CAMPO Y OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención, según se expresa en el título de esta memoria descriptiva, pertenece al campo de la mecánica. Específicamente al área de contenedores de líquidos. Particularmente se divulga un dispositivo para muestreo de líquidos que cuenta con la función de recolectar y almacenar una muestra de un líquido almacenado en un recipiente profundo, el cual debe ser analizado visualmente por un operador para verificar su pureza.

El dispositivo está previsto para que, a través de su uso, el operador pueda extraer el líquido almacenado en un recipiente profundo, por ejemplo, gasolina contenida en un taque cisterna subterráneo, sin entrar en contacto directo con dicho líquido. Las características propias del dispositivo divulgado permiten no sólo el muestreo seguro del líquido y su análisis visual, sino el vaciado del mismo a su contenedor de origen o a otro contenedor a través de un accesorio específicamente diseñado para tal propósito.

ANTECEDENTES

En el sector del transporte y almacenamiento de líquidos, una de las opciones de resguardo de grandes volúmenes de sustancias consiste en el uso de tanques cisterna, los cuales generalmente son depósitos bajo tierra cuyo acceso está restringido a los operadores debido a las condiciones de construcción y ubicación, además de que muchas veces los líquidos almacenados poseen propiedades nocivas para el ser humano; o como el en caso contrario, el acceso está restringido para salvaguardar ias condiciones de pureza e inocuidad del contenido.

De esta manera, brindar mantenimiento a dichos depósitos se vuelve algo complicado, ya que debe vaciarse el contenido para poder acceder al interior. Por ello, el servicio se realiza de manera programada, tomando en cuenta un periodo de tiempo razonable según las condiciones de trabajo del depósito. Sin embargo, en ocasiones el mantenimiento es realizado independientemente de las condiciones del depósito, cuando éste puede en realidad no necesitarlo o incluso requerirlo con anticipación debido a la mala calidad del contenido introducido. Entre las condiciones que se detectan y que alertan al operador de la necesidad de un servicio de mantenimiento se encuentran: la acumulación de sedimento o partículas flotantes, la formación de óxido en las paredes del tanque, la presencia de sustancias ajenas a la sustancia almacenada, entre otros. El problema radica en que pocas veces es posible conocer el estado real del interior del tanque y de su contenido, con el fin de tomar una decisión respecto a su mantenimiento.

Para solucionar esta problemática, el estado de la técnica nos presenta un conjunto de opciones que pudieran ser aplicables para conocer la situación actual del contenido del depósito, como las que se presentan a continuación.

El documento CN 104359709 presenta un dispositivo de muestreo de fluido. El dispositivo de muestreo de fluido comprende una base, un tubo recto, una válvula y un tubo de codo, estando dispuesto un canal en la base, la sección transversal del canal circular. El dispositivo tiene las características de que la instalación, desprendimiento y mantenimiento son fáciles. El documento CN104181011 describe un muestreador automático de separación de líquido que comprende un cuerpo de recipiente dispuesto verticalmente, en el que una pluralidad de partes inferiores estrechas está dispuesta en el cuerpo del recipiente a intervalos de arriba hacia abajo; los tubos de salida de líquido están provistos respectivamente de una válvula de muestreo; Todas las cavidades de separación de líquido están respectivamente e internamente provistas de una bola flotante hueca.

El documento US20160363226 señala un dispositivo de muestreo que utiliza dos válvulas de bola que pueden ser accionadas para tomar una muestra mientras se permite que el flujo continúe en una trayectoria de derivación en una tubería presurízada. Cuando una válvula de bola se cierra, puede capturar una muestra de líquido y gas que puede estar viajando en la tubería, entonces la muestra puede ser descargada a través de una salida de muestreo. La segunda válvula de bola puede ser accionada simultáneamente para abrir una vía de derivación mientras que la primera válvula de bola capta una muestra.

El documento RU0002589547 muestra una invención que recoge muestras de las válvulas colectoras de la cabeza del pozo de petróleo, y el fluido de muestreo de la tubería.

El documento JP2008286730 presenta un dispositivo para evitar que un líquido gotee fuera de una placa de reactivo, en un dispositivo para desarrollar un reactivo durante la unión para tratar una muestra con el reactivo, uniendo una placa de muestra a la placa de reactivo.

El documento RU02133021 describe un dispositivo que está destinado a la obtención de un volumen preciso de líquido muestreado desde un recipiente a prueba de fugas equipado con un dispositivo de unión al que se puede conectar el dispositivo propuesto. El dispositivo para tomar muestras de líquidos tiene una bola flotante colocada en la cámara de flotador cuyas dimensiones proporcionan su ajuste apretado en el agujero superior. Está hecho para tomar volúmenes precisos y definidos de líquidos lo que hace factible medir contenido de impurezas en líquido, su calidad y propiedades físicas.

El documento US5741464 señala un tubo de muestreo para usar en el muestreo de un líquido o fluido, en el que una única válvula está en el tubo, una bola móvil universal en el tubo y una salida de líquido o fluido en un extremo del tubo que tiene una abertura que define un orificio de salida.

El documento US4561315 presenta un aparato de muestreo de líquido para usar en el muestreo del líquido en un tubo de pozo para determinar los contaminantes de la superficie contenidos en el mismo; incluye un alojamiento tubular unitario formado para proporcionar un asiento de válvula en el mismo. Una bola, que se puede mover libremente dentro del tubo, se inserta para cooperar con el asiento de válvula para formar una válvula que permanece cerrada una vez que el tubo de muestreo se llena de agua.

El documento US9352882 describe un sistema de salida de fluido, aplicable para recipientes de sustancias líquidas. El sistema de salida de fluido tiene una abertura circular, en un extremo trasero de un tubo cilindrico, que tiene una cubierta de bola metálica extraíble que controla el flujo de líquido desde el recipiente. La cubierta de bola metálica desmontable puede ser fácilmente desalojada por un interruptor mecánico con el fin de dispensar líquido, y se mantiene firmemente en su sitio mediante imanes en un asiento de válvula de la abertura circular, cuando el sistema de salida de fluido está en una posición cerrada, para detener el flujo de líquido. El documento US8844743 señala un recipiente compresible tiene una tapa configurada para acoplarse con la misma. La tapa incluye una primera válvula, preferiblemente en forma de primer y segundo discos uno encima de otro, teniendo cada disco al menos un orificio a su través. La segunda válvula puede comprender una bola dentro de un tubo de sección cónica. La bola está diseñada para flotar sobre el líquido de manera que se evite que cualquier líquido que intente salir de la tapa del recipiente se cierre de la segunda válvula cuando el líquido fuerce la bola en acoplamiento con el tubo de sección cónica.

El documento MX/a/2016/008545 describe un sistema para analizar la producción de un pozo de petróleo, recibe muestras de fluidos de producción desde el pozo de petróleo de acuerdo con un programa de muestreo automático. Las muestras de fluido se reciben dentro de un cilindro de desgasificación y se separan en una fase líquida y una fase gaseosa, con la fase líquida automáticamente transferida a un cilindro de muestreo para el análisis de corte de agua. Una vez que la fase líquida ha sido transferida al cilindro de muestreo, un pistón dentro del cilindro de desgasificación automáticamente evacúa todo el fluido del cilindro para prepararse para recibir una muestra de fluido posterior desde el pozo de petróleo.

El documento MX/a/2012/012590 presenta una técnica que involucra el muestreo de los fluidos en un entorno de pozo. Un obturador expandible se construye con una capa de sello exterior. Al menos un drenaje de muestra se posiciona a través de la capa de sello exterior, y un elemento calentador se despliega en el al menos un drenaje de muestra. En una modalidad, el elemento calentador se despliega próximo a una superficie radialmente distante del obturador expandible. Además, un sensor de temperatura se puede posicionar próximo al, al menos, un drenaje de muestra para monitorear la temperatura en el entorno calentado por el elemento calentador.

El documento MX/a/2009/012725 describe un método para obtener muestras de fluidos de una formación subterránea incluye posicionar en una perforación una primera herramienta que tiene un calentador, de modo tal que el calentador está adyacente a una porción de la formación subterránea; calentar con el calentador la porción de la formación subterránea; mover la primera herramienta desde la perforación; posicionar en la perforación una segunda herramienta que tiene una sonda de muestreo, de modo tal que la sonda de muestreo está en contacto con una porción de la formación subterránea calentada por el calentador; y obtener, vía la sonda de muestreo, una muestra del fluido de la porción de la formación subterránea calentada por el calentador.

El documento US2016313222 señala un dispositivo de muestreo configurado para extraer una muestra de un fluido tal como un flujo de aceite. El dispositivo de muestreo tiene un canal de extracción para el fluido, un dispositivo de extracción de muestras configurado para presionar una muestra en el canal de extracción de muestras y una válvula de retención en el canal de extracción de muestras.

A pesar de las múltiples posibles soluciones presentadas para el problema anteriormente descrito, éstas conllevan dificultad y falta de practicidad en su uso. Además, los materiales utilizados para su construcción utilizan materiales que, de una u otra manera general chispas por fricción, característica que representa un gran riesgo como se ilustrará en el apartado de Modalidad Preferente de la Invención. Por ello, a la luz del estado de la técnica se presenta la invención aquí divulgada, que viene a solucionar los problemas de portabilidad y manejo, además de utilizar materiales seguros para el manejo de todo tipo de sustancias. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

FIGURA 1.- Vista isométrica de la pipeta de muestreo.

FIGURA 2.- Vista frontal de la pipeta de muestreo con las esferas en posición cerrada. FIGURA 3.- Vista frontal de la pipeta de muestreo con las esferas en posición abierta. FIGURA 4.- Vista frontal de la pipeta, con detalle en la agarradera de la cuerda.

FIGURA 5.- Vista frontal de la pipeta de muestreo con detalle en las esferas y topes superiores e inferiores en posición cerrada.

FIGURA 6.- Vista frontal de la pipeta de muestreo con detalle en la esferas y topes superiores e inferiores en posición abierta.

FIGURA 7.- Vista isométrica de la base, de manera que ilustra la posición del vástago. FIGURA 8.- Vista superior de la base, de manera que ilustra la posición del vástago. FIGURA 9.- Vista frontal de la base, corte transversal que ilustra la posición de la salida de la base.

FIGURA 10.- Vista frontal de la pipeta de muestreo y la base ensamblados, con corte transversal y detalle en la zona de ensamble.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente memoria técnica describe un dispositivo de muestreo para líquidos cuya función es tomar la muestra de un líquido contenido en un recipiente profundo y poder verificar la pureza de dicho líquido. El dispositivo de muestreo para líquidos comprende dos partes: una pipeta y una base para colocar la pipeta.

La pipeta a su vez comprende de un tubo transparente (1), dos esferas con diámetro menor al tubo transparente (2), dos topes (3a), una agarradera para cuerda (4) y una cuerda (5).

El tubo transparente (1) funciona como contenedor de líquidos; puede ser de cualquier perfil geométrico. Las esferas (2) tienen la característica de ser circunferencias perfectas que embonan en los extremos superiores de los topes.

Los topes (3a) poseen un diámetro exterior igual al diámetro interior del tubo transparente. Dichos topes comprenden un orificio (3d) en el centro que los atraviesa completamente y con un diámetro menor al de las esferas y una pluralidad de empaques (3b) que puedan sostener los topes al tubo y eviten el paso de líquidos. Los topes (3a) son del mismo perfil geométrico del tubo y tienen una muesca (3c) en los bordes superiores del orificio interior, donde puede sostener una esfera para sellar dicho orificio completamente. Los empaques (3b) de cada tope están situados alrededor de la pared interna del tubo. En la parte inferior del tubo se coloca uno de los topes con sus empaques para sellar el tubo, y una esfera.

En la parte superior del tubo se coloca la agarradera (4) para cuerda donde se amarra el tubo a la cuerda (5). Debajo de la agarradera (4) para cuerda se coloca otro tope (3a) con sus empaques (3b), de tal manera que pueda sostener la otra esfera (2) y esta tenga espacio para moverse entre el tope y la agarradera para cuerda.

La base para la pipeta comprende un cuerpo hueco (6a) diseñado para que el tubo transparente entre sin dificultad; debajo del cuerpo geométrico se encuentra una salida (6b) con la forma de la boca del recipiente profundo que contiene los líquidos a analizar. En el centro del cuerpo geométrico se coloca un vástago (7a) con un diámetro menor y una longitud mayor al del orificio interior de los topes, de tal manera que, al introducir el tubo en la base, el vástago entra en el orificio y levanta la esfera, liberando el líquido contenido en la pipeta.

MODALIDAD PREFERENTE DE LA INVENCION

En una modalidad preferente de la invención, el tubo transparente (1) tiene un perfil cilindrico y el material es a prueba de fricción para impedir la generación de chispas o calor, por ejemplo, PVC.

En otra modalidad preferente de la invención, las esferas (2) son circunferencias perfectas de resina acetálica, es decir, de un material que es a prueba de fricción para impedir la generación de chispas o calor.

En otra modalidad preferente de la invención, las esferas (2) son circunferencias perfectas de nitrilo, es decir, de un material que es a prueba de fricción para impedir la generación de chispas o calor.

En otra modalidad preferente de la invención, los topes (3a) tienen cada uno dos ranuras practicadas en la pared exterior de manera que los empaques (3b) se ajustan a ellas, evitando el paso de liquido entre el tubo y el tope, además de impedir que el tope se mueva de su posición. Los topes son también de un material que es a prueba de fricción para impedir la generación de chispas o calor.

En otra modalidad preferente de la invención, la agarradera comprende de una placa (4a) con dos orificios y una viga (4b). El tubo transparente tiene un par de orificios diametrales de tal manera que la viga (4b) los atraviesa. La viga sirve de soporte para la placa pasando a través de uno de los orificios de ésta, uniendo dicha placa (4a) con el tubo. En la parte superior de la placa se encuentra un segundo orificio que la atraviesa y sirve como un punto de amarre para la cuerda. La agarradera también está hecha de materiales que son a prueba de fricción para impedir la generación de chispas o calor.

En otra modalidad preferente de la invención, la cuerda (5) es de un material que es a prueba de fricción para impedir la generación de chispas o calor, por ejemplo, algodón.

En otra modalidad preferente de la invención, la base (6a) es de perfil cilindrico y el vástago (7a) se sostiene ai cuerpo de la base a través de una pluralidad de vigas de soporte (7b), dejando espacio entre ellas para que el líquido pueda pasar a través de la base y ser vaciado al recipiente profundo.

En otra modalidad preferente de la invención, la pipeta de muestreo de líquidos se utiliza para verificar visualmente la pureza de la gasolina contenida en el recipiente profundo sin la necesidad de que el operador tenga contacto con la gasolina de manera directa. Primeramente, el operador abre la boca del tanque de almacenamiento, toma la pipeta por la cuerda y la introduce en el tanque. Mientras la pipeta está bajando a través del recipiente profundo el tubo se va llenando del líquido contenido hasta que el tubo toca el fondo y con el mismo impacto las dos esferas bajan para sellar el tubo y evitar la salida del líquido. El operador saca completamente el dispositivo del tanque de almacenamiento y lo analiza visualmente en busca de partículas extrañas o ajenas a la composición natural del líquido. Una vez analizado el líquido, se monta la base en el recipiente donde se va a desechar o de vuelta al tanque de almacenamiento. Se inserta el tubo en la base de tal manera que el vástago de la base entre en el orificio del tope inferior, mueva la esfera y el líquido pueda salir al recipiente.