MXPA01010076A - Sistema de calibracion activado por presion para sensores quimicos. - Google Patents

Abstract

Se da a conocer un dispositivo para calibrar remotamente sensores de fuga. El dispositivo de calibracion de sensores de fugas incluye un deposito para almacenar un calibrante de fluido, un conducto en comunicacion de flujo con el deposito, una boquilla de salida, una fuente de suministro de aire, y un mecanismo de valvula. Una porcion del conducto define una camara de dosificacion para almacenar una cantidad medida del calibrante, y la boquilla de salida esta en comunicacion de flujo con la camara de dosificacion. La fuente de suministro de aire esta adaptada para presurizar la cantidad medida de calibrante almacenado en la camara de dosificacion. El mecanismo de valvula esta adaptado para expulsar la cantidad medida de calibrante almacenado en la camara de dosificacion hacia la atmosfera a traves de la boquilla de salida.

Description

SISTEMA DE CALIBRACIÓN ACTIVADO POR PRESIÓN PARA SENSORES QUÍMICOS Campo de la Invención La presente invención se refiere a un sistema de calibración para sensores químicos. De forma más específica, la presente invención se refiere a un dispositivo de calibración activado por presión que suministra una dosis medida de calibrante hacia la atmósfera desde una cámara de dosificación.

Antecedentes de la Invención Las instalaciones de manufactura, procesamiento y almacenamiento tales como las plantas químicas, refinerías y terminales de embarque incluyen comúnmente una vasta red de sistemas de tubería para transportar los productos originales o terminados a través de la instalación. Tales sistemas de tubería incluyen necesariamente un número de válvulas para controlar el flujo de material a través de la instalación. Muchos de los productos manejados en las plantas antes mencionadas son compuestos orgánicos volátiles peligrosos (VOC's).

Desafortunadamente, las válvulas utilizadas para controlar el flujo del material a través de las plantas experimentan típicamente una cierta cantidad de fuga indeseable referida como emisiones "fugitivas". Las emisiones fugitivas, las cuales son reguladas por la agencia de Protección ambiental (EPA), se presentan frecuentemente alrededor del empaque entre el vastago de válvula y el cuerpo de la válvula. Esas emisiones fugitivas deben ser monitoreadas a fin de cumplir con las regulaciones de emisión de EPA. En consecuencia, los detectores de fuga se colocan cerca de las válvulas, usualmente adyacentes a los vastagos de válvula propensos a la fuga u otras fuentes no puntuales, a fin de monitorear la velocidad de fuga. A fin de obtener lecturas precisas, los detectores de fuga deben calibrarse en una base periódica, lo cual debe lograrse comúnmente desde una ubicación remota. Un método de calibración de dichos detectores de fuga es expulsar una pequeña cantidad de calibrante adyacente al detector de fuga. La lectura del detector es comparada después con un estándar en base a datos empíricos o una tabla de búsqueda y el detector se ajusta en consecuencia.

Breve Descripción de la Invención De acuerdo con un primer aspecto de la invención, un dispositivo de calibración de sensor de fuga comprende un recipiente para almacenar un calibrante, un conducto en comunicación de flujo con el recipiente, una boquilla de salida, una fuente de suministro de aire y un mecanismo de válvula. Una porción del conducto define una cámara de dosificación para almacenar una cantidad medida del calibrante, y la boquilla de salida está en comunicación de flujo con la cámara de dosificación La fuente de suministro de aire está adaptada para presurizar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación. El mecanismo de válvula está adaptado para expulsar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación hacia la atmósfera a través de la boquilla de salida. De acuerdo con la modalidad preferida, un restrictor de flujo está dispuesto entre la cámara de dosificación y el recipiente. El restrictor de flujo puede ser una válvula de retención bi-estable. Alternativamente, el conducto puede incluir una porción adaptada para retener una segunda cantidad de calibrante, con la segunda cantidad de calibrante que es mayor que la cantidad medida de calibrante. La porción de conducto está colocada entre la cámara de dosificación y el recipiente y forma por tanto un restrictor neumático. El mecanismo de válvula incluye preferiblemente una primera válvula operable en forma remota colocada entre la cámara de dosificación y la boquilla de salida. El mecanismo de válvula incluye también de manera preferible una segunda válvula operable en forma remota colocada entre la fuente de suministro de aire y la cámara de dosificación. La primera válvula es desplazable entre una posición cerrada y una posición abierta. Cuando está en la posición cerrada, la primera válvula aisla la cámara de dosificación de la boquilla de salida. La segunda válvula es desplazable entre una posición cerrada y una posición abierta. Cuando está n la posición cerrada la segunda válvula aisla la fuente de suministro de aire de la cámara de dosificación. Una válvula de retención puede colocarse entre la cámara de dosificación y el recipiente, con la válvula de retención que es desplazable entre una posición abierta y una posición cerrada. La válvula de retención es desplazable hacia su posición cerrada en respuesta al movimiento de la segunda válvula hacia la posición abierta. La primera y segunda válvulas son preferiblemente válvulas operables en forma remota eléctrica y están operablemente conectadas a un controlador para operar en forma remota la primera y segunda válvulas. Preferiblemente, el controlador está adaptado para mover la primera válvula a la posición abierta durante un primer intervalo predeterminado, y para mover la segunda válvula a la posición abierta durante un segundo intervalo predeterminado. De manera preferible, el segundo intervalo es menor que el primer intervalo y ocurre durante el primer intervalo. El primer intervalo puede ser de aproximadamente 50 milisegundos, en tanto que el segundo intervalo puede ser de aproximadamente 10 milisegundos. Como una condición previa, el controlador puede mover la segunda válvula a la posición abierta durante un tercer intervalo predeterminado antes del primer y segundo intervalos. Esta condición previa reabastece la cámara de dosificación de modo más efectivo. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, un dispositivo de calibración sensor de fuga para suministrar una cantidad medida de material vaporizado a la atmósfera circundante comprende un recipiente para almacenar el material, una boquilla de salida, un conducto que proporciona comunicación de flujo entre el recipiente y la boquilla de salida, una fuente de presión y un sistema de válvula adaptado para comunicar la fuente de presión a la cámara de dosificación. El conducto incluye una primera porción que define una cámara de dosificación para almacenar la cantidad medida del material e incluye también una segunda porción colocada entre la cámara de dosificación y el recipiente. La segunda porción del conducto está adaptada para impedir el flujo de la cantidad medida hacia el recipiente. Mediante la operación del sistema de válvula, el dispositivo expulsa la cantidad medida almacenada en la cámara de dosificación a través de la boquilla de salida hacia la atmósfera. De acuerdo con otro aspecto de la invención, un dispositivo de calibración sensor de fuga incluye un recipiente para almacenar un calibrante fluido, y un conducto en comunicación de flujo con el recipiente de almacenamiento El conducto termina en una boquilla de salida e incluye una porción central que define una cámara de dosificación para almacenar una cantidad medida del calibrante fluido. El dispositivo incluye también una fuente de presión a fin de presurizar la cantidad medida almacenada en la cámara de dosificación, un sistema de válvula para aislar la cámara de dosificación de la atmósfera circundante, y un sistema de control operativamente conectado al sistema de válvula. De acuerdo con una modalidad preferida, el recipiente puede adaptarse para contener un calibrante de analito líquido, y la cámara de dosificación puede dimensionarse para alojar en la misma un volumen en el rango de dos (2) microlitros. El recipiente puede estar adaptado también para alojar en el mismo un calibrante de analito en una fase de vapor, en cuyo caso la cámara de dosificación puede dimensionarse para alojar en la misma un volumen en el rango de quinientos (500) microlitros. De acuerdo con un aspecto más de la invención, se proporciona un dispositivo para uso en un sistema de proceso que tiene material fluido que fluye a través de un conducto, de manera que el dispositivo expulsará una cantidad medida del material fluido hacia un sensor. El dispositivo comprende un puerto en comunicación de flujo con el conducto, con una porción del puerto que define una cámara de dosificación para almacenar una cantidad medida del material fluido. Una boquilla de salida está en comunicación de flujo con la cámara de dosificación, y una fuente de suministro de aire proporciona la presión a la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación. Se proporciona un mecanismo de válvula y está adaptado para expulsar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación hacia la atmósfera a través de la boquilla de salida. En consecuencia, la constitución del material de fluido puede determinarse mediante el sensor. Las ventajas y características adicionales de la presente invención se volverán evidentes para aquellos con experiencia en la técnica a la lectura de la siguiente descripción.

Breve Descripción de los Dibujos La Fig. 1 es una vista esquemática, parcialmente en sección, de un dispositivo de calibración sensor de fuga construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La Fig. 2 es una vista en perspectiva de una microválvula operable en forma remota para uso con un dispositivo construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención; La Fig. 3 es una vista despiezada en perspectiva de la microválvula mostrada en la Fig. 2; La Fig. 4 es una vista en planta superior alargada de un inserto de Teflón que tiene definido en el mismo la cámara de dosificación; La Fig. 5 es una vista en sección transversal alargada del inserto de Teflón tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Fig. 4; La Fig. 5A es una vista en sección transversal alargada similar a la Fig. 5 pero que ilustra un inserto de Teflón que tiene una porción cónica en el lado de entrada del inserto; La Fig. 6 es una vista en perspectiva alargada de una válvula de retención adaptada para uso con la presente invención; La Fig. 7 es una vista esquemática fragmentaria que ilustra la posición de la válvula de retención con respecto a la cámara de dosificación y el recipiente de calibrante; y La Fig. 8 es una vista esquemática, parcialmente en sección, similar a la Fig. 1 pero ensamblada de acuerdo con una segunda modalidad preferida de la invención.

Descripción Detallada de la Modalidad Preferida La modalidad descrita en la presente no está destinada a limitar la invención a la forma precisa detallada. En vez de ello, se ha seleccionado y descrito la modalidad a fin de permitir a aquellos con experiencia en la técnica seguir las enseñanzas de la presente invención. Haciendo referencia a la fig. 1 de los dibujos, un dispositivo de calibración sensor de fuga construido de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención está referido generalmente por el número de referencia 10. El dispositivo de calibración 10 está colocado de manera común estrechamente adyacente a una disposición de sensor de gas (no mostrada), la cual a su vez está colocada típicamente adyacente al sistema que se monitorea para fuga, tal como una válvula, un sistema de tubería o sello, o cualquier otra fuente de emisión potencial (no mostrada). El dispositivo 10 incluye un recipiente 12 que contiene una cantidad de calibrante analito 14, el cual es preferiblemente el mismos material que está desplazándose a través de la válvula u otro componente de sistema que se vaya a monitorear (no mostrado). Como se explica con mayor detalle a continuación, el calibrante analito 14 puede estar en una fase líquida o en una fase da vapor. El dispositivo 10 incluye un cuerpo o alojamiento 16 que tiene una pluralidad de conductos u orificios de intersección 18, 20 y 22. El alojamiento 16 está fabricado preferiblemente de acero inoxidable u otro material adecuado El orificio 18 incluye primera y segunda secciones 19, 21, respectivamente. El orificio 18 se extiende sustancialmente a través del alojamiento 16 y está en comunicación de flujo con el recipiente 12 y el orificio 20. El orificio 20 se extiende hacia el orificio 18 y está en comunicación de flujo con una boquilla de salida 24. De preferencia, la boquilla de salida 24 estará colocada estrechamente adyacente a la válvula (u otro componente de sistema) que se va a monitorear para fuga (no mostrada). Un orificio 26 conecta los orificios 18 y 20, y define una cámara de dosificación 28. De manera preferible, la cámara de dosificación 28 es de un volumen predeterminado. Por ejemplo, en el caso de que se utilice el calibrante de analito 14 en una fase líquida, el volumen de la cámara de dosificación 28 puede estar en el rango de 2 microlitros (2 X 10"6 centímetros cúbicos). En comparación, en el caso de que el calibrante de analito 14 se emplee en la fase de vapor, el volumen de la cámara de dosificación 28 puede estar en el rango de 500 microlitros (500 X 10'6 centímetros cúbicos). Pueden considerarse otros volúmenes, en tanto que la cámara de dosificación 28 almacene el volumen predeterminado de calibrante 14. La cantidad deseada o volumen del calibrante que se va a expulsar desde la boquilla de salida 24 puede seleccionarse en base a un número de factores, incluyendo el tipo, concentración, pureza y estado (es decir, líquido o vapor) del calibrante seleccionado, así como la temperatura, humedad, etc. del ambiente circundante, todo lo cual sería bien conocido por aquellos con experiencia en la técnica. La cantidad deseada de calibrante 14 que se va a expulsar puede incrementarse o disminuirse cambiando el volumen de la cámara de dosificación 28. Como se muestra en las figs. 1, 4 y 5, un orificio 30 conecta el orificio 22 con la cámara de dosificación 28, y una entrada de suministro de aire 32 intersecta el orificio 22. La entrada de suministro de aire está conectada a una fuente de aire presurizado (no mostrada), el propósito de la cual se explicará con mayor detalle a continuación. Preferiblemente, el aire es suministrado desde la fuente de suministro aproximadamente a 0.210 kg/cm2 manométricos. El dispositivo 10 incluye un mecanismo de valvulaje 34, el cual, como se explica con mayor detalle a continuación, está adaptado para expulsar una cantidad deseada de calibrante 14 desde la cámara de dosificación 28 a través de la boquilla de salida 24. La cámara de dosificación 28 incluye un extremo de entrada 36, un extremo de salida 38, y una porción intermedia 40 como se muestra en la fig. 5. El orificio 30 intersecta la cámara de dosificación 28 en la porción intermedia 40. Como se muestra en la fig. 5A, el extremo de entrada 36 del orificio 26 puede incluir alternativamente una porción ensanchada o cónica 37. Como se muestra en la fig. 8, una válvula de retención 39 está colocada en la porción 19 del orificio 18 generalmente adyacente al extremo de entrada 36 de la cámara de dosificación 28. Haciendo referencia a las figs. 6 y 7, la válvula de retención 39 incluye un alojamiento dimensionado para ser recibido en la porción 19 del orificio 21. La válvula de retención 39 incluye una placa o disco 43 que está dimensionado para ser recibido contra un asiento de válvula 45, y además incluye un resorte 47 para desviar el disco 43 hacia una posición normalmente abierta como se muestra en la fig. 7. Como puede verse en la fig. 7, la porción 19 del orificio 18 puede incluir un asiento anular 49, que permite que la válvula de retención 39 sea presionada en su lugar (por ejemplo, desde abajo cuando se ve la fig. 7). Cuando se activa un mecanismo de valvulaje 34 en la forma que se describe en detalle a continuación, la introducción de la presión de activación contra el disco 43 ocasiona que el disco 43 se mueva hacia arriba (como se ve en las figuras) de manera que el disco 43 se asienta contra el asiento de válvula 45. En consecuencia, se evita cualquier flujo del calibrante 14 hacia el recipiente 12. Se observará que la válvula de retención 39 es operada por tanto en forma automática en respuesta a la operación del mecanismo de valvulaje 34, y se comportará además como una válvula de retención bi-estable. Como se observará a partir de la fig. 7, la válvula de retención 39 está ubicada de preferencia ligeramente en alejamiento del extremo de entrada 36 del orificio 26 para definir una cámara 35. Se comprenderá que el volumen del recipiente 12 es preferiblemente mucho mayor que el volumen de la cámara de dosificación 28, a fin de facilitar el rápido reabastecimiento de la cámara de dosificación 28 después de que se ha expulsado la cantidad medida almacenada en la misma a través de la boquilla de salida. En la modalidad preferida, el volumen del recipiente 12 puede ser aproximadamente veinte (20) veces el volumen de la cámara de dosificación 28. Haciendo referencia nuevamente a las figs. 1, 2 y 3, el mecanismo de válvula 34incluye una primera válvula 42 colocada en la sección 21 del orificio 18. La válvula 42 incluye una punta 44 adaptada para cerrar el extremo de salida 38 de la cámara de dosificación 28. El mecanismo de válvula 34 incluye también una segunda válvula 46 colocada en el orificio 22 y que tiene una punta 48 adaptada para cerrar un extremo de entrada 50 del orificio 30. Cada una de las válvulas 42 y 46 es desplazable entre posiciones cerrada y abierta. Cuando la válvula 42 está en una posición cerrada, la válvula 42 aisla la cámara de dosificación 28 de la boquilla de salida 24. Cuando la válvula 42 está en una posición abierta, la cámara de dosificación 28 está en comunicación de flujo con la boquilla de salida 24. Cuando la segunda válvula 46 está en la posición cerrada, la válvula 46 aisla la entrada de aire 32 de la cámara de dosificación 28. Cuando la válvula 46 está en la posición abierta, la entrada de aire 32 está en comunicación de flujo con la cámara de dosificación 28. Preferiblemente, cada una de las válvulas 42 y 46 es una microválvula activada eléctricamente, operable en forma remota. De manera aún más preferible, cada una de las válvulas 42, 46 son operables en forma remota desde un sistema de control común 52. Haciendo referencia ahora a las figs. 2 y 3, se muestra la válvula 42. Se comprenderá que la estructura y operación de la válvula 46 es sustancialmente la misma. Sin embargo, solamente se describirán en detalle la estructura y operación de la válvula 42. La válvula 42 incluye un cuerpo 54, una bobina electromagnética 56, un par de piezas de polo magnético suaves 58, 60, un imán permanente de tierra rara 62 un aislante 64 y una armadura 66. El cuerpo de válvula 54, las piezas de polo 58, 60 y la armadura 66 son construidos preferiblemente utilizando acero inoxidable 17-4, en tanto que el aislante 64 está construido de acero inoxidable 316, de preferencia. El imán 62 está construido de manera preferible de Níquel Hierro Boro. Las válvulas 42 y 46 son válvulas operables de preferencia eléctricamente operables, que tiene una energía de activación de seis (6) voltios que extrae 250mA a 10 milisegundos. Pueden sustituirse otras válvulas adecuadas. Haciendo referencia ahora a las figs. 1 y 4, un inserto de Teflón® 68 puede utilizarse en la intersección de los orificios 18, 20 y 22. El inserto de Teflón 68 preferiblemente es moldeado por compresión utilizando técnicas conocidas, para tener definido en el mismo la cámara de dosificación 28 y el orificio 30. El uso de un inserto separado 68 facilita enormemente el proceso de fabricación permitiendo que el alojamiento 16 sea fabricado hasta un primer conjunto de tolerancias, en tanto que el inserto 68 se fabrica hasta un segundo conjunto de tolerancias, más estricto. El inserto 68 proporciona también un mejor sello en la punta 44 y 48 de las válvulas 42 y 46, respectivamente.

En la operación, cuando el dispositivo 10 está inactivo, las válvulas 42 y 48 están cerradas, y el calibrante 14 en el recipiente 12 es libre de fluir dentro de la cámara de dosificación 28 en virtud del hecho que la válvula de retención 39 está en una posición abierta. Cuando se desea activar el dispositivo 10, el sistema de control 52 abre primero la válvula 46, preferiblemente durante un período de 50 milisegundos. En tanto que la válvula 46 está abierta, el sistema de control 52 abre en seguida la válvula 42, lo cual permite que el aire presurizado desde la fuente de aire fluya a través de la entrada de aire 32. El incremento de presión resultante ocasiona que la válvula de retención 39 para desplazarla inmediatamente a su posición cerrada. El aire entrante actúa para desplazar la cantidad medida de calibrante 14 almacenado en la cámara de dosificación 28, ocasionando que la cantidad medida que se va a expulsar desde la boquilla de salida 24. En virtud de que la válvula de retención 39 se mueve a su posición cerrada a la introducción de la presión de activación, se evita cualquier flujo de calibrante 14 desde la cámara de dosificación 28 hacia el recipiente 12, y el calibrante 14 en la cámara de dosificación 28 es expulsado de la boquilla de salida 24. Después del intervalo deseado de 10 milisegundos, se cierra la válvula 42. Poco después, se cierra la válvula 46. Con la presión de activación cerrada, la válvula de retención 39 regresa a su posición abierta normal auxiliada por la fuerza del resorte 47, y el calibrante 14 es libre de fluir desde el recipiente dentro de la cámara de dosificación 28.

En el proceso, el calibrante expulsado 14 se mezcla con una cantidad conocida de atmósfera alrededor de una válvula del sistema de proceso (no mostrada) con el propósito de medir las emisiones de fuga desde la válvula. El sensor de fuga (no mostrado) puede calibrarse comparando la lectura de sensor obtenida para los datos empíricos, o mediante el uso de otros medios conocidos. Se observará que aquellos con experiencia en la técnica pueden tener la ventaja de usar el calibrador 14 en su estado de vapor. Cuando se usa un calibrante vaporizado 14 dentro del dispositivo 10, el potencial de derrame en cada una de las válvulas 42, 46 se reduce al mínimo, especialmente cuando el dispositivo 10 se usa en ambientes de alta temperatura. En caso de que se use un calibrante vaporizado, el sensor de fuga (no mostrado) puede calibrarse tomando en consideración la temperatura circundante y la presión de vapor del calibrante a fin de calcular la cantidad introducida de calibrante expulsado desde la boquilla de salida 24. Aquellos con experiencia en la técnica observarán también que, utilizando los mismos principios descritos hasta ahora en la presente, el dispositivo 10 actual puede emplearse a fin de probar de manera periódica la constitución o pureza de una sustancia que fluye a través de una tubería u otra conducción en un sistema de proceso industrial (no mostrado). En dicha aplicación, el recipiente 12 en comunicación de flujo constante con la sustancia que fluye a través de la tubería o sistema, y la boquilla de salida 24 se colocaría en estrecha proximidad a un sensor apropiado.

Haciendo referencia a la fig. 8, se muestra una segunda modalidad preferida en la que los elementos que son idénticos o similares a la modalidad antes descrita retendrán los mismos números de referencia, aunque incrementados por 100. Un dispositivo de calibración de sensor de fuga 110 incluye un recipiente 112 que contiene una cantidad de calibrante de analito 114. El dispositivo 110 incluye un cuerpo o alojamiento 116 que tiene una pluralidad de conductos de intersección u orificios 118, 120 y 122. El orificio 118 incluye una primera y segunda secciones 119, 121, respectivamente, y se extiende sustancialmente a través del alojamiento 116. El orificio 120 se extiende hacia el orificio 118 y está en comunicación de flujo con una boquilla de salida 124. Un orificio 126 conecta los orificios 118 y 120, y define una cámara de dosificación 128. La cámara de dosificación 128 almacenará un volumen predeterminado de calibrante 14, con la cantidad predeterminada o deseada que es determinada mediante el volumen interno de la cámara de dosificación 28. Un orificio 130 conecta el orificio 122 con la cámara de dosificación 128, y una entrada de suministro de aire 132 intersecta el orificio 122. La entrada de suministro de aire 132 está conectada a una fuente de aire presurizado, el cual es suministrado desde una fuente de suministro aproximadamente a 0.210 kg/cm2 manométricos. El dispositivo 110 incluye un mecanismo de valvulaje 134 que tiene una primera válvula 142 colocada en la sección 121 del orificio 118 y que tiene además una punta 144 adaptada para cerrar el extremo de salida 138 de la cámara de dosificación 128. El mecanismo de válvula 134 incluye también una segunda válvula 136 colocada en el orificio 122 y que tiene una punta 148 adaptada para cerrar un extremo de entrada 150 del orificio 130. El mecanismo de valvulaje 134 es operable en una manera similar a aquella descrita con respecto a la primera modalidad preferida. La cámara de dosificación 128 incluye un extremo de entrada 136, un extremo de salida 138, y una porción intermedia 140. El orificio 130 intersecta la cámara de dosificación 128 en la porción intermedia 140. El orificio 187 incluye una sección 139, con la sección 139 que está colocada adyacente al extremo de entrada 136 de la cámara de dosificación 128. La sección 139 tiene un diámetro mayor que el diámetro de la cámara de dosificación 128, de manera que la sección 139 funciona como una restricción neumática. Aunque el orificio 118 se muestra con dos secciones de diámetro diferente, el orificio 118 puede ser alternativamente de un diámetro uniforme, en tanto que el área de sección transversal de la sección 139 inmediatamente adyacente al extremo de entrada 136 de la cámara de dosificación 128 es significativamente mayor que el área de sección transversal de la cámara de dosificación 128. Esta diferencia del área de sección transversal asegura que el volumen de calibrante colocado en la sección 139 inmediatamente adyacente al extremo de entrada 136 de la cámara de dosificación 128 es significativamente mayor que el volumen de calibrante almacenado en la cámara de dosificación 128. Por consiguiente, en respuesta a la operación del mecanismo de valvulaje 134 y la introducción de la presión de activación del calibrante 114 almacenado en la cámara de dosificación 128, el calibrante 114 seguirá la trayectoria de menor resistencia neumática y por lo tanto será expulsado desde la boquilla de salida 124. Se comprenderá que en cualquiera de las modalidades antes descritas, el recipiente puede ser el sistema de tubería que contiene una corriente de proceso de un material fluido, y el dispositivo puede emplearse para muestrear en forma periódica la pureza o la constitución de la corriente de proceso expulsando una cantidad conocida del material fluido hacia un dispositivo sensor. Se comprenderá que la descripción anterior no limita la invención a los detalles antes proporcionados. Se contempla que pueden hacerse diferentes modificaciones y sustituciones sin apartarse del espíritu y alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (28)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de calibración de sensor de fuga, que comprende: un recipiente para almacenar un calibrante; un conducto en comunicación de flujo con el recipiente, una porción del conducto que define una cámara de dosificación para almacenar una cantidad medida del calibrante; una boquilla de salida en comunicación de flujo con la cámara de dosificación; una fuente de suministro de aire adaptada para presurizar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación; y un mecanismo de válvula adaptado para expulsar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación hacia la atmósfera a través de la boquilla de salida.

2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, que incluye un restrictor de flujo colocado entre la cámara de dosificación y el recipiente.

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el restrictor de flujo es una válvula de retención.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto incluye una porción adaptada para retener una segunda cantidad de calibrante, la segunda cantidad de calibrante que es mayor que la cantidad medida de calibrante, la porción de conducto que está colocada entre la cámara de dosificación y el recipiente.

5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de válvula incluye una primera válvula colocada entre la cámara de dosificación y la boquilla de salida, la primera válvula que es operable en forma remota.

6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de válvula incluye una segunda válvula colocada entre la fuente de suministro de aire y la cámara de dosificación, la segunda válvula que es operable en forma remota.

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de válvula incluye una primera válvula colocada entre la cámara de dosificación y la boquilla de salida, la primera válvula que es desplazable entre una posición cerrada y una posición abierta, la primera válvula en la posición cerrada que aisla la cámara de dosificación de la boquilla de salida, el mecanismo de válvula que incluye además una segunda válvula colocada entre la fuente de suministro de aire y la cámara de dosificación, la segunda válvula que es desplazable entre una posición cerrada y una posición abierta, la segunda válvula en la posición cerrada que aisla la fuente de suministro de aire de la cámara de dosificación.

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la primera y segunda válvulas son válvulas operables en forma eléctrica remota e incluyen además un controlador para operar de manera remota la primera y segunda válvulas.

9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el controlador mueve la primera válvula a la posición abierta durante un primer intervalo predeterminado y mueve ía segunda válvula a la posición abierta durante un segundo intervalo predeterminado, el segundo intervalo que es menor que el primer intervalo, el segundo intervalo que ocurre durante el primer intervalo.

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el primer intervalo es de 50 milisegundos y en donde el segundo intervalo es de 10 milisegundos.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el controlador mueve la segunda válvula a la posición abierta durante un tercer intervalo predeterminado, el tercer intervalo que ocurre antes del primero y segundo intervalos.

12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, que incluye una cámara de dosificación y el recipiente, la válvula de retención que es desplazable entre una posición abierta y una posición cerrada, la válvula de retención que es desplazada hacia la posición cerrada en respuesta al movimiento de la segunda válvula hacia la posición abierta.

13. Un dispositivo de calibración de sensor de fuga para suministrar una cantidad medida de material fluido a la atmósfera circundante, el dispositivo de calibración de sensor de fuga que comprende: un recipiente para almacenar el material fluido; una boquilla de salida; un conducto que proporciona comunicación de flujo entre el recipiente y la boquilla de salida, el conducto que incluye una primera porción que define una cámara de dosificación para almacenar la cantidad medida del material fluido, el conducto que incluye además una segunda porción colocada entre la cámara de dosificación y el recipiente, la segunda porción de conducto que está adaptada para impedir el flujo de la cantidad medida hacia el recipiente; una fuente de presión; y un sistema de válvula adaptado para comunicar la fuente de presión a la cámara de dosificación expulsando de esta manera la cantidad medida en la misma a través de la boquilla de salida hacia la atmósfera.

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el sistema de válvula incluye una primera válvula colocada entre la cámara de dosificación y la boquilla de salida, la primera válvula que es operable en forma remota.

15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el mecanismo de válvula incluye una segunda válvula colocada entre la fuente de presión y la cámara de dosificación, la segunda válvula que es operable en forma remota.

16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el sistema de válvula incluye una primera válvula colocada entre la cámara de dosificación y la boquilla de salida, la primera válvula que es desplazable entre una posición cerrada y una posición abierta, la primera válvula en la posición cerrada que aisla la cámara de dosificación de la boquilla de salida, el sistema de válvula que incluye además una segunda válvula colocada entre la fuente de presión y la cámara de dosificación, la segunda válvula que es desplazable entre una posición cerrada y una posición abierta en la posición cerrada que aisla la fuente de presión de la cámara de dosificación.

17. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la primera y segunda válvulas son válvulas operables en forma eléctrica y remota, y que incluye un controlador para operar de manera remota la primera y segunda válvulas.

18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el controlador está programado para mantener la primera válvula en la posición abierta durante un primer intervalo predeterminado y que está programado además para mantener la segunda válvula en la posición abierta durante un segundo intervalo predeterminado, el segundo intervalo que es menor que el primer intervalo, el segundo intervalo que ocurre durante el primer intervalo.

19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el primer intervalo es de 50 milisegundos y el segundo intervalo es de 10 milisegundos.

20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el controlador está programado para mantener la segunda válvula en la posición abierta durante un tercer intervalo predeterminado, el tercer intervalo que ocurre antes que el primer y segundo intervalos.

21. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el recipiente está adaptado para contener un calibrante líquido y en donde además el volumen de la cámara de dosificación es de aproximadamente 2 X 10"6 litros.

22. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el recipiente está adaptado para contener un calibrante vaporizado y en donde además el volumen de la cámara de dosificación es de aproximadamente 500 X 10"6 litros.

23. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, que incluye una válvula de retención colocada en la segunda porción del conducto, la válvula de retención que es desplazable entre una posición abierta y una posición cerrada, la válvula de retención que es desplazada hacia la posición cerrada en respuesta a la activación del sistema de válvula.

24. Un dispositivo de calibración de sensor de fuga, que comprende: un recipiente para almacenar un fluido calibrante; un conducto en comunicación de flujo con el recipiente de almacenamiento, el conducto que termina en una boquilla de salida y que tiene una porción central que define una cámara de dosificación para almacenar una cantidad medida del calibrante fluido; una fuente de presión para presurizar la cantidad medida almacenada en la cámara de dosificación; un sistema de válvula para aislar la cámara de dosificación de la atmósfera circundante; y un sistema de control operativamente conectado al sistema de válvula.

25. El sensor de fuga de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el sistema de válvula incluye una primera válvula que aisla la cámara de dosificación de la atmósfera y que incluye además una segunda válvula que aisla la fuente de presión de la cámara de dosificación.

26. El sensor de fuga de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la primera válvula está colocada entre la cámara de dosificación y la boquilla de salida, la primera válvula que es desplazable entre una posición cerrada que aisla la cámara de dosificación desde la atmósfera y una posición abierta, y en donde la segunda válvula está colocada entre la fuente de presión y la cámara de dosificación, la segunda válvula que es desplazable entre una posición cerrada que aisla la fuente de presión de la cámara de dosificación y una posición abierta.

27. El sensor de fuga de conformidad con la reivindicación 24, que incluye además una válvula de retención colocada en el conducto entre el recipiente y la cámara de dosificación, la válvula de retención que responde a la fuente de presión para evitar que la cantidad medida fluya hacia el recipiente.

28. Para uso en un sistema de proceso que tiene un material fluido que fluye a través de un conducto, un dispositivo para expulsar una cantidad medida del material fluido hacia un sensor, el dispositivo que comprende: un puerto en comunicación de flujo con el conducto, una porción del puerto que define una cámara de dosificación para almacenar una cantidad medida del material fluido; una boquilla de salida en comunicación de flujo con la cámara de dosificación; una fuente de suministro de aire adaptada para presurizar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación; y un mecanismo de válvula adaptado para expulsar la cantidad medida de calibrante almacenado en la cámara de dosificación hacia la atmósfera a través de la boquilla de salida; por lo que puede determinarse la constitución del material fluido mediante el sensor.