CELDA

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA TÉCNICO Y CAMPO DE APLICACIÓN

El campo de aplicación del presente dispositivo se delimita al área de los procesos químicos, electrometalurgia, petroquímica, entre otros relacionados. El problema técnico que la presente invención resuelve se refiere a lograr un dispositivo que mida el nivel de un fluido, que sea removible y mida de manera robusta, confiable y eficaz el nivel y temperatura de fluidos con alta concentración de solutos en su interior, fluidos corrosivos en especial los que se manejan en los procesos de electro- obtención.

En general, los fluidos con características corrosivas y con altas concentraciones de solutos en su interior sus niveles y temperatura no pueden ser medidos de manera sencilla con nivelómetros o medidores de nivel comunes porque las medidas se ven interferidas por los solutos en suspensión o por el mismo movimiento del líquido en el proceso de operación o por la corrosividad del fluido, independientemente de los materiales que utilicen, estos equipos tenderán a desgastarse rápidamente por abrasión y corrosión. i Ya bastante conocidos por la técnica son los diferentes tipos de equipos nivelómetros o medidores de nivel equipos y sus principios de funcionamiento. En general, la clasificación de estos equipos se basa en sus principios de operación. En primer lugar, están los equipos que operan de forma directa, tales como las varillas, donde una varilla o regla graduada se introduce dentro del depósito, donde la determinación del nivel se efectúa por la lectura directa en donde la varilla esta mojada por el líquido en un tanque abierto a presión atmosférica. También dentro de esta categoría de equipos encontramos los equipos de cinta y plomada utilizados en depósitos más profundos o pozos. Por último, están los visores de vidrio los cuales consisten en un tubo de vidrio con su extremo inferior conectado al tanque generalmente mediante tres válvulas (dos de cierre de seguridad en los extremos del tubo, para impedir el escape del líquido en caso de rotura del cristal y una de purga) y funciona bajo el principio de vasos comunicantes. En segundo lugar, se puede mencionar la medición por presión hidrostática, donde existen los manómetros asociados a la parte inferior del tanque, donde el manómetro mide la presión debida a la altura de líquido que existe entre el nivel del tanque y el eje del instrumento. También bajo este principio existen los dispositivos de burbujeo, donde mediante un regulador de caudal se hace pasar por un tubo (sumergido en el depósito hasta el nivel mínimo), un pequeño caudal de aire o gas inerte hasta producir una corriente continua de burbujas, donde la presión requerida para producir el flujo continuo de burbujas es equivale a la medida de la columna de líquido. (Este es el sistema más utilizado para líquidos corrosivos). Igualmente puede utilizarse bajo el principio mencionado anteriormente, otro tipo de equipo llamado transmisor hidrostático el cual consiste en un diafragma en contacto con el líquido del tanque, que permite medir la presión hidrostática en un punto del fondo del tanque, donde para un tanque abierto, esta presión es proporcional a la altura del líquido en ese punto y a su peso específico.

Finalmente, en tercer lugar, el nivel puede medirse en base a las características eléctricas de un líquido, por ejemplo, con un medidor conductivo que consiste en uno o vahos electrodos y un relé eléctrico o electrónico que es excitado cuando el líquido moja a dichos electrodos. Este tipo de equipos se usa como alarma o control de nivel alto y bajo. Otro tipo de tecnología que utiliza el principio anteriormente mencionado es un medidor led, el cual está compuesto por un cable multipar de 3 pares y 6 hilos conectados a un indicador de nivel, donde uno de estos cables lleva adosado una plomada en su extremo y debe tener el largo suficiente para alcanzar el fondo del estanque, los 5 restantes se deben cortar a tramos equidistantes unos de otros y pelarse en la punta. Dado que estos cables son sensibles al contacto del agua, transmitirán una señal al indicador que mostrará mediante luces Led cada uno de los niveles alcanzados. Otro par de sistemas utilizados bajo el principio de las características eléctricas de un líquido son los medidores capacitivos y los medidores ultrasónicos.

En general el presente dispositivo desarrollado se basa en el principio de la medición por presión hidrostática, más específicamente a través del movimiento del líquido sobre un sensor de presión directo y su corrección sobre un sensor de presión atmosférica.

También los nivelómetros que operan con el principio hidrostático, como los presentados anteriormente, poseen una gran desventaja cuando se enfrentan a líquidos corrosivos o con una alta cantidad de solutos en suspensión o disueltos porque los dispositivos se degradan frente a la alta corrosividad o pueden obstruirse, el dispositivo del presente desarrollo en cambio mantiene una alta precisión y robustez en la medida de nivel frente a las condiciones señaladas.

Por otro lado, el desarrollo de la técnica como se mencionaba previamente ha logrado que en la actualidad se puedan encontrar en el mercado nivelómetros que operan por medición por presión hidrostática, cuya imprecisión es menos sensible a los fluidos no corrosivos o que no poseen sólidos suspendidos en el fluido, pero con confiabilidades y robusteces aún muy inferiores cuando son cambiadas estas condiciones.

Otro problema técnico es el ambiente en el cual deben trabajar estos sensores de nivel, ya que, deben ser lo suficientemente robustos para soportar la corrosión del electrolito que contiene por el ambiente ácido en donde se desenvuelven. Una forma de resolver el problema técnico consiste en la medición de diferenciales de presión en forma directa a través de un sensor de presión directamente sumergidos en el líquido y la medida una medida presión atmosférica, con la posterior corrección de estos valores a través de la temperatura del fluido. Este diferencial presiones es analizado a través de la ecuación de Bernoulliy por medio del algoritmo presentado posteriormente se logra la medición del nivel de líquidos corrosivos con altos sustratos suspendidos o disueltos en tiempo real y su temperatura. Estos datos luego se transmiten inalámbricamente o en forma directa para poder hacer correcciones en la operación de los equipos que estén recibiendo un volumen de líquido a medir.

Ri + ½ pv i ² + pgh i = P2 + ½ pi/2 ² + pgh2

Ecuación de Bernoulli

Donde:

P: Presión (Atm o Pa) p: densidad (kg/m ³ ) v. velocidad (m/s) h: altura del fluido en un punto (m) g: 9,8 m/s ² BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en un nivelómetro o medidor de nivel para fluidos con alta carga de solutos y corrosivos, que comprende un cuerpo del medidor de nivel (1), por donde pasan el cable de poder (29) y la manguera de conexión de presión al exterior (28). Este cuerpo está limitado en sus extremos por las tapas superior (2) e inferior (3). La primera tapa principalmente ancla el dispositivo a la cuba a través del soporte de sujeción del dispositivo (30) y comunica el exterior ambiente con el sensor de presión ubicado en la tapa inferior (3). La tapa inferior (3) aloja los dispositivos electrónicos y los soportes de tarjeta de nivel PCB (6) y soporte del sensor de presión (5). En este último sensor (31) queda expuesto al electrolito para medir la presión que ejerce éste al intentar ingresar al dispositivo que está sumergido en parte en el electrolito de la cuba, además este sensor se conecta también a la manguera de conexión de presión al exterior (28). Otro parámetro que se mide es la temperatura a través de un sensor de temperatura (32) el cual se integra con las mediciones de las presiones atmosféricas y directas ejercidas sobre el sensor de presión directo (31) para calcular el nivel del electrolito en ese instante por medio de un algoritmo.

DESCRIPCIÓN DE LO CONOCIDO EN LA MATERIA

Existen diferentes sistemas para la medición de nivel de un líquido en el estado del arte. En general la gran mayoría los equipos utilizados para medir nivel, son aplicados en soluciones químicamente inertes y con niveles estables. La medición de estos niveles en soluciones químicamente activas o reactivas hace más compleja su medición por los tipos de dispositivos requeridos para evitar su daño. Dentro del estado del arte se mencionan dispositivos que para medir la altura de un líquido en un depósito aprovechan la resonancia acústica de un tubo dentro del depósito (CL 165- 1979).

También se mencionan equipos y métodos para medir el nivel de líquido que comprende un sensor electro-óptico el cual provee una señal de salida con un frecuencia modulada por el nivel de superficie del líquido, tales como la solicitud de patente CL 1228-2001 (US 09/578.938).

Existen otros dispositivos y métodos que miden el nivel de un líquido que utilizan la medición directa, en donde, se presenta un adaptador para la comprobación a distancia para ser utilizado con un nivelómetro, donde dicho nivelómetro y medio para proporcionar una señal, se trasmite a un lugar distante y que representa el nivel del líquido medido. (CL 2670-2001 o US 09/706.956).

Existen también, una serie de desarrollos en base a medidores electrónicos a través de platinas para cerrar un circuito cuando se está viendo el nivel de combustible en un estanque, tal como la patente DE3314901.

Por otro lado, también se pueden mencionar las patentes EP1065478 y WO201 1015934, donde se utilizan sistemas con sensores ópticos y capacitores para poder detectar el nivel de diferentes fluidos. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Debe entenderse que la presente invención no está limitada a la metodología particular, compuestos, materiales, técnicas de manufactura, usos y aplicaciones aquí descritas, pues éstas pueden variar. También debe entenderse que la terminología empleada aquí es usada con el solo propósito de describir una representación particular, y no intenta limitar la perspectiva y el potencial del presente invento.

Debe notarse que el sistema, pieza, elemento, uso y método, aquí, en el pliego de reivindicaciones y en todo el texto que el singular no excluye el plural, salvo que en el contexto claramente lo implique. Entonces, por ejemplo, la referencia a un “uso o método”, es una referencia a uno o más usos o métodos e incluye equivalentes conocidos por quienes conocen de la materia (el arte). Similarmente, como otro ejemplo, la referencia a “un paso”, “una etapa” o a “un modo”, es una referencia a uno o más pasos, etapas o modos y que puede incluir sub-pasos, etapas o modos, implícitos y/o sobrevinientes.

Todas las conjunciones usadas han de entenderse en su sentido menos restrictivo y más inclusivo posible. Así, por ejemplo, la conjunción “o” debe entenderse en su sentido lógico ortodoxo, y no como un “o excluyente”, salvo que el contexto o el texto expresamente lo necesite o indique. Las estructuras, materiales y/o elementos descritos han de entenderse que también se refieren a aquellos equivalentes funcionalmente y así evitar enumeraciones taxativas interminables. Las expresiones usadas para indicar aproximaciones o conceptualizaciones deben entenderse así, salvo que el contexto mande una interpretación distinta.

Todos los nombres y términos técnicos y/o científicos aquí empleados tienen el significado común que le otorga una persona común, calificada en estas materias, salvo indicación expresa, distinta.

Los métodos, técnicas, elementos, sistemas y piezas similares y/o equivalentes a los descritos pueden ser usados o preferidos en la práctica y/o pruebas de la presente invención.

Se incorporan todas las patentes y otras publicaciones como referencias, con el propósito de describir y/o informar, por ejemplo, las metodologías descritas en dichas publicaciones, que puedan resultar útiles en relación con el presente invento.

Se incluyen estas publicaciones sólo por su información previa a la fecha de registro de la presente solicitud de patente.

A este respecto nada debe considerarse como una admisión o aceptación, rechazo o exclusión, de que los autores y/o inventores no estén legitimados de serlo, o de estar ante-fechadas dichas publicaciones en virtud de otras anteriores, o por cualquier otra razón. Un par de conceptos aplicados en la presente invención se basan en la definición de la medición de nivel en ambientes corrosivos, como lo es para este caso en particular, en las cubas de refinación de mineral de cobre, en la cual el electrolito presente en la cuba se compone principalmente de ácidos fuertes tales como ácido sulfúrico el cual corroe el material de los sistemas de medición de nivel actuales.

La presente invención consiste en un dispositivo de nivel periférico que puede ser utilizado en la industria química general o de transferencia de líquidos con altas concentraciones de solutos en su interior, o de líquidos corrosivos. En específico, los campos de aplicación son la industria química general, petroquímica y minera. Un campo específico de aplicación del nivelómetro del presente desarrollo, sin excluir otros, es el ser útil en los procesos de electro-obtención de minerales. Este nivelómetro es capaz de medir caudales de productos corrosivos con una alta precisión de un orden de magnitud menor a 5 mm y una sensibilidad en la medición menor a 0,333 mm. También este nivelómetro puede ser retirado de forma manual sin la necesidad de herramientas desde un punto previamente preparado en el borde de la cuba donde va a monitorizar. Este nivelómetro mide también la temperatura del líquido en el lugar de la medida. Este dispositivo puede ser rápidamente removido sin detener el proceso de operación.

Los materiales en que está realizado este dispositivo son de preferencia anticorrosivos, tanto para ácidos como álcalis. En general se utilizan los siguientes materiales PVC, Viton, EPDM, acero inoxidable 316, entre otros. En particular este dispositivo comprende: un cuerpo del medidor de nivel (1) que corresponde a un tubo de un largo de 30 cm de preferencia, no limitado al largo, pudiendo ser del largo total de la instalación a medir, con un diámetro de entre 2,54 a 7,62 cms, de preferencia 6 cm, a distancias equidistantes posee perforaciones proyectadas en el grosor del tubo para los pernos del cuerpo (12). En los extremos internos del cuerpo (12), se encuentra un reborde interior del cuerpo (34) por cada extremo que cumple la función de portar el O-Ring tapa-cuerpo (11) generando así el sello que evita la entrada del electrolito al interior del dispositivo. Continuando con el dispositivo, este lleva dos tapas, una tapa superior (2) y una tapa inferior (3).

(1 ) La tapa superior (2) es una placa plana circular con un volumen adecuado para poder sostener conectores y estopas. En general la tapa superior posee un diámetro igual o superior al diámetro del tubo, de preferencia 6 cm, y un grosor de entre 1 a 2 cm de preferencia 1 ,5 cm, con el fin de que el diámetro coincida el diámetro del cuerpo del medidor de nivel (1 ). El material de la tapa se selecciona del grupo de los plásticos versátiles, de preferencia PVC. La tapa superior (2) cumple una triple función, la primera es dejar pasar la energía eléctrica a los circuitos internos del dispositivo a través de la estopa superior (8), la segunda función es permitir la detección de la presión atmosférica para la corrección de los valores de nivel mediante el canalículo de salida para la presión atmosférica (13) y el canal de salida a conector (14), y la tercera función es permitir anclarse a la cuba de electro-obtención a través del soporte de sujeción del dispositivo (30). Donde este soporte de sujeción (30) comprende dos partes, donde la primera parte contiene un atrapador de cuba (48) que atrapa a la cuba en uno de sus bordes para poder dejar el nivelómetro en posición, tal como se ve en la figura 13/14. En la parte superior del atrapador de cuba (48), se encuentra el agujero traspasa cables (49), el cual tiene como función traspasar los cables de energización del dispositivo. Luego en uno de sus lados, en todo su alto están dos captura rieles de agarre entre atrapadores (53), los cuales agarran a los rieles de agarre entre atrapadores (52), que son una sección del cuello del atrapador del dispositivo nivelometro (51) que a su vez esta adherido al atrapador del dispositivo nivelometro (50) que ancla directamente el dispositivo, donde estas tres últimos elementos mencionados, corresponden a la segunda parte del soporte de sujeción (30).

Con respecto al traspaso eléctrico este se realiza a través de un cable de poder (29) el cual se conecta externamente al dispositivo para energizase. Este cable se introduce por la estopa superior (8) la cual se conecta a la tapa superior (2) por medio de un hilo de amarre (27), y la tapa superior (2) permite el amarre a través de un hilo (16), con el fin de evitar el ingreso de electrolito al interior del cuerpo del dispositivo. La estopa posee un mecanizado hexagonal (26) para ejercer fuerza mecánica en el anclaje a la tapa superior (2), también posee una superficie de conexión al cable de poder (25) la cual es suave y plana para evitar el desgaste del cable al rozar por el movimiento del dispositivo. El cable de poder (29) continua su recorrido pasando por el canal para la energización (15) hacia el extremo inferior del cuerpo del medidor de nivel (1) hasta conectarse a la tarjeta PCB de nivel (4) por medio de un conector RJ9 (36). Luego la energía del dispositivo pasa por un regulador de voltaje (37) y por diferentes resistencias (39) energizando así toda la tarjeta PCB de nivel (4).

Por otro lado, con respecto al ajuste de la presión atmosférica, el canalículo de salida para la presión atmosférica (13) se comunica con el canal de salida al conector (14) y este a su vez al conector (23). Este conector (23) se introduce dentro de la tapa superior (2) por el canal de salida al conector (14), hasta que topa con el cuello del conector (24). Por el otro lado del conector (23), se conecta la manguera de conexión de presión al exterior (28), donde esta última, atraviesa todo el cuerpo del dispositivo hasta su extremo inferior donde se conecta con el sensor de presión (31 ).

La tapa superior (2) se conecta al cuerpo del medidor de nivel (1) mediante un o-ring tapa-cuerpo (11), el cual va puesto en la depresión para el O-ring de la tapa superior (22). Este O-ring (11) sella la tapa y el cuerpo para evitar contaminación y corrosión de los componentes que van protegidos dentro de cuerpo (1). La forma de afirmar la tapa superior (2) al cuerpo es mediante ocho pernos tapa-cuerpo (9), los cuales penetran la tapa por medio de las perforaciones para pernos de la tapa (17), con esto se afirma y se sella esta sección. Siguiendo la canalización de la estructura del medidor de nivel, viene la tapa inferior (3). La tapa inferior (3) es una placa plana circular con un volumen adecuado para poder sostener diferentes sensores. En general la tapa inferior posee un diámetro de preferencia 6 cm, y un grosor de entre 1 ,5 a 2 cm de preferencia 1 ,2 cm, con el fin de que el diámetro coincida el diámetro del cuerpo del medidor de nivel (1 ). El material de la tapa inferior se selecciona del grupo de los plásticos versátiles, de preferencia PVC. La tapa inferior (3) cumple una doble función, primero la detección de la presión que ejerce el electrolito contra el dispositivo y mide la temperatura, esto lo logra a través de un sensor de presión (31 ) y un sensor de temperatura (32), respectivamente. La segunda función es anclar los diferentes sensores, energía a través del cable de poder (29) y componentes electrónicos posicionándolos dentro del cuerpo del medidor de nivel (1).

Con respecto a la detección que se ejerce en el electrolito contra el dispositivo y la medición de la temperatura, la tapa inferior (3), por el lado que da al electrolito, posee una depresión para el sensor de temperatura (20), dentro del cual está expuesto el sensor de temperatura (32) que es una especie de moneda pequeña, de forma tal, que forma una superficie continua con el resto de la superficie de la tapa inferior (3). A cierta distancia de la depresión para el sensor de temperatura (20) está el agujero del sensor de presión directo (18), el cual se comunica directamente con el sensor de presión (31) que está en la colocado en la tarjeta PCB de nivel (4). El agujero mencionado anteriormente, está cerrado herméticamente en su perímetro a través de un O-ring de la tarjeta de nivel (7), por el lado que no da al electrolito, para solo dejar comunicar el electrolito con el sensor de presión (31). Existen tres agujeros más distribuidos equidistantemente en una mitad de la tapa inferior (3) llamados perforaciones para pernos del soporte del sensor de presión (19), como lo señala su nombre, cumplen la función de dar anclaje mecánico a un soporte que sujetará al sensor de presión, el cual está por el lado de la tapa inferior (3) que da al interior del cuerpo del medidor de nivel (1). Este soporte del sensor de presión (5) posee tres perforaciones (33) las cuales, a través de los pernos del soporte de presión (10), anclan este soporte a la tapa inferior (3) a través de las perforaciones para estos pernos (19). En general el soporte del sensor de presión y el soporte de la tarjeta de nivel conforman una sola pieza semicircular encajada, donde estos dos soportes que encajan entre sí pueden describirse de la siguiente manera: el soporte sensor de presión (5) comprende una forma compacta en dos niveles, en donde equidistantemente tiene tres perforaciones (33) que la atraviesan para sujetarse a la tapa inferior (3). En los lados del nivel inferior de esta pieza existen dos depresiones (46) para el anclaje al soporte de la tarjeta de nivel (6). En el centro de esta pieza y atravesando los dos niveles, está el paso del sensor de presión (42), que sirve para dejar anclado y posicionado este sensor entre el soporte del sensor de presión y la tapa inferior (3). El soporte de la tarjeta de nivel (6), que tiene forma de “U” y encaja perfectamente con el nivel inferior del soporte sensor de presión (5) a través de la interacción de la protuberancia de anclaje (45) de las depresiones (46) del soporte sensor de la tarjeta de nivel (6), formando en conjunto un semicírculo. Dentro de este segundo soporte, en la parte inferior de la “U” y perforando hacia los lados de este fondo, se presentan los extremos del paso de captura de la tarjeta PCB de nivel (44), donde van los bordes de la tarjeta PCB de nivel cuando está anclada en su soporte. Entre la parte inferior plana de la “U” del soporte de la tarjeta de nivel (6) y la parte plana, atravesada por el paso del sensor de presión (42), del soporte del sensor de presión (5) se forma un espacio rectangular alargado llamado el paso de captura de la tarjeta PCB de nivel (47) en donde se ancla la tarjeta PCB de nivel (4) a la tapa inferior (3), según se ve en la figura 12/14. También por la misma parte inferior de la “U” en uno solo de sus lados, se encuentra el paso del sensor de temperatura (43) que como su nombre lo señala, deja pasar el sensor de temperatura (32) a la tapa inferior (3) para exponerlo al medio a medir.

Electrónicamente, la tarjeta PCB de nivel (4) comprende un sensor de presión (31), el cual entrega una señal analógica que es amplificada por el amplificador (40) unas 100 veces o más, para luego ser discreteada por el microprocesador (41) y transferida la información hacia el conector RJ9 (36) para la comunicación con el exterior. El sensor de temperatura (32) entrega una señal analógica al amplificador de instrumentación (40) el cual amplifica dicha señal la cantidad de veces señalada anteriormente para luego pasársela al microprocesador (41) canalizando los resultados como se señala anteriormente. Energéticamente, el regulador de voltaje (37) recibe la energía del cable de poder (29) y filtra la corriente el condensador de filtro (38). Toda esta energía pasa a través de resistencias (39) para disipar en forma de calor las sobre-corrientes. Por otro lado, para programar el dispositivo del presente desarrollo, la tarjeta PCB también se comprende un conector RJ11 de programación (35) el cual se comunica con el microprocesador (41) a través de una señal digital, y en conjunto con el conversor análogo a digital CAD interno del microprocesador (41), la señal análoga del sensor de presión es digitalizada y enviada a través del conector RJ9 (36) dispuesto en la tarjeta PCB (4) hacia el exterior bajo protocolos de comunicación estándar.

Finalmente, la tapa inferior (3) se conecta al cuerpo del medidor de nivel (1) mediante un o-ring tapa-cuerpo (11), el cual va puesto en la depresión para el O-ring de la tapa inferior (21). Este O-ring (11) sella la tapa y el cuerpo para evitar contaminación y corrosión de los componentes que van protegidos dentro de cuerpo (1 ). La forma de afirmar la tapa inferior (3) al cuerpo es mediante ocho pernos tapa- cuerpo (9), los cuales penetran la tapa por medio de las perforaciones para pernos de la tapa (17), con esto se afirma y se sella esta sección.

Basados en las dos presiones medidas, directa en el líquido y atmosférica, se puede calcular la altura de la columna o el nivel mediante la ecuación de Bernoulli, y así además se puede medir el flujo del nivel de electrolito que presenta la cuba.

H = - DR/pg

Donde:

DR= Presión diferencial p= Densidad g=Constante de gravedad

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La simbología utilizada es la siguiente:

(2) Cuerpo del medidor de nivel

(3) Tapa superior

(4) Tapa inferior (5) Tarjeta PCB de nivel

(6) Soporte sensor de presión

(7) Soporte Tarjeta de nivel

(8) O-Ring Tarjeta de nivel

(9) Estopa Tapa Superior

(10) Pernos Tapa-Cuerpo

(11) Pernos Tarjeta

(12) O-Rings Tapa-Cuerpo

(13) Perforaciones para pernos del cuerpo

(14) Canalículo de salida para la presión atmosférica

(15) Canal de salida a Conector

(16) Canal para energización

(17) Hilo para conectar Estopa

(18) Perforación para pernos de tapa

(19) Agujero del sensor de presión directo

(20) Perforaciones para pernos del soporte del sensor de presión

(21 ) Depresión para el sensor de temperatura

(22) Depresión para el O-ring de la tapa inferior

(23) Depresión para el O-ring de la tapa superior

(24) Conector

(25) Cuello de conector

(26) Superficie de conexión a cable de poder

(27) Mecanizado hexagonal

(28) Hilo de amarre a tapa superior (29) Manguera de conexión de presión al exterior

(30) Cable de poder

(31 ) Soporte de sujeción del dispositivo

(32) Sensor de Presión (33) Sensor de Temperatura

(34) Perforaciones del soporte del sensor de presión

(35) Reborde interior del cuerpo

(36) Conector J11 de programación

(37) Conector J9 de comunicación (38) Regulador de voltaje

(39) Condensador de filtrado

(40) Resistencias

(41) Amplificador

(42) Microprocesador (43) Paso del sensor de presión

(44) Paso del sensor de temperatura

(45) Extremo del paso captura de tarjeta PCB de nivel

(46) Protuberancia de anclaje del soporte de la tarjeta de nivel al soporte del sensor de presión (47) Depresión del soporte de presión para el anclaje del soporte de la tarjeta de nivel

(48) Paso de captura de tarjeta PCB de nivel

(49) Atrapador de la cuba

(50) Agujero traspasa cables (51 ) Atrapador del dispositivo nivelómetro

(52) Cuello del atrapador del dispositivo nivelómetro

(53) Riel de agarre entre atrapadores

(54) Captura riel de agarre entre atrapadores

Figura 1/14

La figura 1 muestra el dispositivo periférico de nivel con sensor de temperatura instalado en el borde de la celda de electro-obtención sumergida en parte en el electrolito. Donde, la numeración señala:

(1 ) Cuerpo del medidor de nivel

(2) Tapa superior

(29) Cable de poder (30) Soporte de sujeción del dispositivo

Figura 2/14

La figura 2 presenta un despiece de todas las partes generales del dispositivo de periférico de nivel, donde las partes señaladas en esta figura son:

(1 ) Cuerpo del medidor de nivel

(2) Tapa superior

(3) Tapa inferior (4) Tarjeta PCB de nivel

(5) Soporte sensor de presión

(6) Soporte Tarjeta de nivel

(7) O-Ring Tarjeta de nivel

(8) O-Ring Tapa-Cuerpo

(9) Pernos Tapa-Cuerpo

(10) Pernos Tarjeta

(11 ) O-Rings Tapa-Cuerpo

Figura 3/14

La figura 3 presenta diferentes vistas del Cuerpo del medidor de nivel, donde se aprecia su cuerpo cilindrico hueco, donde las partes señaladas en esta figura son:

(1 ) Cuerpo del medidor de nivel

(12) Perforaciones para pernos del cuerpo

Figura 4/14

La figura 4 presenta diferentes vistas y cortes de la tapa superior del dispositivo periférico de nivel, el cual va apernado al cuerpo del medidor de nivel, donde las partes señaladas en esta figura son:

(13) Canalículo de salida para la presión atmosférica (14) Canal de salida a Conector

(15) Canal para energización

(16) Hilo para conectar Estopa

(17) Perforación para pernos de tapa

(22) Depresión para el O-ring de la tapa superior

Figura 5/14

La figura 5 presenta diferentes vistas y cortes del cuerpo de la tapa superior del dispositivo periférico de nivel armada de forma completa, donde se aprecian las posiciones de los orificios y depresiones con sus respectivos conectores y piezas en la posición final a ser utilizados, donde las partes señaladas en esta figura son:

(2) Tapa superior

(8) Estopa Tapa Superior

(13) Canalículo de salida para la presión atmosférica

(15) Canal para energización

(17) Perforación para pernos de tapa

(22) Depresión para el O-ring de la tapa superior

(23) Conector

(24) Cuello de conector

(25) Superficie de conexión a cable de poder

(26) Mecanizado hexagonal

(27) Hilo de amarre a tapa superior Figura 6/14

La figura 6 presenta diferentes vistas y cortes de la tapa inferior del dispositivo periférico de nivel, donde las partes señaladas en esta figura son:

(17) Perforación para pernos de tapa

(18) Agujero del sensor de presión directo

(19) Perforaciones para pernos del soporte del sensor de presión

(20) Depresión para el sensor de temperatura

(21 ) Depresión para el O-ring de la tapa inferior

Figura 7/14 La figura 7 presenta los pernos y O-rines de conexión de las diferentes partes del dispositivo, donde las partes señaladas en esta figura son:

(7) O-Ring Tarjeta de nivel

(9) Pernos Tapa-Cuerpo (10) Pernos Tarjeta

(11) O-Ring Tapa-Cuerpo

Figura 8/14 La figura 8 presenta la forma exterior del dispositivo en forma completa unida, donde las partes señaladas en esta figura son:

(1 ) Cuerpo del medidor de nivel

(2) Tapa superior

(3) Tapa inferior

(8) Estopa Tapa Superior

(9) Pernos Tapa-Cuerpo Figura 9/14

La figura 9 presenta un corte transversal del sistema donde se puede ver la distribución interior del dispositivo y como pueden comunicarse las diferentes piezas para sensar y corregir los cambios de nivel, donde las partes señaladas en esta figura son:

(2) Tapa superior

(3) Tapa inferior

(4) Tarjeta PCB de nivel

(5) Soporte del sensor de presión

(6) Soporte Tarjeta de nivel

(7) O-Ring Tarjeta de nivel

(8) O-Ring Tapa-Cuerpo

(10) Pernos Tarjeta (11) O-Ring Tapa-Cuerpo (23) Conector

(28) Manguera de conexión de presión al exterior (31) Sensor de Presión

Figura 10/14

Esta figura 10 presenta la Tarjeta de nivel, donde las partes señaladas en esta figura son:

(31) Sensor de Presión

(32) Sensor de Temperatura

(35) Conector J11 de programación

(36) Conector J9 de comunicación

(37) Regulador de voltaje

(38) Condensador de filtrado

(39) Resistencias

(40) Amplificador

(41) Microprocesador

Figura 11/14 Esta figura presenta dos vistas de la interacción de los soportes para la tarjeta de nivel y el soporte del sensor de presión, donde las partes señaladas en esta figura son:

(5) Soporte del sensor de presión (6) Soporte Tarjeta de nivel

(33) Perforaciones del soporte del sensor de presión

(42) Paso del sensor de presión

(43) Paso del sensor de temperatura

(44) Extremo del paso captura de tarjeta PCB de nivel (45) Protuberancia de anclaje del soporte de la tarjeta de nivel al soporte del sensor de presión

(46) Depresión del soporte de presión para el anclaje del soporte de la tarjeta de nivel

(47) Paso de captura de tarjeta PCB de nivel

Figura 12/14

Esta figura presenta dos vistas de los soportes para la tarjeta de nivel y su interacción con la tarjeta de nivel y el soporte del sensor de presión con su interacción con el sensor de presión, donde las partes señaladas en esta figura son:

(3) Tapa inferior

(4) Tarjeta PCB de nivel

(5) Soporte sensor de presión (6) Soporte Tarjeta de nivel

(11) O-Ring Tapa-Cuerpo

(31) Sensor de Presión

(43) Paso del sensor de temperatura

Figura 13/14

Esta figura presenta dos fotografías de los ejemplos de aplicación del dispositivo operando en faena, la fotografía superior obtenida en la empresa Olympicdam (Australia)presenta al equipo en seco sin estar operando, pero posicionado dentro de la cuba electrolítica. La fotografía inferior en Minera Amalia (Chile), se presenta al dispositivo operando de forma normal, donde las partes señaladas en esta figura son: (1) Cuerpo del medidor de nivel

(2) Tapa superior

(30) Soporte de sujeción del dispositivo

Figura 14/14

Esta figura representa al soporte de sujeción del dispositivo (30), donde se pueden apreciar sus dos piezas interconectadas, donde los numerales señalados en esta figura son: (48) Atrapador de la cuba

(49) Agujero traspasa cables

(50) Atrapador del dispositivo nivelómetro

(51 ) Cuello del atrapador del dispositivo nivelómetro

(52) Riel de agarre entre atrapadores

(53) Captura riel de agarre entre atrapadores

EJEMPLO DE APLICACIÓN: El dispositivo fue puesto a prueba en una serie de mineras chilenas y australianas, tal como se ve en las fotografías de la figura 13/14, donde los resultados entregados en la minera australiana se pueden ver en la Tabla I a continuación sobre el electrolito para la producción de cátodos de cobre: Tabla I:

En gris están las mediciones de nivel en tiempo real del equipo del presente desarrollo.