PT108396A - Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de contentor que contenha um fluido sob pressão - Google Patents

Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de contentor que contenha um fluido sob pressão Download PDF

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Nuno Vasco Pinho Andrade
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Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM EQUIPAMENTO PARA CONTROLO, MEDIÇÃO E COMUNICAÇÃO DE UMA GRANDEZA FÍSICA, MAIS ESPECIFICAMENTE A UM EQUIPAMENTO QUE PODE SER ADAPTADO A QUALQUER VÁLVULA DE UM CONTENTOR QUE CONTENHA UM FLUIDO SOB PRESSÃO, MAIS CONCRETAMENTE UM EQUIPAMENTO QUE PODE SER ADAPTADO A QUALQUER VÁLVULA DE UM CONTENTOR QUE CONTENHA UM GÁS OU LÍQUIDO SOB PRESSÃO. TEM UMA APLICAÇÃO PARTICULARMENTE VANTAJOSA NO DOMÍNIO GERAL DA MEDIÇÃO DA PRESSÃO E DO CAUDAL DE DÉBITO DE FLUIDOS, EM ESPECIAL DE FLUIDOS INDUSTRIAIS OU MEDICINAIS CONTIDOS EM GARRAFAS. O EQUIPAMENTO É COMPOSTO POR SUPORTE (2), SELECTOR ELECTROMECÂNICO (S1) CONSTITUÍDO PELO MANÍPULO DE DOSEAMENTO (S1.1) E PELO SUPORTE PARA O MANÍPULO DE DOSEAMENTO (S1.2) QUE INTEGRA O CIRCUITO ELECTRÓNICO PARA CONTROLO DO CAUDAL DE DÉBITO DO FLUÍDO, PELO SENSOR DE PRESSÃO PARA LEITURA DA PRESSÃO DE SAÍDA DO FLUIDO DO CONTENTOR E PELO SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE DADOS PARA PROCESSAMENTO DOS DADOS OBTIDOS PELO SELECTOR ELECTROMECÂNICO (S1) E PELO SENSOR DE PRESSÃO. ESTA INFORMAÇÃO PODERÁ SER VISUALIZADA NO MOSTRADOR (3) OU TRANSMITIDA REMOTAMENTE.

Description

DESCRIÇÃO
EQUIPAMENTO PARA CONTROLO, MEDIÇÃO E COMUNICAÇÃO DE UMA GRANDEZA FÍSICA DE CONTENTOR QUE CONTENHA UM FLUIDO SOB
PRESSÃO Âmbito da Invenção A presente invenção refere-se a um equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica, mais especificamente a um equipamento que pode ser adaptado a qualquer válvula de um contentor que contenha um fluido sob pressão, mais concretamente um equipamento que pode ser adaptado a qualquer válvula de um contentor que contenha um gás ou liquido sob pressão. A invenção tem uma aplicação particularmente vantajosa no domínio geral da medição da pressão e do caudal de débito de fluidos, em especial de fluidos industriais ou medicinais contidos em garrafas.
Esta invenção tem como objecto um equipamento cujo problema técnico consiste em um sistema electromecânico que permita a selecção de quantidades pré-fixadas de caudal, para ser utilizado em válvulas de contentores que contenham fluidos sob pressão.
Antecedentes da Invenção São conhecidas na técnica formas de controlar e medir a pressão de saída de um fluido contido em um contentor, nomeadamente através da ligação ao contentor de dispositivos externos, que tanto podem ser meios de aquisição da pressão de fluido, tais como sensores de pressão localizados dentro ou a jusante do contentor, quer meios de controlo do fluxo tais como reguladores de pressão ou reguladores de fluxo.
Contudo, estes equipamentos apresentam a grande desvantagem de não ser possível efectuar a medição de consumos e sua comunicação para posterior leitura, não garantindo assim a rastreabilidade do consumo.
De facto, em muitas aplicações, um mesmo contentor de fluido pode ser sucessivamente movido para diferentes lugares onde quantidades limitadas de fluido são consumidos. Este é o caso, por exemplo, das chamadas garrafas "gás nómadas" instaladas em ambulâncias ou utilizadas em situações especificas.
Em muitas destas situações é necessário saber a quantidade precisa de fluido consumido, não só necessária para procedimentos administrativos quer de facturação quer de rastreamento do consumo, como até para controlo da quantidade de fluido ainda disponível no contentor. Ora, esta informação não é garantida com os sistemas actuais.
No âmbito dos equipamentos que apresentam soluções para os problemas atrás referidos, podemos citar a patente FR2919376 que refere um " Sistema de válvula para garrafa de fluido sob pressão". Como complemento a este documento refiram-se as patentes FR2901873 e FR2901874 que mencionam "Dispositivo indicador de uma grandeza física".
Vantagens da Invenção
Como elementos diferenciadores dos dispositivos existentes, o equipamento apresenta a grande vantagem de ser um equipamento que pode ser acoplado a qualquer válvula disponível no mercado, sem que para isso seja necessário alterar a mesma, mantendo assim inalteráveis as características técnicas e de segurança do fabricante da válvula.
Apresenta ainda a vantagem de proporcionar um efeito técnico de maior robustez do equipamento comparativamente aos sistemas de selecção electrónicos pertencentes ao estado da técnica.
Breve Descrição dos Desenhos
Estas e outras características podem ser facilmente compreendidas através dos desenhos anexos, que devem ser considerados como meros exemplos e não restritivos de modo algum do âmbito da invenção. Nos desenhos, e para fins ilustrativos, as medidas de alguns dos elementos podem estar exageradas e não desenhadas à escala. As dimensões absolutas e as dimensões relativas não correspondem às relações reais para a realização da invenção. A figura 1 apresenta um diagrama de uma primeira forma de realização das diversas partes constitutivas do equipamento da invenção. A figura 2 apresenta um diagrama de uma segunda forma de realização das diversas partes constitutivas do equipamento da invenção. A figura 3 apresenta uma vista em perspectiva do suporte (2) e do selector electromecânico (Sl) do equipamento da invenção, pronto a ser montado numa válvula. A figura 4 apresenta uma vista em perspectiva do selector electromecânico (Sl), constituído pelo manipulo de doseamento (51.1) e suporte para o manipulo de doseamento (S1.2) . A figura 5 apresenta uma vista em perspectiva da parte fixa do selector electromecânico (Sl), constituída pelo suporte para o manipulo de doseamento (S1.2) que integra o circuito electrónico. A figura 6 apresenta uma vista superior do circuito electrónico (S1.3), composto por circuitos (Sl.3.1) que integram os pontos de contacto (Sl.3.1.1). A figura 7 apresenta uma vista em perspectiva da parte móvel do selector electromecânico (Sl), constituída pelo manipulo de doseamento, sendo observáveis os elementos sensitivos (51.1.1) e os entalhes (Sl.l.2). A figura 8 apresenta uma vista em perspectiva do equipamento da invenção sem o suporte montado numa válvula. A figura 9 apresenta uma vista do mostrador (3). A figura 10 apresenta uma vista em perspectiva do equipamento da invenção montado numa válvula.
Nas figuras são visíveis os seus diversos componentes e acessórios: - contentor (1), suporte (2), mostrador (3), sistema de transmissão remota (4), válvula de segurança manual (5), válvula de interligação mecânica (6), válvula mecânica regulável (7); selector electromecânico (Sl), manipulo de doseamento (51.1) , elementos sensitivos (Sl.1.1), entalhes (Sl.l.2), suporte para o manipulo de doseamento (S1.2), circuito electrónico (SI.3), os circuitos (Sl.3.1), pontos de contacto (Sl.3.1.1); - sensor de pressão (S2); - sistema de processamento de dados (S3).
Descrição detalhada de invenção A descrição seguinte, com referência aos desenhos anexos, é dada a titulo de exemplo não limitativo, na qual é explicada a invenção e como ela pode ser realizada. A presente invenção refere-se a um equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica, mais especificamente a um equipamento que pode ser adaptado a qualquer válvula de um contentor que contenha um fluido sob pressão, mais concretamente um equipamento que pode ser adaptado a qualquer válvula de um contentor que contenha um gás ou liquido sob pressão.
Os termos: "substancialmente horizontal", "substancialmente vertical", entendem-se como posições preferenciais para a realização da invenção, podendo a mesma funcionar em outras posições, e são as posições percebidas por um observador que observa o contentor colocado em uma posição vertical. É de notar que os termos são utilizados de modo intermutável em circunstâncias apropriadas e que as formas de realização da invenção aqui descritas são capazes de funcionar noutras orientações para além das aqui descritas ou ilustradas. 0 termo elemento sensitivo deve ser entendido como qualquer elemento capaz de detectar uma variação fisica ou química, nomeadamente mas não restrito a: imanes, materiais piezoeléctricos, sensores ópticos, sensores infravermelhos, sensores de pressão.
Numa primeira forma de realização, conforme a figura 1, a partir do contentor (1), existem sucessivamente os seguintes dispositivos: - uma válvula de segurança manual (5) para abertura e fecho do contentor (1); - uma válvula de interligação mecânica (6) com débito fixo, nomeadamente mas não restrito a 4 bar, para ligação a equipamentos existentes em estruturas, como por exemplo uma ambulância ou uma cama de hospital; - um sensor de pressão (S2) para leitura da pressão de saida do fluido do contentor (1); - uma válvula mecânica regulável (7) para saida do fluido, ligada ao manipulo de doseamento (Sl.l); - selector electromecânico (Sl) para controlo e identificação da posição do manipulo de doseamento (Sl.l) do contentor (1); - sistema de processamento de dados (S3) para processamento dos dados obtidos do selector electromecânico (Sl) e do sensor de pressão (S2); - mostrador (3) para apresentação local dos dados tratados pelo sistema de processamento de dados (S3); - sistema de transmissão remota (4) para transmissão remota dos dados tratados pelo sistema de processamento de dados (S3) .
Numa segunda forma de realização, conforme a figura 2, a partir do contentor (1), existem sucessivamente os seguintes dispositivos: - um sensor de pressão (S2) para leitura da pressão de saida do fluido do contentor (1); - uma válvula de segurança manual (5) para abertura e fecho do contentor (1); - uma válvula de interligação mecânica (6) com débito fixo, nomeadamente mas não restrito a 4 bar, para ligação a equipamentos existentes em estruturas, como por exemplo uma ambulância ou uma cama de hospital; - uma válvula mecânica regulável (7) para salda do fluido, ligada ao manipulo de doseamento (Sl.l); - selector electromecânico (Sl) para controlo e identificação da posição do manipulo de doseamento (Sl.l) do contentor (1); - sistema de processamento de dados (S3) para processamento dos dados obtidos do selector electromecânico (Sl) e do sensor de pressão (S2); - mostrador (3) para apresentação local dos dados tratados pelo sistema de processamento de dados (S3); - sistema de transmissão remota (4) para transmissão remota dos dados tratados pelo sistema de processamento de dados (S3) .
Conforme a figura 3 fazem parte do equipamento da invenção o mostrador (3), o suporte (2) e o manipulo de doseamento (Sl.l). 0 mostrador (3) encontra-se em uma posição substancialmente vertical montado em uma das superficies do suporte (2). 0 manipulo de doseamento (Sl.l) encontra-se em uma posição substancialmente horizontal montado em uma das superficies do suporte (2).
De acordo com a figura 4 o selector electromecânico (Sl) é constituído pelo manipulo de doseamento (Sl.l) e pelo suporte para o manipulo de doseamento (S1.2) que integra o circuito electrónico (S1.3). 0 circuito electrónico (S1.3) visível na figura 6 encaixa no suporte para o manipulo de doseamento (S1.2). 0 manipulo de doseamento (Sl.l) visível na figura 7, também irá ser inserido no suporte para o manipulo de doseamento (S1.2), sendo colocado imediatamente acima do circuito electrónico (SI .3) .
Conforme a figura 8, o manipulo de doseamento (Sl.l) encontra-se acoplado, através dos entalhes (Sl.l.2), à válvula mecânica regulável (7), permitindo que o caudal de fluido seja controlado por este manipulo de doseamento (51.1) . Dado que a cada um dos diversos entalhes existentes no manipulo de doseamento (Sl.l) corresponde um débito preciso previamente programado, pelo simples rodar do manipulo de doseamento (Sl.l) e do número de entalhes é possível saber qual o caudal a ser debitado.
Como visível na figura 7, dado que tanto os elementos sensitivos, (Sl.1.1) como os entalhes (Sl.l.2) fazem parte do manipulo de doseamento (Sl.l), a cada posição do manipulo de doseamento (Sl.l) corresponde a selecção de um entalhe (Sl.l.2) e de uma posição dos elementos sensitivos. (Sl.1.1) .
Estando o manipulo de doseamento (Sl.l) colocado em posição adjacente à do circuito electrónico (S1.3), os elementos sensitivos (Sl.1.1) ao entrarem em contacto com os pontos de contacto (Sl.3.1.1) dos circuitos (Sl.3.1) do circuito electrónico (S1.3) activam pelo menos um dos circuitos (51.3.1) do circuito electrónico (S1.3).
Em uma forma de realização da presente invenção em que os elementos sensitivos são imanes, através de um efeito electromagnético, esta activação é transmitida ao circuito electrónico (S1.3), que por sua vez a transmite à placa electrónica que integra o sistema de processamento de dados (S3) .
Dado que a cada posição do manipulo de doseamento (Sl.l) corresponde uma posição dos elementos sensitivos (Sl.1.1), a que corresponde a activação de uma combinação específica de circuitos (S.1.3.1) que compõem o circuito electrónico (S1.3), é possível ao sistema de processamento de dados (S3) determinar qual o valor do débito de fluxo.
Esta informação ficará então disponível para poder ser visualizada no mostrador (3) tal como mostra a figura 8, ou transmitida remotamente (4) por qualquer sistema de comunicação, nomeadamente mas não restrito a: Bluetooth, WiFi, GSM ou LTE.
Um sensor de pressão (S2) lê a pressão de saída do fluido do contentor (1) . Esta informação é transmitida ao circuito electrónico (S1.3), que por sua vez a transmite à placa electrónica que integra o sistema de processamento de dados (S3) . Esta informação ficará então disponível para poder ser visualizada no mostrador (3) tal como mostra a figura 8, ou transmitida remotamente (4) por qualquer sistema de comunicação, nomeadamente mas não restrito a: Bluetooth, WiFi, GSM ou LTE. É assim possível em cada momento, quer através de uma leitura local ou de uma leitura remota, saber qual o caudal de débito do fluído, a pressão de saída do fluido, bem como a quantidade de fluído ainda restante dentro do contentor (1).
Com base na informação recolhida e atrás referida, é possível através de cálculos efectuados no sistema de processamento de dados (S3) ou da sua exportação para um sistema externo de dados, saber o tempo de autonomia do contentor (1), efectuar a rastreabilidade dos diversos consumos, ou qualquer outra informação que através de um algoritmo possa ser disponibilizada.

Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica de um contentor que contenha um fluido sob pressão constituído por selector electromecânico (Sl), sensor de pressão (S2), sistema de processamento de dados (S3) caracterizado por ser constituído por: - selector electromecânico (Sl) que integra o suporte para o manipulo de doseamento (S1.2) que incorpora o manipulo de doseamento (Sl.l) e o circuito electrónico (S1.3) para controlo do caudal de débito do fluído do contentor (1); - sensor de pressão (S2) para leitura da pressão de saída do fluido do contentor (1); - sistema de processamento de dados (S3) para processamento dos dados obtidos pelo selector electromecânico (Sl) e pelo sensor de pressão (S2).
  2. 2. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o manipulo de doseamento (Sl.l) incluir elementos sensitivos (Sl.1.1).
  3. 3. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o manipulo de doseamento (Sl.l) incluir os entalhes (Sl.1.2) .
  4. 4. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o circuito electrónico (S1.3) ser composto por circuitos (SI.3.1) que integram os pontos de contacto (Sl.3.1.1) .
  5. 5. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o sistema de processamento de dados (S3) incluir um mostrador (3) para apresentação local dos dados.
  6. 6. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o sistema de processamento de dados (S3) incluir um sistema de transmissão remota (4) para transmissão remota.
  7. 7. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por o manipulo de doseamento (Sl.l) se encontrar acoplado através dos entalhes (Sl.l.2) à válvula mecânica regulável (7).
  8. 8. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por a cada posição do manipulo de doseamento (Sl.l) corresponder a selecção de um entalhe (Sl.l.2) e de uma dos elementos sensitivos (Sl.1.1).
  9. 9. Equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza fisica de um contentor que contenha um fluido sob pressão de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por o manipulo de doseamento (Sl.l) estar colocado em posição adjacente à do circuito electrónico (Si .3) .
  10. 10. Método de detecção da posição do manipulo de doseamento do equipamento para controlo, medição e comunicação de uma grandeza física de um contentor que contenha um fluido sob pressão reivindicado nas reivindicações anteriores caracterizado por: o débito ser seleccionado manualmente através do manipulo de doseamento (Sl.l); os elementos sensitivos (Sl.1.1) contactarem com os pontos de contacto (Sl.3.1.1) dos circuitos (Sl.3.1) do circuito electrónico (S1.3) activando pelo menos um dos circuitos (Sl.3.1) do circuito electrónico (S1.3 ) ; - através de um efeito físico, a activação do circuito (Sl.3.1) ser transmitida ao circuito electrónico (S1.3 ) ; a activação do circuito (Sl.3.1) transmitida ao circuito electrónico (S1.3) ser transmitida à placa electrónica que integra o sistema de processamento de dados (S3) ; o valor do débito de fluxo ser calculado pela informação de quais os circuitos (Sl.3.1) que se encontram activos; - a informação ser disponibilizada para visualização no mostrador (3) ou para transmissão remota (4). 09/11/2015
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