MX2008001463A - Bomba reciprocante con valvula de aire monitoreada electronicamente con monitoreo electronico de bateria y elecgtroiman - Google Patents

Abstract

Una bomba operada por aire (10) utiliza un imán (14) montado en un vaso de la válvula (16) del motor de aire (18) y dos sensores detectores (20) montados en la cubierta de válvula (22) para monitorear la velocidad y posición de la válvula (16);un electroimán (24) estámontado en la cubierta de válvula (22) y puede ordenársele extender unémbolo (26) en el vaso de la válvula (16) para detener el movimiento de la válvula y por lo tanto, detener el funcionamiento de la bomba;pueden utilizarse tres métodos para aumentar la vida de la batería y monitorear la posición delémbolo del electroimán, dos de los cuales usan la inductancia cambiante del electroimán (24) para monitorear el movimiento del electroimán.

Description

BOMBA RECIPROCANTE CON VÁLVULA DE AIRE MONITOREADA ELECTRÓNICAMENTE CON MONITOREO ELECTRÓNICO DE BATERÍA Y ELECTROIMÁN CAMPO TÉCNICO Esta solicitud reclama el beneficio de solicitud de Estados Unidos número de serie 60/703,595 presentada el 29 de julio de 2005.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las bombas reciprocantes de pistón operadas por aire son conocidas por el bombeo de varios fluidos. Tales bombas generalmente tienen válvulas de aire operadas mecánicamente o neumáticamente para controlar el flujo de aire hacia los dos lados del pistón. El control de tales bombas tradícionalmente ha sido al monitorear y controlar el flujo de fluido resultante más que la bomba misma. Los dispositivos de la técnica antecedente tales como el dosificador Graco EXTREME-MIX™ ha monitoreado la posición del pistón para propósitos de control.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, es un objetivo de esta invención proveer un sistema que permita mejorar el monitoreo y control de un motor reciprocante de aire para permitir el monitoreo de la posición del pistón, índices de ciclo y flujo, ciclos totales, control de fuga y la capacidad de diagnosticar la falla del motor de aire y los componentes inferiores de la bomba. El control utiliza un imán montado en el vaso de la válvula del motor de aire y dos sensores detectores montados en una cubierta de válvula para monitorear la velocidad y posición de la válvula. Un electroimán está montado en una cubierta de válvula y se le puede dar la orden de extender un émbolo en el vaso de válvula para detener el movimiento de la válvula y por lo tanto, detener el funcionamiento de la bomba (generalmente causado por el vacío del suministro de fluido). La interfase del usurario comprende una LCD y botones para establecer y controlar la bomba. La pantalla puede interrumpirse para mostrar un índice de ciclo, índice de flujo (en varias unidades), ciclos totales y diagnosticar errores. Los parámetros establecidos pueden incluir unidades de fluido (cuartos de galón, litros, etc.) y punto de ajuste de fuga. Los detectores magnéticos e imanes están localizados para detectar cuando una válvula de aire está en una posición extrema de cada impulso o en transición o ambas. El controlador calcula el índice en el cual el motor está funcionando al contar la abertura y cierre de los detectores magnéticos activados por las diversas posiciones de la válvula de aire. El controlador entonces compara que el índice para una válvula preprogramada para determinar si el motor de aire está en funcionamiento. Si está en funcionamiento, el controlador activa el electroimán evitando la conmutación que detiene el motor. Esto funciona para evitar fluidos derramados y/o daños de la bomba. Se pueden utilizar tres métodos para aumentar la vida de la batería y monitorear la posición del émbolo del electroimán, dos de los cuales utilizan la inductancía cambiante del electroimán para monitorear el movimiento del electroimán. En el primer método, el software controlador monitorea la curva de tensión del electroimán mientras éste se activa. Cuando el émbolo del electroimán alcanza el extremo de su impulso, el software detiene el pulso de tensión. En la modalidad del texto, el software controlador monitorea la curva de tensión del electroimán mientras el electroimán se activa. Si un pico de tensión no está presente al final de la curva de tensión (en una cantidad fija de tiempo), el software controlador sabrá que el electroimán no bloqueó y por lo tanto no completó su movimiento requerido. En la modalidad final, la tensión se mide a través del electroimán mientras se aplica un pulso de tensión para determinar si el nivel actual de tensión de batería es suficiente para activar el electroimán. Estos y otros objetivos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción en conjunto con los dibujos anexos en donde los caracteres de referencia similares se refieren a las partes iguales o similares en todas las vistas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra una sección transversal de la válvula de aire como parte de la invención que muestra los imanes y detectores magnéticos. La figura 2 muestra un detalle de la sección transversal de la figura 1 de la válvula de aire como parte de la invención. La figura 3 muestra una sección transversal (opuesta a la de la figura 1 ) de la válvula de aire como parte de la invención mostrando el electroimán. La figura 4 muestra una vista de una bomba incorporando la invención. La figura 5 muestra un detalle de la interfase del usuario de la invención. La figura 6 muestra caídas de tensión comunes con el tiempo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una bomba reciprocante de pistón operada por aire 10, el controlador 12 utiliza un imán 14 montado en un vaso de la válvula 16 del motor de aire 18 y dos sensores detectores 20 montados en la cubierta de válvula 22 para monitorear la velocidad y posición de la válvula 16. Un electroimán 24 están montad en la cubierta de válvula 22 y puede ordenársele que extienda un émbolo 26 en el vaso de la válvula 16 para detener el movimiento de la válvula y por lo tanto, detener la bomba 10 de funcionar (generalmente causado por el suministro de fluido que se vacía o la manguera de otro conducto de suministro que tiene una fuga/ruptura). La interfase del usuario 28 comprende una pantalla LCD 30 y botones 32 para establecer y controlar la bomba 10. La pantalla 30 puede interrumpirse para mostrar un índice de ciclo, índice de flujo (en varias unidades), ciclos totales y errores de diagnóstico. Los parámetros establecidos pueden incluir unidades de fluido (cuarto de galón, litros, etc.) y punto de ajuste de fuga. Los detectores magnéticos 20 e imanes 14 están localizados para detectar cuándo la válvula de aire 16 está en la posición extrema de cada impulso o en transición o ambos. El controlador 12 calcula al índice en donde el motor 18 está funcionando al contar la abertura y el cierre de los detectores magnéticos 20 activados por varías posiciones de la válvula de aire 16. El controlador 12, entonces compara el índice en un valor preprogramado para determinar si el motor de aire 18 está en un estado de fuga. Si esa condición está presente, el controlador 12 activa el electroimán 24 evitando la conmutación que detiene el motor 18. Esto actúa para evitar fluido derramado y/o daño de la bomba. Pueden utilizarse tres métodos para aumentar la vida de la batería y monitorear la posición del émbolo del electroimán, dos de los cuales usan la inductancia cambiante del electroimán para monitorear su movimiento. En el primer método, el software controlador 12 monitorea la curva de tensión del electroimán 24 mientras éste se activa. Cuando el émbolo del electroimán 24 alcanza el extremo de su impulso, el software detiene el pulso de tensión. En la siguiente modalidad, el software controlador 12 monitorea la curva de tensión del electroimán 24 mientras el electroimán 24 se activa. Si un pico de tensión no está presente al final de la curva de tensión (en una cantidad fija de tiempo), el software controlador sabrá que el electroimán 24 no se bloqueó y por lo tanto, no completó su movimiento requerido. En la modalidad final, la tensión se mide a través del electroimán 24 mientras se aplica un pulso de tensión para determinar sí el nivel de tensión de batería actual es suficiente para activar el electroimán 24. Se observa que se pueden hacer varios cambios y modificaciones al control de la bomba sin alejarse del espíritu y alcance de la invención como se define por las siguientes reivindicaciones.

Claims (3)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para controlar una bomba operada por aire que tiene una válvula de aire con un vaso de la válvula y una cubierta de válvula que comprenden: proveer un imán montado en dicho vaso de la válvula de dicho motor de aire y primeros y segundos sensores detectores montados en la cubierta de válvula para monitorear la velocidad y posición de la válvula, y un electroimán que tiene una curva de tensión y un émbolo y están montados en dicha cubierta de válvula, dicho electroimán puede extender dicho émbolo en dicho vaso de la válvula con un pulso de tensión para detener el movimiento de la válvula; monitorear la curva de tensión de dicho electroimán mientras el electroimán se activa; y detener dicho pulso de tensión cuando dicho émbolo del electroimán alcanza el extremo de su impulso.

2.- Un método para controlar una bomba operada por aire que tiene una válvula de aire con un vaso de la válvula y una cubierta de válvula que comprenden: proveer un imán montado en dicho vaso de la válvula de dicho motor de aire y primeros y segundos sensores detectores montados en la cubierta de válvula para monitorear la velocidad y posición de la válvula, y un electroimán que tiene una curva de tensión y un émbolo y están montados en dicha cubierta de válvula, dicho electroimán puede extender dicho émbolo en dicho vaso de la válvula con un pulso de tensión para detener el movimiento de la válvula; monitorear la curva de tensión de dicho electroimán mientras el electroimán se activa sobre un periodo de tiempo fijo para un punto de tensión; y proveer una alarma si dicho pico no sucede en dicho periodo de tiempo fijo.

3.- Un método para controlar una bomba operada por aire que tiene una válvula de aire con un vaso de la válvula y una cubierta de válvula que comprenden: proveer un imán montado en dicho vaso de la válvula de dicho motor de aire y primeros y segundos sensores detectores montados en la cubierta de válvula para monitorear la velocidad y posición de la válvula, y un electroimán que tiene una curva de tensión y un émbolo y están montados en dicha cubierta de válvula, dicho electroimán puede extender dicho émbolo en dicho vaso de la válvula con un pulso de tensión para detener el movimiento de la válvula; monitorear la curva de tensión de dicho electroimán mientras el electroimán se activa para determinar si el nivel de tensión de la batería actual es suficiente para activar dicho electroimán; y proveer una alarma si el nivel de tensión de la batería es suficiente para activar dicho electroimán.