Medidor volumétrico de escorrentía aplicable a la obtención de datos en parcelas experimentales,

compuesto por un cilindro tubular cerrado por sus extremos, dispuesto en posición horizontal y dividido axialmente en dos compartimentos, cada uno de ellos provisto de, al menos, un orificio de entrada del agua de escorrentía, cuyo cilindro está montado a partir de su eje axial sobre un bastidor dotado de un motor de accionamiento para la rotación del mismo habiéndose previsto la disposición de unos sensores de nivel en cada uno de los compartimentos que accionan el motor para producir la rotación del cilindro y volcado del contenido del compartimiento superior, todo ello gobernado por una unidad de control

Medidor volumétrico de escorrentía.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un medidor volumétrico de escorrentía para la obtención de los datos necesarios para la estimación de los distintos parámetros que intervienen en los diferentes modelos de comportamiento de las parcelas experimentales estudiadas.

El medidor volumétrico de escorrentía objeto de la presente invención está compuesto por un cilindro compartimentado provisto de una serie de orificios para la entrada del agua de escorrentía en cada uno de los compartimentos, provisto de un sensor de nivel que acciona la rotación del cilindro a fin de vaciar el compartimento lleno y posicionar al otro compartimento para su llenado.

Antecedentes de la invención

Las parcelas experimentales de erosión siguen siendo los medios mas utilizados para la obtención de datos para la estimación de los distintos parámetros de comportamiento de las mismas. En general, la escorrentía y los sedimentos provenientes de parcelas experimentales, son medidos manualmente usando tanques o depósitos en los que se recogen las cantidades totales producidas a lo largo de un experimento. Aunque este método resulta útil para pequeñas parcelas, es muy laborioso y la precisión de los datos obtenidos en inconsistente.

Para parcelas más grandes, la escorrentía con los sedimentos arrastrados deben ser subdivididos mediante divisores de caudal, lo que nos permitirá estimar los caudales totales a partir de fracciones conocidas de los mismos. En este sentido, los sistemas basculantes de medida de caudal de escorrentía son los más usados por su simplicidad. No obstante, los diseños actuales son pesados, voluminosos y de precisión variable. Generalmente, están compuestos por un cangilón basculante en forma de cubo trapezoidal o triangular, dividido en dos partes de igual volumen y soportado simétricamente por un eje sobre el que puede girar un cierto ángulo, cuando en uno de sus dos lados se recoge un volumen de agua determinado.

El volumen de agua necesario para producir un vuelco, depende del peso, tamaño, forma de la cuba, del ángulo de inclinación de la misma en reposo y de la velocidad de vuelco. Conociendo el volumen de agua a partir del cual se produce el vuelco, y el número de vuelcos realizados, podemos calcular el volumen total del agua de escorrentía. Un sistema basculante de medición de estás características se encuentra descrito en el documento de patente ES8404873.

Estos sistemas basculantes de medición tienen el inconveniente que, dependiendo de la velocidad de vuelco del cangilón, los datos obtenidos no son precisos en el caso de velocidades bajas, o provocan problemas de inestabilidad mecánica del basculador, en el caso de velocidades altas.

Descripción de la invención

El medidor volumétrico de escorrentía que la invención propone, resuelve la problemática anteriormente expuesta, al permitir una precisa toma de datos, minimizar el tamaño y peso para hacerlo totalmente portátil, ajustarse al caudal estimado de escorrentía, con la ventaja añadida de que no le afectan los factores externos como el viento. Adicionalmente impide la acumulación de sólidos por decantación con velocidades bajas de trabajo.

Para ello, y de forma más concreta, el medidor volumétrico de escorrentía aplicable a la obtención de datos en parcelas experimentales, está compuesto por un cilindro tubular cerrado por sus extremos, dispuesto en posición horizontal y dividido axialmente en dos compartimentos, cada uno de ellos provisto de, al menos, un orificio de entrada del agua de escorrentía, cuyo cilindro está montado a partir de su eje axial sobre un bastidor dotado de un motor de accionamiento para la rotación del mismo, habiéndose previsto la disposición de unos sensores de nivel en cada uno de los compartimentos que accionan el motor para producir la rotación del cilindro y volcado del contenido del compartimiento superior, todo ello gobernado por una unidad de control.

Los sensores de nivel están montados sobre los extremos interiores de unas varillas roscadas que se insertan radialmente sobre sendos orificios roscados, practicados sobre la superficie del cilindro en posición perpendicular respecto a la bandeja divisoria del cilindro tubular, habiéndose previsto que la longitud de dichas varillas sea sensiblemente superior al radio del cilindro para ajustar la altura del sensor de nivel y por lo tanto el volumen de vertido del compartimiento. Sabiendo el número de vuelcos y el volumen de vertido, podremos calcular el volumen total del agua de escorrentía.

Cuando el sensor de nivel detecta la presencia de agua, emite una señal a la unidad de control que ordena al motor de accionamiento el giro del cilindro para posicionar el compartimiento lleno a 180º y proceder al vertido del mismo. Para facilitar la evacuación del agua en posición de vertido, así como la toma de muestras, los compartimientos disponen de un orificio adicional.

La rotación del cilindro respecto del chasis, está limitada por unos sensores de proximidad que detectan la posición de giro del cilindro, a través de unos actuadores, los cuales emiten la señal correspondiente a la unidad de control para que detenga la rotación del cilindro.

El bastidor está compuesto por una estructura en forma de "U", provista en su rama horizontal de un juego de travesaños, para dar estabilidad al bastidor.

Para facilitar la limpieza y mantenimiento del cilindro, éste está cerrado lateralmente mediante dos tapas circulares extraíbles, fijadas al cilindro mediante tornillos.

Finalmente indicar que la rotación del cilindro está accionada por el motor, a través de sendas poleas y correa dentada, cuya correa está asistida por un tensor.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en los que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista en perspectiva del medidor volumétrico de escorrentía en la cual pueden apreciarse todos los elementos que lo integran.

La figura 2 muestra un alzado del medidor volumétrico con el cilindro tubular seccionado axialmente.

La figura 3 muestra una vista en planta del medidor volumétrico con uno de sus compartimentos en posición para recibir el agua de escorrentía.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como el medidor volumétrico de escorrentía está compuesto por un cilindro tubular (1) dispuesto en posición horizontal y dividido axialmente en dos compartimentos receptores (2a y 2b), provisto cada uno de ellos de un orificio de entrada (3) del agua de escorrentía. Para el presente ejemplo de realización, el cilindro tiene una longitud de 200 mm. y un diámetro de 90 mm., permitiendo medir volúmenes de vuelco entre 45 cc. y 1188 cc., con un caudal de ensayo de 1,2 l/mn., sin que se pierda fidelidad en el control por pérdida de escorrentía en el intervalo de vuelco. El modelo se puede escalar de forma sencilla modificando las dimensiones del cilindro.

El cilindro está dividido axialmente mediante una bandeja divisoria (4) que configura los dos compartimientos (2a y 2b) y está cerrado por sus extremos mediante sendas tapas (5) circulares y extraíbles, fijadas herméticamente al cilindro mediante tornillos de apriete (6). A través de dichas tapas (5) extraíbles se puede acceder al interior del cilindro para proceder a su limpieza y mantenimiento.

Tal y como puede apreciarse en las figuras 1 y 2, el cilindro tubular (1) está montado, a partir de su eje axial (7), sobre un bastidor (8) compuesto por una estructura en forma de "U" provista en su rama horizontal de un juego de travesaños (9) para dar estabilidad al bastidor (8).

La rotación del cilindro tubular (1) se realiza mediante un motor eléctrico (10) montado sobre un montante del bastidor (8), a través de una correa dentada (11) con sus correspondientes poleas (12) montadas sobre el eje axial (7) del cilindro tubular (1) y eje del motor (10). La correa dentada (11) está asistida de un tensor (13) para asegurar una correcta transmisión.

Posicionado en compartimiento...

1. Medidor volumétrico de escorrentía aplicable a la obtención de datos en parcelas experimentales, caracterizado porque está compuesto por un cilindro tubular (1) cerrado por sus extremos, dispuesto en posición horizontal y dividido axialmente en dos compartimentos (2a y 2b), cada uno de ellos provisto de, al menos, un orificio de entrada (3) del agua de escorrentía, cuyo cilindro (1) está montado a partir de su eje axial (7) sobre un bastidor (8) dotado de un motor de accionamiento (10) para la rotación del mismo, habiéndose previsto la disposición de unos sensores de nivel (14) en cada uno de los compartimentos (2a y 2b) que accionan el motor (10) para producir la rotación del cilindro (1) y volcado del contenido del compartimiento superior, todo ello gobernado por una unidad de control.

2. Medidor volumétrico de escorrentía, según reivindicación 1, caracterizado porque los sensores de nivel (14) están montados sobre los extremos interiores de unas varillas roscadas (15) que se insertan radialmente sobre sendos orificios roscados practicados sobre la superficie del cilindro (1) en posición perpendicular respecto a la bandeja divisoria (4) del cilindro (1), habiéndose previsto que la longitud de dichas varillas (15) sea sensiblemente superior al radio del cilindro (1), para ajustar la altura del sensor de nivel (14) y por lo tanto el volumen de vertido del compartimiento.

3. Medidor volumétrico de escorrentía, según reivindicación 1, caracterizado porque los compartimientos (2a y 2b) disponen de un orificio adicional (18) para facilitar la evacuación del agua en posición de vertido, así como la toma de muestras.

4. Medidor volumétrico de escorrentía, según reivindicación 1, caracterizado porque la rotación del cilindro (1) respecto del chasis (8) está limitada por unos sensores de proximidad (16) que detectan la posición de giro del cilindro (1) a través de unos actuadores (17), los cuales emiten la señal correspondiente a la unidad de control para que detenga la rotación del cilindro (1).

5. Medidor volumétrico de escorrentía, según reivindicación 1, caracterizado porque el bastidor (8) está compuesto por una estructura en forma de "U" provista en su rama horizontal de un juego de travesaños (9), para dar estabilidad al bastidor.

6. Medidor volumétrico de escorrentía, según reivindicación 1, caracterizado porque el cilindro (1) está cerrado lateralmente mediante dos tapas (5) circulares extraíbles, fijadas al cilindro mediante tornillos (6), para facilitar la limpieza y mantenimiento del cilindro.

7. Medidor volumétrico de escorrentía, según reivindicación 1, caracterizado porque el motor (10) acciona el giro del cilindro a través de sendas poleas (12) y correa dentada (11), cuya correa (11) está asistida por un tensor (13).