Dispositivo para reconocer fugas en un barco.

Dispositivo de reconocimiento de fugas para reconocer fugas en un barco, que comprende al menos una sentina, al menos un sensor dispuesto en o sobre la al menos una sentina y una instalación de tratamiento de señales asociada al sensor, que está diseñada para derivar de la señal entregada por el sensor al menos una señal que indique un nivel de líquido en la al menos una sentina, en donde el sensor se compone de una guía de ondas

(4), a lo largo de la cual están configuradas en unas posiciones predeterminadas varias rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) con periodos de rejilla d diferentes unos de otros, en donde asimismo está prevista una fuente de luz (6) adecuada para irradiar luz en la guía de ondas (4), en donde la instalación de tratamiento de señales (7) presenta un analizador para establecer la composición espectral de la luz retro-dispersada en las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) y una instalación computacional para valorar esta composición espectral, y en donde la guía de ondas (4) está dispuesta al menos en una región parcial que contiene las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) verticalmente en la al menos una sentina (2), de tal modo que la cantidad de aquellas rejillas de Bragg (9B, 9C) que se encuentran por debajo de un nivel de líquido (12) de un líquido (11) contenido en la al menos una sentina (2), depende de la altura del nivel de líquido en la al menos una sentina (2), en donde la al menos una sentina (2) comprende un pozo de sentina (2A) y un segmento de la guía de ondas (4) dotado de al menos una rejilla de Bragg (9A, 9B, 9C) está dispuesto en el pozo de sentina (2A), y en donde una única guía de ondas (4) está colocada de tal modo que discurre consecutivamente a través de varias sentinas (2) diferentes, en especial pozos de sentina (2A), y varias rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) están dispuestas a lo largo de la guía de ondas (4) de tal manera, que el nivel de líquido en varias sentinas (2) diferentes, en especial pozos de sentina (2A), puede detectarse mediante la guía de ondas (4).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/052704.

Solicitante: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: WITTELSBACHERPLATZ 2 80333 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: HARTIG, RAINER, SCHRODER, DIERK, DR., BOSSELMANN, THOMAS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DEL VOLUMEN, FLUJO VOLUMETRICO, FLUJO MASICO... > Indicación o medida del nivel de líquidos o materiales... > G01F23/292 (Luz)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; EQUIPAMIENTO... > B63B43/00 (Mejora de la seguridad de las embarcaciones, p. ej. control de daños, no previsto en otro lugar)

PDF original: ES-2525131_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo para reconocer fugas en un barco

La invención se refiere a un dispositivo de reconocimiento de fugas para reconocer fugas en un barco, que comprende al menos una sentina, al menos un sensor dispuesto en o sobre la al menos una sentina y una instalación de tratamiento de señales asociada al sensor, que está diseñada para derivar de la señal entregada por el sensor al menos una señal que indique un nivel de líquido en la al menos una sentina. Asimismo la invención se refiere a un barco que comprende un dispositivo de reconocimiento de fugas de este tipo, así como a la utilización de al menos un dispositivo de reconocimiento de fugas de este tipo para reconocer una fuga en un barco.

Un reconocimiento de fugas en un barco tiene una gran importancia por motivos obvios. La detección de fugas se realiza con ayuda de unas sentinas instaladas en la zona inferior del casco del barco para combatir fugas en barcos, es decir, unas cámaras de recogida para recoger líquidos que salgan a bordo. Se produce una determinada afluencia de líquido permanente a las sentinas también sin que aparezcan fugas, a causa de la condensación del aire ambiente sobre la pared exterior del barco más fría. Para detectar pequeñas cantidades de líquidos y para una aspiración de líquidos, las sentinas están equipadas casi siempre con unos llamados pozos de sentina, es decir, unas zonas de profundización con unas dimensiones laterales relativamente reducidas. En estos pozos de sentina se obtiene una notable altura del nivel de líquido sobre el suelo, incluso con la presencia de una cantidad de líquido relativamente reducida. En los pozos de sentina están aplicados unos sensores que detectan el nivel de líquido.

Normalmente para determinar fugas se instalan en cada caso de dos a tres sensores (nivel alto y nivel bajo y dado el caso nivel alto alto) en un pozo de sentina. Estos se unen mediante cables al sistema de ordenadores de a bordo. En el caso de barcos grandes esto significa una elevada complejidad de cableado, ya que están repartidos numerosos pozos de sentina por toda la zona inferior del barco.

Del documento W24/94963A2 se conoce una instalación de detección de fluidos, en especial para detectar agua en bodegas de carga y otras cámaras de barcos mercantes o de otros barcos en buen estado para la navegación, en especial en la zona de las sentinas. La instalación de detección de fluidos comprende entre otras cosas un sensor de fluidos, una carcasa para el sensor de fluidos con una entrada de fluido y una salida de fluido, un filtro de partículas así como un interruptor flotante.

Del documento JP23329417A se conoce un sensor para medir una deformación, que comprende una guía de ondas con una rejilla de Bragg. El sensor se usa para medir el nivel de agua en ríos, lagos, embalses, presas y aguas residuales.

Del documento US25163424A1 se conoce un sensor para medir un nivel de líquido en un contenedor o depósito, sobre la base de una rejilla de Bragg que contiene fibra óptica.

Del documento IT MI 27156 A2, respectivamente W2913151A1, se conoce un dispositivo para determinar la posición de un lecho de río y la posición de la superficie de un río.

Por ello la tarea de la invención consiste en crear un dispositivo nuevo y conveniente para reconocer fugas en un barco, que supere los inconvenientes de los sensores de fugas habituales, es decir, que simplifique la instalación de varios sensores repartidos por el barco y aún así ofrezca una precisión de medición y una fiabilidad suficientes.

Esta tarea es resuelta conforme a la invención mediante un dispositivo con las particularidades de la reivindicación 1 o mediante un dispositivo con las particularidades de la reivindicación 2. En las reivindicaciones subordinadas se indican unas configuraciones ventajosas.

Conforme a la invención para reconocer fugas en un barco se usa un sensor formado por una guía de ondas, a lo largo del cual están configuradas varias rejillas de Bragg con periodos de rejilla diferentes unos de otros. La instalación de tratamiento de señales asociada al sensor presenta una fuente de luz adecuada para irradiar luz en la guía de ondas y un analizador, adecuado para el análisis espectral de la luz retro-dispersada en las rejillas de Bragg. La guía de ondas está dispuesta al menos en una región parcial que contiene las rejillas de Bragg verticalmente en la al menos una sentina, de tal modo que la cantidad de rejillas de Bragg, que se encuentran por debajo del nivel de líquido de un líquido contenido en la sentina, depende del nivel de líquido en la sentina. Asimismo la al menos una sentina comprende un pozo de sentina, en donde un segmento de la guía de ondas dotado de al menos una rejilla de Bragg está dispuesto en el pozo de sentina.

Conforme a la alternativa según la reivindicación 1, una única guía de ondas está colocada de tal modo que discurre consecutivamente a través de varias sentinas diferentes, en especial pozos de sentina, y varias rejillas de Bragg están dispuestas a lo largo de la guía de ondas de tal manera, que el nivel de líquido en varias sentinas diferentes, en especial pozos de sentina, puede detectarse mediante la guía de ondas.

Conforme a una alternativa según la reivindicación 2 a varias sentinas diferentes, en especial pozos de sentina, está asociada en cada caso su propia guía de ondas como sensor, en donde el dispositivo comprende asimismo acopladores direccionales ópticos y otras guías de ondas y en donde las guías de ondas que hacen de sensores están unidas en cada caso a través de los acopladores direccionales ópticos y de las otras guías de ondas a la fuente de luz y a la unidad de tratamiento de señales, en donde los acopladores direccionales ópticos están unidos entre sí en serie mediante las otras guías de ondas.

Asimismo la tarea antes citada es resuelta mediante un barco, que comprende un dispositivo de reconocimiento de fugas conforme a la invención, así como la utilización de al menos un dispositivo de reconocimiento de fugas para reconocer una fuga en un barco.

Una variación de temperatura es responsable de un desplazamiento de la longitud de onda característica, retro- dispersada en una rejilla de Bragg. A partir del desplazamiento de longitud de onda puede deducirse, a través de la variación de temperatura, si una región de la guía de ondas dotada de una rejilla de Bragg está rodeada de líquido o no, cuando el líquido presenta una temperatura diferente a la ambiente. En caso contrario puede provocarse una variación de temperatura como consecuencia de una capa sumergida en un líquido de una región de la guía de ondas, mediante un calentamiento de toda la guía de ondas. En este caso la mayor desviación de temperatura a través del líquido es responsable de un descenso de temperatura de la región sumergida.

Para medir el nivel de líquido en una sentida, la guía de ondas en la sentina está dispuesta de tal manera que el número de rejillas de Bragg, que se encuentran por debajo del nivel de líquido de un líquido contenido en la sentina, depende del nivel de líquido en la sentina. Por medio de esto se hace posible una medición del nivel de líquido, en donde la resolución viene dada por el número de rejillas de Bragg y sus distancias.

Es especialmente conveniente la disposición de un segmento de la guía de ondas, dotada de al menos una rejilla de Bragg, en un pozo de sentina configurado en la sentina en el que, incluso con una cantidad de líquido tan solo escasa, se ajusta un nivel de líquido de una altura notable sobre el suelo.

El recorrido de la guía de ondas, de forma preferida en forma de un cable de fibra óptica, en la sentina o en el pozo de sentina, puede prefijarse mediante un cuerpo soporte a lo largo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de reconocimiento de fugas para reconocer fugas en un barco, que comprende al menos una sentina, al menos un sensor dispuesto en o sobre la al menos una sentina y una instalación de tratamiento de señales asociada al sensor, que está diseñada para derivar de la señal entregada por el sensor al menos una señal que indique un nivel de líquido en la al menos una sentina, en donde el sensor se compone de una guía de ondas (4), a lo largo de la cual están configuradas en unas posiciones predeterminadas varias rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) con periodos de rejilla d diferentes unos de otros, en donde asimismo está prevista una fuente de luz (6) adecuada para Irradiar luz en la guía de ondas (4), en donde la Instalación de tratamiento de señales (7) presenta un analizador para establecer la composición espectral de la luz retro-dispersada en las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) y una Instalación computacional para valorar esta composición espectral, y en donde la guía de ondas (4) está dispuesta al menos en una reglón parcial que contiene las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) vertlcalmente en la al menos una sentina (2), de tal modo que la cantidad de aquellas rejillas de Bragg (9B, 9C) que se encuentran por debajo de un nivel de líquido (12) de un líquido (11) contenido en la al menos una sentina (2), depende de la altura del nivel de líquido en la al menos una sentina (2), en donde la al menos una sentina (2) comprende un pozo de sentina (2A) y un segmento de la guía de ondas (4) dotado de al menos una rejilla de Bragg (9A, 9B, 9C) está dispuesto en el pozo de sentina (2A), y en donde una única guía de ondas (4) está colocada de tal modo que discurre consecutivamente a través de varias sentinas (2) diferentes, en especial pozos de sentina (2A), y varias rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) están dispuestas a lo largo de la guía de ondas (4) de tal manera, que el nivel de líquido en varias sentinas (2) diferentes, en especial pozos de sentina (2A), puede detectarse mediante la guía de ondas (4).

2. Dispositivo de reconocimiento de fugas para reconocer fugas en un barco, que comprende al menos una sentina, al menos un sensor dispuesto en o sobre la al menos una sentina y una Instalación de tratamiento de señales asociada al sensor, que está diseñada para derivar de la señal entregada por el sensor al menos una señal que indique un nivel de líquido en la al menos una sentina, en donde el sensor se compone de una guía de ondas (4), a lo largo de la cual están configuradas en unas posiciones predeterminadas varias rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) con periodos de rejilla d diferentes unos de otros, en donde asimismo está prevista una fuente de luz (6) adecuada para irradiar luz en la guía de ondas (4), en donde la Instalación de tratamiento de señales (7) presenta un analizador para establecer la composición espectral de la luz retro-dispersada en las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) y una Instalación computacional para valorar esta composición espectral, y en donde la guía de ondas (4) está dispuesta al menos en una región parcial que contiene las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) verticalmente en la al menos una sentina (2), de tal modo que la cantidad de aquellas rejillas de Bragg (9B, 9C) que se encuentran por debajo de un nivel de líquido (12) de un líquido (11) contenido en la al menos una sentina (2), depende de la altura del nivel de líquido en la al menos una sentina (2), en donde la al menos una sentina (2) comprende un pozo de sentina (2A) y un segmento de la guía de ondas (4) dotado de al menos una rejilla de Bragg (9A, 9B, 9C) está dispuesto en el pozo de sentina (2A), y en donde a varias sentinas (2) diferentes, en especial pozos de sentina (2A, 2B, 2C), está asociada en cada caso su propia guía de ondas (4A, 4B, 4C) como sensor, en donde el dispositivo comprende asimismo acopladores direccionales ópticos (18A, 18B, 18C) y otras guías de ondas (19A, 19B, 2A, 2B), y en donde las guías de ondas (4A, 4B, 4C) que hacen de sensores están unidas en cada caso, a través de los acopladores direccionales ópticos (18A, 18B, 18C) y de las otras guías de ondas (19A, 19B, 2A, 2B), a la fuente de luz (6) y a la unidad de tratamiento de señales (7), en donde los acopladores direccionales ópticos (18A, 18B, 18C) están unidos entre sí en serie mediante las otras guías de ondas (19A, 19B, 2A, 2B).

3. Dispositivo de reconocimiento de fugas según la reivindicación 1 ó 2, en donde el dispositivo presenta asimismo un cuerpo soporte (1) rígido y la guía de ondas (4) está dispuesta en o sobre el cuerpo soporte (1) rígido, en donde una forma del cuerpo soporte (1) fija el recorrido de la guía de ondas (4) en la al menos una sentina (2), en especial el pozo de sentina (2A).

4. Dispositivo de reconocimiento de fugas según la reivindicación 3, en donde el cuerpo soporte (1) se compone de un tubo.

5. Dispositivo de reconocimiento de fugas según la reivindicación 3 ó 4, en donde la guía de ondas (4) está dispuesta de forma intercambiable en una cavidad del cuerpo soporte (1) y está dispuesta protegida, mediante el cuerpo soporte (1), contra un contacto directo con un líquido (11) situado en la al menos una sentina (2), respectivamente el pozo de sentina (2A).

6. Dispositivo de reconocimiento de fugas según una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el dispositivo comprende asimismo un dispositivo de calefacción (13), que está dispuesto a lo largo de la guía de ondas (4) y de forma adyacente a la misma, y a través del cual puede entregarse una potencia calorífica predeterminadle por unidad de longitud.

7. Dispositivo de reconocimiento de fugas según una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la Instalación de tratamiento de señales (7) está diseñada para derivar la señal que indica el estado del líquido a partir de desplazamientos de las posiciones de las distribuciones de intensidad (16A, 16B, 16C) espectrales de las señales

luminosas, retro-dispersadas desde las diferentes rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C), con respecto a unas respectivas posiciones de referencia.

8. Dispositivo de reconocimiento de fugas según la reivindicación 7, en donde la instalación de tratamiento de señales (7) está diseñada para identificar con base en la distribución de la magnitud de los desplazamientos dos

grupos de rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C), asociar a uno de estos grupos (9C) una posición por debajo del nivel de líquido (12) y al otro grupo (9A, 9B) una posición por encima del nivel de líquido (12) y, a partir de las posiciones predeterminadas de las rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) a lo largo de la guía de ondas (4), derivar la señal que indica el nivel de líquido en la al menos una sentina (2), en especial el pozo de sentina (2A).

9. Dispositivo de reconocimiento de fugas según una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la guía de ondas (4) en 1 la al menos una sentina (2), en especial el pozo de sentina (2A), está dispuesta de tal modo que al menos una de las

rejillas de Bragg (9A, 9B, 9C) se encuentra siempre por encima del nivel de líquido (12) con independencia del nivel de líquido, y en donde la instalación de tratamiento de señales (7) está diseñada para utilizar la señal luminosa retro- dispersada desde esta rejilla de Bragg (9A) como señal de referencia, para compararla con las señales luminosas retro-dispersadas desde las restantes rejillas de Bragg (9B, 9C).

1. Dispositivo de reconocimiento de fugas según una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde a la instalación de

tratamiento de señales (7) puede post-conectarse una unidad indicadora (8), que está equipada con emisores de alarma ópticos y/o acústicos.

11. Barco, que comprende al menos un dispositivo de reconocimiento de fugas según una de las reivindicaciones 1 a 1.

12. Utilización de al menos un dispositivo de reconocimiento de fugas según una de las reivindicaciones 1 a 1, para

reconocer una fuga sobre un barco.