ES2960869T3 - Un método para determinar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula, un sistema sensor y uso de un sistema sensor - Google Patents

Abstract

Se divulga un método para determinar una posición de un elemento de bloqueo (1) en una válvula (2) que comprende un dispositivo operativo (3) configurado para que el elemento de bloqueo (1) se mueva entre una posición abierta y una cerrada dependiendo de la dirección. en el que se gira el dispositivo operativo (3), comprendiendo el método los pasos de: - conectar al menos una pieza de referencia (7) o un sensor (8) de un sistema sensor (4) al dispositivo operativo (3), de modo que que el sistema de sensores (4) detecta el ángulo de rotación del dispositivo de operación (3) y la dirección de rotación de las rotaciones, - calibrando el sistema de sensores (4) - girando el dispositivo de operación (3) en una primera dirección hasta el bloqueo el elemento (1) alcanza una primera posición de referencia en la que el elemento de bloqueo (1) está en una posición completamente cerrada o completamente abierta, - almacenar la primera posición de referencia como la posición completamente cerrada o completamente abierta en una memoria (5), - girar el dispositivo de operación (3) en una segunda dirección opuesta a la primera dirección hasta que el elemento de bloqueo (1) realiza una carrera de calibración y alcanza una segunda posición de referencia de la posición completamente cerrada o completamente abierta, - almacenar la segunda posición de referencia como la posición completamente cerrada o completamente abierta en la memoria (5), - girar el dispositivo operativo (3) mientras se detecta el ángulo de rotación del dispositivo operativo (3) y la dirección de rotación de las rotaciones por medio del sistema de sensores (4) y - determinar la posición del elemento de bloqueo (1) basándose en el ángulo de rotación detectado y la dirección de rotación detectada en relación con la primera posición de referencia y la segunda posición de referencia. También se describe un sistema sensor (4) para detectar una posición de un elemento de bloqueo (1) en una válvula (2) y el uso del sistema sensor (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Un método para determinar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula, un sistema sensor y uso de un sistema sensor

Campo de la invención

La invención se refiere a un método para determinar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula que comprende un dispositivo operativo configurado para que el elemento de bloqueo se mueva entre una posición abierta y una cerrada en dependencia de la dirección en la que se gira el dispositivo operativo. La invención también se refiere a un sistema sensor para detectar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula y el uso de un sistema sensor.

Antecedentes de la invención

Las válvulas en, por ejemplo, un sistema de distribución de agua se dispersan a menudo en grandes cantidades sobre un área grande y puede ser una tarea difícil de mantener el seguimiento de qué válvulas están abiertas y cuáles están cerradas. Particularmente porque el estado de apertura/cierre de una válvula particular típicamente no puede detectarse visualmente desde fuera de la válvula.

Por lo tanto, de la solicitud de patente europea núm. EP 3 287 996 A1 se sabe que proporciona una válvula de compuerta con un indicador de posición para detectar el estado de apertura/cierre de una válvula, en donde el indicador de posición comprende un elemento de comunicación para comunicar el estado detectado a un receptor externo. Sin embargo, un sistema de este tipo tendrá que diseñarse para un tipo de válvula específico que sea desventajoso ya que existen válvulas en una multitud de formas y modelos.

A partir de los documentos DE 102.016 106.181 A1, US 2.017/328.493 A1, US 2.017/173.822 A1, WO 2.018/193.058 A1, GB 2277-185 A y US 2017/307103 A1 también se conocen sistemas de válvula de compuerta.

Por lo tanto, un objeto de la invención es proporcionar una técnica ventajosa para determinar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula.

La invención

La invención proporciona un método para determinar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula que comprende un dispositivo operativo configurado para que el elemento de bloqueo se mueva entre una posición abierta y una cerrada en dependencia de la dirección en la que se hace girar el dispositivo operativo, comprendiendo el método las etapas de:

• conectar al menos una parte de referencia o un sensor de un sistema sensor al dispositivo operativo, de modo que el sistema sensor detecte el ángulo de rotación del dispositivo operativo y la dirección de rotación de las rotaciones, • calibrar el sistema sensor mediante las siguientes acciones:

◦ girar el dispositivo operativo en una primera dirección hasta que el elemento de bloqueo alcanza una primera posición de referencia en la que el elemento de bloqueo está en una posición completamente cerrada o completamente abierta, ◦ almacenar la primera posición de referencia como la posición completamente cerrada o totalmente abierta en una memoria,

◦ girar el dispositivo operativo en una segunda dirección opuesta a la primera dirección hasta que el elemento de bloqueo realice una carrera de calibración y alcance una segunda posición de referencia de la posición completamente cerrada o completamente abierta,

◦ almacenar la segunda posición de referencia como la posición completamente cerrada o totalmente abierta en la memoria,

◦ hacer girar dicho dispositivo (3) operativo en dicha primera dirección de nuevo hasta que dicho elemento de bloqueo (1) realiza una primera carrera adicional y alcance dicha primera posición de referencia de nuevo y verificar la calibración correcta si el ángulo de rotación detectado de dicha carrera de calibración es sustancialmente el mismo que el ángulo de rotación detectado de dicha primera carrera adicional,

• girar el dispositivo operativo mientras se detecta el ángulo de rotación del dispositivo operativo y la dirección de rotación de las rotaciones por medio del sistema sensor, y

• determinar la posición del elemento de bloqueo en base al ángulo de rotación detectado y la dirección de rotación detectada en relación con la primera posición de referencia y la segunda posición de referencia.

Calibrar el sistema sensor al almacenar las posiciones extremas (es decir, la posición completamente cerrada y completamente abierta) en una memoria y luego determinar la posición real del elemento de bloqueo en la válvula mediante la detección del ángulo de rotación y la dirección de rotación del dispositivo operativo en relación con las posiciones extremas almacenadas es ventajoso porque este método permite entonces que el sistema sensor pueda usarse para determinar el estado abierto/cerrado de cualquier tipo de válvula no importando cuántas rotaciones se necesitan para mover el elemento de bloqueo entre la posición completamente cerrada y completamente abierta en esa válvula específica. Por lo tanto, por medio de este método, el sistema sensor puede usarse eficientemente en cualquier válvula y puede adaptarse fácilmente en cualquier válvula sin importar su fabricación o modelo.

Cabe señalar que, en este contexto, el término”detecta el ángulo de rotación del dispositivo operativo”incluye que no solo la posición angular es detectada, sino también eso se hace de modo que también se detecta el número de rotaciones del dispositivo operativo. Es decir, el término no se limita solo a detectar ángulos entre 0 y 360 grados, sino que incluye una detección continua de ángulos entre, por ejemplo, 0 y 2000 grados u otro intervalo dependiendo del número de rotaciones necesarias para mover el elemento de bloqueo entre una posición completamente cerrada o completamente abierta o viceversa. Y, por lo general, esto no significa necesariamente que todas las posiciones angulares se detecten con precisión. El término también incluye determinar el ángulo de rotación en incrementos, por ejemplo, con una resolución de 10 grados, 45 grados, 90 grados, 180 grados o incluso 360 grados para que solo se detectara toda rotación completa.

Durante el proceso de calibración, la posición completamente abierta y completamente cerrada generalmente se detectan manualmente, p.ej., al sentir el aumento de la resistencia al girar el operador, no importa si esto se hace manualmente o mediante un accionador. Sin embargo, especialmente si el sistema sensor se reequipa en una válvula más antigua, el desgaste puede provocar que se sienta resistencia incluso si el elemento de bloqueo no está en una posición extrema. Por lo tanto, es ventajoso verificar solo la calibración correcta si el ángulo de rotación detectado de la carrera de calibración es sustancialmente el mismo que para la primera carrera adicional en que esto aumentará la posibilidad de realizar una calibración correcta.

En un aspecto de la invención, la calibración correcta solo se verifica si el sistema sensor detecta que la dirección de rotación de la carrera de calibración es opuesta a la dirección de rotación de la primera carrera adicional.

También es ventajoso detectar que la dirección de rotación de la carrera de calibración es opuesta a la primera carrera adicional porque esto reducirá el riesgo de errores de calibración, p.ej., si la posición completamente abierta o completamente cerrada se guardó durante la rotación en la misma dirección por error.

En un aspecto de la invención, después de haber almacenado la segunda posición de referencia, la calibración del sistema sensor comprende además la etapa de girar el dispositivo operativo en la primera dirección de nuevo hasta que el elemento de bloqueo realiza una primera carrera adicional y alcanza la primera posición de referencia nuevamente donde después de que el dispositivo operativo gire en la segunda dirección de nuevo hasta que el elemento de bloqueo realice una segunda carrera adicional y alcance la segunda posición de referencia nuevamente y verificando la calibración correcta si el ángulo de rotación detectado de dos de la carrera de calibración, la primera carrera adicional y la segunda carrera adicional son sustancialmente iguales.

Solo la verificación de la calibración correcta si dos de las tres carreras son sustancialmente idénticas, es ventajoso porque esto reducirá el riesgo de errores de calibración incluso si el sistema sensor está instalado en una válvula antigua donde la resistencia puede variar mucho dependiendo de la dirección de rotación o puede variar en una sola carrera.

En un aspecto de la invención, la calibración correcta solo se verifica si el sistema sensor detecta que la dirección de rotación de la carrera de calibración y/o la segunda carrera adicional es opuesta a la dirección de rotación de la primera carrera adicional.

También es ventajoso detectar que la dirección de rotación de la carrera de calibración y/o la segunda carrera adicional es opuesta a la primera carrera adicional porque esto reducirá el riesgo de errores de calibración, p.ej., si por error se almacenó la posición completamente abierta o completamente cerrada durante la rotación en la misma dirección.

En un aspecto de la invención, el método comprende además la etapa de activar el sistema sensor al menos antes de almacenar las posiciones de referencia en respuesta a una señal de activación proporcionada por un operador.

Una vez que el sistema sensor está encendido, usará energía eléctrica para alimentar los sensores, la memoria, las desviaciones de comunicación y otros. Por tanto, es ventajoso que el sistema comprenda la opción de activarse primero cuando está a punto de utilizarse. De este modo, se puede ahorrar energía durante el almacenamiento, transporte, montaje y otros.

En un aspecto de la invención, la primera posición de referencia y la segunda posición de referencia se almacenan en respuesta a una señal de almacenamiento proporcionada por un operador.

Hacer que un operador proporcione una señal de almacenamiento al sistema sensor es ventajoso porque esto reducirá la complejidad del sistema y ayudará a monitorear que el proceso de calibración se ejecute sin errores.

En un aspecto de la invención, la señal de activación y/o la señal de almacenamiento se comunican de forma inalámbrica desde un dispositivo de comunicación inalámbrica externo.

El dispositivo operativo de una válvula a menudo se coloca en una caja de superficie o en un lugar similar en el que no es deseable conectarlo al sistema sensor por medio de un cable. Por lo tanto, es más seguro y más rápido comunicarse de forma inalámbrica con el sistema sensor.

En un aspecto de la invención, el dispositivo de comunicación inalámbrica externo es un teléfono móvil.

Un teléfono móvil normalmente está fácilmente disponible para un operador y se comunica de forma inalámbrica con el sistema sensor por medio de un teléfono móvil, por lo tanto, proporciona medios simples y económicos de comunicación.

Además, la invención proporciona un sistema sensor configurado para realizar un procedimiento de acuerdo con cualquiera de los métodos descritos anteriormente, en donde el procedimiento es para detectar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula que comprende un dispositivo operativo configurado de modo que el elemento de bloqueo se mueve entre una posición abierta y una cerrada en dependencia de la dirección en la que gira el dispositivo operativo. El sistema sensor comprende al menos una parte de referencia en donde la al menos una parte de referencia está formada por un primer imán y un segundo imán configurado para disponerse en lados opuestos de un eje de rotación del dispositivo operativo. El sistema sensor también comprende al menos un sensor para detectar la al menos una parte de referencia, en donde una de la al menos una parte de referencia y el al menos un sensor comprende medios de fijación para mantenerse en una posición fija y en donde la otra de la al menos una parte de referencia y el al menos un sensor comprende medios de conexión para estar conectados rígidamente al dispositivo operativo de modo que al menos una parte de referencia y al menos un sensor estén dispuestos para girar uno con respecto al otro si se gira el dispositivo operativo. La al menos una parte de referencia y el al menos un sensor están dispuestos de modo que el ángulo de rotación y la dirección de rotación del dispositivo operativo se detectan por medio del al menos un sensor. El sistema sensor comprende además una memoria para almacenar al menos una posición de referencia y un receptor de entrada para recibir una señal de almacenamiento dispuesta para activar el almacenamiento de la al menos una posición de referencia. El sistema sensor también comprende medios de procesamiento dispuestos para determinar una posición del elemento de bloqueo basándose en la al menos una posición de referencia y la entrada desde el al menos un sensor con respecto al ángulo de rotación y la dirección de rotación. El primer imán y el segundo imán están configurados para disponerse de modo que la polaridad del primer imán y el segundo imán estén opuestas entre sí en una dirección paralela al eje de rotación.

Proporcionar un sistema sensor con una memoria que es capaz de almacenar posiciones de referencia es ventajoso porque esto permite que el sistema sensor pueda usarse para detectar la posición de un elemento de bloqueo en cualquier tipo de válvula porque las posiciones de referencia pueden almacenarse de manera única para cualquier tipo de válvula y la posición real del elemento de bloqueo así determinada simplemente por medio de medios de procesamiento sobre la base de la entrada de un sensor con respecto al ángulo de rotación y la dirección de rotaciones en relación con la posición o posiciones de referencia almacenadas.

La formación de la parte de referencia por medio de dos imanes permanentes dispuestos con polaridad opuesta en la dirección del eje de rotación del dispositivo operativo es ventajosa en el sentido de que se forma una parte de referencia simple y fiable que permite que se puedan identificar diferentes posiciones de rotación.

Cabe señalar que, en este contexto, el término “ parte de referencia” incluye cualquier cosa que pueda ser detectada por un sensor. Es decir, el término incluye cualquier tipo de imán, emisor de luz o dispositivo absorbente, un emisor de sonido, variaciones en la geometría, orificios en una superficie u otro.

También debe observarse que, en este contexto, el término “ medios de fijación” incluye cualquier tipo de fijador capaz de sujetar la parte de referencia o el sensor en una posición fija. Es decir, el término comprende cualquier tipo de tornillos, pernos, remaches, adhesivos, geometría de enclavamiento, dispositivo de sujeción u otro o cualquier combinación de los mismos.

Además, cabe señalar que en este contexto el término “ receptor de entrada” incluye cualquier tipo de receptor capaz de recibir una señal almacenada. Es decir, el término comprende cualquier tipo de botón, interruptor, receptor inalámbrico, receptor de audio, receptor visual u otro o cualquier combinación de los mismos.

Además, debe observarse que, en este contexto, el término “ medio de conexión” incluye cualquier tipo de conector capaz de conectar rígidamente la parte de referencia o el sensor al dispositivo operativo. Es decir, el término comprende cualquier tipo de tomillos, pernos, remaches, adhesivos, geometría de enervamiento, dispositivo de sujeción u otro o cualquier combinación de los mismos.

También debe observarse que, en este contexto, el término “ medios de procesamiento” incluye cualquier tipo de procesador capaz de determinar una posición del elemento de bloqueo en función de una posición de referencia y la entrada de un sensor con respecto al ángulo de rotación y la dirección de rotación. Es decir, el término incluye cualquier tipo de microprocesador, circuito lógico, controlador lógico programable o cableado, sistema de procesamiento de datos u otro o cualquier combinación de los mismos.

El receptor de entrada puede comprender un receptor de entrada inalámbrico para recibir la señal almacenada de forma inalámbrica.

Las válvulas suelen estar enterradas en el suelo y, por lo tanto, es ventajoso poder proporcionar la señal almacenada de forma inalámbrica, ya que de este modo se pueden evitar conexiones por cable o botones o conmutaciones vulnerables.

El sistema sensor puede comprender además un dispositivo de comunicación inalámbrica externo para comunicar la señal almacenada de forma inalámbrica al receptor de entrada.

Las válvulas a menudo están enterradas en el suelo o colocadas en otros lugares remotos y problemáticos donde no es deseable conectarse al sistema sensor por medio de un cable o donde el acceso al sistema sensor es difícil debido a la ubicación o falta de espacio. Por lo tanto, es más seguro y más rápido hacer que el sistema sensor comprenda un dispositivo de comunicación inalámbrica externo-tal como un teléfono móvil, un dispositivo de comunicación dedicado, un ordenador u otro-para comunicar la señal almacenada de forma inalámbrica al receptor de entrada.

El sistema sensor puede comprender además un indicador de posición para comunicar la posición determinada del elemento de bloqueo a un usuario.

Proporcionar el sistema sensor, un indicador de posición es ventajoso porque la posición determinada del elemento de bloqueo se puede comunicar fácilmente al usuario.

Cabe señalar que, en este contexto, el término “ indicador de posición” incluye cualquier tipo de indicador visual por el cual el estado visual se cambia de acuerdo con la posición determinada del elemento de bloqueo, cualquier tipo de indicador de audio mediante el cual se cambia un estado de audio de acuerdo con la posición determinada del elemento de bloqueo, cualquier tipo de comunicador de posición que sea capaz de comunicar electrónicamente la posición determinada del elemento de bloqueo-incluyendo comunicación electrónica inalámbrica u otra combinación de los mismos.

En un aspecto de la invención, el sistema sensor comprende además un comunicador de posición inalámbrica para comunicar la posición determinada del elemento de bloqueo de forma inalámbrica a un dispositivo de comunicación inalámbrica externo.

Por ejemplo, en un sistema de distribución de agua, un gran número de válvulas se dispersa sobre un área grande y, por lo tanto, es ventajoso proporcionar al sistema sensor un comunicador de posición inalámbrica de modo que la posición determinada pueda leerse más fácilmente y permitir que los sistemas sensores en varias válvulas diferentes puedan leerse de forma inalámbrica por el mismo dispositivo de comunicación inalámbrica externo.

El sistema sensor puede comprender además una unidad de energía para suministrar energía eléctrica al menos al sensor y a los medios de procesamiento.

Las válvulas se colocan a menudo en ubicaciones remotas donde sería difícil o costoso proporcionar una conexión de energía a una fuente de energía externa, tal como la red, y por lo tanto es ventajoso proporcionar el sistema sensor con su propia unidad de energía. Además, una unidad de energía integrada permite una instalación más simple del sistema sensor.

Cabe señalar que, en este contexto, el término “ unidad de energía” incluye cualquier tipo de generador de energía capaz de generar y/o suministrar energía eléctrica. Es decir, el término comprende cualquier tipo de batería, celda de combustible, celda solar, generador accionado por un motor de combustión interna u otro o cualquier combinación de los mismos.

En un aspecto de la invención, la al menos una parte de referencia comprende al menos un imán permanente.

El imán permanente no requiere ninguna fuente de energía para trabajar y es muy fiable. Por lo tanto, usar un imán permanente como parte de referencia es ventajoso, especialmente dada la ubicación a menudo remota en la que se tiene que instalar el sistema sensor.

En un aspecto de la invención, el al menos un sensor comprende al menos un sensor de efecto Hall.

Los sensores de efecto Hall son muy fiables y solo consumen muy poca energía durante el funcionamiento y, por lo tanto, son particularmente adecuados como sensores en un sistema sensor para ser utilizado en válvulas.

En un aspecto de la invención, el al menos un sensor comprende dos sensores dispuestos en un ángulo de desplazamiento mutuo de 90 grados en un plano perpendicular al eje de rotación del dispositivo operativo.

Formar el sensor por medio de dos sensores separados 90 grados permite de una manera simple y fiable que la posición de rotación pueda determinarse con una resolución de 90 grados y que la dirección de rotación pueda determinarse de una manera simple y fiable mediante la detección de la polaridad del imán presente en cada uno de los dos sensores.

El dispositivo operativo puede comprender un dispositivo de extensión que se extiende desde la válvula.

Las válvulas a menudo están enterradas bajo la superficie del suelo y, por lo tanto, es ventajoso hacer que el dispositivo operativo de la válvula comprenda un dispositivo de extensión para que la válvula pueda operarse desde la superficie del suelo.

En un aspecto de la invención, la al menos una parte de referencia o el al menos un sensor está configurado para mantenerse en una posición fija en relación con la válvula.

De este modo se consigue una realización ventajosa de la invención.

En un aspecto de la invención, la menos una posición de referencia comprende al menos una primera posición de referencia correspondiente a una posición en la que el elemento de bloqueo está en una posición completamente cerrada o completamente abierta, y una segunda posición de referencia correspondiente a una posición en la que el elemento de bloqueo está en el otro de la posición completamente cerrada o completamente abierta.

Almacenar la posición de referencia correspondiente a la posición en la que el elemento de bloqueo está en un estado completamente cerrado, y la posición en la que el elemento de bloqueo está en un estado completamente abierto es ventajoso porque esto permite una determinación más rápida y más precisa del elemento de bloqueo durante el uso del sistema sensor.

Al menos el al menos un sensor, la memoria, el receptor de entrada y los medios de procesamiento pueden formarse como una única unidad interconectada.

Disponer el sensor, la memoria, el receptor de entrada y los medios de procesamiento en una única unidad coherente es ventajoso porque esto simplificará la manipulación e instalación.

El sistema sensor puede comprender además un sensor de temperatura.

Proporcionar el sistema sensor con un sensor de temperatura es ventajoso porque permite que la temperatura del sistema sensor pueda monitorearse, por ejemplo, compensar la posición determinada en relación con temperaturas muy altas o bajas para lograr una determinación más precisa de la posición real del elemento de bloqueo. Además, por ejemplo, en relación con los sistemas de distribución de agua, las válvulas a menudo se ubican a lo largo de la infraestructura existente, por ejemplo, en o a lo largo de las carreteras en una ciudad. Y el sistema sensor a menudo se ubica en una caja de superficie en o en estas carreteras. Por lo tanto, es ventajoso hacer también que el sistema sensor comprenda un sensor de temperatura en el sentido de que los sistemas sensores distribuidos también podrían usarse para monitorear las temperaturas de la carretera y/o proporcionar temperaturas locales más precisas.

La memoria puede comprender medios para almacenar al menos dos posiciones de referencia.

Almacenar más posiciones de referencia permite que se pueda lograr una determinación más precisa y más rápida de la posición del elemento de bloqueo.

El método de acuerdo con cualquiera de los métodos descritos anteriormente puede realizarse por medio de un sistema sensor de acuerdo con cualquiera de los sistemas sensores discutidos anteriormente.

De este modo se consigue una realización ventajosa de la invención.

El sistema sensor de acuerdo con cualquiera de los sistemas sensores descritos anteriormente puede usarse para detectar una posición de un elemento de bloqueo en una válvula multi-vueltas.

En relación con válvulas de cuarto de vuelta, tales como válvulas de mariposa, válvulas de bola y válvulas de tapón, es bastante fácil detectar visualmente el estado de apertura/cierre de la válvula observando la posición del dispositivo operativo, es decir, el mango. Sin embargo, el dispositivo operativo de una válvula multi-vueltas, tal como una válvula de compuerta, una válvula de globo, una válvula de cono fijo, una válvula de aguja, una válvula de presión y otros, tendrá que girarse varias rotaciones completas para mover el elemento de bloqueo desde una posición abierta a una cerrada y viceversa. Por lo tanto, para una válvula de compuerta no es posible determinar el estado de apertura/cierre de la válvula simplemente observando la posición del dispositivo operativo. Por lo tanto, es particularmente ventajoso usar la presente invención en relación con válvulas multi-vueltas.

Figuras

A continuación se describirá una realización de la invención, a modo de ejemplo no limitativo, haciendo referencia a las figuras en las que:

la Figura 1 ilustra una sección transversal parcial a través del medio de una válvula, como se ve desde el lado, la Figura 2 ilustra la válvula de la Figura 1 con una sección transversal a través del medio de un dispositivo de extensión, una caja de superficie y un sistema sensor, como se ve desde el lado,

la Figura 3 ilustra una sección transversal a través del medio de un sistema sensor montado en una caja de superficie, como se ve desde el lado,

la Figura 4 ilustra un sistema sensor que comprende dos sensores, como se ve desde la parte superior, la Figura 5 ilustra un sistema sensor que comprende un sensor, como se ve desde la parte superior y

la Figura 6 ilustra un sistema sensor que comprende un sensor y múltiples imanes, como se ve desde la parte superior.

Descripción detallada

La Figura 1 ilustra una sección transversal parcial a través del medio de una válvula 2, como se ve desde el lado. En esta realización, la válvula 2 es una válvula de compuerta que comprende un elemento de bloqueo 1 en forma de una cuña desplazable verticalmente que comprende una tuerca en cuña 20. La válvula 2 también comprende un dispositivo operativo 3 ubicado en el extremo superior de un husillo 21 dispuesto sustancialmente centralmente, en donde el otro extremo del husillo 21 se acopla a la tuerca de cuña 20 a través de una estría helicoidal, lo que permite que cuando el dispositivo operativo 3 sea manipulado mecánicamente, es decir, girado - el husillo 21 girará y desplace verticalmente la tuerca 32 y, por lo tanto, la cuña 31 para subir o bajar y, por lo tanto, abrir o cerrar la válvula 2 para controlar el flujo de un fluido a través de la válvula 2.

Sin embargo, en otra realización la válvula 2 podría ser otro tipo de válvula multi-vueltas donde el husillo 21 y el dispositivo operativo 3 tendrán que girarse más de una rotación completa para mover el elemento de bloqueo 1 desde una posición abierta a una posición cerrada, tal como cualquier tipo de válvula de globo, válvula de cono fijo, válvula de aguja, válvula de presión u otro tipo de válvula 2 adecuada para controlar un flujo de fluido a través de una tubería a la que está conectada la válvula 2, es decir, en otra realización el elemento de bloqueo 1 podría comprender un tapón, un disco, una aguja, una escotilla, un manguito flexible, un dispositivo de estrangulamiento u otro.

También en otra realización, el dispositivo operativo 3 también podría, o en su lugar, comprender una palanca, un mango, una rueda u otro y/o el dispositivo operativo 3 podría comprender otra forma externa y/o una forma interna adecuada para ser acoplada por un mango, una herramienta, una tecla, un accionador u otro de modo que la válvula 2 pueda manipularse para accionar el elemento de bloqueo 1 en la válvula 2.

La Figura 2 ilustra la válvula de la Figura 1 con una sección transversal a través del medio de un dispositivo de extensión 19, una caja de superficie 23 y un sistema sensor 4, como se ve desde el lado.

En esta realización, el dispositivo operativo 3 de una válvula enterrada 2 comprende un dispositivo de extensión 19 formado por una carcasa del dispositivo de extensión 24 que rodea sustancialmente una varilla de extensión interior 25. En la superficie del suelo, la varilla de extensión 25 del dispositivo de extensión 19 se extiende hasta una caja de superficie 23 para permitir que el dispositivo operativo 3 - que comprende el dispositivo de extensión 19 - pueda accederse y manipularse fácilmente a nivel del suelo. Sin embargo, en otra realización, el dispositivo de extensión 19 podría formarse de numerosas otras formas, tales como una varilla de extensión simple, también podría comprender o, en su lugar, comprender engranajes para desplazar el eje de rotación o para accionar la rotación del dispositivo operativo 3, también podría o en su lugar comprender frenos o acoplamientos, también podría o en su lugar comprender juntas tales como junta universal u otra.

En esta realización, la caja de superficie 23 comprende una carcasa de la caja de superficie 26 que tiene una abertura inferior en la parte inferior a través de la cual el dispositivo operativo 3 se extiende hasta la carcasa de la caja de superficie 26. En esta realización, la caja de superficie 23 es cilindrica pero en otra realización, podría ser cuadrada, triangular o tener una forma diferente.

En esta realización, la carcasa 26 de la caja de superficie se coloca en el suelo para que la parte superior de la caja de superficie 23 esté sustancialmente nivelada con la superficie del suelo. Sin embargo, en otra realización la caja de superficie 23 podría disponerse más profundamente en el suelo o podría colocarse más o menos sobre el nivel del suelo.

En esta realización, la carcasa 26 de la caja de superficie también tiene una abertura superior dispuesta en la parte superior de la carcasa 26 de la caja de superficie opuesta a la abertura inferior. La abertura superior permite el acceso al interior de la caja de superficie 23.

En esta realización, la caja de superficie 23 comprende además una tapa 27 dispuesta para cubrir dicha abertura superior y, de este modo, proteger el interior de la caja de superficie 23 de acceso no deseado, agua, elementos extraños y otros.

En esta realización, el sistema sensor 4 está dispuesto en el dispositivo operativo 3 dentro de la caja de superficie 23. Sin embargo, en otra realización, el sistema sensor 4 estaría montado directamente en la válvula 2 o en otro lugar en conexión con el dispositivo operativo 3, por ejemplo, si el dispositivo operativo 3 no comprende un dispositivo de extensión 19 o comprende otro tipo de dispositivo de extensión 19.

La Figura 3 ilustra una sección transversal a través del medio de un sistema sensor 4 montado en una caja de superficie 23, como se ve desde el lado.

En esta realización, el sistema sensor 4 comprende una parte de referencia 7 que comprende medios de fijación 9 en forma de una conexión de perno para sujetar la parte de referencia 7 en una posición fija. En esta realización, los medios de fijación 9 fijan la posición de la parte de referencia 7 en relación con la caja de superficie fija 23 pero en otra realización los medios de fijación 9 podrían conectar rígidamente la parte de referencia 7 a otro componente, tal como un accesorio o soporte dedicado, a la carcasa de la válvula u otra parte fija de la válvula 2, a un componente de construcción fijo, al suelo o a otro objeto, parte o entidad que tiene una posición fija en relación con el dispositivo operativo 3 cuando gira.

Sin embargo, en otra realización, la parte de referencia 7 podría estar conectada al dispositivo operativo 3 por medio de medios de conexión 10 asegurando que la parte de referencia 7 giraría con el dispositivo operativo 7 cuando se gira.

En esta realización, la parte de referencia 7 está formada por dos partes de imán permanente 16, 17 dispuestas de manera que tienen polaridad opuesta en la dirección del eje de rotación 18 del dispositivo operativo 2 como se discutirá con más detalle en relación con la Figura 4.

En esta realización, el sistema sensor 4 también comprende un sensor 8 que incluye medios de conexión 10 en forma de un orificio central en un soporte del sensor 28 que lleva el sensor 8, en donde el orificio central se corta para encajar firmemente sobre el dispositivo operativo en forma de estrella 3 de modo que el soporte del sensor 28 y, por lo tanto, el sensor 8, girarán junto con el dispositivo operativo 3 cuando este se gira. Es decir, en esta realización el sensor 8 está indirectamente conectado al dispositivo operativo 3 a través del soporte del sensor 28, pero en otra realización el sensor 8 podría conectarse directamente sobre el dispositivo operativo 3 o el sensor 8 podría conectarse indirectamente al dispositivo operativo 3 a través de otro tipo de soporte, a través de un engranaje, a través de un soporte u otro que permita que el sensor 8 gire junto con el dispositivo operativo 3.

En esta realización, el sensor 8 es en realidad dos sensores separados 90 grados como se discutió en relación con la Figura 4. En la Figura 3 solo uno de estos dos sensores 8 es visible. Sin embargo, en otra realización el sensor 8 solo podría comprender un solo sensor, tres sensores, cuatro sensores o incluso más sensores separados o integrados.

En otra realización, el sensor 8 podría ser la parte fija del sistema sensor 4 si en lugar de la parte de referencia 7 se mantuvo en una posición fija por medio de medios de fijación 9 asegurando que el al menos un sensor 8 no giraría con el dispositivo operativo 7 cuando se gira.

En esta realización, el sensor 8 está dispuesto para girar directamente sobre la parte de referencia 7 de modo que el sensor 8 pueda detectar diferentes posiciones de rotación por medio de la parte de referencia 7. Sin embargo, en otra realización el sensor 8 podría estar dispuesto para girar bajo la parte de referencia 7, fuera de la parte de referencia 7 o dentro de la parte de referencia 7 o viceversa si la parte de referencia estaba dispuesta para girar con el dispositivo operativo 3.

En esta realización, el al menos un sensor 8 está dispuesto en relación con la parte de referencia 7 de modo que el ángulo de rotación y la dirección de las rotaciones del dispositivo operativo 3 se detectan por medio del al menos un sensor 8 como se discutirá más adelante en relación con las Figuras 4 y 5.

En esta realización, el sistema sensor 4 comprende además una memoria 5 para almacenar al menos una posición de referencia y un receptor de entrada 11 para recibir una señal de almacenamiento que activará el almacenamiento de una posición de referencia en la memoria 5 en respuesta a la señal almacenada. En esta realización, el sistema sensor 4 también comprende medios de procesamiento 12, un comunicador de posición inalámbrica 14, un primer y un segundo comunicador interno 29, 30 y una unidad de energía 15 para suministrar energía eléctrica a los componentes consumidores de energía eléctrica del sistema sensor 4.

En esta realización, el receptor de entrada 11 también está dispuesto para recibir una señal de activación que activará el sistema sensor 4. Durante el almacenamiento, manipulación, montaje etc., la energía interna de la unidad de energía 15 a los sensores 8, el comunicador de posición inalámbrico 14 y el primer y segundo comunicadores internos 29, 30 se corta por medio de los medios de procesamiento 12 para ahorrar energía de modo que solo la memoria 5, el receptor de entrada 11 y al menos partes de los medios de procesamiento 12 se alimentarán. En respuesta a la recepción de una señal de activación por el receptor de entrada 11, los medios de procesamiento 12 permitirán una potencia completa a todas las partes del sistema sensor 4, cuando sea necesario, y el sistema sensor estará en modo de funcionamiento completo. Sin embargo, en otra realización más, menos u otros componentes podrían estar sin energía hasta que se proporcione la señal de activación y/o el sistema 4 podría comprender más de un estado de activación de modo que la señal de activación permitiría que el sistema sensor 4 entre en el modo de operación normal pero una señal de ahorro de energía permitiría que el sistema sensor 4 entre en modo de ahorro de energía. Además, en otra realización, una señal de cierre permitiría un apagado completo del sistema 4 u otras señales y modos podrían incluirse.

En esta realización, la señal de activación se recibe de forma inalámbrica desde un dispositivo de comunicación externo 6 en forma de un teléfono móvil que se comunica de forma inalámbrica con el receptor de entrada 11 pero en otra realización la señal de activación podría recibirse a través de una disposición cableada, a través del empuje de un botón en el sistema sensor 4, a través de una interfaz de usuario integrada en el sistema sensor 4, a través de un control remoto u otra manera. O en otra realización, el sistema sensor 4 estaría siempre encendido o el sistema sensor 4 se activará conectando la unidad de energía 15 al sistema sensor 4.

En esta realización, los medios de procesamiento 12 determinan la posición real del elemento de bloqueo 1 sobre la base de la al menos una posición de referencia almacenada en la memoria 5 y la entrada de corriente desde el al menos un sensor 8 con respecto al ángulo de rotación y la dirección de rotación. Es decir, detectando el número de rotaciones (el ángulo de rotación) y la dirección de rotación, los medios de procesamiento 12 pueden determinar la posición real del elemento de bloqueo 1 determinando cuánto ha recorrido el elemento de bloqueo desde (es decir, en relación con) la al menos una posición de referencia.

En esta realización, el sistema sensor 4 también comprende un indicador de posición 13 para comunicar la posición del elemento 3 de bloqueo determinado por los medios de procesamiento 12 a un usuario. En esta realización, esto se hace a través de una señal de posición inalámbrica que se envía desde el indicador de posición 13 al dispositivo de comunicación externo 6 donde el usuario puede leer la posición en la interfaz del dispositivo de comunicación externo 6. La comunicación con el dispositivo de comunicación externo 6 está en esta realización realizada por Bluetooth pero en otra realización la comunicación inalámbrica podría tener lugar por medio de comunicación de campo cercano (NFC), Zigbee u otro protocolo inalámbrico.

Sin embargo, en otra realización el indicador de posición 13 podría incluir también o en su lugar una pantalla dedicada, un diodo que cambia de color en respuesta a la posición detectada, otros indicadores visuales, auditivos o táctiles y/o la señal de posición podría enviarse por cable desde el indicador de posición 13 o podría enviarse de forma inalámbrica a un almacenamiento en la nube, a un backend central u otro. Es decir, en otra realización, el indicador de posición 13 también comprenderá o en su lugar medios para comunicación inalámbrica de largo alcance a través de, por ejemplo, WIFI, Sigfox, LoRa u otro protocolo de comunicación. En otra realización de la invención, el sistema sensor 4 también comprenderá una unidad de retransmisión o una unidad repetidora para recibir datos de uno o más de otros sistemas sensores 4 y repitiendo en otro sistema sensor 4, a una unidad central, a un concentrador u otro.

En esta realización, el receptor de entrada 11, la memoria 5, los medios de procesamiento 12, el indicador de posición 13, un primer comunicador interno 29 y una unidad de energía 15 están todos integrados con la tapa 27 de la caja de superficie 23. Sin embargo, en otra realización menos o más componentes del sistema sensor 4 podrían colocarse en o sobre la tapa 27, algunos de los componentes del sistema sensor 4 también podrían o en su lugar colocarse en o sobre la carcasa de la caja de superficie 26 y/o en, en o en otra superficie u objeto cercano al dispositivo operativo 3 o todos los componentes del sistema sensor 4, excepto para el dispositivo de comunicación externo 6 si esto forma parte del sistema sensor 4-podría formarse como una única unidad interconectada.

Cuando el dispositivo operativo 3 está ubicado en una caja de superficie 23, es ventajoso colocar al menos el indicador de posición 13 y el receptor de entrada 11 en o sobre la superficie exterior superior de la caja de superficie 23 para permitir una comunicación inalámbrica más simple y más fiable hacia y desde el dispositivo de comunicación externo 6-es decir, en esta realización, el indicador de posición 13 y el receptor de entrada 11 se colocan en la tapa 27 de la caja de superficie 23.

Cuando al menos algunos de los componentes del sistema sensor 4 se colocan sobre o en el dispositivo operativo 3 y algunos de los componentes del sistema sensor 4 se colocan en otra ubicación cercana, por ejemplo, en y sobre la tapa 27 como se describe en las Figura 3-componentes en las dos ubicaciones tendrán que comunicarse. En esta realización, esto se hace de forma inalámbrica por medio del primer comunicador interno 29 dispuesto en la tapa 27 que se comunica de forma inalámbrica con el segundo comunicador interno 30 dispuesto en el soporte del sensor 28 para permitir que la tapa pueda retirarse fácilmente de la caja de superficie 23 porque ningún cable conecta las dos partes del sistema sensor 4. Sin embargo, en otra realización, esta comunicación también podría o en su lugar tener lugar por medio de una conexión por cable.

En esta realización, el primer comunicador interno 29 y el segundo comunicador interno 30 se comunican de forma inalámbrica entre sí a través de Bluetooth pero en otra realización la comunicación inalámbrica podría tener lugar por medio de comunicación de campo cercano (NFC), Zigbee u otro protocolo inalámbrico.

Además, cuando al menos algunos de los componentes del sistema sensor 4 se colocan lejos del dispositivo operativo 3, también es ventajoso proporcionar al sistema sensor 4 más de una unidad de energía 15. Es decir, en esta realización, una unidad de energía 15 se coloca en el soporte del sensor 28 y otra unidad de energía se coloca en la tapa 27. Sin embargo, en otra realización todos los componentes que consumen energía podrían ser alimentados desde la misma unidad de energía 15 incluso si los componentes están separados.

En esta realización, el sistema sensor 4 está provisto además de una celda solar 31 conectada a la unidad de energía 15 en la tapa para proporcionar energía a la unidad de energía 15. Sin embargo, en otra realización, el sistema sensor 4 también podría o en su lugar estar provisto de una celda de combustible, un generador u otros medios para proporcionar energía eléctrica a los componentes consumidores de energía eléctrica del sistema sensor 4. En otra realización, el sistema sensor 4 también podría o en su lugar conectarse a una fuente de energía eléctrica externa tal como la red eléctrica.

En esta realización, el sistema sensor 4 comprende además un sensor de temperatura 22 dispuesto en la tapa 27 de la caja de superficie 23. Es decir, en esta realización, el sistema sensor también puede detectar y comunicar la temperatura de la superficie del suelo. Sin embargo, en otra realización, un sensor de temperatura 22 también podría ser colocado o en su lugar en el soporte del sensor 28 o en otro lugar en o en el dispositivo operativo 3. En otra realización, el sistema sensor 4 también podría comprender o en su lugar otros sensores como sensores de lluvia, sensores de humedad, sensores de humo, sensores de manipulación, sensores de luz u otros tipos de sensores que permiten que la información adicional pueda proporcionarse ventajosamente por el sistema sensor 4 dado que los sistemas sensores pueden distribuirse ventajosamente en relación con, por ejemplo, una visión general buena y bien distribuida de datos.

En esta realización, la posición del elemento de bloqueo 1 en la válvula 2 se determina conectando inicialmente el sensor 8 del sistema sensor 4 al dispositivo operativo 3 y fijando la parte de referencia 7 contra la rotación conectándola a la carcasa de la caja de superficie 26 de modo que el ángulo de rotación del dispositivo operativo 3 y la dirección de rotación de estas rotaciones puedan detectarse por el movimiento mutuo correspondiente de la parte de referencia 7 y el sensor 8. Sin embargo, como se discutió anteriormente, la posición del sensor 8 y la parte de referencia 7 pueden intercambiarse.

Antes de determinar las posiciones, el sistema 4 en esta realización tiene que ser calibrado. Esto se hace girando el dispositivo operativo 3 en una primera dirección hasta que el elemento de bloqueo 1 alcanza una primera posición de referencia en la que el elemento de bloqueo 1 está en una posición completamente cerrada o completamente abierta. Típicamente, el dispositivo operativo 3 se opera manualmente por medio de una llave dedicada y el operador se sentirá cuando se ha alcanzado una posición extrema a través de la resistencia, es decir, el operador no puede encender el dispositivo operativo 3 más en la misma dirección incluso si el operador intenta con más fuerza. El operador (también llamado usuario) proporcionará entonces una señal almacenada al sistema sensor 4 en respuesta a la cual una primera posición de referencia se almacena como una posición completamente cerrada o completamente abierta en la memoria 5. En esta realización, el operador sabrá si el elemento de bloqueo 1 está en la posición abierta o cerrada a través de indicaciones visuales en el dispositivo operativo 3 con respecto a la manera de hacer girar el dispositivo operativo 3 para abrir o cerrar la válvula 2 y el operador es, por lo tanto, capaz de enviar información sobre si es la posición abierta o cerrada que se ha alcanzado al enviar la señal almacenada. Sin embargo, en otra realización, el operador solo enviará una señal almacenada y el sistema sensor 4 sería capaz de detectar si es la posición cerrada o abierta basándose en la dirección de rotación que conduce a esa posición específica. En esta realización, la señal almacenada se proporciona por medio de una aplicación o programa dedicado instalado en el teléfono móvil del operador, pero como se discutió anteriormente podría proporcionarse de numerosas otras formas. Una vez que la primera posición se almacena como la posición abierta o cerrada, el operador ahora gira el dispositivo operativo 3 en la dirección opuesta hasta que el elemento de bloqueo 1 realiza una carrera de calibración completa y alcanza la otra posición extrema-es decir, la segunda posición de referencia correspondiente a la otra de la posición completamente cerrada o completamente abierta. Obviamente, si la primera posición de referencia es la posición abierta, la segunda posición es la posición cerrada y viceversa. A continuación, el operador proporciona una señal almacenada para almacenar esta segunda posición de referencia como la posición completamente cerrada o completamente abierta en la memoria 5. El procedimiento de calibración ahora ha finalizado y el sistema sensor ahora sabe en qué posición el elemento de bloqueo 1 está en y cuántas rotaciones tardan para llevarlo a la posición extrema opuesta. Por lo tanto, cuando se gira el dispositivo operativo 3, el ángulo de rotación del dispositivo operativo 3 y la dirección de rotación de estas rotaciones se detectarán por el sensor 8 del sistema sensor 4, y el medio de procesamiento 12 es capaz de determinar la posición real del elemento de bloqueo 3 desde el ángulo de rotación recorrido y la dirección en relación con las primera y segunda posiciones de referencia almacenadas.

Sin embargo, en otra realización, el procedimiento de calibración podría comprender además que después de haber almacenado la segunda posición de referencia, el operador giraría nuevamente el dispositivo operativo 3 en la primera dirección hasta que el elemento de bloqueo 1 realice una primera carrera adicional y alcance nuevamente la primera posición de referencia. La calibración correcta solo se verificaría si el ángulo de rotación detectado de la carrera de calibración es sustancialmente el mismo que el ángulo de rotación detectado de la primera carrera adicional.

La calibración correcta se verificaría enviando una señal de verificación de calibración al dispositivo de comunicación inalámbrico externo 6 para que el operador sepa que el sistema sensor 4 está correctamente calibrado y listo para el funcionamiento normal. Si la calibración correcta no se puede verificar, esto también se informará al operador a través del dispositivo 6 de comunicación inalámbrica externo y el operador tendrá que rehacer el procedimiento de calibración. Sin embargo, en otra realización, la calibración correcta/incorrecta también podría comunicarse o en su lugar de la misma manera y por los mismos medios que se ilustraron previamente en relación con el indicador de posición.

En esta realización, la señal de verificación de calibración se transmite al dispositivo 6 de comunicación inalámbrica externo por medio de la indicación de posición que en esta realización es un transmisor que transmite por medio del protocolo Bluetooth pero en otra realización el sistema sensor 4 podría comprender medios dedicados para transmitir la señal de verificación de calibración y la señal podría transmitirse por medio de otro protocolo como se ejemplificó anteriormente.

En otra realización, la calibración correcta también se verifica solo si el sensor 8 del sistema sensor 4 detecta que la dirección de rotación de la carrera de calibración es opuesta a la dirección de rotación de la primera carrera adicional para reducir el riesgo de calibración incorrecta.

En otra realización, el procedimiento de calibración podría comprender, además, que después de haber almacenado la segunda posición de referencia, el procedimiento de calibración comprende además hacer girar el dispositivo operativo 3 en la primera dirección de nuevo hasta que el elemento de bloqueo 1 realiza una primera carrera adicional y alcanza la primera posición de referencia nuevamente donde después de que el dispositivo operativo 3 gire de nuevo hasta que el elemento de bloqueo 1 realice una segunda carrera adicional y alcance nuevamente la segunda posición de referencia. La calibración correcta solo se verificaría si el ángulo de rotación detectado de dos de las carreras de calibración, la primera carrera adicional y la segunda carrera adicional, son sustancialmente iguales y si el sensor 8 del sistema sensor 4 detecta que la dirección de rotación de la carrera de calibración y/o la segunda carrera adicional es opuesta a la dirección de rotación de la primera carrera adicional.

La Figura 4 ilustra un sistema sensor 4 que comprende dos sensores 8, como se ve desde la parte superior.

En esta realización, el sistema sensor 4 comprende una parte de referencia 7 que incluye un disco formado por dos imanes permanentes 16, 17. El primer imán 16 tiene el norte orientado hacia arriba hacia los sensores 8 y el segundo imán 17 tiene el sur orientado hacia arriba hacia los sensores 8. Sin embargo, en otra realización los imanes 16, 16 podrían estar dispuestos con la misma polaridad en la misma dirección pero con diferente fuerza.

En esta realización, la parte de referencia 7 comprende medios de fijación 9 en forma de brazos salientes 32 dispuestos para enganchar las paredes salientes 33 de la carcasa de la caja de superficie 24 de modo que la parte de referencia 7 se fija contra la rotación en relación con el dispositivo operativo 3. En esta realización, el sistema sensor 4 comprende además dos sensores 8 separados en un ángulo de desplazamiento mutuo MA de 90 grados. Sin embargo, en otra realización, el ángulo de desplazamiento mutuo MA podría ser más pequeño tal como 75, 60, 45 grados o incluso menos o el ángulo de desplazamiento mutuo MA podría ser mayor tal como 120, 135, 180 grados o incluso más. Y/o el sistema 4 podría comprender otro número de sensores 8 tales como uno, tres, cuatro o incluso más.

En esta realización, los sensores 8 están conectados al dispositivo operativo 3 por medio de medios de conexión 10 (no mostrados en la Figura 4) de modo que los sensores girarán sobre la parte de referencia 7 cuando se gira el dispositivo operativo 3.

Cuando los sensores 8 giran, uno de los dos sensores 8 se moverá de uno de los dos imanes 16, 17 al otro de los dos imanes 16, 17 y el cambio de polaridad será detectado por este sensor 8. Cuando se sabe que los dos sensores detectaron el cambio en polaridad, la dirección de rotación también se detecta. Y al rastrear cuántas veces cada sensor detecta un cambio en polaridad (y en qué orden sucede) el ángulo de rotación (es decir, el número de rotaciones) también se puede detectar con una resolución de 90 grados.

En esta realización, los sensores 8 son sensores de efecto Hall adecuados para detectar el cambio en polaridad y la parte de referencia 7 comprende imanes, pero en otra realización los sensores 8 podrían ser sensores inductivos donde la parte de referencia 7 donde la primera parte de imán 16 en la Figura 4 estaría formada por un metal ferroso y la segunda parte de imán 17 en la Figura 4 estaría formada por un metal no ferroso de modo que los sensores inductivos detectarían el cambio en el metal.

La Figura 5 ilustra un sistema sensor 4 que comprende un sensor 8, como se ve desde la parte superior.

En esta realización, la parte de referencia 7 está formada por un disco que comprende disposiciones de imanes 34 con un número diferente de imanes permanentes para diferentes posiciones de 90 grados. Por lo tanto, en esta realización, un solo sensor será capaz de detectar el ángulo de rotación y la dirección de rotación detectando el cambio en el tamaño del campo magnético en diferentes posiciones. En otra realización de este principio, el imán se formaría más o menos continuo pero con un campo magnético creciente de modo que la resolución se mejoró y no habría “ posiciones muertas” donde el sensor 8 no detectaría un imán.

La Figura 6 ilustra un sistema sensor 4 que comprende un sensor 8 y múltiples imanes 16, 17, como se ve desde la parte superior.

En esta realización, la parte de referencia 7 comprende un número de imanes dispuestos sustancialmente de extremo a extremo con el norte orientado en la misma dirección de rotación para todos los imanes. Por lo tanto, cuando el sensor 8 o la parte de referencia rota con el dispositivo operativo 3, la dirección de rotación puede ser detectada por el sensor monitorizando si el cambio de polaridad sucede gradualmente cuando pasa por el mismo imán o si se produce abruptamente cuando pasa a través de un imán vecino. La resolución del ángulo de rotación detectado estará definida por el número de imanes y, en esta realización, la resolución es, por lo tanto, 45 grados.

En relación con las Figuras 4, 5 y 6 se han analizado diferentes realizaciones específicas de los sensores 8 y las partes de referencia 7. Sin embargo, el experto sabría que el ángulo y la dirección de rotación podrían detectarse de numerosas otras formas. Por ejemplo, en otra realización, los sensores 8 y las partes 7 de referencia también podrían formarse como un sistema codificador giratorio donde el sensor 8 era una fotocelda dispuesta para detectar agujeros en un disco giratorio que forma la parte de referencia, por ejemplo, con un tamaño de orificio creciente para detectar la dirección o el ángulo de rotación y la dirección podrían detectarse por medio de un sistema potenciómetro, un tacómetro u otro.

La invención se ha ejemplificado anteriormente con referencia a ejemplos específicos de válvulas 2, elementos de bloqueo 1, sistemas sensores 4 y otros. Sin embargo, debe entenderse que la invención no se limita a los ejemplos particulares descritos anteriormente, sino que puede diseñarse y alterarse en una multitud de variedades dentro del ámbito de la invención como se especifica en las reivindicaciones.

Lista

1. Elemento de bloqueo

2. Válvula

3. Dispositivo operativo

4. Sistema Sensor

5. Memoria

6. Dispositivo de comunicación externa

7. Parte de referencia

8. Sensor

9. Medio de fijación

10. Medio de conexión

11. Receptor de entrada

12. Medio de procesamiento

13. Indicador de posición

14. Comunicador de posición inalámbrica

15. Unidad de energía

16. Primer imán

17. Segundo imán

18. Eje de rotación del dispositivo operativo

19. Dispositivo de extensión

20. Tuerca en cuña

21. Husillo

22. Sensor de temperatura

23. Caja de superficie

24. Carcasa del dispositivo de extensión

25. Varilla de extensión

26. Carcasa de la caja de superficie

27. Tapa

28. Soporte del sensor

29. Primer comunicador interno

30. Segundo comunicador interno

31. Celda solar

32. Brazo saliente

33. Pared saliente

34. Disposición de imán

MA ángulo de desplazamiento mutuo

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un método para determinar una posición de un elemento de bloqueo (1) en una válvula (2) que comprende un dispositivo operativo (3) configurado de modo que dicho elemento de bloqueo (1) se mueve entre una posición abierta y una cerrada en dependencia de la dirección en donde se hace girar dicho dispositivo operativo (3), comprendiendo dicho método las etapas de:

•conectar al menos una parte de referencia (7) o un sensor (8) de un sistema sensor (4) a dicho dispositivo operativo (3), de modo que dicho sistema sensor (4) detecte el ángulo de rotación de dicho dispositivo operativo (3) y la dirección de rotación de dichas rotaciones,

•calibrar dicho sistema sensor (4) mediante:

◦girar dicho dispositivo operativo (3) en una primera dirección hasta que dicho elemento de bloqueo (1) alcanza una primera posición de referencia en donde dicho elemento de bloqueo (1) está en una posición completamente cerrada o completamente abierta, ◦almacenar dicha primera posición de referencia como dicha posición completamente cerrada o dicha posición completamente abierta en una memoria (5),

◦girar dicho dispositivo operativo (3) en una segunda dirección opuesta a dicha primera dirección hasta que dicho elemento de bloqueo (1) realiza una carrera de calibración y alcanza una segunda posición de referencia de dicha posición completamente cerrada o completamente abierta,

◦almacenar dicha segunda posición de referencia como dicha posición completamente cerrada o dicha posición completamente abierta en dicha memoria (5),

◦girar dicho dispositivo operativo (3) en dicha primera dirección de nuevo hasta que dicho elemento de bloqueo (1) realice una primera carrera adicional y alcance dicha primera posición de referencia de nuevo y verificar la calibración correcta si el ángulo de rotación detectado de dicha carrera de calibración es sustancialmente el mismo que el ángulo de rotación detectado de dicha primera carrera adicional,

•girar dicho dispositivo operativo (3) mientras detecta dicho ángulo de rotación de dicho dispositivo operativo (3) y dicha dirección de rotación de dichas rotaciones por medio de dicho sistema sensor (4), y

•determinar la posición de dicho elemento de bloqueo (1) basándose en dicho ángulo de rotación detectado y dicha dirección de rotación detectada en relación con dicha primera posición de referencia y dicha segunda posición de referencia.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la calibración correcta solo se verifica si dicho sistema sensor (4) detecta que la dirección de rotación de dicha carrera de calibración está opuesta a la dirección de rotación de dicha primera carrera adicional.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde después de haber almacenado dicha segunda posición de referencia, dicha calibración de dicho sistema sensor (4) comprende además la etapa de girar dicho dispositivo operativo (3) en dicha primera dirección nuevamente hasta que dicho elemento de bloqueo (1) realice una primera carrera adicional y alcance dicha primera posición de referencia nuevamente donde después de que dicho dispositivo operativo (3) gire en dicha segunda dirección nuevamente hasta que dicho elemento de bloqueo (1) realiza una segunda carrera adicional y alcance dicha segunda posición de referencia nuevamente y verificar la calibración correcta si el ángulo de rotación detectado de dos de dichas carreras de calibración, dicha primera carrera adicional y dicha segunda carrera adicional son sustancialmente iguales.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la calibración correcta solo se verifica si dicho sistema sensor (4) detecta que la dirección de rotación de dicha carrera de calibración y/o dicha segunda carrera adicional está opuesta a la dirección de rotación de dicha primera carrera adicional.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho método comprende además la etapa de activar dicho sistema sensor (4) al menos antes de almacenar dichas posiciones de referencia en respuesta a una señal de activación proporcionada por un operador.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha primera posición de referencia y dicha segunda posición de referencia se almacenan en respuesta a una señal de almacenamiento proporcionada por un operador.

7.Un método de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde dicha señal de activación y/o dicha señal de almacenamiento se comunican de forma inalámbrica desde un dispositivo (6) de comunicación inalámbrica externo.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde dicho dispositivo (6) de comunicación inalámbrica externo es un teléfono móvil.

9. Un sistema sensor (4) configurado para realizar un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho sistema sensor (4) es para detectar una posición de un elemento de bloqueo (1) en una válvula (2) que comprende un dispositivo operativo (3) configurado de modo que dicho elemento de bloqueo (1) se mueve entre una posición abierta y una cerrada en dependencia de la dirección en que dicho dispositivo operativo (3) gira, dicho sistema sensor (4) comprende

al menos una parte de referencia (7), en donde dicha al menos una parte de referencia (7) está formada por un primer imán (16) y un segundo imán (17) configurados para disponerse en lados opuestos de un eje de rotación (18) de dicho dispositivo operativo (3),

al menos un sensor (8) para detectar dicha al menos una parte de referencia (7), en donde una de dicha al menos una parte de referencia (7) y dicho al menos un sensor (8) comprende medios de fijación (9) para mantenerlo en una posición fija y en donde la otra de dicha al menos una parte de referencia (7) y dicho al menos un sensor (8) comprende medios de conexión (10) para conectarse rígidamente a dicho dispositivo operativo (3) de modo que dicha al menos una parte de referencia (7) y dicho al menos un sensor (8) se disponen para girar entre sí si dicho dispositivo operativo (3) gira y en donde dicha al menos una parte de referencia (7) y dicho al menos un sensor (8) están dispuestos de modo que el ángulo de rotación y la dirección de rotación de dicho dispositivo operativo (3) se detectan por medio de dicho al menos un sensor (8), en donde dicho sistema sensor (4) comprende además

una memoria (5) para almacenar al menos una posición de referencia,

un receptor de entrada (11) para recibir una señal de almacenamiento dispuesta para activar el almacenamiento de dicha al menos una posición de referencia, y

medios de procesamiento (12) dispuestos para determinar una posición de dicho elemento de bloqueo (1),

en donde

dicho primer imán (16) y dicho segundo imán (17) están configurados para disponerse de modo que la polaridad de dicho primer imán (16) y del segundo imán (17) estén opuestas entre sí en una dirección paralela a dicho eje de rotación (18).

10. Un sistema sensor (4) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicho sistema sensor (4) comprende además un comunicador de posición inalámbrico (14) para comunicar dicha posición determinada de dicho elemento de bloqueo (1) de forma inalámbrica a un dispositivo (6) de comunicación inalámbrica externo.

11. Un sistema sensor (4) de acuerdo con la reivindicación 9 o 10, en donde dicha al menos una parte de referencia (7) comprende al menos un imán permanente.

12. Un sistema sensor (4) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en donde dicho al menos un sensor (8) comprende al menos un sensor de efecto Hall.

13. Un sistema sensor (4) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicho al menos un sensor (8) comprende dos sensores (8) dispuestos en un ángulo de desplazamiento mutuo (MA) de 90 grados en un plano perpendicular a dicho eje de rotación (18) de dicho dispositivo operativo (3).

14. Un sistema sensor (4) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-13, en donde dicha al menos una parte de referencia (7) o dicho al menos un sensor (8) está configurado para mantenerse en una posición fija en relación con dicha válvula (2).

15. Un sistema sensor (4) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en donde dicha al menos una posición de referencia comprende al menos una primera posición de referencia correspondiente a una posición en donde dicho elemento de bloqueo (1) está en una posición completamente cerrada o completamente abierta, y una segunda posición de referencia correspondiente a una posición en donde dicho elemento de bloqueo (1) está en la otra de dicha posición completamente cerrada o completamente abierta.