Procedimiento para vigilar un conducto de alimentación.

Procedimiento para vigilar un conducto de alimentación (K) para la alimentación de una grúa, en donde en el conducto de alimentación

(K) se integra al menos un sensor óptico (S1), en donde al sensor óptico (S1) se alimenta una señal luminosa, en donde la señal luminosa se modifica en función de un estado físico representado por al menos una magnitud física o una modificación de estado, en donde se determina un valor de medición para la magnitud física partiendo de la modificación de la señal luminosa, en donde las informaciones obtenidas con los sensores ópticos (S1) se usan para elaborar un pronóstico de desgaste y/o un pronóstico de la vida útil restante del conducto de alimentación (K), en donde el conducto de alimentación (K) se somete en al menos un ensayo a una carga, para simular flexiones alternantes del conducto de alimentación (K) sometido a un esfuerzo de tracción, y las señales de respuesta de los sensores ópticos (S1) se valoran en cuanto a carga para evaluar la calidad del conducto de alimentación (K) y en donde las señales de respuesta de los sensores ópticos (S1) se valoran en cuanto a carga para detectar un evento crítico, en donde se establece una relación entre el número de eventos críticos, con relación a la carga durante el uso del conducto de alimentación (K) y al número de eventos críticos, con respecto a la carga durante el ensayo, y en donde sobre la base de la relación establecida se llega a una previsión sobre la fiabilidad del conducto de alimentación (K).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/006543.

Solicitante: DRAKA INDUSTRIAL CABLE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: DICKESTRASSE 23 42369 WUPPERTAL ALEMANIA.

Inventor/es: FUNKEN, PETER, EMDE,NICO, PETERSEN,STEFFEN, AGWUEGBO,OBI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE... > Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud... > G01D5/353 (que influyen en las propiedades de transmisión de una fibra óptica)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR;... > Medida de la temperatura basada en las variaciones... > G01K11/32 (utilizando cambios en la transmisión, la difusión o la fluorescencia en fibras ópticas)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES... > Conductores o cables aislados caracterizados por... > H01B7/32 (con disposiciones para indicar defectos, p. ej. rupturas, fugas)

PDF original: ES-2529615_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para vigilar un conducto de alimentación

La invención se refiere a un procedimiento para vigilar un conducto de alimentación para alimentar una grúa. La invención se refiere además a una utilización de un conducto de grúa para un procedimiento de este tipo.

Estado de la técnica

En el campo de los puertos de contenedores se usan grúas, como descargadores de barcos o grúas de apilado. Para el enlace eléctrico de las grúas a una instalación de suministro de energía se utilizan hoy en día unas clases constructiva de conductos, que pueden obtenerse de la solicitante bajo la denominación de producto Tenax TTZ o Tenax TTZS y cuyas longitudes de conducto son habitualmente de entre 3 metros y 5 metros. Aparte de los tres conductores de fase determinados para la alimentación de energía eléctrica de las grúas, para la transmisión de señales de control se encuentra adicionalmente una guía de ondas (LWL) en la estructura del conducto. Para proteger la guía de ondas contra unas cargas mecánicas excesivas, ésta está incrustada en un tubito, integrado como elemento LWL en la estructura del conducto.

Los gestores de los puertos de contenedores se esfuerzan continuamente por mantener lo más cortos posible los periodos de desembarco, para de esta manera reducir al mínimo los costes. Por ello es imprescindible evitar las averías de grúa como consecuencia de unos conductos de alimentación eléctricos defectuosos. El comportamiento de avería de los conductos de alimentación eléctricos está determinado por numerosas magnitudes de influencia, en donde las causas de una falta de disponibilidad pueden radicar en una fatiga de material o en un daño al cable debido a acciones externas. Otra posible causa de averías radica en una sobrecarga térmica de componentes respectivos del conducto de alimentación, por ejemplo como consecuencia de un flujo de corriente excesivamente elevado o unas temperaturas exteriores elevadas.

El documento 2 25 2 55 U1 se ocupa del procedimiento de carga de conductos de alta tensión a la intemperie mediante una supervisión de temperatura con fibra óptica, en donde para esto se citan el efecto Raman y Hotspots.

El documento WO 28/7333 describe un procedimiento con sensores ópticos que se usa en conductos de alta mar, pero no en conductos de grúa.

Exposición de la invención: tarea, solución, ventajas

La tarea de la Invención consiste en proporcionar un conducto de alimentación y un procedimiento correspondiente, que hagan posible aumentar la fiabilidad y la disponibilidad de un enlace de alimentación de la clase citada al comienzo con un verificador correspondiente, en comparación con el estado de la técnica.

Esta tarea es resuelta conforme a la Invención mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas contienen características ventajosas adicionales.

Gracias a la Invención pueden detectarse los puntos débiles y/o defectos que se presenten en un conducto de alimentación de este tipo durante el funcionamiento y aplicarse a tiempo las contramedidas correspondientes. De esta manera la Invención hace posible que los gestores de grúas en un puerto de contenedores reaccionen a tiempo ante posibles averías de un conducto de alimentación, con lo que en último término pueden reducirse considerablemente los costes debidos a paradas. Además de esto, la invención crea las premisas para previsiones de vida útil o desgaste. Los datos obtenidos con ayuda de sensores ópticos, que afectan al estado del conducto de alimentación, pueden tenerse en cuenta por ejemplo junto con otros datos, como la clase del material, formas y grosores de material en un modelo de desgaste.

Las mejoras con respecto al estado de la técnica que afectan al conducto de alimentación de una grúa se consiguen por medio de que en el conducto de alimentación esté Integrado al menos un sensor óptico, a través del cual pueda establecerse al menos una magnitud que represente un estado físico en la zona del sensor óptico. Las mejoras con respecto al estado de la técnica que afectan al procedimiento se consiguen por medio de que en el conducto de alimentación esté Integrado al menos un sensor óptico, en donde al sensor óptico se alimenta una señal luminosa, además de esto la señal luminosa se modifica en función de un estado físico representado por al menos una magnitud física o una modificación de estado y, por último, se determina un valor de medición para la magnitud física partiendo de la modificación de la señal luminosa. Bajo el término "conducto de alimentación" se Incluyen en la redacción de este texto no sólo los cables de energía para alimentar al consumidor o guías de ondas, sino por ejemplo también conductos flexibles hidráulicos o neumáticos.

Conforme a una variante de realización de la Invención, el sensor óptico está materializado con al menos una fibra de medición, que está dotada de una rejilla de Bragg con lo que se configura al menos un sensor de rejilla de

Bragg de fibra (FBG). Un sensor FBG puede ser sensible a diferentes magnitudes de influencia, como por ejemplo la temperatura o el alargamiento del conducto de alimentación. La tecnología FBG tiene además la ventaja de una medición casi puntual, es decir localmente muy precisa.

Otra ventaja de los sensores FBG estriba en los reducidos costes de producción. El uso de otro sensor óptico para la detección directa de la deformación del conducto de alimentación es básicamente también posible. De esta manera es concebible por ejemplo la utilización de un sensor óptico sobre la base de interferómetro de Fabry-Perot en fibra óptica. Además de esto es concebible utilizar, para la medición de temperatura con resolución local, un sensor que se base en una medición con resolución de tiempo de la retrodispersión Raman, que en el caso de la línea anti-Stokes depende de la temperatura. Aquí se acoplan a la fibra de medición unos impulsos láser de corta duración con una elevada potencia de pico y se mide el decaimiento en el tiempo de la intensidad de los fotones Raman retrodispersados.

Conforme a una configuración de la invención el conducto de alimentación está integrado en un cable mixto. El cable mixto comprende en especial al menos un conducto eléctrico y/o un conducto óptico previsto separado de la fibra de medición. Bajo el término "cable mixto" debe entenderse en la redacción de este texto cualquier cable que utilice diferentes medios de transmisión, como por ejemplo precisamente una guía de ondas y cobre.

Una finalidad aplicativa del conducto de alimentación puede consistir por ejemplo en enlazar un consumidor móvil, por ejemplo ligado a raíles como quizás una grúa, con un punto de conexión fijo. En el caso de un uso de este tipo el conducto de alimentación se arrolla o desenrolla mediante un tambor de arrollamiento en función del movimiento del consumidor con relación al punto de conexión. Para evitar que se produzcan problemas durante el arrollamiento y desenrollamiento, a causa de un conducto de alimentación que se extienda flojo de forma continua, el conducto de alimentación debe mantenerse continuamente sometido a una tensión por tracción. Para que esta tensión por tracción se mantenga alejada de la sensible fibra de medición, el conducto de alimentación comprende conforme a una variante de realización de la invención un elemento de descarga de la tracción, que soporta la fibra de medición. El elemento de descarga de la tracción aumenta la resistencia mecánica del conducto de alimentación y ofrece al mismo tiempo una protección mecánica de la fibra de medición, por medio de que absorbe y deriva las cargas por tracción. La fibra de medición puede protegerse... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Procedimiento para vigilar un conducto de alimentación (K) para la alimentación de una grúa, en donde en el conducto de alimentación (K) se integra al menos un sensor óptico (S1), en donde al sensor óptico (S1) se alimenta una señal luminosa, en donde la señal luminosa se modifica en función de un estado físico representado por al menos una magnitud física o una modificación de estado, en donde se determina un valor de medición para la magnitud física partiendo de la modificación de la señal luminosa, en donde las informaciones obtenidas con los sensores ópticos (S1) se usan para elaborar un pronóstico de desgaste y/o un pronóstico de la vida útil restante del conducto de alimentación (K), en donde el conducto de alimentación (K) se somete en al menos un ensayo a una carga, para simular flexiones alternantes del conducto de alimentación (K) sometido a un esfuerzo de tracción, y las señales de respuesta de los sensores ópticos (S1) se valoran en cuanto a carga para evaluar la calidad del conducto de alimentación (K) y en donde las señales de respuesta de los sensores ópticos (S1) se valoran en cuanto a carga para detectar un evento crítico, en donde se establece una relación entre el número de eventos críticos, con relación a la carga durante el uso del conducto de alimentación (K) y al número de eventos críticos, con respecto a la carga durante el ensayo, y en donde sobre la base de la relación establecida se llega a una previsión sobre la fiabilidad del conducto de alimentación (K).

2.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor óptico (S1) está materializado con al menos una fibra de medición (M), que está dotada de una rejilla de Bragg con lo que se configura al menos un sensor de rejilla de Bragg de fibra (FBG) (S1).

3.- Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en el procedimiento se vigila un conducto de alimentación (K), que está integrado en un cable mixto (K), en donde el cable mixto (K) comprende en especial al menos un conducto eléctrico (1, 1, 1") y/o un conducto óptico (9).

4.- Utilización de un conducto de alimentación (K), que comprende un elemento de descarga de la tracción (8), que soporta una fibra de medición (M), caracterizada porque el conducto de alimentación (K) se utiliza para un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3.

- Utilización de un conducto de alimentación (K) según la reivindicación 4 para un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la fibra de medición (M) está cableada al menos por segmentos alrededor del elemento de descarga de la tracción (8).

6.- Utilización de un conducto de alimentación (K) según la reivindicación 4 ó 5 para un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la fibra de medición (M) se extiende al menos por segmentos casi en línea recta y en paralelo al elemento de descarga de la tracción (8) y está envuelta de forma ceñida, en parte de o en todo su perímetro, por el elemento de descarga de la tracción (8).