FERNÁNDEZ DE MENDIOLA QUINTANA, Jose Ignacio (Pol. Ali-Gobeo Vitoriabidea 10, Vitoria, E-01010, ES)
ARANBURU LEZKANO, Iñigo (Pol. Ali-Gobeo Vitoriabidea 10, Vitoria, E-01010, ES)
ALBARRÁN NAVARRO, Jose Angel (Pol. Ali-Gobeo Vitoriabidea 10, Vitoria, E-01010, ES)
FERNÁNDEZ DE MENDIOLA QUINTANA, Jose Ignacio (Pol. Ali-Gobeo Vitoriabidea 10, Vitoria, E-01010, ES)
ARANBURU LEZKANO, Iñigo (Pol. Ali-Gobeo Vitoriabidea 10, Vitoria, E-01010, ES)
| REIVINDICACIONES Ia.- Viscosímetro que comprende un depósito (4) de medida donde se introduce un fluido que se hace salir del depósito (4) por gravedad a través de un capilar (6) caracterizado porque presenta una bomba (3) que impulsa el fluido hacia el depósito (4) de medida que presenta una toma de presión (4.1.2) del sensor de presión diferencial (4.1) que mide la presión en el depósito y que permite a un microcontrolador (5.1) desactivar la bomba (3) una vez que se ha alcanzado una determinada presión máxima, medir el tiempo de vaciado del depósito (4) como el tiempo necesario para que la presión medida caiga desde un valor de presión de alta hasta un valor de presión de baja y calcular la viscosidad del fluido. 2a.- Viscosímetro según reivindicación 1 caracterizado porque presenta un sensor de temperatura (7) sumergido en el fluido cerca del fondo del depósito y que permite a un microcontrolador (5.1) medir la temperatura media del fluido durante el vaciado del depósito (4) 3a.- Viscosímetro según reivindicación 1 caracterizado porque el microcontrolador (5.1) se encuentra integrado en una tarjeta driver (5) que presenta un actuador (5.2) que activa la bomba (3) cuando se requiere que entre fluido en el depósito (4) y desactiva la bomba (3) cuando no es necesario que entre más fluido en el mismo (4) . 4a.- Viscosímetro según reivindicación 2 caracterizado porque aspira fluido de un tanque (1) por medio de la bomba (3) que hace pasar el fluido a través de un filtro (2) que puede estar aguas arriba o aguas abajo de la bomba. 5a.- Viscosímetro según reivindicación 2 caracterizado porque la tarjeta driver (5) presenta una fuente de alimentación (5.3) que alimenta al microcontrolador (5.1), al sensor de presión diferencial (4.1), y al resto de los componentes de la tarjeta driver (5), que son unos conectores para lectura de entradas analógicas entre las que se encuentran las entradas analógicas de temperatura (5.5) del fluido, y las salidas analógicas de la viscosidad (5.6) del fluido y de temperatura (5.7) del fluido y leds (5.8) para la indicación de alarmas relativas a fallos en la bomba (3) o bloqueo en el filtro (2), asi como fallo en los sensores de temperatura (7) . 6a.- Viscosímetro según reivindicación 2 caracterizado porque la tarjeta driver (5) presenta un puerto (5.9) de comunicaciones RS-232 con un PC para carga de programas y para la introducción ó modificación de parámetros . 7a.- Viscosímetro según reivindicación 2 caracterizado porque la tarjeta driver (5) presenta un pulsador para llevar a cabo un reset manual, activar la secuencia de medida de la viscosidad, y realizar su propia autocalibración . 8a.- Viscosímetro según reivindicación 2 caracterizado porque el fluido es fuel. 9a.- Viscosímetro según reivindicación 1 caracterizado porque el capilar (6) es intercambiable y el depósito (4) es desechable. 10a.- Viscosímetro según reivindicación caracterizado porque el capilar (6) está integrado sobremoldeado en un depósito (4) desechable. 11a.- Procedimiento para determinar la viscosidad de un fluido caracterizado porque consta de las siguientes etapas llevadas a cabo por un microcontrolador (5.1): • activación de una bomba (3) para la carga del fluido en un depósito (4) de medida, • lectura continua de la presión por medio de un sensor (4.1) de presión diferencial, • lectura continua de la temperatura por medio de un sensor de temperatura sumergido en el fluido, • desactivación de la bomba (3) cuando la presión ha alcanzado un valor máximo prefijado, • cálculo del tiempo de vaciado como el tiempo que tarda en caer la presión desde una presión inicial, o presión de alta, hasta una presión final, o presión de baja, de valores adecuadamente prefijados. • cálculo de la viscosidad del fluido y de la temperatura media del fluido durante el vaciado del depósito. 12a.- Procedimiento para determinar la viscosidad de un fluido según la reivindicación 11 caracterizado porque después de la etapa de cálculo de la viscosidad del fluido se lleva a cabo una etapa de actualización de dos variables obtenidas mediante salidas analógicas: temperatura (5.7) del fluido y viscosidad (5.6) . 13a.- Procedimiento para determinar la viscosidad de un fluido según la reivindicación 11 caracterizado porque se lee la temperatura del fluido durante la descarga del depósito (4), lo que permite calcular la temperatura media del fluido durante la descarga. |
DAD DE UN FLUIDO
DESCRIPCION
OBJETO DE LA INVENCION
La presente invención tiene por objeto un viscosimetro y un procedimiento que permite determinar la viscosidad de un fluido.
Debido a su especial configuración, el viscosimetro de la presente invención permite establecer de manera rápida el valor de la viscosidad del fluido en cuestión y la temperatura correspondiente a dicha viscosidad .
Para llevar a cabo esta medición, el viscosimetro está conectado a un microcontrolador que ejecuta todo un proceso de medida, calcula los valores de viscosidad y temperatura, genera unas señales de salida proporcionales a ellas y las envía a una unidad de control con una pantalla de visualización donde se muestran las variables anteriores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son sobradamente conocidos en el estado de la técnica los viscosímetros que determinan la viscosidad de un fluido en función del tiempo que tarda un depósito lleno de dicho fluido en vaciarse por medio de un capilar .
En los viscosímetros anteriores se mide visualmente el tiempo que tarda en bajar el nivel del fluido desde una altura máxima hasta una altura mínima por lo que no es posible automatizar proceso.
El viscosímetro de la presente invención solventa los inconvenientes anteriores al proporcionar un conjunto de sensores y componentes que permiten automatizar el proceso y determinar en todo momento las condiciones del fluido (temperatura y presión) dentro del depósito.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un viscosímetro automático que aspira fluido de un tanque, lo hace pasar por un filtro y a través de una bomba lo impulsa hasta un depósito de medida que descarga el fluido por gravedad a través de un capilar.
Esta bomba se encuentra conectada a un microcontrolador que presenta un actuador que activa la bomba cuando se requiere que entre fluido en el depósito y desactiva la bomba cuando no es necesario que entre más fluido en el mismo. El control del nivel del depósito se realiza sólo con la bomba sin necesidad de utilizar ninguna válvula que cierre la salida del depósito.
Tan pronto como se detiene la bomba comienza el vaciado del depósito que se lleva a cabo por gravedad a través de un capilar que está comunicado con el tanque del fluido sin necesidad de utilizar una válvula de cierre . depósito presenta una toma de presión conectada a un sensor de presión diferencial que permite al microcontrolador desactivar la bomba una vez alcanzada una presión máxima prefijada y calcular el tiempo de vaciado del depósito como el tiempo que trascurre en caer la presión desde una presión inicial (o presión de alta) hasta una presión final (o presión de ba a) .
El tiempo de vaciado se emplea para determinar la viscosidad del fluido, mediante una serie de algoritmos implementados en el microcontrolador.
Un sensor de temperatura sumergido en el depósito mide la temperatura del fluido a la entrada del capilar durante todo el proceso de descarga del depósito permitiendo conocer la temperatura media a la que se mide la viscosidad.
El microcontrolador y el sensor de presión se encuentran integrados en una tarjeta driver que presenta una fuente de alimentación que alimenta los componentes de la tarjeta driver, entre los que están una serie de conectores para lectura de entradas y salidas analógicas y salidas digitales de las variables medidas y leds para la indicación de alarmas preestablecidas.
En resumen, la invención se refiere a un viscosimetro que comprende un depósito de medida donde se introduce un fluido que se hace salir del depósito por gravedad a través de un capilar caracterizado porque presenta una bomba que impulsa el fluido hacia el depósito de medida que presenta una toma de presión del sensor de presión diferencial que mide la presión en el depósito y que permite a un microcontrolador desactivar la bomba una vez que se ha alcanzado una determinada presión máxima, medir el tiempo de vaciado del depósito como el tiempo necesario para que la presión medida caiga desde un valor de presión de alta hasta un valor de presión de baja y calcular la viscosidad del fluido.
El microcontrolador del viscosimetro determina la viscosidad y la temperatura del fluido mediante un procedimiento que consta de las siguientes etapas:
• activación de una bomba para la carga del fluido en un depósito de medida.
• lectura continua de la presión por medio de un sensor de presión diferencial,
• lectura continua de la temperatura por medio de un sensor de temperatura sumergido en el fluido,
• desactivación de la bomba cuando la presión ha alcanzado un valor máximo prefijado,
• contaje del tiempo de vaciado del depósito y
• cálculo de la viscosidad del fluido y de la temperatura media del fluido durante la descarga del depósito.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de planos, ilustrativos del ejemplo prefe ¬ rente y nunca limitativo de la invención.
La Figura 1 muestra un esquema del viscosimetro de la presente invención conectado al tanque de fluido y al driver de control.
La Figura 2 muestra una vista en planta del vis ¬ cosimetro de la presente invención. REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un viscosimetro que aspira fluido de un tanque (1) por medio de la bomba (3) que hace pasar el fluido a través de un filtro (2) que puede estar aguas arriba o aguas debajo de la bomba, donde en este ejemplo de realización preferente, el fluido es fuel.
Esta bomba (3) se encuentra conectada a un microcontrolador (5.1) integrado en una tarjeta driver (5) con un actuador (5.2) digital que activa la bomba
(3) cuando se requiere que entre fluido en el depósito (4) y desactiva la bomba (3) cuando no es necesario que entre más fluido en el mismo.
Un sensor de presión diferencial (4.1) integrado en una tarjeta driver (5) está conectado a dos tomas de presión, una dentro del depósito (4.1.2) y otra al aire (4.1.1). Este sensor de presión diferencial permite al microcontrolador (5.1) conocer en todo momento la altura del fluido dentro del depósito, desactivar la bomba (3) una vez que alcanzada una determinada presión, y comenzar el contaje del tiempo del vaciado del depósito
(4) como tiempo que trascurre en caer la presión desde un punto de presión alta hasta un punto de presión baja.
El vaciado del depósito (4) se lleva a cabo a través de un capilar (6) que está comunicado con el tanque (1) del fluido.
La tarjeta driver (5) presenta una fuente de alimentación (5.3) que al ser conectada a la red eléctrica (8) alimenta al microcontrolador (5.1), al sensor de presión diferencial (4.1), y al resto de los componentes de la tarjeta driver.
Estos componentes son unos conectores para lectura de entradas analógicas entre las que se encuentran las entradas analógicas de temperatura (5.5) del fluido y las salidas analógicas de viscosidad (5.6) y temperatura (5.7) del fluido y leds (5.8) para la indicación de alarmas relativas a fallos en la bomba (3) o bloqueo en el filtro (2), asi como fallo en unos sensores de temperatura (7) sumergidos en el depósito (4) .
La alarma relativa a fallos en la bomba (3) consiste en un sistema de detección en el que una vez activada la bomba (3) se activa un contador de tiempos (no mostrado) . Si en el tiempo máximo permitido para el llenado del depósito (4) no se ha alcanzado la presión máxima se detiene el proceso, se para la bomba (3) y se activa la alarma a través de un primer led.
La alarma relativa a fallos en el sensor de temperatura consiste en un sistema de detección en el que si el valor recibido está fuera de los limites especificados se activa la alarma a través de un segundo led .
La alarma relativa a fallos en el sensor (4.1) de presión diferencial consiste en un sistema de detección en el que si el valor de tensión producido por el sensor (4.1) está fuera de los limites especificados se activa la alarma a través de un tercer led.
Asimismo la tarjeta driver (5) presenta un puerto (5.9) de comunicaciones RS-232 con un PC para carga de programas y para la introducción ó modificación de parámetros .
La tarjeta driver (5) presenta un pulsador para llevar a cabo un reset manual, activar la secuencia de medida de la viscosidad, y realizar su propia autocalibración .
En este ejemplo de realización preferente, el capilar (6) es intercambiable y el depósito (4) es desechable, mientras que en otros ejemplos de realización, el capilar (6) está integrado o sobremoldeado en un depósito (4) desechable. El microcontrolador del viscosimetro determina la viscosidad y la temperatura del fluido mediante un procedimiento que consta de las siguientes etapas:
• activación de una bomba para la carga del fluido en un depósito de medida,
· lectura continua de la presión por medio de un sensor de presión diferencial, lectura continua de la temperatura por medio de un sensor de temperatura sumergido en el fluido,
• desactivación de la bomba cuando la presión ha alcanzado un valor máximo prefijado (presión máxima) ,
• descarga del fluido del depósito mientras el microprocesador mide la presión y la temperatura del fluido.
· cálculo del tiempo de vaciado como el tiempo que tarda en caer la presión desde una presión inicial, o presión de alta, hasta una presión final, o presión de baja, de valores adecuadamente prefijados.
· cálculo de la viscosidad del fluido y de la temperatura media del fluido durante el vaciado del depósito.
Después de la etapa de cálculo de la viscosidad del fluido se lleva a cabo una etapa de actualización de las salidas analógicas correspondientes a la temperatura (5.7) del fluido y a la viscosidad (5.6) del fluido.
No alteran la esencialidad de esta invención va- riaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limi ¬ tativa, bastando ésta para proceder a su reproducción por un experto.
Next Patent: DEVICE FOR PROTECTING DRINKS CANS