Turbidímetro portátil autónomo.

Destinado a introducirse en el interior de un líquido del cual se quiere conocer su turbidez,

y que permite realizar medidas in situ, en zonas de difícil acceso, de forma manual y/o programada, comprendiendo dicho turbidímetro un cuerpo estanco, preferentemente con clasificación IP68, de configuración cilíndrica hueca, compuesto por tres piezas de acero inoxidable: una cabeza sensora (10), un tubo central (30) y una tapa (40) unidos entre sí mediante unos medios de unión, disponiendo el turbidímetro (1) de unos medios de almacenamiento de datos, y de una interfaz de comunicaciones (USB, RS-232, I2C o similar) al cual pueden conectarse diferentes dispositivos electrónicos, para la adquisición y/o visualización de dichos datos almacenados.

Turbidímetro portátil autónomo.

Objeto de la invención

La presente invención pertenece al campo de los dispositivos de medida y análisis de fluidos, y más concretamente a aparatos de medición de la turbidez de un líquido.

El objeto principal de la presente invención es un turbidímetro portátil y autónomo de bajo consumo que presenta mejoras considerables respecto a los ya existentes.

Antecedentes de la invención

En la actualidad son bien conocidos los dispositivos de medición de la turbidez de un líquido, los cuales miden la intensidad o atenuación de la luz que se transmite a través de una muestra de líquido. Las lecturas se dan en NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez). También se ha propuesto conseguirlo midiendo la luz dispersada y/o reflejada a partir de partículas sólidas presentes en el líquido. En el primer método, una señal de disminución, cuya señal indica la intensidad o cantidad de luz transmitida, denota un aumento en las partículas sólidas presentes suspendidas, es decir, la turbidez del líquido, mientras que en el segundo método un aumento de la cantidad de luz detectada indica que hay más partículas presentes.

La ventaja que ofrece la medida de la turbidez frente a otras técnicas es que se realiza en un tiempo muy corto (del orden de milisegundos hasta unos pocos segundos dependiendo del equipo), por lo tanto, permite realizar medidas en tiempo real de líquidos en movimiento como ríos, cadenas de embotellamiento de bebidas (agua, vino, refrescos, etc.), petroquímica (gasoil, gasolina, etc.) y, en general, todos aquellos procesos en los que la calidad del líquido se deba mantener por encima de un nivel y no se puedan realizar las medidas por otro procedimiento.

Los turbidímetros existentes actualmente en el mercado, patentados o descritos en publicaciones científicas adolecen de uno o más de los siguientes problemas:

• Necesitan un registrador de datos externo para funcionar.

• No tienen capacidad de trabajar por sí mismos.

• Son aparatos de laboratorio.

• No tienen memoria interna de almacenamiento de datos.

• Presentan un consumo de energía muy grande.

• Funcionan con 5 o más voltios de tensión eléctrica.

• Son dispositivos caros, el turbidímetro en sí mismo y/o el conjunto (turbidímetro, registrador de datos, baterías, etc.).

Descripción de la invención

Mediante la presente invención se resuelven los inconvenientes anteriormente citados, proporcionando un turbidímetro portátil y autónomo de bajo consumo que no necesita ningún equipamiento adicional para la realización de medidas, y que dispone de unos medios de almacenamiento de datos, permitiendo la adquisición y/o visualización de dichos datos a través de una interfaz de comunicaciones (USB, RS-232, I2C o similar) al cual pueden conectarse diferentes dispositivos electrónicos, ya sea un ordenador, un teléfono móvil, un PDA, etc.

El proceso de medida de la turbidez se realiza de manera casi instantánea en unos pocos milisegundos, preferentemente menos de 100 milisegundos, a partir de unos fototransistores que miden la luz dispersada por las partículas en suspensión del líquido a analizar, siendo dicha luz emitida por un diodo emisor de luz (LED), ambos dispuestos en el interior del turbidímetro, obteniendo finalmente el índice de claridad del líquido al paso de la luz, es decir, la turbidez.

El turbidímetro portátil autónomo, destinado a introducirse en el interior de un líquido del cual se quiere conocer su turbidez, comprende un cuerpo estanco, preferentemente de configuración cilíndrica hueca, que comprende a su vez tres piezas: una cabeza sensora, un tubo central y una tapa, unidas entre sí mediante unos medios de unión.

Dicho cuerpo estanco permite la protección frente al ingreso de polvo y agua hacia el interior del turbidímetro, la cual es acorde a las condiciones que debe trabajar un equipo de éstas características. Preferentemente la clasificación de protección es IP68, según establece la norma ISO 2027.

El tubo central dispone en su interior de un circuito impreso que contiene un sistema electrónico de bajo consumo, adaptado para el control de unos dispositivos de medida de la turbidez, y una batería interna que alimenta a dicho sistema electrónico.

Preferentemente el sistema electrónico está basado en un controlador de señal digital (DSC) y una memoria de almacenamiento de datos, EEPROM de al menos 512 kb de capacidad de almacenamiento, estando adaptado el DSC para controlar al menos un LED, al menos un fototransistor, y un sensor de temperatura del líquido. Dicho controlador de señal digital (DSC), adaptable a distintas geometrías de la cabeza sensora, dispone adicionalmente de una fuente de reloj de tiempo real, que permite realizar medidas en distintos rangos de tiempo.

Dicha cabeza sensora comprende además unos agujeros localizados en su base superior, siendo preferentemente tres, los cuales están adaptados para la entrada y salida de luz, y enrasados a la superficie mediante una resina transparente de manera que se forman tres lentes transparentes. Dicha resina transparente es preferentemente Crystal Clear 200. Asimismo preferentemente las lentes transparentes pueden ser limpiadas mediante un limpiaparabrisas accionado por un motor-reductor.

El tubo central está vinculado por uno de sus extremos a la cabeza sensora y por el otro a la tapa mediante unos medios de unión, proporcionando soporte y protección al turbidímetro. Preferentemente dichos medios de unión comprenden unas ranuras adaptadas para la inserción de unas juntas tóricas, y unos agujeros ciegos, ambos localizados tanto en la cabeza sensora como en la tapa. Estos agujeros ciegos son coincidentes con unos agujeros de cierre presentes en el tubo central, fijándose ambos mediante unos tornillos.

Finalmente, la tapa presenta un orificio central dimensionalmente adaptado para permitir la instalación de un conector estanco, con clasificación de protección al ingreso IP68, para las comunicaciones mediante interfaz USB, RS-232, I2C o similar, al cual pueden conectarse diferentes dispositivos electrónicos para la adquisición o visualización de los datos almacenados, constituyendo además el medio de acceso al interior del turbidímetro para cuando se requiera el reemplazo de la batería.

Cabe citar además, que el turbidímetro portátil autónomo, objeto de la presente invención, puede funcionar en modo automático o en modo manual.

En el modo automático el usuario puede realizar medidas de la turbidez de un líquido durante un espacio de tiempo prolongado, sin más que seleccionar la fecha de inicio y fin de toma de medidas, y la frecuencia con que esas medidas van a ser tomadas. Todo ello se realiza mediante unos dispositivos de programación incorporados en el sistema electró- nico.

Por su parte, para el modo de funcionamiento manual se dispone de un interruptor localizado preferentemente en la tapa junto al conector de comunicaciones, mediante el cual es posible realizar una medida instantánea de la turbidez pulsando para ello dicho interruptor.

Por tanto, mediante el turbidímetro de la presente invención se optimiza considerablemente el proceso de toma de medidas de la turbidez de un líquido, presentando multitud de ventajas frente a los turbidímetros ya existentes, entre las que cabe destacar:

- Equipo autónomo: No necesita equipamiento adicional para la realización de medidas, ya que dispone de memoria interna de almacenamiento de datos.

- Multiplicidad de interfaz de comunicaciones: RS232, USB, I2C, etc. para la descarga de datos mediante diferentes dispositivos electrónicos: ordenador, teléfono móvil, PDA, registradores de datos, pantallas de visualización, etc.

- Alimentación mediante batería interna.

- Bajo consumo energético.

- Realización de medidas de turbidez in situ, en zonas de difícil acceso, de forma manual y/o programada.

- Bajo coste económico.

- Multiplicidad de geometrías posibles para la cabeza sensora.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego...

1. Turbidímetro (1) portátil autónomo, destinado a introducirse en el interior de un líquido del cual se quiere conocer su turbidez, caracterizado porque comprende un cuerpo estanco que comprende a su vez tres piezas:

- una cabeza sensora (10), que dispone en su interior de un circuito impreso (11) que contiene un sistema electrónico (12) adaptado para el control de unos dispositivos de medida de la turbidez, y una batería interna (13) que alimenta a dicho sistema electrónico (12), conteniendo éste una memoria interna de almacenamiento de datos,

- un tubo central (30) adaptado para proporcionar soporte y protección al turbidímetro (1), vinculado por uno de sus extremos a la cabeza sensora (10) mediante unos medios de unión, y

- una tapa (40) vinculada al tubo central (30) por su extremo libre mediante los mismos medios de unión, y que presenta un orificio central (41) dimensionalmente adaptado para instalar un conector (39) para las comunicaciones mediante interfaz USB, RS-232, I2C o similar, al cual pueden conectarse diferentes dispositivos electrónicos para la adquisición y/o visualización de los datos almacenados, constituyendo además un medio de acceso al interior del turbidímetro (1) para poder realizar el reemplazo de la batería interna (13) cuando se requiera.

2. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 1, caracterizado porque el sistema electrónico (12) está basado en un controlador de señal digital DSC.

3. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos de medida de la turbidez comprenden al menos un diodo emisor de luz LED (14), y al menos un fototransistor (15) adaptado para detectar la luz dispersada por las partículas en suspensión del líquido.

4. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente un sensor de temperatura (16) del líquido.

5. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 1, caracterizado porque la cabeza sensora (10) comprende adicionalmente unos agujeros (17, 18) localizados en su base superior, adaptados para la entrada y salida de luz, los cuales están enrasados a su superficie mediante una resina transparente de forma que se forman lentes transparentes.

6. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 5, caracterizado porque incorpora un limpiaparabrisas (26) accionado por un motor- reductor (20), adaptado para el lavado de las lentes transparentes.

7. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 1, caracterizado porque los medios de unión comprenden:

- unas ranuras (22, 42) localizadas en la cabeza sensora (10) y en la tapa (40) respectivamente, adaptadas para la inserción de unas juntas tóricas (23, 43), y

- unos agujeros ciegos (24, 44), ubicados en la cabeza sensora (10) y en la tapa (40) adaptados para fijar éstos al tubo central (30).

8. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 1 y 7, caracterizado porque el tubo central (30) comprende adicionalmente unos agujeros de cierre (31) coincidentes con los agujeros ciegos (24, 44) de la cabeza sensora (10) y la tapa (40) respectivamente.

9. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 8, caracterizado porque los agujeros de cierre (31) del tubo central (30) están adaptados para recibir unos tornillos (34) de fijación.

10. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el sistema electrónico (12) comprende adicionalmente una memoria EEPROM de almacenamiento de datos al menos 512 kb de capacidad de almacenamiento.

11. Turbidímetro (1) portátil autónomo de acuerdo con reivindicación 1, caracterizado porque tanto la cabeza sensora (10), como el tubo central (30) y la tapa (40) son de acero inoxidable.