| RU2006134556A | 2008-04-10 | |||
| CN202177408U | 2012-03-28 | |||
| CN204679133U | 2015-09-30 | |||
| US3917174A | 1975-11-04 |
| 7 REIVINDICACIONES 1. Instrumento de medición de presión y caudal en manguera portagoteros no destructivo caracterizado porque presenta: - una pinza manométrica que permite abrazar la manguera y conectar el orificio de salida del gotero con el manómetro formando una cámara estanca gracias a la presión ejercida sobre los dos brazos de la pinza a modo tenaza. - un vaso de medición graduado, que posibilita la determinación del caudal con una sola mano. 2. Instrumento de medición de presión y caudal en manguera portagoteros no destructivo según reivindicación 1 en el que la pinza manométrica consiste en dos piezas rígidas (1) y (2), que disponen de una oquedad a modo de medio cilindro (3) de tal manera que dispuestas una sobre la otra generan un hueco con forma de cilindro elíptico (4). Este cilindro permite abrazar firmemente un tramo de manguera (5) en ei que se encuentra centrado un gotero con su orificio (6) orientado hacia arriba. Estas dos piezas quedan unidas entre si por un pasador (7) que se inserta en un eje de rotación (8) de tal manera que permite la apertura de las piezas (1) y (2) para poder introducir la manguera. La pieza superior (1 ) alberga una cámara (9) que conecta tres elementos: • el orificio de salida del agua del gotero (6) en la base de la cámara. ■ una rosca (10) para conexión de un manómetro, en la parte superior de ia cámara. • una toma (11) en el lateral de la cámara para conectarla con el microtubo (12) con el vaso de medición graduado. La estanqueidad de la cámara con la pared de la manguera se logra gracias a una junta tórica (13) que alberga la peza superior (1) en una ranura (14). La pieza superior (1) tiene un orificio (15) por donde no pasa la cabeza del tomillo (16) pero si su vástago, de tal manera.que al atornillarlo en la rosca (17) de la pieza inferior (2) mantiene la presión ejercida sobre la manguera de forma estable. Esto permite liberar las manos al operario. 3. Instrumento de medición de presión y caudal en manguera portagoteros no destructivo según reivindicación 1 en el que el vaso de medición graduado consiste en un recipiente (18) con una hendidura convergente (19) abierta en la pared de la parte superior del mismo. El extremo libre del microtubo flexible (12) que procede de la toma (11) se introduce en la hendidura (19) garantizando que quede aprisionado contra las paredes del recipiente. El vaso dispone de una rosca centrada en la cara externa inferior de su base (20) donde poder enroscar el extremo de una pica (21 ) lo que permite hincarlo en el suelo para ganar estabilidad frente al vuelco. La hendidura y la pica son los elementos que permiten liberar una mano del operario para controlar el cronómetro. El volumen útil del recipiente debe ser tal que permita recoger al menos el volumen emitido por el gotero durante un intervalo de 120 segundos. El interior del recipiente está graduado en proporciones de su volumen útil. |
INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DE PRESIÓN Y CAUDAL EN MANGUERA PORTAGOTEROS NO DESTRUCTIVO
SECTOR DE LA TÉCNICA
El riego por goteo es una técnica agrícola que permite distribuir el agua de forma localizada. Sobre el terreno se distribuyen mangueras con goteros insertados, denominadas laterales. Los goteros son emisores que insertados en la manguera liberan el agua a la atmósfera a muy bajo caudal, hasta un máximo de 4,44 - 10 -6 m 3 /s.
Un factor decisivo para regar de forma eficiente es lograr que todos los goteros emitan un caudal que esté dentro del rango determinado como objetivo del diseño hidráulico de la instalación.
Este concepto viene reflejado por el coeficiente de uniformidad del sistema (CU S ) siendo el valor ideal 100% (todos los goteros emiten el mismo caudal).
Determinar el CU S se debe hacer tras la recepción de una nueva instalación y es recomendable mantener una frecuencia anual e incluso adelantarla ante observaciones de irregularidad en el desarrollo del cultivo.
La única manera de calcular el CUs es midiendo los caudales y presiones de los goteros. Adjunto enlaces web de interés para conocer la metodología.
• https://www.portalfruticola.com/noticias/2016/03/04/como-med ir-la-uniformidad- de-riego-en-los-cultivos/
• http://scielo.sld.cu/pdf/rcta/v20n1/rcta07111.pdf
La medida de caudal y presión es muy laboriosa ya que se debe hacer en lodos los goteros que riegan a 16 plantas de cada unidad de riego. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Si bien no he encontrado dispositivos similares en los distintos buscadores de patentes, en la actualidad si existen dos dispositivos que se utilizan para determinar la presión. En lo referente a la medición del caudal de un gotero se utiliza únicamente un recipiente, una probeta y un cronómetro
Para determinar la presión se utiliza un manómetro con aguja hueca, La unión de estos dos elementos debe ser estanca y se logra gracias a la tuerca, donde enrosca el manómetro, que tiene el extremo opuesto a la parte punzante de la aguja. Unidos estos dos elementos, manómetro y aguja, se procede a tomar lecturas de presión. Para ello es necesario presionar manualmente hasta que la aguja perfore completamente el espesor de la pared de la manguera. La lectura se puede hacer gracias a que el agua entra por el hueco de la aguja hasta llegar al manómetro que nos dará el valor de la presión en el punto de la perforación. Al sacar la aguja queda un orificio que es necesario taponar.
La otra alternativa de medida de presión, es colocar una toma manométrica en el punto donde queremos hacer la lectura. Este elemento se pincha en la manguera y queda permanentemente colocado. Al insertar la aguja del manómetro por el orificio que tiene la toma manométrica forzamos la apertura de un cierre elástico, que permite el paso del cuerpo de la aguja hasta el interior de la manguera. Finalizada la lectura, se retira la aguja y el cierre elástico retorna a su posición de reposo, impidiendo la salida del agua por el orificio de la toma manométrica.
Para determinar el caudal, de forma simultánea se activa un cronómetro y se coloca un recipiente bajo el gotero. Se debe supervisar que toda el agua cae dentro del mismo. Frecuentemente la gota discurra por la manguera y acaba fuera del recipiente, lo que obliga a reiniciar el ensayo. Para evitarlo, se debe mantener la manguera cogida con ambas manos formando un valle para que la gota se desprenda de la manguera en el punto más bajo, donde pondremos el recipiente. Para finalizar el registro, simultáneamente se interrumpe el cronómetro y se retira el vaso. Se mide el volumen de agua mediante una probeta graduada o por peso, habiendo tarado previamente el recipiente. El caudal se desprende de la relación volumen recogido/tiempo transcurrido.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención consiste en un instrumento formado por dos elementos, una pinza manométrica y un vaso de medición graduado. La pinza manométrica permite generar una cámara estanca sobre la manguera portagoteros en la que vierte agua un gotero. En esta cámara existe una conexión para un manómetro y una apertura a la atmósfera que admite la inserción de un microtubo flexible que se acopla al vaso de medición graduado. Logramos asi tres objetivos:
1. En un único procedimiento medimos presión del lateral y caudal del gotero.
■ Para medir la presión del lateral se pinza con la mano el microtubo para presurizar la cámara estanca y poder hacer la lectura del manómetro cuando esté estabilizado.
• Para determinar el caudal se abre el microtubo y lo acoplamos en el vaso de medición con una mano mientras con la otra accionamos el cronómetro.
2. Poder hacer las mediciones en cualquier punto de la manguera donde exista un gotero
3. No ser destructiva ya que no hay que perforar la manguera portagoteros.
El fundamento físico del invento consiste en anular la velocidad de salida del agua por el gotero y con ello anular la pérdida de carga entre la entrada del agua al gotero y su salida.
El cierre estanco genera un incremento de presión en la cámara a medida que esta se llena con el agua que sale del gotero hasta alcanzar la presión intema de la manguera.
En ese equilibrio de presiones el agua deja de circular, su velocidad es cero, y con ello la pérdida de carga se anula. La lectura de presión que refleje el manómetro será igual al del agua que circula por la manguera en ese punto.
El vaso de medición graduado se concibe para facilitar la medición del caudal. Tras la lectura de la presión se abre el microtubo flexible, y con ello la salida de la cámara a la atmósfera.
El agua se conduce mediante un microtubo al vaso de medición. El vaso está diseñado para poder operar con una sola mano, ya que es necesario utilizar simultáneamente un cronómetro. Para ello tiene un enganche rápido para sujetar el microtubo al vaso y una pica para hincarlo en el suelo y asi evitar derrames accidentales.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
El instrumento se compone de dos elementos, una pinza manométrica (figurasl, 2, 3, 4" y 4b) y un vaso de medición graduado (figuras 5. 5 a ).
La pinza manométrica está formada por dos piezas (1 ) y (2), cada una de ellas con un vaciado, desplazado hacia uno de los extremos con forma de medio cilindro (3) desarrollado en el sentido transversal a su eje longitudinal.
Las dos pezas se colocan una sobre la otra para generar un volumen de un cilindro elíptico hueco (4) que permite abrazar la manguera (5). Estas dos piezas quedan unidas entre si por un pasador (7) que se inserta en el eje de rotación (8).
La pieza superior alberga la cámara (9) que comunica ei punto de descarga del gotero (6) con la tuerca (10) preparada para la conexión del manómetro y con la conexión del microtubo flexibe (11 ) como salida libre a presión atmosférica que podemos bloquear a voluntad.
Para sellar la referida cámara (9) con la pared exterior de la manguera (5) haremos un ranurado (14) que permite insertar una junta tórica (13). Para hacer la lectura el orificio del gotero (6) se centra con respecto a la junta tórica (13). El cierre de la cámara se logra gracias a ia fuerza que se ejerce al presionar las dos piezas a modo de brazos de una tenaza. Con la finalidad de mantener la presión ejercida por la mano se incorpora un tonillo loco (16) en uno de los brazos que permite atornillarlo en una tuerca (17) en el brazo contrario manteniendo asi la presión. De esta manera quedan liberadas las dos manos del operario.
Una vez hecha la lectura de presión se abre el microtubo y se engancha en la hendidura (19) del vaso de medición graduado (18). La hendidura convergente facilita la sujeción del microtubo al vaso. Su colocación y retirada con una sola mano permite simultanear la activación y parada del cronómetro. El vaso dispone de una rosca centrada en la cara extema inferior de su base (20) donde poder enroscar el extremo de una pica (21 ) lo que permite hincarlo en el suelo para ganar estabilidad frente al vuelco. La graduación del vaso de medición, cada 0,00005 m 3 , permite parar el cronómetro en el volumen deseado y asi poder calcular el caudal del emisor como la relación entre volumen/tiempo.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1 Muestra una vista en perspectiva de la pinza manométrica.
Figura 2.- Muestra una vista en planta de ia pinza manométrica.
Figura 3.- Muestra una vista lateral de la pinza manométrica.
Figura 4 a.- Muestra una sección longitudinal centrada de la pinza manométrica.
Figura 4 b - Muestra una sección transversal centrada respecto a la junta tórica de la pinza manométrica.
Figura 5.- Muestra una vista lateral del vaso de medición graduado.
Figura 5 a - Muestra una vista superior del vaso de medición graduado.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A titulo de ejemplo, se representa un caso de realización práctica del instrumento de medición de presión y caudal en manguera portagoteros no destructivo, objeto del presente Modelo de Utilidad. Los dos elementos que lo componen son la pinza manométrica y el vaso de medición graduado.
La pinza manométrica está constituida por una cámara que mediante accionamiento de dos brazos a modo de tenaza que oprime la manguera de riego contra una junta tórica que rodea el orificio de un gotero. La cámara desemboca en un manómetro que nos permite conocer la presión de la manguera una vez se estabilice la presión. La cámara tiene otra salida que conecta con un microtubo flexible hasta el vaso de medición graduado. Una hendidura convergente en la parte superior del vaso de medición graduado resuelve la sujeción del microtubo para garantizar el vaciado dentro del vaso.
Adicionalmente tiene una pica en la base del vaso de medición graduado para garantizar que se pueda hincar en el suelo. El volumen del vaso se marca en su interior con incrementos de 0,00005 m 3 hasta de 0.0002 m 3 .
APLICACIÓN INDUSTRIAL
Se fabricará el instrumento de medición de presión y caudal en manguera portagoteros no destructivo con materiales apropiados a sus elementos y componentes, en material de plástico, PETG o metálico. El pasador (7) es un tomillo cincado, con cierre mediante tuerca de seguridad. La junta tórica (13) es de goma, teniendo buenos resultados con un espesor de 0,0026 m y un diámetro exterior de 0,016 m. Ei microtubo (12) es de PVC flexible de 0,007 m de diámetro interior y 0,01 m diámetro exterior, siendo suficiente una longitud de 1 m.
Next Patent: MOORING SYSTEM