello variabile da 60 l/h a 80 l/h, preferibilmente un intervallo prestabilito variabile da 60 l/h a 100 l/h.

Nuovamente, si deve tenere presente che lo specifico arrangiamento basato sull’interazione del galleggiante 1100 con il sensore Reed 1120 (o con un differente sensore di prossimità, come ad esempio un sensore ad effetto Hall), ed il relativo controllo ad anello chiuso, illustrati con riferimento alle Figure 9 e 10, sono applicabili anche ad altre forme di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione differenti dalla prima forma di realizzazione mostrata nelle Figure. A titolo esemplificativo, e non a titolo limitativo, tale arrangiamento basato sull’interazione del galleggiante 1100 con un sensore di prossimità può essere applicato in un porta-sonda monolitico per flussimetro con regolatore di flusso, che sia configurato per alloggiare soltanto un flussimetro oppure per alloggiare un flussimetro ed uno o più ulteriori sonde di misura, preferibilmente in rispettivi alloggiamenti comunicanti tra loro.

Facendo riferimento alla Figura 11a, si può osservare un particolare di un terzo assemblaggio di porta-sonde modulare composto da un modulo portasonda 100 del primo tipo, che alloggia un flussimetro, ed un modulo porta-sonda 200 del secondo tipo. Il modulo porta-sonda 100 del primo tipo, che costituisce la prima forma di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione, à ̈ configurato per consentire una regolazione della portata volumetrica del fluido che fluisce nel porta-sonda, agendo su una valvola filettata 1200 a rubinetto di regolazione alloggiata nella sede cava laterale superiore sinistra 140 del modulo porta-sonda 100. La valvola 1200 à ̈ preferibilmente realizzata con una filettatura a passo fine, avente preferibilmente diametro pari a 10 mm e passo non superiore a 1 mm, in modo da consentire una regolazione sensibile della portata fino ad una chiusura completa della sezione del condotto superiore trasversale destro 135 dove il fluido fluisce per raggiungere l’uscita superiore laterale destra 130.

Come mostrato in maggiore dettaglio in Figura 12b, la valvola 1200 ha una punta conica 1210 avente generatrici inclinate di un angolo variabile da 8° a 10° rispetto all’asse longitudinale di simmetria della valvola 1200, in modo tale da minimizzare le perdite di carico legate allo strozzamento della sezione del condotto superiore trasversale destro 135; anche il condotto superiore trasversale destro 135 à ̈ conico con generatrici inclinate di un angolo pari all’angolo di inclinazione delle generatrici della punta conica 1210, per cui le generatrici del condotto superiore trasversale destro 135 sono parallele a quelle della punta conica 1210.

Nuovamente, si deve tenere presente che lo specifico arrangiamento di regolazione della portata volumetrica basato sulla valvola filettata 1200 a rubinetto di regolazione, illustrata con riferimento alla Figura 11, à ̈ applicabile anche ad altre forme di realizzazione del porta-sonda per flussimetro con regolatore di flusso secondo l’invenzione differenti dalla prima forma di realizzazione mostrata nelle Figure. A titolo esemplificativo, e non a titolo limitativo, tale arrangiamento di regolazione della portata volumetrica può essere applicato in un porta-sonda monolitico per flussimetro con regolatore di flusso, che sia configurato per alloggiare soltanto un flussimetro oppure per alloggiare un flussimetro ed uno o più ulteriori sonde di misura, preferibilmente in rispettivi alloggiamenti comunicanti tra loro.

Inoltre, come mostrato in maggiore dettaglio in Figura 11c, per garantire che la portata volumetrica non superi un valore massimo di soglia, preferibilmente non superiore a 100 l/h (e.g. nel caso in cui il sensore di prossimità sia un sensore ad effetto Hall), più preferibilmente pari a 80 l/h (e.g. nel caso in cui il sensore di prossimità sia un sensore Reed), nel porta-tubo 910 di uscita da accoppiare all’uscita superiore laterale destra del modulo porta-sonda finale del portasonde modulare à ̈ possibile inserire ad interferenza un regolatore 980 di portata.

In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma à ̈ da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Porta-sonda (100) configurato per alloggiare un flussimetro, che include un condotto longitudinale (110) collegato ad un ingresso (120) e ad una uscita (130), il porta-sonda (100) essendo configurato per ricevere un flusso di un fluido dall’ingresso (120) all’uscita (130), l’uscita (130) essendo collegata al condotto longitudinale (110) tramite un condotto trasversale (135), il porta-sonda (100) essendo caratterizzato dal fatto di avere una sede cava laterale (140) in cui à ̈ alloggiata una valvola filettata (1200) a rubinetto di regolazione avente una punta conica (1210), le cui generatrici sono inclinate rispetto ad un asse longitudinale della valvola (1200) di un angolo di inclinazione, il condotto trasversale (135) essendo conico con generatrici inclinate di un angolo pari all’angolo di inclinazione delle generatrici della punta conica (1210) della valvola (1200).
2. 2. Porta-sonda (100) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’angolo di inclinazione delle generatrici della punta conica (1210) della valvola (1200) à ̈ variabile da 8° a 10°.
3. 3. Porta-sonda (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la valvola (1200) ha una filettatura con passo non superiore a 1 mm.
4. 4. Porta-sonda (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l’ingresso del porta-sonda (100) à ̈ una bocca inferiore (120) e l’uscita (130) del porta-sonda (100) à ̈ arrangiata superiormente su una parete laterale, per cui il porta-sonda (100) à ̈ configurato per ricevere detto flusso del fluido dal basso verso l’alto, il condotto longitudinale (110) à ̈ verticale, ed il condotto trasversale à ̈ un condotto superiore trasversale (135).
5. 5. Porta-sonda (100) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere una sede cava posteriore (150) configurata per alloggiare un sensore (1120) di prossimità, preferibilmente selezionato tra un sensore Reed od un sensore ad effetto Hall, il condotto longitudinale (110) essendo configurato per alloggiare un galleggiante (1100) interagente con un sensore (1120) di prossimità quando questo à ̈ alloggiato nella sede cava posteriore (150).
6. 6. Porta-sonda (100) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere una parete anteriore provvista di una scala graduata configurata per indicare una portata volumetrica.