ITUA201696735U1 - Manometro - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di Brevetto per Modello d’Utilità avente per titolo:

“MANOMETRO”

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

Forma oggetto del presente trovato un sistema per misurare e monitorare la pressione di un fluido, in particolare forma oggetto del presente trovato un manometro.

Per manometro è da intendersi uno strumento di misura atto a determinare il valore della pressione dei fluidi.

In generale con il termine manometro si identifica uno strumento dedicato alla misura di pressioni maggiori dell'atmosferica, mentre per valori inferiori all'atmosferica il termine corretto è vacuometro o vuotometro; in questa trattazione è da intendersi l’accezione più generica del termine manometro che abbraccia misura di pressioni maggiori o minori di quella atmosferica.

Sono note allo stato dell’arte diverse tipologie di manometri in grado di misurare le variazioni di pressione.

In particolare sono noti:

� manometri ad U, costituiti da un tubo (di solito trasparente) curvato ad U e riempito di un liquido di densità nota; un'estremità del tubo è lasciata aperta all'atmosfera, mentre l'altra è in collegamento diretto con l'ambiente di misura;

� manometri Bourdon, costituiti da un tubo solitamente di sezione ellittica e il cui asse è disposto lungo una circonferenza o una spirale (detto appunto tubo Bourdon); detto tubo tende ad aumentare il proprio raggio di curvatura all'aumentare della pressione interna al tubo; la misurazione del raggio dà la misura della pressione;

� manometri a diaframma o a membrana; la membrana separa l'ambiente di misura dall'esterno, e si gonfia se la pressione da misurare è maggiore di quella atmosferica, e viceversa;

� manometri piezoelettrici, rispondono alla sollecitazione meccanica data dalla pressione con una differenza di potenziale elettrico;

� vacuometri.

Detti manometri consentono di misurare il valore della pressione del dispositivo o dell’oggetto su cui sono installati, come ad esempio compressori, condutture con fluidi in pressione, serbatoi, bombole, o simili.

La lettura di tali manometri viene generalmente fatta in loco da un operatore con dispendio di risorse e costi di manutenzione.

Altra problematica di detti manometri è legata al fatto che non consentono un controllo delle condizioni ambientali del luogo o dei locali in cui detti oggetti o dispositivi sono collocati e installati, condizioni che potrebbero comprometterne le funzionalità.

Il problema che s’intende risolvere, quindi, riguarda la raccolta delle informazioni utili per migliorare il monitoraggio del valore della pressione di un dispositivo.

Scopo principale del presente trovato è di ovviare agli inconvenienti sopra esposti, prevedendo un manometro per il rilevamento e il monitoraggio del valore della pressione di un dispositivo in pressione.

Ulteriore scopo del presente trovato, almeno per una o più varianti esecutive, è fornire un manometro in grado di rilevare le condizioni ambientali dell’ambiente in cui è ubicato.

Questo e altri scopi, che risulteranno chiari in seguito, si conseguono con manometro, illustrato nella seguente descrizione e nelle rivendicazioni annesse, che costituiscono parte integrante della descrizione medesima.

Ulteriori caratteristiche del presente trovato risulteranno meglio evidenziate dalla seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione, conforme alle rivendicazioni brevettuali e illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle allegate tavole di disegno, in cui:

� la fig.1 mostra una vista schematica in sezione del manometro secondo la presente invenzione;

� la fig.2 mostra una vista laterale del manometro di Fig.1.

Si descrivono ora le caratteristiche del trovato, avvalendosi dei riferimenti contenuti nelle figure.

Si precisa, inoltre, che qualsiasi termine dimensionale e spaziale (quale “inferiore”, “superiore”, “interno”, “esterno”, “frontale”, “posteriore” e simili) si riferisce alla posizione secondo cui gli elementi sono disposti in condizioni sostanzialmente reali.

Senza alcun intento limitativo, per semplicità descrittiva, da qui in poi si farà riferimento ad un manometro Bourdon, fermo restando che tutto quello che verrà esposto potrà essere vantaggiosamente esteso a qualunque altro tipo di manometro noto allo stato dell’arte.

Con riferimento alle figure si descrive ora, a titolo esemplificativo e non limitativo, una variate realizzativa del manometro secondo la presente invenzione.

Come detto il tubo Bourdon tende ad aumentare il proprio raggio di curvatura all'aumentare della pressione interna al tubo; la misurazione della variazione del raggio dà la misura della pressione.

Nella pratica, il tubo è collegato ad un’estremità con un punto fisso, messo in connessione con l'ambiente di misura; l'altra estremità è connessa ad un leverismo che ne amplifica lo spostamento, e lo traduce nel movimento circolare di un indicatore lungo una scala graduata.

Il manometro 1 comprende un primo corpo contenitore 12 ed almeno un secondo corpo contenitore 11, essendo detto secondo corpo contenitore 11 accoppiabile in modo rilasciabile con detto primo corpo contenitore 12.

Detto accoppiamento rilasciabile può essere realizzato tramite mezzi di aggancio/sgancio, mezzi ad incastro, mezzi scorrevoli, o qualsiasi altra soluzione attuabile dal tecnico del settore.

Detto primo corpo contenitore 12 risulta opportunamente collegato al dispositivo da monitorare, secondo mezzi e modalità note al tecnico del settore, e alloggia i componenti principali del manometro 1, ovvero almeno un elemento sensibile alla pressione, in questa variante un tubo di Bourdon 120, la scala graduata della pressione e l’indicatore di pressione (non mostrati).

Il manometro 1 secondo la presente invenzione è provvisto di almeno un mezzo sensore 121 posizionato all’interno del corpo contenitore 12 in prossimità del tubo di Bourdon 120.

Detto mezzo sensore 121 rileva la posizione e/o lo spostamento del tubo di Bourdon a seguito di una variazione di pressione e può comprendere sensori ottici e/o di prossimità, preferibilmente dei sensori ottici a infrarossi.

In alternativa detto mezzo sensore può rilevare la posizione e/o lo spostamento dell’indicatore sulla scala graduata.

Detto secondo corpo contenitore 11 alloggia almeno un’unità di controllo ed elaborazione, e comprende uno sportello 110 amovibile o apribile per consentire l’accesso al suo interno.

Detta unità di controllo ed elaborazione comunica con detto sensore ottico 121 tramite una connessione elettrica o mezzi di comunicazioni wireless, Wi-Fi, Bluetooth, radiofrequenza o simili.

L’unità d’elaborazione e controllo può essere dotata di orologi, opportuni mezzi di memoria dove vengono memorizzati i valori rilevati e/o dei valori di riferimento, di un opportuno software d’elaborazione che processa ed elabora i dati acquisiti, di opportuni mezzi di ricezione e trasmissione dati.

Inoltre detto manometro 1 può comprendere un mezzo d’alimentazione elettrica, e/o mezzi di avviso, e/o mezzi di comunicazione; detti mezzi possono essere alloggiati nel primo o secondo corpo contenitore, vantaggiosamente nel secondo corpo contenitore 11.

Il mezzo sensore 121 monitora lo spostamento e/o la posizione del tubo di Bourdon 120.

In generale qualsiasi sia il tipo di manometro e l’elemento sensibile alla pressione che lo contraddistingue, il mezzo sensore 121 rileva le modifiche di forma o di posizione che la pressione induce in modo unico sul detto elemento sensibile.

L’unità d’elaborazione e controllo riceve il segnale dal detto mezzo sensore 121, lo processa e lo confronta con il valore di soglia, preimpostato e memorizzato nei mezzi di memoria.

Laddove il valore acquisito dovesse essere maggiore di un valore di soglia superiore o minore di un valore di soglia inferiore, detta unità d’elaborazione e controllo attiva i mezzi d’avviso.

Detti mezzi d’avviso possono comprendere mezzi di segnalazione acustici, e/o visivi, o in generale tutti quei dispositivi in grado di comunicare un segnale d’avviso e segnalazione all’utente.

L’unità d’elaborazione e controllo può inviare i dati acquisiti ad un centro di controllo remoto, attraverso opportuni mezzi di comunicazione dati quali reti ethernet, telefoniche, radiofrequenza, comunicazioni Wi-Fi, Bluetooth o simili.

In questo caso il centro di controllo remoto può provvedere ad elaborare e verificare i dati acquisiti dal mezzo sensore 121 e incaricare un operatore di visionare il dispositivo su cui è applicato il manometro 1.

Il manometro 1 prevede diverse modalità di monitoraggio, vantaggiosamente implementabili e modificabili in base al tipo d’applicazione e al tipo di controllo che si intende attuare.

In particolare il controllo del valore di pressione del dispositivo e/o la relativa comunicazione del dato acquisito al centro di controllo remoto può essere:

� automatico e continuativo durante il giorno; il mezzo sensore 121 verifica istante per istante il valore di pressione misurato dal manometro 1; e/o � automatico e preimpostato in determinati orari del giorno; una o più volte al giorno il mezzo sensore 121 verifica il valore di pressione misurato dal manometro 1; e/o

� può avvenire su richiesta di un operatore da un centro di controllo remoto.

In accordo con una variante realizzativa preferita, la struttura di comunicazione del valore di pressione rilevato del manometro prevede:

� di dotare ogni manometro di un dispositivo wireless che comunica con un nodo master, che può essere anch’esso un manometro, connesso alla rete internet;

� detto nodo master comunica i dati ricevuti e raccolti ad un server-cloud; � detto server-cloud organizza le informazioni e ne permette la visualizzazione tramite un PC (Personal Computer), smartphone, tablet o simili.

La struttura di rete può essere del tipo mesh dove tutti i dispositivi parlano con tutti e ciascun nodo funge da client (componente che accede ai servizi o alle risorse di un'altra componente) e repeater (ripetitore).

Il protocollo di comunicazione può prevedere che il nodo master venga dotato di modulo GPRS/WiFi per l’invio dei dati al server cloud, dove detto server cloud si occupa della gestione della comunicazione, richiedendo lo stato di tutti i dispositivi ed occupandosi delle impostazioni della rete stessa.

In alternativa, la tipologia di rete adottabile può essere quella a stella ad esempio applicando la tecnologia LORA (tecnologia wireless che consente comunicazioni a lunga distanza).

La rete a stella, ad esempio, può risultare efficace per il monitoraggio dei dispositivi situati su veicoli.

Le possibili modalità di comunicazione tra i dispositivi wireless e i nodi master o il centro remoto, sono in accordo con quanto previsto dallo stato dell’arte e alla portata del tecnico del settore e non si proseguirà oltre nel descriverle.

L’alimentazione elettrica del manometro 1 può avvenire tramite:

� una batteria, in questo caso l’unità d’elaborazione e controllo implementerà una serie di funzionalità di risparmio energetico;

� un alimentatore elettrico esterno collegato alla rete elettrica.

Detta batteria può essere del tipo usa e getta o ricaricabile ed in tal caso si può prevedere un sistema di ricarica wireless.

Vantaggiosamente il manometro 1 può essere dotato di un tag RFID (Radio Frequency IDentification ) e/o QR Code (Quick Response Code) che permette d’identificare detto manometro 1 e/o il dispositivo su cui è installato.

Inoltre è possibile integrare il manometro 1 con ulteriori mezzi sensori 111 atti ad acquisire differenti parametri ambientali e/o operativi; ciò consente di potenziare le funzionalità di detto manometro 1 e le informazioni da esso ricavabili.

Infatti l’aggiunta di detti mezzi sensori 111 consente un monitoraggio più ampio sia dei parametri operativi dell’oggetto o del dispositivo, sia dei parametri ambientali del luogo in cui detto oggetto o dispositivo è ubicato.

I parametri ambientali consentono di determinare le condizionali ambientali in cui soggiorna detto oggetto o dispositivo; ciò può risultare utile per valutare se l’ambiente è adatto per preservare e mantenere l’operatività e la funzionalità del detto oggetto o dispositivo.

In base all’ambiente in cui viene ubicato l’oggetto o il dispositivo e al tipo di parametri ambientali e/o operativi che si vogliono monitorare, è possibile dotare il manometro 1 dei mezzi sensori necessari e/o dell’unità di elaborazione e controllo più adeguata.

Detti mezzi sensori 111, preferibilmente disposti all’interno del secondo corpo contenitore 11, possono comprendere mezzi sensori di prossimità, e/o accelerometri e/o giroscopi, e/o mezzi sensori di temperatura, e/o mezzi sensori d’umidità, e/o mezzi sensori della qualità dell’aria, e/o mezzi sensori per il rilevamento delle fiamme, o simili.

L’accoppiamento rilasciabile con cui vengono uniti detto primo e secondo corpo contenitore consente di smontare detto secondo corpo contenitore 11, e di conseguenza la componentistica in esso contenuta, sostituendolo con un nuovo corpo contenitore 11 aggiornato nella componentistica interna.

L’aggiornamento di detta componentistica interna, sostanzialmente i mezzi sensori, l’unità d’elaborazione e controllo, i software d’elaborazione, i mezzi di comunicazione, consente di:

� adeguare e modernizzare detti componenti con nuove tecnologie e/o dispositivi più performanti;

� selezionare e realizzare una componentistica ad hoc per una specifica applicazione.

Si riporta ora, a titolo esemplificativo e non limitativo, l’applicazione del manometro secondo la presente invenzione ad un generico estintore, fermo restando che tutto quello che verrà esposto potrà essere vantaggiosamente esteso a qualunque altro dispositivo provvisto del detto manometro, come ad esempio compressori, condutture con fluidi in pressione, serbatoi, bombole, o simili.

Il manometro 1 rileva il valore della pressione dell’estintore, permettendo di valutarne la funzionalità.

Laddove i valori rilevati rientrino nell’intervallo definito dai valori di soglia inferiore e superiore, significa che la funzionalità e i parametri operativi dell’estintore sono in linea con gli standard di sicurezza, mentre se i valori acquisiti eccedono, in eccesso o in difetto, detto intervallo, significa che l’estintore va ispezionato e controllato.

In questo caso il tag RFID e/o QR Code consente d’identificare il manometro 1, e di conseguenza l’estintore su cui è installato, e consente d’accedere ad una serie d’informazioni inerenti detto estintore, come ad esempio:

� la tipologia dell’estintore (a polvere, ad anidride carbonica o CO2, schiumogeni, idrici, ecc.)

� il libretto digitale di manutenzione e revisione, con informazioni inerenti le date e il tipo d’interventi effettuate sul detto estintore.

Nulla vieta la possibilità d’integrare e incrementare le potenzialità del manometro 1 e le informazioni da esso ricavabili attraverso l’impiego di ulteriori mezzi sensori 111 atti ad acquisire differenti parametri ambientali e/o operativi.

Detti mezzi sensori 111 possono comprendere:

� mezzi sensori di prossimità in grado di rilevare la presenza di oggetti in prossimità dell’estintore che possono rappresentare degli ostacoli in caso di emergenza; e/o

� accelerometri e/o giroscopi, così da controllare la posizione dell’estintore e verificare se è stato preso e/o spostato; e/o

� mezzi sensori di temperatura, atti a misurare il valore della temperatura dell’ambiente in cui è posizionato detto estintore; e/o

� mezzi sensori d’umidità;

� mezzi sensori di fumo, atti a rilevare la presenza di fumo in detto ambiente;

� mezzi sensori della qualità dell’aria;

� mezzi sensori per il rilevamento delle fiamme.

L’implementazione di detti mezzi sensori 111 consente un monitoraggio più ampio sia dei parametri operativi dell’estintore sia dei parametri ambientali del luogo in cui detto estintore è ubicato.

In particolare con riferimento ai parametri operativi è possibile valutare se l’estintore è stato spostato, ed eventualmente tramite il tag RFID e/o QR Code è possibile identificarlo e di conseguenza determinarne la posizione attuale, e/o verificare, anche con i dati riportati nel server-cloud, se è stato utilizzato o manomesso.

I parametri ambientali, invece, consentono di determinare le condizionali ambientali in cui soggiorna detto estintore; ciò può risultare utile per valutare se l’ambiente è adatto per preservare e mantenere l’operatività e la funzionalità del detto estintore e/o del suo agente estinguente.

Ad esempio se le temperature misurate risultassero deleterie per l’estintore e i suoi componenti, si può valutare di spostare detto estintore o intervenire sulla climatizzazione dell’ambiente stesso per adeguarne le temperature.

In base all’ambiente in cui viene ubicato l’estintore e al tipo di parametri ambientali e/o operativi che si vogliono monitorare, è possibile dotare il manometro 1 dei mezzi sensori necessari e/o dell’unità di elaborazione e controllo più adeguata.

Vantaggiosamente detti ulteriori mezzi sensori 111 possono essere installati e disposti all’interno del secondo corpo contenitore 11.

Come detto in precedenza detto secondo corpo contenitore 11 è accoppiato in modo rilasciabile con detto primo corpo contenitore 12.

Detto accoppiamento consente di smontare il secondo corpo contenitore 11, e di conseguenza la componentistica in esso contenuta, sostituendolo con un nuovo secondo corpo contenitore 11 aggiornato nella componentistica interna.

In generale detto accoppiamento rilasciabile consente:

a) di smontare detto corpo 11, accedere tramite lo sportello 110 alla sensoristica e all’elettronica, così da ispezionarne e verificarne il funzionamento;

b) di smontare detto corpo 11, accedere tramite lo sportello 110 alla sensoristica e all’elettronica, così da aggiornarla sostituendo la componentistica difettosa e/o installando nuovi mezzi sensori o nuove unità d’elaborazione e controllo,

c) di smontare detto corpo 11 e sostituirlo con un corpo 11 nuovo e adeguato alle nuove esigenze.

Le operazioni ai punti a), b) e c) posso essere svolte in loco, ma l’operazione c) consente di realizzare in precedenza, ad esempio in azienda, un nuovo corpo 11, creato ad hoc per quella specifica applicazione, così da consentire una sostituzione rapida e agevole, mantenendo i tempi d’intervento estremamente ridotti.

Ulteriormente, laddove sia necessario monitorare e controllare i soli parametri ambientali, è possibile prevedere una variante esecutiva del manometro secondo la presente invenzione dedicata al solo monitoraggio ambientale.

Detta variante prevede di impiegare e applicare il secondo corpo contenitore 11 a manometri già esistenti e in uso, ovvero associati e/o installati ad un dispositivo, che fungono, vantaggiosamente, da supporto per detto corpo 11.

In questo caso il corpo contenitore 11 può alloggiare almeno un’unità d’elaborazione e controllo, almeno un mezzo sensore 111 atto a rilevare almeno un parametro ambientale, mezzi di comunicazione, mezzi di avviso.

In questo modo è possibile implementare i vantaggi del manometro secondo la presente invenzione anche ai manometri già in uso.

Infatti il corpo contenitore 11 è fornito dell’unità d’elaborazione e dei mezzi sensori necessari e preferiti per il controllo ambientale in una data applicazione.

Inoltre detto corpo 11 è provvisto di opportuni mezzi di aggancio/sgancio che ne permettono una rapida installazione alle diverse tipologie di manometri, così da renderlo universale e adattabile ai vari modelli di manometri.

Come espresso in precedenza quanto illustrato e descritto per gli estintori può essere vantaggiosamente esteso a qualunque altro dispositivo provvisto del manometro secondo la presente invenzione, come ad esempio compressori, condutture con fluidi in pressione, serbatoi, bombole, o simili.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI Riv. 1 Manometro per il rilevamento e il monitoraggio del valore della pressione di un dispositivo contenente un fluido in pressione; comprendente un primo corpo contenitore (12) provvisto di almeno un elemento sensibile alla pressione e di almeno un mezzo di visualizzazione caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente: � almeno un mezzo sensore (121, 111) atto a rilevare almeno un parametro operativo del detto dispositivo o almeno un parametro ambientale dell’ambiente in cui detto dispositivo è ubicato; e caratterizzato dal fatto che: � comprende almeno un secondo corpo contenitore (11) accoppiabile in modo rilasciabile con detto primo corpo contenitore (12); � detto secondo corpo contenitore (11) essendo provvisto di almeno un’unità d’elaborazione e controllo, e di almeno un mezzo di comunicazione dati. Riv.
2. 2 Manometro secondo la rivendicazione precedente, in cui detto primo corpo contenitore (12) alloggia almeno un primo mezzo sensore (121) atto a rilevare almeno un parametro operativo del detto dispositivo. Riv.
3. 3 Manometro secondo la rivendicazione precedente, in cui detto primo mezzo sensore (121) rileva e monitora lo spostamento lineare dell’elemento sensibile del detto manometro (1). Riv.
4. 4 Manometro secondo la rivendicazione precedente, in cui detto elemento sensibile comprende un tubo di Bourdon (120) o una membrana. Riv.
5. 5 Manometro secondo la rivendicazione 2, in cui detto primo mezzo sensore (121) rileva e monitora lo spostamento di un indicatore su una scala graduata di cui detto mezzo di visualizzazione è provvisto. Riv.
6. 6 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto primo mezzo sensore (121) è un sensore ottico, in particolare un sensore ottico ad infrarossi. Riv.
7. 7 Manometro secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto secondo corpo contenitore (11) comprende almeno un secondo mezzo sensore (111) atto a rilevare almeno un parametro ambientale dell’ambiente in cui detto dispositivo è ubicato. Riv.
8. 8 Manometro secondo la rivendicazione precedente, in cui detto secondo mezzo sensore (111) comprende mezzi sensori di prossimità, e/o accelerometri e/o giroscopi, e/o mezzi sensori di temperatura, e/o mezzi sensori d’umidità, e/o mezzi sensori della qualità dell’aria, e/o mezzi sensori di rilevamento di fiamme, o simili. Riv.
9. 9 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detta unità d’elaborazione e controllo può essere dotata di orologi, opportuni mezzi di memoria dove vengono memorizzati i valori rilevati e/o i valori di riferimento, di un opportuno software d’elaborazione, di opportuni mezzi di ricezione e trasmissione dati, di opportuni mezzi di avviso. Riv.
10. 10 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto mezzo sensore (121; 111) comunica con detta unità d’elaborazione e controllo tramite opportuni mezzi di comunicazioni quali una connessione elettrica o mezzi di comunicazioni wireless, Wi-Fi, Bluetooth, radiofrequenza o simili. Riv.
11. 11 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di avviso sono del tipo attivabile se il valore di almeno uno di detti parametri rilevati differisce dal detto valore di riferimento di una quantità predeterminata. Riv.
12. 12 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detta unità d’elaborazione e controllo può inviare i dati acquisiti ad un centro di controllo remoto, attraverso opportuni mezzi di comunicazione dati quali reti ethernet, telefoniche, radiofrequenza, comunicazioni Wi-Fi, Bluetooth o simili. Riv.
13. 13 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il controllo del valore di pressione del dispositivo e/o la relativa comunicazione del dato acquisito al centro di controllo remoto può essere: � automatico e continuativo durante il giorno; e/o � automatico e preimpostato in determinati orari del giorno; e/o � può avvenire su richiesta di un operatore da un centro di controllo remoto. Riv.
14. 14 Manometro secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo è un estintore. Riv.
15. 15 Estintore dotato del manometro secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 13.