ITTO20121153A1 - Metodo e dispositivo di misura per determinare la salinita' su un manto stradale, e veicolo provvisto di tale dispositivo di misura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"METODO E DISPOSITIVO DI MISURA PER DETERMINARE LA SALINITÀ' SU UN MANTO STRADALE, E VEICOLO PROVVISTO DI TALE DISPOSITIVO DI MISURA"

La presente invenzione è relativa ad un metodo di misura per determinare la salinità su un manto stradale.

Nelle stagioni invernali, com' è noto, le strade vengono percorse da veicoli che spargono sostanze anti-ghiaccio. Tali sostanze, nella maggior parte dei casi, contengono sali per abbassare la temperatura di congelamento di neve o umidità presenti sul manto stradale. In presenza poi di piogge, le sostanze saline tendono poi a defluire verso i lati delle strade, dove possono essere presenti campi, terreni, giardini, ecc... specialmente nelle zone extraurbane, per cui una concentrazione dei sali eccessiva può alterare l'equilibrio ecologico.

Per questo motivo, e per motivazioni economiche, è sentita l'esigenza di dosare l'erogazione delle sostanze saline sul manto stradale in modo da non eccedere con concentrazione dei sali sul manto stradale. Per ottenere un corretto dosaggio durante le missioni dei veicoli, è opportuno misurare la concentrazione dei sali già presenti sulle strade, per riconoscere se è effettivamente necessario spargere ulteriori sostanze anti-ghiaccio.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo di misura per determinare la salinità su un manto stradale, il quale consenta di assolvere in maniera semplice ed economica all'esigenza sopra esposta e, preferibilmente, possa essere eseguito in tempi relativamente rapidi, in modo da avere una risposta sostanzialmente in tempo reale delle condizioni stradali.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di misura per determinare la salinità su un manto stradale, come definito nella rivendicazione 1.

La presente invenzione è, inoltre, relativa ad un dispositivo di misura per determinare la salinità su un manto stradale secondo la rivendicazione 9, ed a un veicolo secondo la rivendicazione 14.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

le figure 1 e 2 sono una vista laterale schematica ed una vista in pianta schematica di un veicolo provvisto di una preferita forma di attuazione di un dispositivo per effettuare il metodo di misura secondo la presente invenzione;

la figura 3 mostra in prospettiva, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza un componente del dispositivo di misura di figura 1; e la figura 4 è una sezione trasversale secondo la linea IV-IV di figura 3.

Nelle figure 1 e 2, il numero di riferimento 1 indica un veicolo (schematicamente illustrato) preposto a spargere una sostanza anti-ghiaccio su un manto stradale 2 durante una missione su strada. A tale scopo, il veicolo 1 comprende un serbatoio 3 contenente la sostanza anti-ghiaccio ed un dispositivo erogatore 4, il quale è collegato al serbatoio 3 e viene azionato preferibilmente in modo manuale da un utente, tramite un elemento di comando 5 disposto nella cabina 6 del veicolo 1, in modo da attivare/disattivare lo spargimento della sostanza anti-ghiaccio .

Il veicolo 1 ha, a bordo, un dispositivo di misura 10, il quale comprende un impianto 11 per l'erogazione di acqua, preferibilmente acqua distillata o demineralizzata; un impianto 12 per il prelievo o la raccolta di materiale (polvere, sale, pietrisco, neve, ecc...), che è presente sul manto stradale 2; ed un contenitore 15 avente una camera 16 interna (fig. 4) che ospita una sonda 17 di misura, in particolare un conducimetro. La sonda 17 è alimentata in modo non illustrato con tensione elettrica alternata, e fornisce un segnale di misura indicativo del valore della conduttanza o della conducibilità elettrica di un liquido. Il valore di conduttanza o conducibilità elettrica, a sua volta, è indicativo della concentrazione salina nel liquido.

Come mostrato in figura 4, nel dispositivo 10 tale liquido è definito da una miscela costituita da acqua 13, erogata dall'impianto 11, e da un campione di materiale 14, prelevato tramite l'impianto 12 dal manto stradale 2.

Tornando alla figura 2, l'impianto 11 comprende un serbatoio 18, contenente preferibilmente acqua demineralizzata o distillata; ed una pompa 19, la quale invia l'acqua del serbatoio 18 verso la camera 16 attraverso una tubazione 20, collegata ad una sua estremità ad un attacco 21 idraulico (fig. 3) portato dal contenitore 15. Preferibilmente, l'impianto 11 comprende almeno una valvola o rubinetto 22, il quale è disposto tra la pompa 19 e la camera 16 ed è comandato per aprire/chiudere il flusso d'acqua verso la camera 16 ed eventualmente per regolare la portata di tale flusso d'acqua.

In alternativa alla pompa 19, l'acqua potrebbe arrivare alla camera 16 solamente per gravità, se il battente del serbatoio 18 fosse sufficiente. Inoltre, se il dispositivo 10 venisse installato su banco o fosse di tipo trasportabile, l'impianto 11 potrebbe essere assente ed essere sostituito dalla rete idrica.

Ancora con riferimento alla figura 2, l'impianto 12 comprende almeno una bocca 23 di prelievo, rivolta preferibilmente verso il basso, ossia verso il manto stradale 2, e collegata tramite un condotto 24 ad una bocca 25 (fig. 1 e 3), che è portata dal contenitore 15 e comunica in modo permanente con la camera 16. l'impianto 12 comprende, inoltre, un aspiratore, o generatore di vuoto, ad esempio del tipo ad effetto Venturi, indicato dal numero di riferimento 28. L'aspiratore 28 è disposto preferibilmente tra le bocche 23 e 25 ed è azionato in modo da generare una depressione, sufficiente a catturare il campione di materiale 14, in corrispondenza della bocca 23. Preferibilmente, l'impianto 12 ha tre bocche 23, le quali sono affiancate e distanziate l'una dall'altra lungo una direzione ortogonale all'asse longitudinale del veicolo 1, in modo da prelevare materiale da bordo strada e da centro strada. In questo caso, preferibilmente, l'impianto 12 comprende un relativo aspiratore 28 per ciascuna bocca 23.

In combinazione o in alternativa all'aspiratore 28, l'impianto 12 potrebbe comprendere una o più spazzole disposte in corrispondenza della bocca 23 e motorizzate in modo da asportare un campione di materiale 14 dal manto stradale 2 ed inviarlo nel condotto 24 e quindi nella bocca 25.

Come mostrato in figura 3, preferibilmente la camera 16 comunica con l'atmosfera esterna tramite almeno una bocca di sfiato 30, per agevolare l'afflusso del campione di materiale 14 e dell'acqua 13 nella camera 16.

Nella miscela formata dal campione di materiale 14 e dall'acqua 13, eventuali sali del campione di materiale 14 entrano in soluzione nell'acqua 13. Preferibilmente, l'acqua viene immessa nella camera 16 attraverso un ugello 33, il quale è supportato dal contenitore 15 all'interno della camera 16 ed è definito da un soffione, uno spruzzatore o un nebulizzatore per dividere il flusso d'acqua proveniente dall'impianto 11 in una pluralità di getti distribuiti nella camera 16. Tale divisione del flusso provoca un effetto di mescolamento o agitazione tra l'acqua 13 ed il campione di materiale 14, preventivamente introdotto nel contenitore 15, per accelerare i tempi di diluizione. Convenientemente, l'ugello 33 può essere regolato in modo manuale per calibrare la separazione del flusso d'acqua e quindi il mescolamento. In combinazione o in alternativa all'ugello 33, per agitare la miscela il dispositivo 10 potrebbe essere provvisto di un sistema per insufflare aria dal basso nella camera 16 e/o un sistema motorizzato per muovere il contenitore 15 nell'intorno di una posizione di riferimento rispetto ad un supporto fisso.

Il contenitore 15 ha, inoltre, una bocca 36 realizzata all'estremità inferiore della camera 16 e sigillata da uno sportello 37, il quale viene aperto per evacuare il contenuto della camera 16 dopo la misura. In alternativa all'esempio illustrato, lo sportello 37 potrebbe essere sostituito da una parete inferiore fissa provvista di una bocca di scarico, eventualmente con una valvola, un rubinetto e/o un eiettore per attivare/disattivare lo scarico. Il dispositivo 10 comprende, inoltre, un attuatore 38 (schematicamente illustrato in figura 3), il quale è comandato per aprire e chiudere lo sportello 37 in modo remoto.

Dopo lo scarico, la camera 16 viene pulita, tramite un risciacquo con acqua proveniente dall'ugello 33, in modo da poter procedere ad un nuovo ciclo di misura su un ulteriore campione di materiale. Saltuariamente, è comunque opportuno pulire la camera 16 in modo approfondito.

Preferibilmente, il contenitore 15 ha un oblò 39 laterale trasparente per controllare visivamente il riempimento e lo svuotamento della camera 16.

Con riferimento alla figura 4, il dispositivo 10 comprende, inoltre, una unità elettronica di comando 40 (schematicamente illustrata), la quale:

attiva/disattiva il passaggio di acqua attraverso l'attacco 21 (ad esempio comandando la pompa 19 e/o la valvola 22),

attiva/disattiva l'introduzione di materiale attraverso la bocca 25 (ad esempio comandando l'aspiratore 28 e/o comandando una valvola non illustrata per l'apertura/chiusura del condotto 24), attiva/disattiva lo scarico attraverso la bocca 36 (ad esempio comandando l'attuatore 38),

in modo da eseguire un ciclo prefissato in risposta ad un comando dell'utente dalla cabina 6.

Il ciclo comprende una fase di prelievo, con aspirazione del campione di materiale 14; una fase di riempimento, con acqua in quantità tale da sommergere il campione di materiale 14 e la sonda 17; una fase di misura; una fase di scarico; ed una fase di risciacquo. Se la fase di risciacquo viene effettuata mantenendo chiusa la bocca 36, il ciclo continua con una ulteriore fase di scarico.

I parametri del ciclo, ad esempio la durata di ciascuna fase e/o le quantità introdotte nella camera 16, sono memorizzati dell'unità 40 e sono preferibilmente fissi. Ad esempio, la fase di prelievo potrebbe avere una durata equivalente ad una data percorrenza stradale del veicolo 1, ad esempio pari a 4 metri; la fase di riempimento potrebbe avere una durata tale da introdurre 1,5 litri d'acqua nella camera 16 (e/o potrebbe essere previsto un sensore di livello per indicare il raqqiunqimento di un livello desiderato); la fase di misura potrebbe avere una durata di 10 secondi a partire dalla fine della fase di riempimento; la fase di scarico potrebbe avere una durata di 5 secondi (e/o potrebbe essere previsto un sensore per determinare l'istante in cui la camera 16 si è svuotata); e la fase di risciacquo potrebbe avere una durata di 4 secondi. Il ciclo complessivamente avrebbe una durata di circa 30 secondi, che è un tempo estremamente ristretto.

Per la fase di misura, l'unità 40 comprende un blocco 42 di acquisizione dati, che riceve il seqnale di misura dalla sonda 17 ed eventualmente filtra tale seqnale di misura. L'unità 40 trasmette poi una informazione relativa alla salinità rilevata ad un display 41 nella cabina 6. In particolare, l'unità 40 comprende un blocco 43 di comparazione, il quale confronta il valore misurato con un valore di soqlia memorizzato ed indicativo della salinità massima ammissibile sul manto stradale 2. Se il valore misurato è maggiore del valore di soglia, l'unità 40 emette un segnale di inibizione; se il valore misurato è minore del valore di soglia, l'unità 40 emette un segnale di consenso. I segnali di inibizione e di consenso generano una segnalazione luminosa o acustica nella cabina 6 affinché l'utente riconosca le condizioni del manto stradale 2 e, di conseguenza, disattivi o attivi il dispositivo erogatore 4 azionando l'elemento di comando 5. In alternativa o in combinazione all'azionamento dell'elemento di comando 5, i segnali di inibizione e di consenso comandano automaticamente la disattivazione e l'attivazione del dispositivo erogatore 4.

Vantaggiosamente, l'unità 40 potrebbe essere configurata in modo da regolare il dispositivo erogatore 4 per dosare la quantità di sostanza anti-ghiaccio sparsa sul manto stradale 2 in funzione del valore misurato, e non solo in modo on-off.

Da quanto precede appare evidente che il dispositivo 10 consente di determinare la salinità sul manto stradale 2 per poter riconoscere se è necessario spargere la sostanza anti-ghiaccio, oppure se è già sufficiente la salinità attuale sul manto stradale 2.

Il dispositivo 10 è relativamente semplice e ha un numero relativamente basso di componenti. In particolare, utilizza acqua proveniente dall'attacco 21 sia per diluire il campione di materiale 14 sia per risciacquare la camera 16, ed sfrutta la medesima acqua per ottenere un effetto di mescolamento con il campione di materiale 14. Inoltre, l'unità 40 determina le condizioni del manto stradale 2 in modo relativamente rapido, per cui il dispositivo 10 può essere vantaqqiosamente installato sul veicolo 1 ed utilizzato durante la marcia e lo sparqimento della sostanza antighiaccio. In particolare, è possibile automatizzare le operazioni di verifica della salinità e di azionamento del dispositivo erogatore 4 in modo che l'utente non debba eseguire comandi manuali, ma solo controllare la corretta esecuzione delle varie fasi.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al dispositivo 10 ed al metodo descritti con riferimento alle figure allegate possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, il contenitore 15 potrebbe avere forma diversa da quella mostrata a titolo di esempio.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Metodo di misura per determinare la salinità su un manto stradale (2), il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: prelevare un campione di materiale (14) dal manto stradale (2); introdurre il campione di materiale (14) ed una data quantità di acqua (13) in un contenitore (15), in modo da formare un miscela; determinare il valore di conduttanza o di conducibilità elettrica di detta miscela tramite una sonda (17); scaricare la detta miscela da detto contenitore (15) dopo la misura; pulire detto contenitore (15) dopo lo scarico della miscela. 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di mescolare detta miscela prima della fase di misura. 3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il mescolamento viene effettuato tramite acqua immessa in detto contenitore (15) sotto forma di spruzzi, doccia, o nebulizzazione, dopo aver qià introdotto il detto campione di materiale (14). 4.- Metodo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto campione di materiale (14) viene prelevato tramite aspirazione. 5.- Metodo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la pulizia viene effettuata risciacquando detto contenitore (15) con acqua. 6.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo scarico viene effettuato lasciando defluire per pravità il contenuto del contenitore (15) attraverso una bocca di scarico (36). 7.- Metodo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di effettuare dette fasi a bordo di un veicolo (1), e di prelevare detto campione di materiale (14) durante l'avanzamento del detto veicolo (1). 8.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, le fasi di: confrontare il valore misurato con un valore di soqlia; e stabilire se sparqere una sostanza anti-qhiaccio sul manto stradale (2) in funzione del confronto effettuato. 9.- Dispositivo di misura (10) per determinare la salinità su un manto stradale (2) secondo il metodo di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, il dispositivo di misura essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: mezzi di prelievo (12) per prelevare un campione di materiale (14) dal detto manto stradale (2); un contenitore (15) che porta: a) una bocca di ingresso (25 per ricevere detto campione di materiale (14); b) un attacco idraulico (21) collegabile ad una sorgente di acqua; c) una bocca di scarico (36); una sonda (17), per misurare la conduttanza o la conducibilità elettrica, disposta in detto contenitore (15). 10.- Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di comprendere un ugello (33) comunicante con detto attacco idraulico (21), disposto in detto contenitore (15) e definito da un soffione, uno spruzzatore o un nebulizzatore. 11.- Dispositivo secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di prelievo (12) comprendono un aspiratore (28). 12.- Dispositivo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, caratterizzato dal fatto che detta bocca di scarico (36) è realizzata in corrispondenza di una parete inferiore di estremità del detto contenitore (15). 13.- Dispositivo secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 12, caratterizzato dal fatto di comprendere: primi mezzi di attivazione (19,22) comandati per attivare/disattivare l'introduzione di acqua attraverso detto attacco idraulico (21); secondi mezzi di attivazione (28) comandati per attivare/disattivare di materiale attraverso detta bocca di ingresso (25); terzi mezzi di attivazione (38) comandati per attivare/disattivare lo scarico attraverso detta bocca di scarico (36) ; una unità elettronica di comando (40) configurata in modo da comandare in modo automatico detti primi, secondi e terzi mezzi di attivazione secondo un ciclo memorizzato . 14.- Veicolo comprendente un dispositivo di misura (10) realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 13; detta sorgente di acqua comprendendo un serbatoio d'acqua (18). 15.- Veicolo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre: un ulteriore serbatoio (3) per contenere una sostanza anti-ghiaccio ; mezzi erogatori (4) per spargere detta sostanza anti-ghiaccio sul manto stradale (2); mezzi comparatori (43) configurati in modo da confrontare il valore misurato dal detto dispositivo di misura (10) con un valore di soglia ed in modo da fornire un segnale di consenso e/o inibizione in base all'esito del confronto.