Sensores de flujo.
Un conjunto (101, 102, 103, 104) de sensor de flujo y sujeción,
que comprende por lo menos los módulos siguientes:
un alojamiento del sensor (4, 54, 74) y un elemento de sujeción independiente (6, 62); en los que:
el alojamiento del sensor está adaptado para recibir un sensor basado en flujo (2); el alojamiento del sensor comprende unos medios de conexión (20, 50, 80) para transmitir unas señales de detección procedentes de un sensor basado en flujo montado;
el elemento de sujeción comprende una cabeza (22) y un tronco (24), estando por lo menos parte (26) del tronco roscada externamente;
el elemento de sujeción comprende un taladro (28) que se extiende a través de toda la longitud del elemento de sujeción para recibir dichos medios (8, 50, 80, 90) para transmitir las señales de detección procedentes del sensor basado en flujo (2);
el taladro está conformado en el extremo de la cabeza de la sujeción, para proporcionar una parte de recepción (30) del alojamiento del sensor, y
el alojamiento del sensor es reemplazable en el elemento de sujeción mientras la sujeción está sujeta en posición en una estructura.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2009/051518.
Solicitante: BAE SYSTEMS PLC.
Nacionalidad solicitante: Reino Unido.
Dirección: 6 CARLTON GARDENS LONDON SW1Y 5AD REINO UNIDO.
Inventor/es: BAKER, DAVID, HUCKER,MARTYN JOHN, JOHNSON,GRAHAM ANDREW, REZAI,AMIR.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B64D43/02 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B64 AERONAVES; AVIACION; ASTRONAUTICA. › B64D EQUIPAMIENTO INTERIOR O ACOPLABLE A AERONAVES; TRAJES DE VUELO; PARACAIDAS; DISPOSICIONES O MONTAJE DE GRUPOS MOTORES O DE TRANSMISIONES DE PROPULSION EN AERONAVES. › B64D 43/00 Disposiciones o adaptaciones de instrumentos (disposiciones de cámaras B64D 47/08; instrumentos de medida aeronáuticos en sí G01C). › para indicar la velocidad o entrada en pérdida de aeronaves.
- F16B35/04 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › F16B 35/00 Bulones roscados; Bulones de anclaje; Pasadores roscados; Tornillos; Tornillos de presión Screw-bolts (clavijas para paredes F16B 13/00; tornillo que practican la rosca F16B 25/00). › con una cabeza o un eje de forma particular que permite fijar el bulón sobre o en un objeto (fijación del bulón para impedir su rotación en el objeto para el empleo de piezas accesorias F16B 39/00).
- G01P1/02 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01P MEDIDA DE VELOCIDADES LINEALES O ANGULARES, DE LA ACELERACION, DECELERACION O DE CHOQUES; INDICACION DE LA PRESENCIA, AUSENCIA DE MOVIMIENTO; INDICACION DE DIRECCIÓN DE MOVIMIENTO (midiendo la velocidad angular utilizando efectos giroscópicos G01C 19/00; dispositivos de medida combinados para medir dos o más variables de un movimiento G01C 23/00; medida de la velocidad del sonido G01H 5/00; medida de la velocidad de la luz G01J 7/00; medida de la dirección o de la velocidad de objetos sólidos por reflexión o reradiación de ondas radio u otras ondas basada en los efectos de propagación, p. ej. el efecto Doppler, el tiempo de propagación, la dirección de propagación, G01S; medida de la velocidad de radiaciones nucleares G01T). › G01P 1/00 Partes constitutivas de instrumentos. › Carcasas.
- G01P5/00 G01P […] › Medida de la velocidad de los fluidos, p. ej. de una corriente atmosférica; Medida de la velocidad de los cuerpos, p. ej. buques, aeronaves, en relación con los fluidos (aplicación de dispositivos de medida de la velocidad a la medida del volumen de los fluidos G01F).
PDF original: ES-2536365_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Sensores de flujo
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a sensores de flujo. La presente invención es particularmente adecuada, pero sin estar limitada a, sensores de flujo MEMS para su utilización en aeronaves, en particular en alas de aeronaves.
ANTECEDENTES
Los sensores de flujo, por ejemplo, los sensores de flujo MEMS, detectan el flujo de aire u otro gas a través de su superficie. Una aplicación habitual de los sensores de flujo es en partes de una aeronave, en particular en las alas. Habitualmente es necesario que los sensores de flujo se monten en el componente de la aeronave de tal modo que la superficie de detección del sensor de flujo esté enrasada con la superficie del componente de la aeronave.
Independientemente, es conocida la utilización de un gran número de sujeciones (por ejemplo, tornillos, pernos, etc.) para fijar entre sí partes componentes de aeronaves y otras estructuras.
En sectores técnicos no relacionados, se conoce para ciertos otros tipos de sensores, que no es necesario que estén montados enrasados con una superficie, para que estén integrados en el interior de una zona central de un elemento de tipo sujeción, como una manera de permitir que el sensor esté acoplado a una estructura. Por ejemplo, el documento US 7 134 334 da a conocer un detector de movimiento integrado en un elemento de tipo sujeción para su acoplamiento a un automóvil. Aunque en el documento US 7 134 334 el elemento se denomina una sujeción, no parece que dicho elemento esté destinado a ser utilizado como sujeción, es decir, a fijar juntas dos partes del automóvil, sino que más bien el elemento está destinado aparentemente a ser utilizado solamente para acoplar el detector de movimiento al automóvil. Adicionalmente, no parece que el elemento se fabrique fácilmente con las mismas dimensiones o forma que las sujeciones convencionales. Además, el elemento es tal que el detector de movimiento no se puede montar enrasado con una superficie, tal como es deseable para un sensor de flujo. El documento US 2007/0040663 da a conocer otro elemento de sensor al que parecen aplicar asimismo comentarios similares a los anteriores.
La patente de EE. UU. 3 424 000 da a conocer una disposición de sensor de flujo piezoeléctrico, en la que los sensores de flujo están montados en la cabeza de una parte roscada para su conexión a una línea de flujo.
El documento de patente EP 1 843 138 A da a conocer una estructura unificada que se compone de una sujeción que está configurada para fijar juntas dos partes estructurales de un aeroplano, y un sensor, siendo dicho sensor, por ejemplo, un sensor de humedad o un sensor de temperatura.
El documento de patente US 6 354 152 B1 muestra otro perno de sujeción que tiene un sensor integrado; siendo el sensor de este documento un sensor ultrasónico de tensión.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Los presentes inventores se han dado cuenta de que sería deseable proporcionar un conjunto en el que un sensor de flujo esté integrado en una sujeción, de tal modo que la superficie de detección del sensor de flujo se pueda montar enrasada en una superficie de un componente, utilizando la sujeción.
Los presentes inventores se han dado cuenta además de que sería deseable que el conjunto sea tal que la sujeción se pueda utilizar para su función de sujeción, es decir, con el fin de acoplar juntos dos componentes, a la vez que para montar el sensor de flujo. Los presentes inventores se han dado cuenta de que esto tendería a proporcionar una ventaja de que no habría necesidad de añadir una nueva penetración de la superficie (es decir, un posible defecto o punto débil) a la estructura, al evitar la utilización de una nueva fijación específicamente para el montaje del sensor de flujo.
Los presentes inventores se han dado cuenta además de que sería preferible que el conjunto sea tal que la sujeción se pueda utilizar para su función de sujeción sin riesgo estructural, por ejemplo, sin comprometer la capacidad especificada de soporte de carga de la sujeción, comparada con una sujeción convencional de las mismas dimensiones externas.
Los presentes inventores se han dado cuenta de que sería preferible que el conjunto sea tal que se pueda proporcionar en las mismas dimensiones o forma que las sujeciones convencionales utilizadas en el modo de sujeción convencional en las estructuras, por ejemplo, en un ala de una aeronave, en la que se debe montar el
sensor de flujo. Los presentes inventores se han dado cuenta de que esto tendería a proporcionar una primera ventaja porque, por ejemplo, en una nueva estructura, los sensores de flujo/sujeciones integrados se pueden montar cómodamente al mismo tiempo, y con herramientas y procedimientos comunes, igual que otras sujeciones convencionales utilizadas para sujetar la estructura. Los presentes inventores se han dado cuenta asimismo de que esto tendería a proporcionar una segunda ventaja porque, por ejemplo, en una estructura en la que ya están presentes unas sujeciones y se va a instalar a continuación un sensor de flujo, la correspondiente de las sujeciones existentes puede ser extraída y sustituida por el sensor/sujeción integrados, proporcionando de este modo un procedimiento simple para el montaje del sensor de flujo. Los presentes inventores se han dado cuenta asimismo de que esto tendería a proporcionar una tercera ventaja, porque esto reduciría o eliminaría la necesidad de rediseñar una estructura existente. Tal como se ha mencionado anteriormente, los presentes inventores se han dado cuenta además de que sería preferible que el conjunto sea tal, que la sujeción se pueda utilizar para su función de sujeción sin riesgo estructural, por ejemplo, sin comprometer la capacidad especificada de soporte de carga de la sujeción, comparada con una sujeción convencional de las mismas dimensiones externas. En el contexto de este párrafo, esto proporcionaría asimismo una cuarta ventaja al reducir o eliminar la necesidad de volver a diseñar o certificar una estructura existente en la que se ha montado o reconvertido el conjunto.
Los presentes inventores se han dado cuenta además de que sería deseable que el conjunto sea tal que la cabeza del sensor de flujo del conjunto sensor de flujo/sujeción pueda ser sustituida con el conjunto sensor de flujo/sujeción en posición en la estructura.
En un primer aspecto, la presente invención da a conocer un conjunto de sensor de flujo y sujeción, que comprende por lo menos los módulos siguientes: un alojamiento del sensor y un elemento de sujeción independiente, donde el alojamiento del sensor está adaptado para recibir un sensor basado en flujo y el alojamiento del sensor comprende unos medios de conexión para transmitir las señales de detección desde un sensor basado en flujo montado, donde el elemento de sujeción comprende una cabeza y un tronco, estando por lo menos parte del tronco roscada externamente, en el que el elemento de sujeción comprende un taladro que se extiende a través de toda la longitud del elemento de sujeción para recibir dichos medios con el fin de transmitir las señales de detección procedentes del sensor basado en flujo, donde el taladro está conformado en el extremo de la cabeza del elemento de sujeción para proporcionar una parte de recepción del alojamiento del sensor, y donde el alojamiento del sensor es reemplazable en el elemento de sujeción mientras la sujeción está sujeta en posición en una estructura.
El taladro puede estar conformado en el otro extremo del elemento de sujeción para proporcionar una parte de recepción machihembrada del taladro. La parte de recepción machihembrada del taladro es hexagonal.
El conjunto de sensor de flujo y sujeción puede comprender además un sensor basado en flujo en el alojamiento del sensor.
El alojamiento del sensor puede ser reemplazable en el elemento de sujeción en virtud de estar montado a presión en la parte de recepción del alojamiento del sensor.
El alojamiento del sensor puede ser reemplazable en el elemento de sujeción en virtud de estar adherido a la parte de recepción del alojamiento del sensor mediante un adhesivo despegable.
El conjunto de sensor de flujo y sujeción puede comprender además un inserto y una tuerca de retención; siendo la tuerca de retención para girar sobre la rosca externa del elemento de sujeción a efectos de retener el inserto en el interior del taladro del elemento de sujeción; y comprendiendo el inserto unos medios de conexión para transmitir las señales de detección desde los medios de conexión del alojamiento del sensor.
Los medios de conexión para el alojamiento del sensor pueden pasar a través del taladro del elemento de sujeción... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un conjunto (101, 102, 103, 104) de sensor de flujo y sujeción, que comprende por lo menos los módulos siguientes:
un alojamiento del sensor (4, 54, 74) y un elemento de sujeción independiente (6, 62) ; en los que:
el alojamiento del sensor está adaptado para recibir un sensor basado en flujo (2) ;
el alojamiento del sensor comprende unos medios de conexión (20, 50, 80) para transmitir unas señales de detección procedentes de un sensor basado en flujo montado;
el elemento de sujeción comprende una cabeza (22) y un tronco (24) , estando por lo menos parte (26) del tronco roscada externamente;
el elemento de sujeción comprende un taladro (28) que se extiende a través de toda la longitud del elemento de sujeción para recibir dichos medios (8, 50, 80, 90) para transmitir las señales de detección procedentes del sensor basado en flujo (2) ;
el taladro está conformado en el extremo de la cabeza de la sujeción, para proporcionar una parte de recepción (30) del alojamiento del sensor, y el alojamiento del sensor es reemplazable en el elemento de sujeción mientras la sujeción está sujeta en posición en una estructura.
2. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según la reivindicación 1, en el que el taladro está conformado en el otro extremo del elemento de sujeción para proporcionar una parte de recepción machihembrada (32) del taladro.
3. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además un sensor basado en flujo (2) en el alojamiento del sensor.
4. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquier reivindicación anterior, en el que el alojamiento del sensor (4, 54, 74) es reemplazable en el elemento de sujeción (6, 62) en virtud de estar montado a presión en la parte de recepción (30) del alojamiento del sensor.
5. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el alojamiento del sensor (4, 54, 74) es reemplazable en el elemento de sujeción (6, 62) en virtud de estar adherido a la parte de recepción (30) del alojamiento del sensor mediante un adhesivo despegable.
6. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el conjunto comprende además un inserto (8) y una tuerca de retención (10) ;
siendo la tuerca de retención para girar sobre la rosca externa (26) del elemento de sujeción a efectos de retener el inserto (8) en el interior del taladro (28) del elemento de sujeción, y comprendiendo además el inserto unos medios de conexión (40) para transmitir las señales de detección procedentes de los medios de conexión (20) del alojamiento del sensor.
7. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los medios de conexión (50) del alojamiento del sensor pasan a través del taladro (28) del elemento de sujeción y se extienden más allá del mismo.
8. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el alojamiento del sensor es reemplazable en el elemento de sujeción en virtud de que el alojamiento del sensor comprende además una parte de extensión (58) que está roscada externamente (60) para ser enroscada en el taladro (28) del elemento de sujeción, teniendo dicho taladro del elemento de sujeción una superficie aterrajada (64) que se corresponde con el roscado externo (60) de la parte de extensión (58) del alojamiento del sensor.
9. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según la reivindicación 8, en el que el conjunto comprende además un inserto machihembrado (90) para encajar en la parte de recepción machihembrada (32) del taladro del elemento de sujeción, comprendiendo además el inserto machihembrado unos medios de conexión (96) para transmitir las señales procedentes de los medios de conexión del alojamiento del sensor.
10. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los medios de conexión tienen forma de disposición coaxial (80) .
11. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el sensor basado en flujo (2) es un sensor de flujo de aire MEMS.
12. Un conjunto de sensor de flujo y sujeción según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una pluralidad de módulos (2, 4, 8) , proporcionando dichos módulos un trayecto de transmisión modular para transmitir señales de detección procedentes del sensor de flujo (2) .
13. Una estructura que incluye por lo menos un conjunto (101, 102, 103, 104) de sensor de flujo y sujeción según cualquier reivindicación anterior, sujetado a la estructura para situar el sensor de flujo en una superficie de la 10 estructura.
14. Una estructura según la reivindicación 13, que comprende parte de una aeronave.
15. Una estructura según la reivindicación 14, en la que la parte de una aeronave es un ala de la aeronave.
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