MX2010014241A - Dispositivo para medir propiedades de fluido en ambientes causticos. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan modalidades de un accesorio de fluido (200), y un sistema (112) que incorpora el accesorio de fluido (200) ahí, el cual es compatible con ambientes duros, cáusticos tales como aquellos ambientes encontrados en la industria automotriz. En una modalidad, el accesorio de fluido (200) puede comprender un elemento conductor (220) con una trayectoria de fluido (208) para transportar un fluido, por ejemplo, combustible. El accesorio de fluido (200) también puede comprender un elemento no conductor (218) que está acoplado al elemento conductor (220) en una forma para descargar electrones desde el elemento conductor (220). El elemento no conductor (218) puede comprender una cavidad (224) con una abertura (232) que expone un dispositivo de percepción (210) con un elemento de percepción (212) dispuesto sobre un alojamiento de elemento de percepción (214). El alojamiento de elemento de percepción (214) puede ser sellado al elemento conductor (220), pero expone al elemento de percepción (212) al fluido en la trayectoria de fluido (208).

Description

DISPOSITIVO PARA MEDIR PROPIEDADES DE FLUIDO EN AMBIENTES CÁUSTICOS Campo de la Invención La materia descrita se relaciona en general con accesorio de fluido y más en particular, con modalidades de un accesorio de fluido que está configurado para medir propiedades de fluidos en ambientes cáusticos fuertes, tal como un ambiente de un sistema de combustible.

Antecedentes de la Invención Existen muchos dispositivos que pueden medir las propiedades de fluidos. Estos dispositivos incluyen accesorios y acoplamientos (de aquí en adelante, llamados "accesorios") que se utilizan para asegurar en algunos casos, restringir las mangueras, tuberías y líneas que llevan el fluido entre dos puntos. Estos accesorios pueden incorporar dispositivos tales como sensores que responden particularmente a una o más propiedades del fluido. Los sensores de temperatura, los sensores de presión y sus similares son todos dispositivos apropiados que se pueden incorporar como parte del accesorio. Sin embargo, en ciertas aplicaciones, se requiere que los accesorios tengan una construcción especial, que pueda soportar los rigores físicos y químicos impuestos por el ambiente del fluido. Estos ambientes pueden incluir, por ejemplo, sistemas de distribución y conducción de combustible que típicamente se encuentran en los automóviles.

Aunque se han desarrollados accesorios que pueden monitorear el combustible y otros fluidos en estos sistemas, algunos de estos accesorios pueden incorporar una matriz semiconductora y dispositivos similares, tales como dispositivos capacitivos cerámicos y similares. En un ejemplo, las técnicas que utilizan epoxi para asegurar tales dispositivos con un componente de metal o de plástico son poco apropiados ya que el epoxi puede fallar debido al ciclo térmico y/o al ciclo de presión inherente en los ambientes automotrices. El epoxi, al igual que otros materiales de construcción, también pueden fallar debido a la exposición a las propiedades químicas cáusticas del fluido en el sistema de fluido. Además, también se ha encontrado que las tensiones residuales se pueden inducir en los dispositivos por el epoxi durante los procesos de curado/adhesión. Estas tensiones pueden requerir pasos de mitigación adicionales para compensar las desviaciones en las mediciones por el dispositivo.

En otro ejemplo, algunos accesorios que se utilizan para medir la presión del fluido en una tubería pueden incorporar circuitos capacitivos de cerámica, tales como circuitos que están impresos en una lámina de acero inoxidable. Esta medida requiere que el accesorio comprenda un gran alojamiento de acero inoxidable, así como un conector roscado y una junta soldada para asegurar el alojamiento con la tubería. Esta construcción forma un paquete voluminoso, un problema para los ambientes automotrices, ya que los componentes más grandes en el sistema de combustible incrementan mucho el riesgo de daño en un posible impacto. Además, debido a las restricciones de espacio en el compartimiento del motor automotriz, el uso de grandes accesorios de monitoreo puede requerir cambios en los componentes, diseño o metal de lámina del vehículo.

Otros ejemplos de accesorios para medir las propiedades de fluido son susceptibles a la descarga electrostática ("ESD"). Esto es, tales accesorios están construidos de materiales conductores, que aunque son compatibles con el fluido particular del sistema, pueden permitir que la carga se acumule dentro y alrededor de la trayectoria del fluido. Estos accesorios con frecuencia descargan la carga acumulada con el hardware externo, por ejemplo, correas a tierra. Este hardware, sin embargo, puede ocultar la aplicación y el uso del accesorio en los ambientes antes descritos.

Por lo tanto, sería conveniente proporcionar un accesorio que pueda medir las propiedades de un fluido, el cual esté diseñado y fabricado para aplicaciones variadas y robustas. También sería conveniente por ejemplo, proporcionar un accesorio que pueda estar configurado en forma operativa para ser instalado, removido y re-instalado fácilmente y rápidamente durante la fabricación, producción y servicio, por ejemplo, en sistemas de combustible automotriz y de automóviles. Además, tales accesorios pueden proporcionar otras ventajas que son necesarias para enfrentarse a los ambientes cáusticos, disipen la carga eléctrica y proporcionen una tecnología de plataforma confiable para monitorear una variedad de propiedades de fluido en estos sistemas, mientras se construyen en una forma que cumple con las restricciones de costo y tamaño dentro de la industria automotriz.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad, un dispositivo para conectar una pluralidad de tubos comprende un alojamiento no conductor que puede comprender un extremo del receptáculo para recibir un dispositivo de enchufe. El dispositivo también puede comprender una trayectoria de tierra para conducir la carga al extremo del receptáculo y un alojamiento conductor acoplado con la trayectoria a tierra. El alojamiento conductor puede comprender una primera trayectoria de fluido para recibir un fluido, y una porción de empalme asegurada con el alojamiento no conductor, en donde la porción de empalme puede tener una abertura expuesta a la primera trayectoria de fluido hasta el alojamiento no conductor. El dispositivo también puede comprender un alojamiento del elemento sensor que está dispuesto en la abertura, en donde el alojamiento del elemento sensor puede comprender un primer extremo abierto cerca del alojamiento no conductor, un segundo extremo abierto cerca de la primera trayectoria de fluido y una segunda trayectoria de fluido que se extiende desde el primer extremo abierto y el segundo extremo abierto, la segunda trayectoria de fluido recibe el fluido desde la primera trayectoria de fluido. El dispositivo también puede comprender un elemento sensor expuesto al fluido en la segunda trayectoria de fluido, el elemento sensor recolecta los datos acerca de una propiedad del fluido.

En otra modalidad, un accesorio de fluido puede comprender un cuerpo que puede comprender un alojamiento no conductor, un alojamiento conductor que está acoplado con el alojamiento no conductor, en donde el alojamiento conductor puede tener una primera trayectoria de fluido para recibir un fluido. El accesorio de fluido también puede comprender una terminal conductora que se extiende a través del alojamiento no conductor, la terminal conductora puede comprender un cuerpo de terminal con un extremo en contacto eléctrico con el alojamiento conductor. El accesorio de fluido puede comprender un dispositivo de detección que responde a una propiedad del fluido, el dispositivo de detección puede comprender un alojamiento del elemento sensor que se extiende dentro del alojamiento conductor. El alojamiento del elemento sensor puede comprender un primer extremo abierto cerca del alojamiento no conductor, un segundo extremo abierto cerca de la primera trayectoria de fluido y una segunda trayectoria de fluido extendida entre el primer extremo abierto y el segundo extremo abierto, la segunda trayectoria de fluido recibe el fluido desde la primera trayectoria de fluido. El accesorio de fluido también puede comprender un sello en una relación circundante con el alojamiento del elemento sensor, el sello puede comprender por lo menos una superficie en contacto con el alojamiento conductor.

En otra modalidad, se describe el accesorio de fluido para monitorear las propiedades de un fluido. El accesorio de fluido comprende un alojamiento no conductor para recibir un dispositivo de enchufe, el alojamiento conductor está asegurado con el alojamiento no conductor, en donde el alojamiento conductor puede tener una primera trayectoria de fluido para recibir el fluido y una porción de empalme acoplada con el alojamiento no conductor con una soldadura, la porción de empalme puede comprender una abertura expuesta a la primera trayectoria de fluido. El accesorio de fluido también puede comprender un alojamiento del elemento sensor que se extiende a través de la abertura, en donde el alojamiento del elemento sensor puede comprender un primer extremo abierto cerca del alojamiento no conductor, un segundo extremo abierto cerca de la primera trayectoria de fluido y una segunda trayectoria de fluido extendida entre el primer extremo abierto y el segundo extremo abierto, en donde la segunda trayectoria de fluido recibe el fluido desde la primera trayectoria de fluido. El accesorio de fluido también puede comprender un sello en una relación circundante con el alojamiento del elemento sensor, el sello tiene una superficie en contacto con la abertura, así como un elemento sensor expuesto a la segunda trayectoria de fluido, el elemento sensor detecta las propiedades del fluido en la primera trayectoria de fluido. El accesorio de fluido puede también describirse, en donde el alojamiento no conductor comprende una terminal conductora extendida a través del alojamiento no conductor en una manera que descarga electrones desde el alojamiento conductor al dispositivo de enchufe.

Breve Descripción de los Dibujos Con el fin de que las características de la invención se puedan comprender con detalle, la descripción detallada de la misma hacer referencia a ciertas modalidades, algunas de las cuales están ilustradas en los dibujos acompañantes. Sin embargo, se debe hacer notar que los dibujos ilustran solamente ciertas modalidades de esta invención, y por lo tanto, no se consideran como limitantes de su alcance, ya que el alcance de la invención abarca otras modalidades igualmente efectivas. Los dibujos no necesariamente están a escala, y por lo general, se ofrece cierto énfasis para ilustrar los principios de ciertas modalidades de la invención.

De este modo, para una mejor comprensión de la invención, se hace referencia a la siguiente descripción detallada, cuando se lee junto con los dibujos en los cuales: La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de inyección de combustible que comprende un accesorio de fluido que está hecho de conformidad con una modalidad de la invención.

La Figura 2 es una vista del ensamble, en despiece, en perspectiva de un accesorio de fluido que está hecho en otra modalidad de la invención.

La Figura 3 es una vista del ensamble, en sección transversal, lateral de una modalidad del accesorio de fluido de la Figura 2.

La Figura 4 es una vista del ensamble, en sección transversal, lateral de un accesorio de fluido que está hecho de conformidad con otra modalidad de la invención.

La Figura 5 es una vista de ensamble, en sección transversal, lateral de un accesorio de fluido que está hecho de conformidad con otra modalidad de la invención.

Descripción Detallada de la Invención Esta descripción escrita utiliza ejemplos para describir la invención, incluyendo el mejor modo, también para permitir a las personas experimentadas en la técnica a practicar la invención incluyen hacer uso de cualquier dispositivo o sistema y llevar a cabo cualquier método incorporado. El alcance patentable de la invención está definido en las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos contemplados por las personas experimentadas en la técnica. Tales otros ejemplos tienen la intención de estar dentro del alcance de las reivindicaciones cuando tengan elementos estructurales que no difieran del lenguaje literal de las reivindicaciones o cuando incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias insustanciales del lenguaje literal de las reivindicaciones.

A continuación se proporcionan las modalidades de un accesorio de fluido y un sistema que comprende al mismo, con características adaptadas para una tubería de conducción de fluido en ambientes presurizados y en una modalidad el accesorio puede ser compatible con fluidos cáusticos, fuertes. Estas modalidades se pueden configurar para medir las propiedades, tales como temperatura y presión del fluido, y también para descargar electrones que se pueden acumular en porciones del accesorio de fluido, tal como dentro de la porción del accesorio de fluido por donde pasa el fluido. Estas características son convenientes ya que los accesorios de fluido que incorporan tales conceptos pueden ser construidos de materiales, por ejemplo, polímeros conductores y no conductores, que pueden reducir el tamaño, peso y costo del accesorio de fluido. De la misma forma, estos materiales pueden comprender otros materiales, componentes y sus similares que son útiles para proteger al accesorio (y sus componentes eléctricos asociaos) de los problemas relacionados con ESD. Los detalles adicionales de estas y otras características de la invención se describen en conexión con las modalidades de un accesorio de fluido que se ¡lustra en las Figuras 2 a la 5 y que se describe a continuación. Antes de describir los detalles, y para desarrollar ciertos conceptos generales de la invención, sin embargo, se hace referencia a un diagrama esquemático de alto nivel de la Figura 1, en donde se ilustra una implementación ejemplificativa de un accesorio de fluido del tipo aquí contemplado.

Con referencia ahora a la Figura 1, y como un ejemplo no limitante, se observa que un accesorio 100 de fluido, hecho de conformidad con una modalidad de la invención, se puede ¡mplementar como parte de un sistema de inyección de combustible, como se encuentran en los vehículos automotrices. El accesorio 100 de fluido puede comprender un cuerpo 102 con un lado 104 de entrada, un lado 106 de salida y una trayectoria 108 de fluido que permite que un fluido, tal como combustible fluya entre ellos. El accesorio 100 de fluido también puede comprender un dispositivo 110 de detección que se comunica con la trayectoria 108 de fluido para permitir que el combustible interactúe con el dispositivo 110 de detección. Esta interacción puede permitir recolectar datos e información acerca del combustible, sin limitar, por ejemplo, la temperatura, presión, la velocidad de flujo, la química del combustible, así como otras propiedades consistentes con el combustible (y otros fluidos) del tipo descrito y contemplado aquí.

El cuerpo 102 del accesorio 100 de fluido se puede construir monolítico, como de una sola parte plástica extruida, o como elementos que se forman individualmente y se ensamblan juntos. En una modalidad, el cuerpo 102 puede comprender elementos que se construyen de diferentes materiales, como un elemento que puede comprender un material conductor y un elemento que puede comprender un material no conductor. Estos elementos se pueden acoplar juntos para proporcionar una trayectoria a tierra (no mostrada) a través del material no conductor. Esta trayectoria a tierra puede descargar los electrones que se acumulan en el material conductor, como se puede provocar por el flujo de fluidos en la trayectoria 108 de fluido. En un ejemplo, la trayectoria a tierra puede comprender un material conductor, el cual se incorpora dentro del elemento no conductor. Este material puede estar en la forma de una clavija o terminal metálica, que puede tener un extremo en contacto con el elemento conductor y un extremo acoplado a tierra. La tierra puede estar incluida en un dispositivo de enchufe, tal como un conector eléctrico acoplado con el cuerpo 102. Esta configuración puede ser particularmente conveniente ya que el uso de la trayectoria a tierra evita que las terminales de comunicación del conector eléctrico sean acortadas por las resinas conductoras que se pueden utilizar para proporcionar una trayectoria a tierra electrostáticas para aplicaciones que incluyen los fluidos eléctricamente conductores. Un ejemplo detallado de una configuración de tal terminal es provisto en conexión con la Figura 3, posterior.

El cuerpo 102 y/o cada uno de los elementos se puede formar de materiales conductores y no conductores, tal como polímeros conductores y no conductores, metales (por ejemplo, acero inoxidable) ás¡ como compuestos y cualquier combinación de los mismos. Los elementos se pueden recubrir con materiales que se pueden seleccionar por su compatibilidad con el fluido, y el medio de fluido, como es el caso con los materiales que tienen propiedades físicas y/o químicas que resisten la corrosión en ambientes cáusticos. Los procesos de fabricación ¡mplementados para fabricar los elementos del accesorio 100 de fluido incluyen la fundición, el moldeo, la extrusión, el maquinado (por ejemplo, torneado y pulido)) y otras técnicas que son apropiadas para formar los diferentes elementos y componentes del accesorio 100 de fluido, algunas de las cuales se describen aquí. Debido a que estos procesos, y los materiales que se utilizan por tales procesos son bien conocidos por las personas experimentadas en la técnica dentro de la técnica automotriz, no se proporcionarán detalles adicionales, a menos que tales detalles sean necesarios para explicar las modalidades y conceptos de los accesorios de fluido aquí contemplados.

Cuando la construcción del cuerpo 102 comprende múltiples elementos, también se contempla que el cuerpo 102 puede comprender características de conexión que se utilizan para acoplar los diferentes elementos. Esto puede incluir sujetadores mecánicos, tales como tornillos, adhesivos, soldaduras y sus similares. Estas características de conexión se pueden seleccionar para que también sean compatibles con la aplicación particular, tal como seleccionar materiales para adhesivos y soldaduras que son compatibles con altas temperaturas (por ejemplo, por arriba de 150°C) y altas presiones (por ejemplo, por arriba de aproximadamente 1000 psi), que pueden encontrar en el sistema 112 de inyección de fluido de la Figura 1.

Cada uno del lado de entrada 104 y del lado 106 de salida se puede configurar para acoplar tubería, tal como líneas de combustible con el cuerpo 102. Este acoplamiento puede incluir utilizar interfaces mecánicas tales como sujetadores roscados, abrazaderas de manguera, dispositivos con púas o afilados, así como dispositivos de conexión rápida, como los descritos después. Cada una de estas interfaces puede acoplar una porción de la línea de combustible para así asegurar la línea de combustible con el accesorio, y para permitir que el combustible viaje desde la línea de combustible y dentro de la trayectoria 108 de fluido del accesorio 100 de fluido. Las interfaces también están configuradas en forma operativa para retener la presión dentro de las diferentes líneas, así como para mantener las propiedades generales del combustible, tal como la presión que se requiere por el sistema de inyección de combustible.

Los sensores del tipo utilizados como el dispositivo 110 de detección se pueden configurar para detectar una variedad de propiedades, tales como las antes descritas, e incluyen, sin limitar la temperatura, presión, propiedades del flujo de fluido (por ejemplo, la velocidad de flujo), las propiedades químicas del fluido (por ejemplo, viscosidad, conductividad, niveles de contaminantes y composición química), entre muchos otros. Estos sensores pueden recolectar datos que se pueden procesar, transferir desde el accesorio 100 de fluido o manipularse de otra forma con diferentes propósitos como, optimizar el sistema 1 1 2 de inyección de combustible. Los sensores pueden incluir sondas que comprenden termistores, termoacoplamientos y otros dispositivos que responden a los cambios en la temperatura del fluido. Los sensores también pueden incluir sondas sensibles a la presión del fluido. Cualquiera de estas sondas se puede construir de elementos eléctricos discontinuos, combinaciones de elementos, tales como las combinaciones encontradas en circuitos eléctricos, asi como tecnolog ía de estado sólido y/o semiconductora , incorporada parcial o totalmente.

También, se contempla que las modalidades del accesorio 1 00 de fluido pueden comprender uno o más grupos de circuitos eléctricos, cada uno de ellos configurado para operar, en forma separada o en conjunto, con otros circuitos eléctricos, para monitorear las propiedades del fluido, tales como las propiedades aquí descritas. Los circuitos eléctricos que se utilizan para implementar las modalidades de la invención se pueden construir en una forma que interconectan una variedad de elementos eléctricos q ue comprenden, sin limitar, resistores, capacitores, transistores, líneas de transmisión e interruptores. También se pueden comunicar con otros circuitos (y/o dispositivos) q ue ejecutan funciones lógicas de alto nivel , algoritmos, así como procesan instrucciones de firmware y software. Los circuitos ejemplificativos de este tipo incluyen, sin limitar, arreglos de compuerta programables de campo ("FPGA") y circuitos integrados de aplicación específica ("AS IC"). Aunque todos estos elementos, circuitos y dispositivos funcionan en forma individual en una manera que las personas experimentadas en la técnica comprenden, su combinación e integración dentro de grupos y circuitos funcionales es lo que proporciona las modalidades de la invención que se describen aquí.

Aun con referencia a la Figura 1, y ahora para describir una implementación del accesorio 100 de fluido, el accesorio 100 de fluido se puede implementar como parte del sistema 112 de inyección de fluido. El sistema 112 de inyección de fluido puede comprender un motor 114 de combustión, un tanque 116 de combustible y una trayectoria 118 de fluido que acopla el motor 114 de combustión y el tanque 116 de combustible a través del accesorio 100 de fluido. La trayectoria 118 de fluido puede comprender una linea 120 de entrada de presión y una bomba 122 de baja presión, que bombea el combustible desde el tanque 116 de combustible a través de la línea 120 de entrada de baja presión y dentro de lado 104 de entrada del accesorio 100 de fluido. La trayectoria 118 de fluido también puede comprender una línea 124 de alta presión, una bomba 126 de alta presión y una línea 128 de salida de baja presión, la cual acopla la bomba 126 de alta presión con el lado 106 de salida del accesorio 100 de fluido.

En una modalidad del accesorio 110 de fluido, el dispositivo 110 de detección puede configurarse como parte de un bucle 130 de retroalimentación, que se puede formar de modo que los datos y la información recolectada por el accesorio 100 de fluido se utilice para modificar parámetros de otras partes del sistema 112 de inyección de fluido, por ejemplo, la bomba 122 de baja presión. El bucle 130 de retroalimentación puede comprender circuitos eléctricos, alambres y otros dispositivos que se pueden utilizar para transmitir señales desde el accesorio 100 de fluido. Estás señales pueden incluir los datos y la información recolectadas, así como otra señales que pueden cambiar la operación del sistema 112 de inyección de fluido, por ejemplo, al elevar o descender la presión del fluido que es recibido por la bomba 126 de alta presión. En un ejemplo, el bucle 130 de retroalimentación puede comprender dispositivos que pueden procesar los datos, tal como al comparar las propiedades medidas con un valor umbral predeterminado, por ejemplo, una presión mínima, una presión máxima, una temperatura mínima, y una temperatura máxima. En otro ejemplo, el accesorio 100 de fluido se puede configurar para procesar datos y para transmitir las señales a través del bucle 130 de retroalimentación a la bomba 122 de baja presión. Estas señales pueden corresponder a los combustibles deseados en la presión del fluido, un cambio deseado en la temperatura u otro combustible en algún parámetro que se modifica con base en las propiedades medidas y no medidas del combustible.

Con referencia ahora a las Figuras 2 y 3, se muestra una vista del ensamble de otra modalidad de un accesorio 200 de fluido. El accesorio 200 de fluido puede comprender un cuerpo 202, un lado 204 de entrada, un lado 206 de salida y una trayectoria 208 primaria de fluido que se extiende entre el lado 204 de entrada y el lado 206 de salida. El accesorio 200 de fluido también puede comprender un dispositivo 210 de detección y en una construcción, el dispositivo 210 de detección puede comprender un elemento 212 sensor, y un alojamiento 214 del elemento sensor con una trayectoria 216 secundaria de fluido que permite que el elemento 212 sensor se comunique con el fluido en la trayectoria 208 primaria de fluido.

Como se ilustra en el ejemplo de la Figura 2, y como se menciona brevemente antes, el cuerpo 202 puede comprender un alojamiento 218 no conductor y un alojamiento 220 conductor, que forma la trayectoria 208 primaria de fluido en el mismo. El alojamiento 218 no conductor puede comprender un extremo 222 sensor que tiene una cavidad 224 para alojar una o más terminales 226 conductoras, así como componente, tales como procesadores, (por ejemplo, ASIC), circuitos eléctricos y otros dispositivos de procesamiento que pueden facilitar la manipulación de los datos recolectados del fluido. La cavidad 224 puede comprender una abertura 228 de cavidad superior para recibir una cubierta 230, y una abertura 232 de cavidad inferior expuesta a la cavidad 224 para la trayectoria 208 primaria de fluido, como se describe con más detalle después. El alojamiento 218 no conductor también puede comprender un extremo 234 de receptáculo acoplado con las terminales 226 conductoras para así permitir que los datos y la información recolectados por el dispositivo 210 de detección sean transmitidos fuera del accesorio 100 de fluido, tal como por un alambre eléctrico (por ejemplo, cable coaxial), enchufe (por ejemplo, clavija de tres patas), conector (por ejemplo, conector coaxial) u otro dispositivo que está configurado operativamente para transmitir datos.

El alojamiento 220 conductor puede comprender una porción 236 de empalme con una abertura 238 expuesta a la trayectoria 208 primaria de fluido al ambiente (cuya descripción más detallada se puede obtener con referencia al ejemplo de los accesorios 400, 500 de fluido de las Figuras 4-5). La abertura 238 puede tener el tamaño, forma y pueden estar configurados para recibir al elemento 214 del elemento sensor para que el ajuste entre el alojamiento 214 del elemento sensor y el alojamiento 220 conductor quede herméticamente sellado y en una modalidad, el ajuste sea resistente a la presión del fluido en la trayectoria 208 primaria de fluido.

Las modalidades del accesorio 200 también pueden comprender un sello 240 que puede utilizarse para mejorar el ajuste, tal como el encontrado al utilizar una junta tórica o un dispositivo similar en una relación circundante con el alojamiento 214 del elemento sensor. El sello 240 puede construirse de materiales elastoméricos, metálicos o compuestos. Los materiales exactos para usarse como el sello 240 pueden seleccionarse con base en las propiedades y características del fluido, por ejemplo, la temperatura y la presión. De la misma forma, la construcción del sello 240, la abertura 238, el alojamiento 220 conductor y el alojamiento 214 del elemento sensor se puede seleccionar en forma separada, y/o junto con uno o más de otros componentes del accesorio 200, para asi, optimizar el funcionamiento del ajuste entre el alojamiento 214 del elemento sensor y el alojamiento 220 conductor. En un ejemplo, la abertura 238 pueden comprender una característica (no mostrada), tal como una glándula, costilla, anaquel u otra formación física que puede recibir por lo menos una porción del sello 240 y/o el alojamiento 214 del elemento sensor. En otro ejemplo, la característica se puede encontrar tanto en la abertura 238 como en el alojamiento 214 del elemento sensor.

En una modalidad del accesorio 200, el alojamiento 220 conductor puede comprender un dispositivo 242 de conexión con púas, y un dispositivo 244 de conexión rápida, que en el ejemplo presente, pueden estar dispuestos en el lado 204 de entrada del cuerpo 202. El dispositivo 242 de conexión con púas puede comprender púas, ranuras y/u otras características similares que se pueden integrar dentro del alojamiento 220 conductor, o puede estar dispuesto como parte del alojamiento 220 conductor. Estas púas están configuradas para asegurar una manguera (por ejemplo, la línea 128 de salida de baja presión de la Figura 1) con el alojamiento 220 conductor como para permitir el flujo de fluido desde la trayectoria 208 primaria de fluido y dentro de la manguera. Sellos adicionales, tales como juntas tóricas pueden estar dispuestos en forma anular alrededor de la circunferencia externa del dispositivo 242 de conexión con púas, tal como alrededor de una o más púas. Estas juntas tóricas pueden utilizarse para también asegurar, y para sellar la manguera y el dispositivo 242 de conexión con púas.

El dispositivo 244 de conexión rápida se puede configurar para asegurar mecánicamente la manguera (por ejemplo, la línea 120 de entrada de baja presión de la Figura 1) con el alojamiento 220 conductor al proporcionar, en un ejemplo, componentes móviles liberables que pueden acoplar una porción de la manguera. Estos componentes pueden deformar la manguera tal como al comprimirla, o apretarla para así, sellar la manguera y el alojamiento 220 conductor juntos. Puede ser conveniente, por ejemplo, que la manguera se deforme en tal manera que evite que la manguera sea extraída del alojamiento 220 conductor. Un ejemplo de un dispositivo apropiado para usarse como el dispositivo 244 de conexión rápida puede ser Genll Posi-Lock QC, desarrollado y comercializado por Cooper Standard Automotive de Auburn Hills, MI.

El extremo 222 sensor del alojamiento 218 no conductor se puede configurar para empalmarse con la porción 236 de empalme del alojamiento 220 conductor. Esta característica puede alinear la abertura 232 de cavidad inferior con la abertura 238 y, en una construcción particular, el accesorio 200 se ensambla para alinear la abertura 232 de cavidad inferior, la trayectoria 216 secundaria de fluido del alojamiento 214 del elemento sensor y la abertura 238. Esta alineación puede acoplar la cavidad 224 con la trayectoria 208 primaria de fluido. Cada uno del extremo 222 del sensor y la porción 236 de empalme pueden tener, por ejemplo, superficies que están construidas particularmente para empalmarse entre sí para construir en forma contigua el cuerpo 202. En una modalidad, se puede utilizar una soldadura para asegurar el extremo 222 sensor y la porción 236 de empalme en una manera que sella herméticamente el cuerpo 202. Esto es, los dos elementos se pueden asegurar de tal forma que sellen herméticamente la cavidad 224, la trayectoria 216 secundaria de fluido y la trayectoria 208 primaria de fluido. Además de los ejemplos antes descritos, la soldadura se puede construir con el uso de soldadura ultrasónica, soldadura láser y otros procesos de soldadura que son apropiados para usarse con plásticos y polímeros aquí contemplados.

Como se ilustra en la vista en sección transversal de la Figura 3, por lo menos una de las terminales 226 conductoras puede tener un cuerpo 246 de terminal con un extremo 248 en contacto con el alojamiento 220 conductor cuando se ensambla con el alojamiento 218 no conductor. El cuerpo 246 de terminal puede extenderse a través del alojamiento 218 no conductor. El cuerpo 246 de terminal puede acoplarse también a tierra o a otra conexión de disipación, para así, descargar electrones desde el alojamiento 220 conductor. En un ejemplo, el cuerpo 246 de terminal está conectado con una terminal correspondiente de un dispositivo de enchufe (no mostrado) el cual es recibido por el extremo 234 de receptáculo. Este dispositivo de enchufe puede proporcionar energía al accesorio 200 de fluido, intercambiar datos con el accesorio 200 de fluido y poner a tierra el accesorio 200 de fluido, todo ello se puede facilitar con una o más de las terminales 226 conductoras.

Otra modalidad de un accesorio 400 de fluido se ilustra en la Figura 4 y se describe a continuación. Los números similares se utilizaron para identificar componentes similares, entre los ejemplos de las Figuras 2 y 3, pero los números de la Figura 4 son incremento por 200 (por ejemplo, 200 es ahora 400). Como se puede observar, por ejemplo, el accesorio 400 de fluido puede comprender un cuerpo 402, un lado 404 de entrada, un lado 406 de salida, una trayectoria 408 primaria de fluido y un dispositivo 410 de detección. Los componentes adicionales del accesorio 400 de fluido posiblemente no sean descritos, más bien se hace referencia a los componentes específicos provista según sea necesario para explicar y describir las características y conceptos incorporados en el accesorio 400 de fluido de la Figura 4.

Esto es, y con un enfoque particular en el dispositivo 410 de detección del presente ejemplo, se observa que el elemento 412 de detección puede comprender alambres 450 de detección que se extienden desde la cavidad 424 dentro de la trayectoria 416 secundaria de fluido, a través de la abertura 432 de cavidad inferior. Aunque no se muestra en la ilustración de la Figura 4, se contempla que las modalidades del accesorio 400 de fluido pueden tener alambres 450 de detección de varias longitudes, tales como por ejemplo, longitudes que se extienden dentro de la trayectoria 408 primaria de fluido, longitudes que se extienden por la longitud de la trayectoria 416 secundaria de fluido y longitudes que se extienden a varias porciones de la trayectoria 416 secundaria de fluido. En una modalidad, los alambres 450 de detección pueden comprender un primer alambre 452 de detección, un segundo alambre 454 de detección, ambos acoplados con una o más de las terminales 426 conductoras ubicadas en la cavidad 424. Una gualdera 456 también puede incorporarse dentro o puede ser parte del alojamiento 414 del elemento sensor. La gualdera 456, que puede evitar que el fluido entre en la trayectoria 416 secundaria de fluido puede acoplarse con los alambres 450 de detección. En un ejemplo, los alambres 450 de detección se construyen de un material seleccionado paral que el primer alambre 452 de detección y el segundo elemento 454 de detección puedan recolectar datos de temperatura desde el fluido en la trayectoria 408 de fluido. Tal operación de los alambres 450 puede ser consistente con un termoacoplamiento, y/o un termistor, ya que estos dispositivos se describen y están contemplados dentro de la presente.

Al describir una implementación del accesorio 400 de fluido, las mangueras se pueden conectar con el lado 404 de entrada y el lado 406 de salida para permitir que el fluido (por ejemplo, combustible) fluya a través de la trayectoria 408 de fluido y en un ejemplo particular, desde el lado 404 de entrada hasta el lado 406 de salida. Conforme el fluido fluye en la trayectoria 408 de fluido, cierto volumen del fluido puede entrar en la trayectoria 416 secundaria de fluido del alojamiento 414 del elemento sensor para sí, hacer contacto con el elemento 412 de detección. Este conector provocará una respuesta en el elemento 412 de detección, tal como una señal, datos, información u otro indicador que responde a la propiedad particular que es monitoreada por el dispositivo 410 de detección. La respuesta se transmite, a través de las terminales 426 conductoras a un dispositivo de enchufe correspondiente (no mostrado) que se puede acoplar con el extremo 434 del receptáculo. El dispositivo de enchufe puede acoplarse con dispositivo, componentes y/o procesadores remotos del accesorio 400 de fluido.

Otra modalidad del accesorio 500 de fluido se ¡lustra en la Figura 5, en donde se utilizan número iguales para indicar componentes iguales entre las Figuras 4 y 5, excepto que los números se incrementan por 100 (por ejemplo, 400 es ahora 500). Aquí, también se observa que el accesorio 500 de fluido puede comprender un cuerpo 502, con un lado 504 de entrada, un lado 506 de salida, una trayectoria 508 primaria de fluido, y un dispositivo 510 de detección. Como se puede observar en el ejemplo presente de la Figura 5, el elemento 512 de detección puede comprender un dispositivo 558 de detección separado que está dispuesto en el alojamiento 514 del elemento sensor. El accesorio 500 de fluido también puede comprender un ensamble 560 de dispositivo de procesamiento que puede tener un conductor soporte 562 dispuesto en la cavidad 524, que está acoplado en forma eléctrica con una o más terminales 526 conductoras, y un procesador 564 tal como un ASIC que está acoplado con el conductor soporte 562 y con el dispositivo 558 de detección separado.

Los ejemplos del dispositivo 558 de detección separado puede incluir, pero no limitarse, a dispositivos con base de microprocesador-semiconductor, dispositivos con base en un sistema-microprocesador, dispositivos con base en un sistema microelectromecánico ("MEMS"), entre muchos otros. En un ejemplo, el dispositivo 558 de detección separado puede comprender un semiconductor piezo-resistivo que responde a la presión del fluido. En otro ejemplo, el dispositivo 558 de detección separado puede comprender una matriz de sensor de Presión Absoluta lateral-trasera ("BAPS") que puede ser provisto por General Electric de Fremont, CA.

En una modalidad del accesorio 500 de fluido, el dispositivo 510 de detección puede ensamblarse para que el dispositivo 558 de detección separado quede asegurado con una de las superficies del alojamiento 514 del elemento sensor. Este ensamble puede colocar al dispositivo 558 de detección separado cerca de la trayectoria 516 secundaria de fluido. Esta posición puede facilitar la comunicación entre el fluido en la trayectoria 508 y la porción respectiva del dispositivo 558 de detección separado. Esta porción de respuesta puede ser sensible a la propiedad, por ejemplo, presión del fluido en la trayectoria 508.

En vista de lo anterior, también se contempla que las modalidades de los accesorios de fluido que se describen y contemplan aquí, puedan comprender solos o en combinación, las características y conceptos aquí descritos. Por ejemplo, y con referencia a las modalidades 400, 500 de las Figuras 4 y 5, puede haber combinaciones de estos conceptos, las cuales se combinan con los dispositivos de procesamiento (por ejemplo, AISC) y los dispositivos den sensor (por ejemplo, el termistor, el termoacoplamiento, el sensor de presión) para así iniciar el alcance y espíritu de las modalidades de la invención. En una modalidad, el accesorio de fluido puede comprender un termistor que está acoplado con un ASIC. En otra modalidad, el accesorio de fluido puede comprender un termoacoplamiento que está acoplado con un ASIC. En otra modalidad, el accesorio de fluido puede comprender una combinación de los dispositivos de detección, tal como el termistor y el sensor de presión.

Se contempla que los valores numéricos, asi como otros valores que se describen aquí, sean modificados por el término "aproximadamente", ya sea expresado o se derive inherentemente por esta descripción. Como se utiliza aquí, el término "aproximadamente" define los límites numéricos de los valores modificados para así incluir, tolerancias, valores aproximados, e incluye los valores numéricos así modificados. Esto es, los valores numéricos pueden incluir el valor real como se expresa así como otros valores que pueden estar en decimales, en fracción u otros múltiplos de los valores reales indicados y/o descritos en esta especificación. .

La descripción escrita utiliza ejemplos para describir la invención, incluyendo el mejor modo y para permitir a las personas experimentadas en la técnica hacer uso y practicar la invención. El alcance patentable de la invención se define por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos contemplados por las personas experimentadas en la técnica. Tales ejemplos tienen la intención de encontrarse dentro del alcance de las reivindicaciones cuando tengan elementos estructurales que no difieran del lenguaje literal de las reivindicaciones o cuando incluyen elementos estructurales con diferencias insustanciales con el lenguaje literal de las reivindicaciones.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo (200) para conectar una pluralidad de tubos, caracterizado porque comprende: un alojamiento (216) no conductor que comprende un extremo (234) de receptáculo para recibir un dispositivo de enchufe; una trayectoria de tierra para conducir la carga al extremo de receptáculo (234); un alojamiento (220) conductor acoplado con la trayectoria (246) a tierra, el alojamiento (220) conductor comprende una primera trayectoria (208) de fluido para recibir un fluido, y una porción (236) de empalme asegurada con el alojamiento (216) no conductor, la porción (236) de empalme tiene una abertura (238) expuesta a la primera trayectoria (208) de fluido con el alojamiento (216) no conductor; un alojamiento (214) del elemento de detección dispuesto en la abertura (238), el alojamiento (214) del elemento de detección comprende un primer extremo abierto cerca del alojamiento (216) no conductor, un segundo extremo abierto cerca de la primera trayectoria (208) de fluido y una segunda trayectoria (216) de fluido extendida desde el primer extremo abierto y el segundo extremo abierto, la segunda trayectoria (216) de fluido recibe el fluido desde la primera trayectoria (208) de fluido; y un elemento (212) sensor expuesto al fluido en la segunda trayectoria (216) de fluido, el elemento (212) sensor recolecta datos acerca de la propiedad del fluido.

2. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un sello (240) en comunicación con el alojamiento (214) del elemento sensor y el alojamiento (220) conductor, en donde el sello (240) está configurado operativamente para mantener la presión del fluido en la primera trayectoria (208) de fluido.

3. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el sello (240) comprende un anillo anular en una relación circundante con el alojamiento (214) del elemento sensor, y en donde el anillo anular comprende una superficie externa dispuesta en comunicación sellada con la abertura (238) del alojamiento (220) conductor.

4. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la trayectoria a tierra comprende una terminal (246) conductora extendida a través del alojamiento (218) no conductor.

5. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (212) sensor comprende un alambre (450) con un extremo que responde a una propiedad del fluido.

6. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende por lo menos un elemento (564) procesador que está dispuesto en una cavidad (224) del alojamiento (218) no conductor, en donde el elemento (564) procesador está acoplado con el dispositivo (210) sensor para recibir los datos recolectados por el elemento (212) sensor.

7. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento (212) sensor comprende una matriz semi-conductora piezo-resistiva acoplada con el elemento (564) del procesador y en donde la matriz semi-conductora piezo-resistiva está dispuesta en una superficie del alojamiento (214) del elemento sensor cerca del primer extremo abierto.

8. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la matriz semi-conductora piezo-resistiva comprende un sensor de presión.

9. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un dispositivo (244) de conexión rápida dispuesta en un extremo (204) del alojamiento (220) conductor.

10. El dispositivo (200) de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una soldadura asegura la porción (236) de empalme del alojamiento (220) conductor con el alojamiento (218) no conductor.