ITBS20110014A1 - Metodo per la calibrazione di strumenti per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"METODO PER LA CALIBRAZIONE DI STRUMENTI PER IL

COLLAUDO DI DISPOSITIVI PER L'EROGAZIONE DI FLUIDI"

Campo dell'Invenzione

La presente invenzione riguarda un nuovo metodo per la calibrazione di strumenti per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi.

La presente invenzione riguarda altresì uno strumento per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi opportunamente modificato in modo da implementare il suddetto metodo di calibrazione.

Arte nota

Come è noto, il collaudo di un dispositivo per l'erogazione di fluidi comporta l'effettuazione di prove di tenuta e/o di portata al fine di verificare se il dispositivo in questione è idoneo o meno a poter svolgere le funzioni per il quale è stato progettato.

Tali prove vengono effettuate con l'ausilio di appositi strumenti di collaudo mediante i quali le misurazioni effettuate sul dispositivo da collaudare vengono comparate con valori noti associati a pezzi di riferimento (cosiddetti "master") le cui caratteristiche di perdita in volume o di portata sono conosciute o determinate in precedenza.

Nel caso di prove di tenuta, la sequenza di collaudo, eseguita da un dispositivo automatico o manuale, consente di verificare la capacità di un particolare dispositivo a trattenere fluidi in pressione al suo interno o a garantire che fluidi in pressione esterni non entrino al suo interno.

Tali prove di tenuta possono essere eseguite mediante svariate metodiche che comportano ad esempio misure di perdita di pressione, di micro portata o perdita massica o di quantità di un gas noto (gas tracing).

Talvolta alcune caratteristiche delle varie metodiche vengono integrate fra loro per ottenere delle "super prove" oppure alcune misure possono essere eseguite in maniera ridondante su più "bocche" dello stesso dispositivo da collaudare.

Nel caso di prove di portata, la sequenza di collaudo, eseguita da un dispositivo automatico o manuale, consente invece di verificare la capacità di un particolare dispositivo di trasportare una determinata quantità di fluido nell'unità di tempo stabilita.

In ogni caso, lo strumento di collaudo necessita di pezzi o di dispositivi di riferimento per poter essere verificato e calibrato ai valori di riferimento corretti per le successive misure sui dispositivi da collaudare al fine di identificare i dispositivi idonei da quelli che non lo sono.

I valori di riferimento sono in genere definiti da prove pratiche o più comunemente da normative emesse dal Paese utilizzatore, tali valori variando secondo il settore tecnico e/o il Paese di riferimento.

Attualmente, il metodo più comunemente usato è quello di disporre di pezzi di riferimento, ovvero pezzi non idonei di valore noto, oppure di orifizi calibrati, cioè fori (solchi laminari o materiali porosi) che ad una data pressione (e solo a quella) garantiscono una determinata portata di riferimento.

Tuttavia, i pezzi di riferimento hanno la tendenza a non mantenere costanti nel tempo i rispettivi valori di riferimento noti. Tale inconveniente è tanto maggiore quanto maggiore è la complessità del pezzo utilizzato, in particolare se si considera che nel pezzo sono spesso presenti guarnizioni mobili o grassi le cui caratteristiche tendono ad essere naturalmente instabili nel tempo.

Per questo motivo, i pezzi di riferimento non hanno quasi mai un certificato di calibrazione.

Gli orifizi calibrati, sono invece comunemente dotati di certificato di calibrazione, ma hanno costi elevati e la loro disponibilità non è mai immediata.

Inoltre, sia i pezzi di riferimento che gli orifizi calibrati presentano Γ inconveniente di essere estremamente sensibili allo sporco e/o all'umidità che possono essere presenti nel circuito di prova.

Lo sporco può provenire, ad esempio, dai dispositivi collaudati in precedenza, mentre l'umidità può provenire, ad esempio, dallo scambio termico causato dalle continue pressurizzazioni e depressurizzazioni tipiche di un ciclo di prova.

Quindi, sia i pezzi di riferimento che gli orifizi calibrati vanno continuamente verificati nei pochi laboratori specializzati disponibili, accreditati da diversi enti per poter emettere certificati di perdita o di portata, con conseguenti costi elevati e tempi frequentemente lunghi.

Nel caso degli orifizi calibrati si deve poi tener conto che, più è alta la pressione di prova, più è piccolo il diametro dell' orifizio, (anche meno di 0,01mm) aumentando con ciò sia il costo deirorifizio sia la sua "sensibilità" (ad esempio allo sporco e/o all'umidità) durante l'uso nel circuito di prova.

Inoltre per conseguire una adeguata calibrazione lineare, è opportuno disporre di più pezzi o dispositivi di riferimento aventi valori di riferimento diversi fra loro in modo da poter ottenere una linea di calibrazione sulla quale poi confrontare la misura sul dispositivo da calibrare.

Il problema tecnico alla base della presente invenzione è dunque quello di mettere a disposizione un metodo per la calibrazione di strumenti per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi che sia più semplice ed affidabile, nonché comporti costi inferiori, così da superare gli inconvenienti precedentemente citati con riferimento alla tecnica nota.

Sommario dell'invenzione

Tale problema viene risolto da un metodo per la calibrazione di strumenti per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi, il metodo comprendendo le fasi di:

a) collegare un pezzo o dispositivo al circuito di prova di uno strumento di collaudo e pressurizzare detto pezzo o dispositivo alla pressione di collaudo mediante un fluido noto,

b) misurare un primo valore di un parametro di misura in detto circuito di prova,

c) aggiungere a o sottrarre da detto circuito di prova almeno un volume noto di detto fluido,

d) misurare, dopo ogni aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, una variazione di detto parametro di misura associata ad una rispettiva aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido,

e) confrontare detta almeno una variazione del parametro di misura, associata ad una rispettiva aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, con una variazione prevista di detto parametro di misura per detta aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, così da verificare la correttezza della misurazione della variazione da parte dello strumento di collaudo e/o utilizzare detta almeno una variazione del parametro di misura come riferimento per le prove di collaudo di detto pezzo o dispositivo e/o di pezzi o dispositivi della stessa tipologia.

Preferibilmente, il parametro di misura è scelto dal gruppo comprendente pressione, portata massica o volumetrica o contenuto di gas noto.

Secondo una forma preferita di realizzazione, la fase di aggiunta a o sottrazione dal circuito di prova di detto almeno un volume noto di detto fluido viene effettuata in continuo o discontinuo mediante un dosatore volumetrico.

Il principale vantaggio del metodo di collaudo secondo la presente invenzione risiede nel fatto che aggiungendo a o sottraendo dal circuito di prova un volume noto di fluido in una data unità di tempo è possibile ottenere una variazione del parametro di misura (pressione o portata) che risulta direttamente proporzionale al volume di fluido aggiunto o sottratto ottenendo con ciò un valore di riferimento per le misure dei pezzi o dispositivi da collaudare e/o per verificare la correttezza di misurazione da parte dello strumento di collaudo.

In tal modo, a differenza dell'arte nota, non è necessario l'impiego di pezzi o di dispositivi di riferimento aventi caratteristiche note e certificate che presentano diversi inconvenienti già evidenziati in precedenza.

Vantaggiosamente, nella presente invenzione il volume noto da aggiungere a o sottrarre dal circuito di prova può essere ottenuto mediante un dosatore volumetrico il quale è più facilmente certificabile e le cui caratteristiche offrono maggiori garanzie di stabilità del tempo.

La presente invenzione riguarda altresì uno strumento di collaudo per dispositivi per l'erogazione di fluidi che utilizza il suddetto metodo di calibrazione.

Tale strumento di collaudo comprende:

- un circuito di prova in comunicazione di fluido con una sede di alloggiamento di un pezzo o dispositivo,

- una linea di alimentazione di un fluido in comunicazione di fluido con detto circuito di prova,

- un dispositivo per determinare un parametro di misura prestabilito associato a detto circuito di prova,

ed è caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un dosatore volumetrico associato a detto circuito di prova per sottrarre da o aggiungere a detto circuito di prova un volume noto di detto fluido.

Secondo una forma di realizzazione, il circuito di prova comprende un contenitore ermetico (o campana) nel quale è disposto detto pezzo o dispositivo, detto dosatore volumetrico essendo associato in comunicazione di fluido diretta con detto contenitore ermetico.

Preferibilmente, il dosatore volumetrico comprende un cilindro in comunicazione di fluido con il circuito di prova nel quale cilindro è mobile un pistone secondo un moto lineare o rotante nonché un dispositivo di movimentazione di detto pistone.

Il dispositivo di movimentazione può essere di tipo pneumatico, ad esempio di tipo on-off, elettronico, ad esempio di tipo continuo, idraulico o meccanico.

Vantaggiosamente, il dispositivo di movimentazione del pistone all' interno del cilindro (e conseguentemente la variazione di cilindrata nel tempo) è controllato da un'appropriata unità di comando e controllo dello strumento di collaudo così da definire con esattezza il volume noto di fluido da aggiungere a o sottrarre dal circuito di prova.

Ad esempio, tale unità di comando e controllo può calcolare il tempo necessario per passare dalla cilindrata minima alla massima e un semplice algoritmo di calcolo definirà quanti scc (centimetri cubici standard)/h si sono fomiti al sistema.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiaramente dalla descrizione che segue di alcuni esempi preferiti di realizzazione, detta descrizione essendo fornita a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alle figure annesse.

Nelle figure:

- la Fig. 1 mostra schematicamente uno strumento di collaudo secondo una forma di realizzazione dell'invenzione,

- la Fig. 2 mostra schematicamente un grafico della variazione di pressione nel tempo durante un ciclo di prova su di un pezzo o dispositivo condotto mediante lo strumento di Fig. 1,

- le Figg. 3-5 mostrano ciascuna schematicamente uno strumento di collaudo secondo una rispettiva altra forma di realizzazione dell' invenzione.

Descrizione dettagliata dell'invenzione

Con riferimento alla Fig. 1, uno strumento per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi, secondo una prima forma di realizzazione dell'invenzione è globalmente indicato con 1.

Lo strumento 1 esegue prove di tenuta mediante misure di perdita di pressione verificando la capacità di un dato dispositivo a trattenere fluidi in pressione al suo interno (prove di tenuta dall'interno verso l'esterno). E' comunque possibile effettuare anche prove di tenuta all'inverso (dall'esterno verso l'interno) per verificare che fluidi esterni in pressione non entrino all'interno del dispositivo da collaudare.

In particolare, lo strumento 1 comprende un circuito di prova, globalmente indicato con 2, a cui è collegato in comunicazione di fluido un pezzo o dispositivo 3 per l'erogazione di fluidi da collaudare. Nella Fig. 1 è schematizzato a titolo di esempio un rubinetto di erogazione di gas ad uso domestico che può essere un rubinetto del tipo con valvola di apertura e chiusura a sfera.

La Enea di flusso 5 indica l'alimentazione del fluido di prova al circuito 2 ed inoltre lo strumento 1 è munito di un misuratore 7 di pressione in comunicazione di fluido con il circuito di prova 2.

II fluido di prova può provenire ad esempio da un serbatoio (non mostrato) contenente tale fluido, oppure può essere introdotto nel circuito di prova 2 mediante un appropriato sistema di alimentazione continua.

Lo strumento 1 è inoltre dotato di una valvola di tenuta 6 per isolare il circuito di prova 2 e il dispositivo 3 ad esso collegato dalla linea di alimentazione 5 del fluido di prova.

In accordo con la presente invenzione, lo strumento 1 comprende inoltre un dosatore volumetrico 8 in comunicazione di fluido con il circuito di prova 2 per immettere nel o sottrarre dal circuito 2 volumi noti del fluido di prova.

Tale dosatore volumetrico 8 è altresì in comunicazione di fluido con una linea di alimentazione del fluido di prova (rappresentata dalla linea di flusso 9) per immettere nel circuito 2 volumi noti del fluido di prova, secondo necessità, la linea di alimentazione essendo, a sua volta, dotata di apposita valvola 10 di tenuta.

Per quanto riguarda la calibrazione dello strumento di collaudo 1 (Fig. 2), il pezzo o dispositivo 3 viene collegato al circuito 2 e viene immesso in tale circuito il fluido di prova attraverso la linea di alimentazione 5.

Il pezzo/ dispositivo 3 viene quindi pressurizzato, alla pressione di collaudo, per un intervallo di tempo I al termine del quale tale pezzo/ dispositivo 3 viene isolato a tenuta teoricamente perfetta dalla linea di alimentazione 5 per mezzo della valvola 6.

Dopo un intervallo di tempo di stabilizzazione S, la pressione di prova PI viene determinata mediante il misuratore 7 e memorizzata nello strumento 1.

A questo punto, in accordo con la presente invenzione, un volume noto del fluido viene sottratto dal circuito di prova mediante il dosatore volumetrico 8 ottenendo con ciò una caduta di pressione nel circuito di prova, come visibile dal grafico di Fig. 2.

Dopo un predeterminato intervallo di tempo la pressione viene nuovamente letta (pressione P2) e viene calcolata la variazione (abbassamento) di pressione associata al volume noto sottratto dal circuito di prova.

Alternativamente, è possibile aggiungere un volume noto di fluido nel circuito di prova tramite il dosatore volumetrico 8 e quindi determinare l'incremento di pressione associato all'aggiunta del volume noto

L'entità dell'abbassamento o dell'incremento di pressione (Pl-P2) associata al volume di fluido rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova può costituire un valore di riferimento con cui comparare le letture di caduta di pressione del pezzo o dispositivo 3 nella prova di collaudo e/o di pezzi o dispositivi della stessa tipologia.

Vantaggiosamente, la prova di collaudo può essere effettuata insieme alla calibrazione di cui sopra, ad esempio nel caso del pezzo o dispositivo 3 misurando dapprima la caduta di pressione durante la prova di collaudo nell'arco di un tempo di prova t, dopo che sia trascorso il tempo di stabilizzazione S e prima dell'attivazione del dosatore volumetrico.

Quindi, confrontando la variazione (P1-P2) associata al volume di fluido noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova (variazione che è direttamente proporzionale al volume noto aggiunto o sottratto) con la caduta di pressione osservata nella prova di collaudo del pezzo o dispositivo 3 è possibile risalire alla perdita (volume di fluido/tempo) associata al pezzo o dispositivo 3 nel tempo di prova t.

Lo stesso tipo di confronto può essere effettuato fra la variazione (P1-P2) associata al volume di fluido noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova e le cadute di pressione misurate successivamente alla calibrazione di cui sopra nelle prove di collaudo su pezzi o dispositivi analoghi al pezzo/ dispositivo 3. Se necessario, è possibile anche effettuare una o più calibrazioni specifiche associate a un predeterminato numero di misure da effettuare su dispositivi da collaudare.

Infine, il confronto fra le perdite determinate sui pezzi o dispositivi di cui sopra e il valore di riferimento dettato ad esempio dalla normativa vigente, consentirà di stabilire quali pezzi/ dispositivi sono idonei e quali non lo sono.

Eventualmente, dalla misura di perdita di pressione è anche possibile risalire alla perdita volumetrica o in portata del dispositivo collaudato mediante la nota legge dei gas (PxV)/T=nR =K. E' da notare che, vantaggiosamente, è possibile effettuare una calibrazione continua dello strumento 1 ad esempio aggiungendo o sottraendo in continuo al circuito 2 durante il tempo di prova volumi predeterminati di fluido attraverso il dosature volumetrico 8 e determinando per ogni aggiunta o sottrazione di fluido la rispettiva entità di abbassamento o incremento di pressione.

In tal modo è dunque anche possibile costruire una curva di calibrazione per il confronto delle letture successive effettuate sui dispositivi da collaudare.

Alternativamente, è possibile disporre una pluralità di dosatori volumetrici 8 lungo il circuito 2 di prova ciascuno dei quali gestito in modo da aggiungere o sottrarre un rispettivo prestabilito volume di fluido durante il tempo di prova.

In Fig. 3 è schematizzato uno strumento di collaudo secondo un'altra forma dell'invenzione, il quale è globalmente indicato con 30.

Nella presente descrizione, agli elementi degli strumenti di collaudo secondo l'invenzione illustrati di seguito che risultano strutturalmente e/o funzionalmente equivalenti a corrispondenti elementi dello strumento di collaudo 1 sopra descritto verranno attribuiti gli stessi numeri di riferimento di quest<7>ultimi elementi e gli stessi non verranno descritti ulteriormente.

Lo strumento di collaudo 30 presenta gli stessi elementi descritti sopra per lo strumento di collaudo 1 e inoltre, nel circuito di prova 2, un contenitore ermetico (o campana) 12 nel quale è disposto il pezzo/ dispositivo 3. In questo caso, però il dosatore volumetrico 8 è associato in comunicazione di fluido con la campana 12 insieme alla linea di alimentazione 9 del fluido di prova e alla valvola di tenuta 10.

Inoltre, è previsto un misuratore di pressione 13 (o in alternativa un misuratore di portata massica o volumetrica) associato al contenitore ermetico 12 per determinare la pressione al suo interno durante il tempo di prova di calibrazione o collaudo.

In questo caso, il ciclo di calibrazione prevede dapprima la creazione del vuoto a' interno del contenitore ermetico 12 nel quale è disposto il pezzo o dispositivo 3.

Quindi, il pezzo o dispositivo 3 viene pressurizzato mediante il fluido di prova proveniente dalla linea di alimentazione 5 nella maniera già descritta in precedenza e si determinano le pressioni PI e P2 all'interno del contenitore ermetico 12 mediante il misuratore di pressione 13 rispettivamente prima e dopo ciascuna aggiunta a o sottrazione dalla campana 12 di un volume noto di fluido tramite il dosatore volumetrico 8.

L'entità dell'abbassamento o dell'incremento di pressione (Pl-P2) associata al volume di fluido rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova può costituire un valore di riferimento con cui comparare le letture di incremento di pressione nella campana 13, durante la prova di collaudo, dovute alla perdita del pezzo o dispositivo 3 e/o di pezzi o dispositivi della stessa tipologia.

In particolare, nel caso del pezzo o dispositivo 3, la prova di collaudo può essere effettuata vantaggiosamente insieme alla calibrazione di cui sopra, ad esempio misurando dapprima l'incremento di pressione durante la prova di collaudo nell'arco di un tempo di prova t, dopo che sia trascorso un tempo di stabilizzazione S e prima dell'attivazione del dosatore volumetrico.

Quindi, confrontando la variazione di pressione (P1-P2) associata al volume di fluido noto rispettivamente sottratto o aggiunto alla campana 12 (variazione che è direttamente proporzionale al volume noto aggiunto o sottratto) con la caduta di pressione osservata nella prova di collaudo del pezzo o dispositivo 3 è possibile risalire alla perdita (volume di fluido/ tempo) associata al pezzo o dispositivo 3 nel tempo di prova t.

Lo stesso tipo di confronto può essere effettuato fra la variazione (P1-P2) associata al volume di fluido noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova e gli incrementi di pressione misurati successivamente alla calibrazione di cui sopra nelle prove di collaudo su pezzi o dispositivi analoghi al pezzo/ dispositivo 3. Se necessario, è possibile anche effettuare una o più calibrazioni specifiche associate a un predeterminato numero di misure da effettuare su dispositivi da collaudare.

Infine, il confronto fra le perdite determinate sui pezzi o dispositivi di cui sopra e il valore di riferimento dettato ad esempio dalla normativa vigente, consentirà di stabilire quali pezzi/ dispositivi sono idonei e quali non lo sono.

Eventualmente, dalla misura di perdita di pressione è anche possibile risalire alla perdita volumetrica o in portata del dispositivo collaudato mediante la nota legge dei gas

Alternativamente, nel caso in cui, ad esempio, il misuratore 13 sia un misuratore di portata massica o volumetrica, la variazione di portata misurata e associata ad una rispettiva aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, confrontata con una variazione prevista per detta aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, consentirà di verificare la correttezza della misurazione della portata (volumetrica o massica) dello strumento di collaudo.

In Fig. 4 è schematizzato uno strumento di collaudo secondo un'altra forma dell'invenzione, il quale è globalmente indicato con 40.

Lo strumento di collaudo 40 presenta gli stessi elementi descritti sopra per lo strumento di collaudo 1 e presenta in aggiunta un misuratore 14 di portata volumetrica o massica nel circuito di prova 2.

Esso esegue prove di tenuta mediante misure di portata volumetrica o massica verificando con ciò la capacità di un dato dispositivo a trattenere fluidi in pressione al suo interno.

Dunque, il ciclo di calibrazione prevede la pressurizzazione del pezzo o dispositivo 3 mediante il fluido di prova proveniente dalla linea di alimentazione 5 nella maniera già descritta in precedenza e si determinano le portate (volumetriche o massiche) nel circuito di prova 2 mediante il misuratore di portata 14 rispettivamente prima e dopo ciascuna aggiunta di volume noto di fluido tramite il dosatore volumetrico 8.

L'entità dell'abbassamento o dell'incremento di portata nel circuito di prova 2 a cui è collegato il pezzo/ dispositivo 3 associata al volume di fluido rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova può costituire un valore di riferimento con cui comparare le letture di caduta di portata del pezzo o dispositivo 3 nella prova di collaudo e/o di pezzi o dispositivi della stessa tipologia.

Vantaggiosamente, la prova di collaudo può essere effettuata insieme alla calibrazione di cui sopra, ad esempio nel caso del pezzo o dispositivo 3 misurando dapprima la caduta di portata durante la prova di collaudo nell' arco di un tempo di prova t, dopo che sia trascorso il tempo di stabilizzazione S e prima dell' attivazione del dosatore volumetrico.

Quindi, confrontando la variazione di portata associata al volume di fluido noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova (variazione che è direttamente proporzionale al volume noto aggiunto o sottratto) con la caduta di portata osservata nella prova di collaudo del pezzo o dispositivo 3 è possibile risalire alla perdita (volume di fluido/tempo) associata al pezzo o dispositivo 3 nel tempo di prova t.

Lo stesso tipo di confronto può essere effettuato fra la variazione di portata associata al volume di fluido noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova e le cadute di portata misurate successivamente alla calibrazione di cui sopra nelle prove di collaudo su pezzi o dispositivi analoghi al pezzo/ dispositivo 3. Se necessario, è possibile anche effettuare una o più calibrazioni specifiche associate a un predeterminato numero di misure da effettuare su dispositivi da collaudare.

Infine, il confronto fra le perdite determinate sui pezzi o dispositivi di cui sopra e il valore di riferimento dettato ad esempio dalla normativa vigente, consentirà di stabilire quali pezzi/ dispositivi sono idonei e quali non lo sono.

Alternativamente, la variazione di portata misurata e associata ad una rispettiva aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, confrontata con una variazione prevista per detta aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, consentirà di verificare la correttezza della misurazione della portata (volumetrica o massica) dello strumento di collaudo.

In Fig. 5 è schematizzato uno strumento di collaudo secondo un'altra forma dell'invenzione, il quale è globalmente indicato con 50.

Lo strumento di collaudo 50 si presta ad eseguire prove di tenuta mediante misure di quantità di un gas di prova (gas tracing).

Esso differisce dallo strumento di collaudo 30 sopra descritto nel fatto che ora è previsto un serbatoio 4 contenente il gas di prova il quale è in comunicazione di fluido sia con il circuito di prova 2 attraverso la linea di alimentazione 5, sia con il dosatore volumetrico 8 attraverso la linea di alimentazione 15 con interposizione fra di essi di una valvola di tenuta 10.

In questo caso, per l'effettuazione della calibrazione, il dispositivo/pezzo 3 viene posto all'interno del contenitore ermetico (o campana) 12 e in comunicazione di fluido con il circuito di prova, nel contenitore 12 essendo stato fatto il vuoto. Quindi, il dispositivo/pezzo 3 viene pressurizzato con il gas noto (ad esempio Elio o C02) contenuto nel serbatoio 4 e proveniente dalla Enea di alimentazione 5 per un tempo prestabilito, detto gas essendo un gas non presente nell'atmosfera residua del contenitore ermetico 12.

Dopo un intervallo di tempo di stabilizzazione, l'atmosfera all'interno del contenitore ermetico 12 viene analizzata da uno spettrometro di massa (non mostrato) posto all'ingresso della pompa (anch'essa non mostrata) che genera il vuoto all' interno del contenitore 12 determinando il contenuto del gas noto a interno di detto contenitore 12.

A questo punto, in accordo con la presente invenzione, una quantità volumetrica nota di detto gas noto viene aggiunta a o sottratta dal contenitore 12 mediante il dosatore volumetrico 8.

Dopo un predeterminato intervallo di tempo la quantità di gas noto viene nuovamente "letta" e viene calcolata la variazione (diminuzione o aumento) della quantità di gas noto nel contenitore 12 associata alla quantità volumetrica sottratta da o aggiunta al contenitore 12. L'entità della diminuzione o aumento della quantità di gas noto associata alla quantità volumetrica di gas noto rispettivamente sottratto o aggiunto al contenitore ermetico 12 può costituire un valore di riferimento con cui comparare le letture di aumento della quantità di gas nella campana 12 nella prova di collaudo del pezzo o dispositivo 3 e/o di pezzi o dispositivi della stessa tipologia.

Vantaggiosamente, la prova di collaudo può essere effettuata insieme alla calibrazione di cui sopra, ad esempio nel caso del pezzo o dispositivo 3 misurando dapprima l'aumento di contenuto di gas durante la prova di collaudo nell'arco di un tempo di prova t, dopo che sia trascorso il tempo di stabilizzazione S e prima dell'attivazione del dosatore volumetrico. Quindi, confrontando la variazione di quantità di gas associata al volume di gas noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova (variazione che è direttamente proporzionale al volume noto di gas aggiunto o sottratto) con la variazione di contenuto di gas osservata nella prova di collaudo del pezzo o dispositivo 3 è possibile risalire alla perdita (volume di fluido/tempo) associata al pezzo o dispositivo 3 nel tempo di prova t. Lo stesso tipo di confronto può essere effettuato fra la variazione di contenuto di gas associata al volume di gas noto rispettivamente sottratto o aggiunto al circuito di prova e le variazioni di contenuto di gas misurate successivamente alla calibrazione di cui sopra nelle prove di collaudo su pezzi o dispositivi analoghi al pezzo/ dispositivo 3. Se necessario, è possibile anche effettuare una o più calibrazioni specifiche associate a un predeterminato numero di misure da effettuare su dispositivi da collaudare.

Infine, il confronto fra le perdite determinate sui pezzi o dispositivi di cui sopra e il valore di riferimento dettato ad esempio dalla normativa vigente, consentirà di stabilire quali pezzi/ dispositivi sono idonei e quali non lo sono.

Oltre ai vantaggi sopra descritti, è da notare che lo strumento di collaudo secondo l'invenzione è di semplice realizzazione e di utilizzo.

In particolare, il dosatore volumetrico contenuto in esso è facilmente realizzabile in quanto costituito da un solo componente mobile e tale dosatore volumetrico è pure facilmente integrabile in dispositivi di collaudo preesistenti. Quanto alle caratteristiche di funzionamento del dosatore volumetrico che devono essere note e costanti, vi è da dire che il dosatore volumetrico è facilmente certificabile in un qualsiasi laboratorio metrologico per misure meccaniche o con un qualsiasi set di strumenti di misura meccanica certificati, quali centesimali ed altimetri, di normale utilizzo nei reparti metrologia di qualsiasi azienda metalmeccanica, senza la necessità di dover essere spedito in laboratori dedicati. E' da notare altresì che il dosatore volumetrico è poco sensibile allo sporco ed insensibile all'umidità in quanto la sua sezione è di dimensioni ben maggiori di quelle degli orifizi calibrati dell'arte nota ed è utilizzabile per qualsiasi pressione laddove invece pezzi ed orifizi sono validi per un solo valore di pressione.

Inoltre, vantaggiosamente, il dosatore volumetrico può essere utilizzato anche per calibrare la linearità variando la sua cilindrata o la sua velocità di intervento. Vantaggiosamente, esso può essere sempre lasciato in macchina ed azionato automaticamente a intervalli noti senza la necessità di aggiungere valvole di gestione e protezione.

Inoltre, come si è visto, il dosatore volumetrico può essere utilizzato anche per generare, durante la prova di tenuta o di portata, un valore noto, che può essere usato come riferimento con cui comparare il segnale letto, operando così una misura differenziale anziché assoluta, con evidenti vantaggi sia di stabilità che di velocità.

Ovviamente, al metodo e strumento di collaudo secondo l'invenzione, un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti tutte peraltro comprese nell'ambito di protezione delle annesse rivendicazioni.

Claims (9)

1. "METODO PER LA CALIBRAZIONE DI STRUMENTI PER IL COLLAUDO DI DISPOSITIVI PER L'EROGAZIONE DI FLUIDI" R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo per la calibrazione di strumenti per il collaudo di dispositivi per l'erogazione di fluidi, il metodo comprendendo le fasi di: a) collegare un pezzo o dispositivo al circuito di prova di uno strumento di collaudo e pressurizzare detto pezzo o dispositivo alla pressione di collaudo mediante un fluido, b) misurare un primo valore di un parametro di misura in detto circuito di prova, c) aggiungere a o sottrarre da detto circuito di prova almeno un volume noto di detto fluido, d) misurare, dopo ogni aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, una variazione di detto parametro di misura associata ad una rispettiva aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, e) confrontare detta almeno una variazione del parametro di misura, associata ad una rispettiva aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, con una variazione prevista di detto parametro di misura per detta aggiunta o sottrazione di un volume noto di detto fluido, così da verificare la correttezza della misurazione della variazione da parte dello strumento di collaudo e/o utilizzare detta almeno una variazione del parametro di misura come riferimento per le prove di collaudo di detto pezzo o dispositivo e/o di pezzi o dispositivi della stessa tipologia.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto parametro di misura è scelto dal gruppo comprendente pressione, portata massica o volumetrica o contenuto di gas noto.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detta fase di aggiunta a o sottrazione da detto circuito di prova di detto almeno un volume noto di detto fluido viene effettuata in continuo o discontinuo mediante un dosatore volumetrico.
4. 4. Strumento di collaudo (1;30;40;50) per dispositivi per l'erogazione di fluidi comprendente: - un circuito di prova (2,12) in comunicazione di fluido con una sede di alloggiamento di un pezzo o dispositivo (3), - una linea di alimentazione di un fluido in comunicazione con detto circuito di prova (2), - un dispositivo (7;13) per determinare un parametro di misura prestabilito associato a detto circuito di prova (2; 12), caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un dosatore volumetrico (8) associato a detto circuito di prova (2,12) per sottrarre da o aggiungere a detto circuito di prova (2;12) un volume noto di detto fluido.
5. 5. Strumento di collaudo (1;30;40;50) secondo la rivendicazione 4, in cui detto dosatore volumetrico (8) comprende un cilindro in comunicazione di fluido con detto circuito di prova (2,12) nel quale cilindro è mobile un pistone secondo un moto lineare o rotante nonché un dispositivo di movimentazione di detto pistone.
6. 6. Strumento di collaudo (1;30;40;50) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto dispositivo di movimentazione è di tipo a funzionamento idraulico, pneumatico, meccanico o elettronico.
7. 7. Strumento di collaudo (1;30;40;50) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 4 a 6, comprendente ulteriormente una unità di comando e controllo associata a detto dispositivo di movimentazione del pistone all'interno del cilindro per controllare il volume noto di fluido da aggiungere a o sottrarre dal circuito di prova.
8. 8. Strumento di collaudo (1;30;40;50) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 4 a 7, in cui detto circuito di prova (2;12) comprende un contenitore ermetico (12) nel quale è disposto detto pezzo o dispositivo (3), detto dosatore volumetrico (8) essendo associato in comunicazione di fluido diretta con detto contenitore ermetico (8).
9. 9. Strumento di collaudo (1;30;40;50) secondo una qualunque delle rivendicazioni da 4 a 8 comprendere almeno due dosatori volumetrici (8) associati a detto circuito di prova (2,12) per sottrarre da o aggiungere a detto circuito di prova (2;12) volumi noti di detto fluido.