DISPOSITIVO PARA LA MEDIDA DE PERFILES GEOTÉRMICOS.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos.

Dicho dispositivo comprende al menos dos elementos aislantes (1) configurados para ser ensamblados e introducidos en el terreno en el que se desee obtener su perfil geotérmico. En el punto de ensamblaje de dos elementos aislantes (1) se sitúa un chasis (2) con medios de medición de una temperatura (3). El dispositivo comprende una caja de conexiones (4) en donde se podrán conectar los diversos medios de medición de temperatura, almacenándose en equipo de almacenamiento de datos los perfiles geotérmicos generados. Adicionalmente, la superficie exterior del dispositivo constituido por los elementos aislantes (1) y chasis (2) será lisa, posibilitando la retirada del terreno sin roturas o desperfectos del propio dispositivo.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200803147.

Solicitante: UNIVERSIDAD DE EXTREMADURA.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BADAJOZ.

Inventor/es: SERRANO PEREZ,ANTONIO, RODRIGUEZ-ARIAS FERNANDEZ,MARIANO JOSE, BENITEZ SUAREZ,RAFAEL.

Fecha de Solicitud: 4 de Noviembre de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 16 de Enero de 2012.

Clasificación PCT:

  • E21B47/06 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E21 PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA.E21B PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA (explotación minera o de canteras E21C; excavación de pozos, galerías o túneles E21D ); EXTRACCION DE PETROLEO, GAS, AGUA O MATERIALES SOLUBLES O FUNDIBLES O DE UNA SUSPENSION DE MATERIAS MINERALES A PARTIR DE POZOS. › E21B 47/00 Prospecciones en los orificios de perforación o en los pozos (vigilancia de la presión o de la corriente del fluido de perforación E21B 21/08). › Medida de la temperatura o de la presión.
  • G01K1/02 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01K MEDIDA DE TEMPERATURAS; MEDIDA DE CANTIDADES DE CALOR; ELEMENTOS TERMOSENSIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (pirometría de las radiaciones G01J 5/00). › G01K 1/00 Detalles de los termómetros no especialmente adaptados a tipos particulares de termómetro (circuitos para reducir la inercia térmica G01K 7/42). › Aplicaciones particulares de los medios de indicación y de registro, p. ej. para indicación a distancia.
  • G01K13/00 G01K […] › Adaptaciones de termómetros con fines específicos.
  • G01K7/00 G01K […] › Medida de la temperatura basada en la utilización de elementos eléctricos o magnéticos directamente sensibles al calor (que dan un resultado diferente al valor instantáneo de la temperatura G01K 3/00).

Fragmento de la descripción:

Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos.

Campo de la invención

La presente invención pertenece al campo de los dispositivos para la medida de perfiles geotérmicos. Concretamente la presente invención describe un dispositivo compuesto por una serie de elementos montados en un orden que permite en cada instante medir la temperatura a las profundidades deseadas. La presente invención está ideada para permitir modificar el orden y el número de piezas que la forman con el objeto de variar los puntos donde se mida la temperatura y la distancia entre dos puntos. A estas características nos referiremos como configurable.

Antecedentes de la invención

Desde que se ha normalizado el uso de la electrónica en los procesos de control y medida, se han desarrollado un gran número de componentes electrónicos que, debidamente conectados a circuitos, permiten la medida eléctrica de la temperatura. Quizá, los componentes más extendidos sean los denominados termo-resistencias. La característica común a todas las termo-resistencias es la dependencia de su resistencia eléctrica de la temperatura. Habitualmente es necesario montar la termo-resistencia en un soporte o chasis para su utilización. Se suele denominar como sonda al dispositivo formado por el chasis de montaje y la termo-resistencia.

En lo referente a la medida de la temperatura del suelo hay multitud de técnicas y diseños que implican el uso de termo-resistencias. Unos diseños miden la temperatura a una única profundidad y otros en varias. Estos últimos permiten obtener perfiles de temperatura del suelo mediante la medida de la temperatura a distintas profundidades. En el caso de desear distintos perfiles, distintas profundidades o diferente número de medidas, es necesario contar con distintas sondas.

Las sondas de construcción más sencillas para la obtención de perfiles de temperatura de suelo que permiten definir el número y profundidad de los puntos de medida no suelen establecer contacto físico directo entre el suelo y las termo-resistencias, y suelen basarse en el entubado de un agujero previamente realizado en el que se introducen sondas de una medida. En estas sondas, cuando la construcción posibilita el contacto físico entre la termo-resistencia y el suelo, normalmente la propia construcción imposibilita la modificación del número de medidas y la profundidad a la que se realizarán las mismas. De este modo, para distintos tipos de perfiles es necesario contar con distintos tipos de sondas encareciéndose el equipo necesario para llevar a cabo estos ensayos. Adicionalmente, en el caso de producirse una avería en alguna de las termo-resistencias, no resulta fácil, en las sondas del estado de la técnica, modificar o reparar la sonda sustituyendo la termo-resistencia averiada por una en funcionamiento, sin que sea necesario llevar a cabo mayores operaciones de mantenimiento de la sonda.

Sondas que midan la temperatura a una sola profundidad hay comercializadas una gran variedad que se diferencian entre sí tanto en la forma de los chasis, como en el tipo o características de la termo-resistencia utilizada. Estas diferencias suelen ser el resultado de la adaptación de una sonda utilizada en un determinado proceso para su uso en un proceso diferente. Suele modificarse el chasis de la sonda para posibilitar el uso de las termo-resistencias y se busca un componente que posea un rango adecuado para las medidas que se vayan a realizar y que soporte las condiciones físicas a las que estará sometida la sonda.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un dispositivo multicanal para la medida de perfiles geotérmicos, es decir, para la medida de valores de temperatura en al menos dos profundidades. Para esta medida el dispositivo se introducirá o enterrará en un habitáculo, comenzándose la medida del perfil geotérmico una vez se haya alcanzado el equilibrio térmico entre el dispositivo y el medio en que está insertado.

De acuerdo con la invención, dicho dispositivo comprende al menos dos elementos aislantes configurados para ser ensamblados, y al menos un chasis que comprende medios de medición de una temperatura, configurado dicho chasis para ser montado en la zona de ensamblaje de dos elementos aislantes.

El dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos está constituido por elementos aislantes, los cuales son ensamblados para formar la estructura básica del dispositivo. Dichos elementos aislantes no contendrán ningún medio de medición de temperatura. Dichos medios estarán dispuestos en los chasis. Los chasis se incorporan al dispositivo en unos alojamientos formados por el ensamblaje de dos elementos aislantes. De este modo, la sustitución de elementos aislantes o chasis será extremadamente sencilla, pudiéndose considerar el dispositivo de la invención como un dispositivo modular, en el que cada módulo está formado por un elemento aislante y un chasis.

La longitud de los distintos elementos aislantes no ha de ser igual. En el caso de ser elementos aislantes de longitud diferente, mediante el ensamblaje de los distintos elementos aislantes en diferente orden se obtienen dispositivos que permiten medir distintos perfiles geotérmicos.

El dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos tendrá un primer extremo y un segundo extremo. En el primer extremo se sitúa la caja de conexiones. En el segundo extremo se situará un elemento aislante que será diferente al resto de elementos aislantes, ya que el extremo libre de dicho elemento aislante será ciego. El dispositivo comprende una caja que se ensamblará en el punto de ensamblaje del primer extremo. La caja tiene por objeto hacer estanco el primer extremo y recoger los cables que provienen de los distintos medios de medida de la temperatura alojados en los diferentes chasis ensamblados. A esta caja nos referiremos como caja de conexiones. En la caja de conexiones se localizan las conexiones necesarias para incorporar los medios de medida de la temperatura a los circuitos electrónicos que permiten su uso. De la caja de conexiones partirán los conectores que se acoplarán a los sistemas de adquisición de datos para almacenar las medidas realizadas.

La caja de conexiones también puede alojar ese sistema de adquisición de datos y una batería, en este caso de la caja de conexiones no partirán conectores algunos.

De esta manera, el conjunto de los elementos aislantes podrá definir una configuración sustancialmente tubular, con una caja de conexiones en el primer extremo.

La unión que se practica entre dos elementos aislantes será estanca, asegurándose así que no haya ninguna filtración, de humedad por ejemplo, que pueda perjudicar la medida de temperatura llevada a cabo.

Del mismo modo, la unión que se realiza entre la caja de conexiones y el elemento aislante al que se une dicha caja de conexiones será también estanca.

De esta manera se conseguirá un dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos completamente estanco en toda su superficie exterior, no siendo afectado por tanto por agentes externos en la realización de la medida de temperaturas.

Los medios de medición de una temperatura situados en los chasis podrán ser termo-resistencias, o bien micro sondas de temperatura. En el primero de los casos, de cada chasis saldrá un cable que circulará por el interior de los elementos aislantes para conectarse a la caja de conexiones. En el segundo caso, cada micro-sonda de temperatura comprende en su interior una termo-resistencia, una batería y un sistema de adquisición de datos, de modo que una vez situado el dispositivo en la zona de medida y alcanzado el equilibrio térmico con el suelo, cada micro-sonda irá tomando datos y almacenándolos. Las micro-sondas de temperatura deberán ser retiradas del dispositivo para volcar los datos almacenados a un dispositivo de análisis de los datos, como un ordenador, por ejemplo.

El equipo de almacenamiento de datos tendrá como función recibir y almacenar la información de temperaturas de los perfiles geotérmicos obtenidos, pudiendo realizar la conversión de medidas analógicas a digitales para su almacenamiento. El volcado de la información generada a un dispositivo de análisis de los datos, como por ejemplo un ordenador, podrá ser llevado a cabo por medios convencionales, tales como mediante un cable de conexión entre ambos elementos u cualquier otro medio inalámbrico.

La superficie exterior del dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos deberá ser lisa, es decir, sin irregularidades que...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos, caracterizado porque comprende al menos dos elementos aislantes (1) configurados para ser ensamblados, y al menos un chasis (2) que comprende medios de medición de una temperatura (3), configurado dicho, chasis (2) para ser situado en el punto de ensamblaje de dos elementos aislantes (1).

2. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una caja de conexiones (4) de los medios de medición de una temperatura (3).

3. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que comprende un primer extremo (5) y un segundo extremo (6), situándose la caja de conexiones (4) en el primer extremo (5), unida a un elemento aislante (1), y un elemento aislante (1) en el segundo extremo (6), siendo el elemento aislante (1) en el segundo extremo (6) ciego.

4. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que la unión de dos elementos aislantes (1) es estanca.

5. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según la reivindicación 3, caracterizado por que la unión entre la caja de conexiones (4) y el elemento aislante (1) es estanca.

6. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por que los medios de medición de una temperatura (3) son termo-resistencias.

7. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según la reivindicación 1, caracterizado por que los medios de medición de una temperatura (3) son micro sondas de temperatura.

8. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado por que la caja de conexiones (4) comprendo un equipo de almacenamiento de datos y una batería.

9. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado por que al menos un elemento aislante (1) comprende al menos un alojamiento para situar un chasis (2).

10. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado por que los, al menos dos, elementos aislantes (1) tienen la misma longitud.

11. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, caracterizado por que los, al menos dos, elementos aislantes (i) tienen distinta longitud.

12. Dispositivo para la medida de perfiles geotérmicos según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado por que comprende una superficie exterior lisa.


 

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