Detección del colmatado de un filtro para un fluido.

Procedimiento de detección del colmatado de un filtro (20) de un fluido,

que comprende las etapas siguientes:

- se monta un dispositivo de válvula (40) en derivación de dicho filtro que no deje pasar el fluido más que cuando la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo de este dispositivo de válvula sea superior a un valor crítico (ΔPC) correspondiente al de colmatado del filtro;

- se mide en instantes de muestreo sucesivos la diferencia de presión ΔP entre aguas arriba y aguas abajo de dicho filtro (20);

- se calcula en instantes diferentes la derivada primera con respecto al tiempo {ΔP}' de dicha diferencia de presión ΔP;

- se envía una señal de colmatado (SC) de dicho filtro (20) cuando dicha derivada primera {ΔP}' sea igual a cero.

Detección del colmatado de un filtro para un fluido El presente invento se refiere al campo de los filtros para fluidos.

El invento se refiere mas particularmente a un procedimiento y un dispositivo de detección del colmatado de un filtro para un fluido.

Un circuito de fluido esta generalmente equipado con un filtro cuya función es la de filtrar el fluido, es decir eliminar de el las impurezas y residuos con los que existe el riesgo de dafar los equipos por los que circula este fluido. Por ejemplo, dicho fluido es un lubricante tal como aceite o un carburante.

En uso, el filtro, recuperando estas impurezas y residuos, se colmata poco a poco hasta finalmente impedir el paso del fluido del filtro. Para impedir esta situación la rama del circuito de fluido en la que esta montado el filtro comprende en derivación un circuito de desviación. Esta configuración esta ilustrada en la figura 1, la cual representa el estado de la tecnica. En la descripción que viene a continuación los terminos "aguas arriba" y "aguas abajo" estan definidos con respecto al sentido de circulación normal del fluido en el circuito. Un filtro 20 esta montado en una rama principal 10 de un circuito de fluido. Aguas arriba de este filtro 20, la rama principal 10 se escinde en dos ramas, una primera 12 que prolonga la rama principal 10 y en la cual esta montado el filtro 20, y una segunda rama 14 en la que esta montado un dispositivo de valvula 40 (dispositivo "by pass") . Aguas abajo del dispositivo de valvula 40, la segunda rama 14 se vuelve a unir con la primera rama 12 aguas abajo del filtro 20 para volver a formar la rama principal 10, de modo que el dispositivo de valvula 40 esta montado en derivación con respecto al filtro 20. Por lo tanto, la presión del fluido aguas arriba del dispositivo de valvula 40 es sensiblemente igual a la presión P aguas abajo del filtro 20. El fluido circula en la figura 1 de izquierda a derecha como esta ilustrado por la flecha F.

Cuando el filtro no ha sido ensuciado por las impurezas, es decir al comienzo de su funcionamiento, la presión Pf inmediatamente aguas abajo del filtro 20 (en la primera rama 12) es sensiblemente igual a la presión P aguas arriba del filtro 20. Igualmente, la presión Pdc inmediatamente aguas abajo del dispositivo de valvula 40 (en la segunda rama 14) es sensiblemente igual a la presión P aguas arriba del dispositivo de valvula 40. Todo el fluido circula por la rama 12, y el fluido en la parte de aguas arriba de la rama 14 esta bloqueado por el dispositivo de valvula 40. En efecto, este dispositivo de valvula 40 funciona como una valvula que no deja pasar el fluido mas que cuando la diferencia de presión LP = P - Pdc entre aguas arriba y aguas abajo de este dispositivo de valvula 40 es superior a un valor critico LPC. Tal dispositivo de valvula 40 es conocido en el estado de la tecnica. Puede tratarse por ejemplo de un dispositivo de valvula de bola cuyo funcionamiento se recuerda brevemente a continuación.

Un dispositivo de valvula de bola lleva un depósito que contiene una bola y un muelle. Cuando el dispositivo de valvula de bola se encuentra en posición cerrada la bola es empujada por el muelle de modo que bloquea el extremo de aguas arriba del depósito e impide asi que el fluido que se encuentra en la parte de la rama situada aguas arriba del depósito penetre en este ultimo. Cuando la presión de fluido aguas arriba del depósito aumenta con respecto a la presión de fluido aguas abajo del depósito, la fuerza ejercida por este fluido sobre la bola y por tanto contra el muelle aumenta proporcionalmente. Para un cierto valor critico LPC de la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo del dispositivo de valvula de bola la fuerza de reacción del muelle es equilibrada exactamente por la fuerza generada por la presión LPC sobre la bola. Cuando esta diferencia de presión supera dicho valor critico LPC la bola es rechazada hacia aguas abajo y por tanto deja pasar el fluido a traves del dispositivo de valvula de bola, que entonces se encuentra en posición abierta.

Se comprende que a medida que el filtro 20 se colmata debido a las impurezas que alli se acumulan aumente la diferencia de presión LP = P - Pf entre aguas arriba y aguas abajo del filtro 20. La diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo del dispositivo de valvula 40 aumenta igualmente ya que esta diferencia es sensiblemente igual a la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo del filtro, estando en paralelo la primera rama 12 que lleva el filtro 20 y la segunda rama 14 que lleva el dispositivo de valvula. Se calibra el dispositivo de valvula 40 de modo que pase en posición abierta cuando el filtro 20 este totalmente colmatado. Asi, el valor critico LPC se denomina valor de colmatado (o "diferencia de presión de colmatado") .

Una vez que el filtro 20 esta totalmente colmatado el fluido pasa por tanto por la segunda rama 14 del circuito, a traves del dispositivo de valvula 40, y por tanto ya no es filtrado. Llega pues al mecanismo de aguas abajo al que esta destinado (por ejemplo, un motor si el fluido es un carburante, un rodamiento u otra pieza en movimiento si el fluido es un aceite) esta lleno de impurezas. Dichas impurezas amenazan con dafar este mecanismo y por tanto es indispensable en la practica sustituir el filtro 20 antes de que este totalmente colmatado.

Por este motivo se utiliza con el filtro 20 un detector de presión que informa al usuario (por ejemplo el piloto) de que el filtro 20 esta a punto de colmatarse y que es preciso sustituirlo rapidamente. La figura 1, que representa el estado de la tecnica, muestra tal detector 60. Este detector 60 esta montado en una tercera rama 16 que esta conectada a la primera rama 12, a una parte y a otra del filtro 20. El detector 60 es un dispositivo conocido en el estado de la

tecnica (es por ejemplo del tipo de manocontacto) , y su estructura no se detalla aqui. Funciona segun el siguiente principio: cuando la diferencia de presión LPm entre aguas arriba y aguas abajo del detector 60 alcanza un valor umbral de LPS, el manocontacto envia una sefal (normalmente una sefal electrica) al usuario para informarle de que la diferencia de presión LPm entre aguas arriba y aguas abajo del detector 60 acaba de superar el valor umbral LPS. Dicho valor umbral LPS se escoge inferior al valor critico de colmatado LPC (por ejemplo el 90% de este valor critico) . Asi, cuando la sefal procedente del detector 60 es recibida por el usuario este sabe que el filtro 20 debe ser sustituido próximamente y que queda tiempo suficiente para efectuar esta sustitución antes de que el filtro 20 este totalmente colmatado. Esta información se deja al equipo de mantenimiento, el cual efectua este cambio en tiempo util durante una próxima operación de mantenimiento.

En el caso en el que el filtro 20 no este todavia completamente colmatado, una sustitución de este ultimo es suficiente antes de la puesta de nuevo en servicio del circuito. No obstante, puede que el equipo de mantenimiento realice esta operación de mantenimiento demasiado tarde, y eventualmente despues de un colmatado completo del filtro 20. Pero en este caso, el filtro 20 ya ha sido "by-passe" (derivado) y el fluido haya continuado circulando por el circuito, las impurezas son pasadas por el dispositivo de valvula 40 en todo el circuito aguas abajo del filtro 20. En este caso es indispensable una inspección exhaustiva asi como una limpieza del circuito, que son unas operaciones mucho mas complicadas que la sustitución de un filtro. Es por tanto necesario que el equipo de mantenimiento sepa, cuando efectue su operación de mantenimiento, si el filtro ya esta colmatado y si ha sido "by-passe" o no.

Por esto es por lo que la parte de la segunda rama 14 situada aguas abajo del dispositivo de valvula 40 esta provista de un indicador visual 70 (vease la figura 1) que indica si el fluido ha circulado en la parte aguas abajo de la segunda rama 14, es decir si el fluido ha pasado a traves del dispositivo de valvula 40. El indicador visual 70 indica tal paso del fluido por inspección visual del dispositivo de valvula 40. El indicador visual 70 es por ejemplo un indicador de tipo "pop-up", es decir que tiene una lengOeta que esta inicialmente dispuesta en el interior del indicador visual 70 (la lengOeta no es por tanto visible desde el exterior) . Tal indicador visual 70 es conocido en el estado de la tecnica, y su funcionamiento no se detalla aqui. Durante el paso del fluido por la parte de la segunda rama 14 situada aguas abajo del dispositivo de valvula 40 y donde se situa el indicador visual 70, dicho indicador visual 70 desplaza esta lengOeta de modo que se haga... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de detección del colmatado de un filtro (20) de un fluido, que comprende las etapas siguientes:

- se monta un dispositivo de valvula (40) en derivación de dicho filtro que no deje pasar el fluido mas que cuando la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo de este dispositivo de valvula sea superior a un valor critico (LPC) correspondiente al de colmatado del filtro;

- se mide en instantes de muestreo sucesivos la diferencia de presión LP entre aguas arriba y aguas abajo de dicho filtro (20) ;

- se calcula en instantes diferentes la derivada primera con respecto al tiempo {LP}, de dicha diferencia de presión LP;

- se envia una sefal de colmatado (SC) de dicho filtro (20) cuando dicha derivada primera {LP}, sea igual a cero.

2. Procedimiento segun la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, antes de dicho envio de la sefal de colmatado (SC) , el envio de una sefal umbral (SS) cuando dicha diferencia de presión LP supere un valor umbral LPS inferior a la diferencia de presión LPC correspondiente al de colmatado de dicho filtro (20) .

3. Procedimiento segun la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque dicha sefal de colmatado (SC) es enviada solamente cuando dicha derivada primera {LP}, es igual a cero en al menos dos instantes sucesivos.

4. Procedimiento segun la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque comprende ademas el calculo en instantes diferentes de la derivada segunda con respecto al tiempo {LP}" de dicha diferencia de presión LP, siendo enviada dicha sefal de colmatado (SC) solamente cuando dicha derivada segunda {LP}" y dicha derivada primera {LP}, sean iguales a cero.

5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho filtro (20) es un filtro de aceite o un filtro de carburante.

6. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho filtro (20) esta montado en un circuito de fluido de un turbomotor.

7. Dispositivo de detección del colmatado de un filtro (20) de un fluido, destinado a ser montado en un circuito de este fluido, que comprende un dispositivo de valvula (40) conectado con dicho circuito aguas arriba y aguas abajo de dicho filtro (20) , y que no deje pasar el fluido mas que cuando la diferencia de presión entre aguas arriba y aguas abajo de este dispositivo de valvula sea superior a un valor critico (LPC) correspondiente al de colmatado del filtro, caracterizado porque comprende ademas: un captador (160) conectado con dicho circuito aguas arriba y aguas abajo de dicho filtro (20) , y apto para medir en instantes de muestreo sucesivos la diferencia de presión LP entre aguas arriba y aguas abajo de dicho filtro 20) ; y un calculador (165) apto para calcular en instantes diferentes la derivada primera con respecto al tiempo {LP}, de dicha diferencia de presión LP, y apto para enviar una sefal de colmatado (SC) de dicho filtro (20) cuando la derivada primera {LP}, sea igual a cero.

8. Dispositivo de detección segun la reivindicación 7, caracterizado porque dicho calculador (165) es apto para enviar, antes del envio de dicha sefal de colmatado (SC) , una sefal umbral (SS) cuando dicha diferencia de presión LP supere un valor umbral LPS inferior a la diferencia de presión de colmatado LPC correspondiente al colmatado de dicho filtro (20) .

9. Dispositivo de detección segun la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque dicho calculador (165) esta incorporado en dicho captador (160) .

10. Dispositivo de detección segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque dicho calculador (165) es apto para calcular en instantes diferentes la derivada segunda con respecto al tiempo {LP}" de dicha diferencia de presión LP, y es apto para enviar dicha sefal de colmatado (SC) solamente cuando dicha derivada segunda {LP}" y dicha derivada primera {LP}, sean iguales a cero.

11. Conjunto constituido por un dispositivo segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10 y por un circuito de fluido en el que esta montado este dispositivo.

12. Turbomotor que tiene un circuito de fluido provisto de un filtro (20) equipado con un dispositivo de detección segun una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10.