BR102012004011A2 - ELECTRONIC LIQUID LEVEL METER WITH DIELETRIC CONSTANT DETECTION SENSOR - Google Patents

ELECTRONIC LIQUID LEVEL METER WITH DIELETRIC CONSTANT DETECTION SENSOR Download PDF

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BR102012004011A2
BR102012004011A2 BR102012004011-5A BR102012004011A BR102012004011A2 BR 102012004011 A2 BR102012004011 A2 BR 102012004011A2 BR 102012004011 A BR102012004011 A BR 102012004011A BR 102012004011 A2 BR102012004011 A2 BR 102012004011A2
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Ricardo Jose Longhi
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Lohr Sist S Eletronicos Ltda
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Abstract

"MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO COM SENSOR DE DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA" O MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO DE RESERVATÓRIO COMPRENDE OS SEGUINTES COMPONENTES; CONECTOR (1) COM DUAS OU TRÊS VIAS; JUNTA DE VEDAÇÃO (2) QUE É POSIOCIONADA ENTRE A TAMPA SUPERIOR (4) E A SUPERFÍCIE DE LOCAL ONDE O MEDIDOR SERÁ INSTALADO; PERFIL METÁLICO EXTERNO (3) COM UMA FENDA LATERAL PARA FÁCIL ESCOAMENTO DO LÍQUIDO E QUE ATUA COMO ELETRODO EXTERNO NO SISTEMA DE MEDIÇÃO; TAMPA SUPERIOR (4) QUE ABRIGA A PARTE ELETRÔNICA DO MEDIDOR; PERFIL METÁLICO INTERNO (5) QUE ATUA COMO ELETRODO INTERNO DO SISTEMA; SENSOR PARA DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA DO LÍQUIDO DO RESERVATÓRIO (6). O MEDIDOR DE NÍVEL DE LÍQUIDO DE RESERVATÓRIO COMPREENDE OS SUGUINTES BLOCOS; CONECTOR (1): LIGAÇÃO ENTRE O CIRCUITO INTERNO DO MEDIDOR (4) E OS PERIFÉRICOS; CIRCUITO DE SAÍDA (41) QUE CONDICIONA O SINAL DE LEITURA; FONTE DE ALIMENTAÇÃO (42) QUE CONVERTE O NÍVEL DE TENSÃO DA BATERIA; MEDIDOR DE NÍVEL DE LÍQUIDO (43): UTILIZADO PELA CPU (44) PARA DETERMINAR O NÍVEL DE LÍQUIDO DO RESERVATÓRIO NO QUAL O PERFIL METÁLICO (3 E 5) ESTÁ IMERSO; UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO (44): RECOLHE OS DADOS DE TODOS OS OUTROS BLOCOS E OS RELACIONA; COMPENSAÇÃO DE TEMPERATURA (45): UTILIZADA PELA CPU (44) PARA COMPENSAR A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA; É USADO PARA MEDIR UM COMPONENTE INTERNO DE REFERÊNCIA SUSCETÍVEL A VARIAÇÃO POR TEMPERATURA; PAINEL DE INSTRUMENTOS (7): RECEBE O SINAL DE SAÍDA DO EQUIPAMENTO E CONVERTE EM INDICAÇÃO VISUAL DO NIVEL LÍQUIDO DO RESERVATÓRIO; ELETRODO AUXILIAR (6): É POSIOCIONADO NA BASE DO MEDIDOR ELETRÔNICO E CORRESPONDE AO TOPO DO RESERVATÓRIO, SENDO RESPONSÁVEL POR DETECTAR A PRESENÇA DE LÍQUIDO QUANDO O RESERVATÓRIO ESTÁ CHEIO E ENVIAR UM SINAL A CPU (44) QUE INTERPRETA O EVENTO COMO "TANQUE CHEIO"."ELECTRONIC LEVEL LEVEL METER WITH DIELETRIC CONSTANT DETECTION SENSOR" ELECTRONIC RESERVOIR LEVEL METER MEANS THE FOLLOWING COMPONENTS; CONNECTOR (1) TWO OR THREE WAY; SEALING GASKET (2) POSITIONING BETWEEN TOP COVER (4) AND LOCAL SURFACE WHERE THE METER WILL BE INSTALLED; EXTERNAL METAL PROFILE (3) WITH SIDE SLOT FOR EASY LIQUID FLOW AND ACTING AS EXTERNAL ELECTRODE IN THE MEASURING SYSTEM; TOP COVER (4) COVERING THE ELECTRONIC PART OF THE METER; INTERNAL METAL PROFILE (5) ACTING AS INTERNAL ELECTRODE OF THE SYSTEM; SENSOR FOR DETECTION OF DIELETRIC RESERVOIR LIQUID CONSTANT (6). The reservoir liquid level meter comprises the following blocks; CONNECTOR (1): CONNECTION BETWEEN THE INTERNAL CIRCUIT OF THE METER (4) AND THE PERIPHERALS; OUTPUT CIRCUIT (41) CONDITIONING THE READING SIGN; POWER SUPPLY (42) CONVERTING THE BATTERY VOLTAGE LEVEL; LIQUID LEVEL METER (43): USED BY THE CPU (44) TO DETERMINE THE RESERVOIR LIQUID LEVEL IN WHICH THE METAL PROFILE (3 AND 5) IS IMMERSED; CENTRAL PROCESSING UNIT (44): COLLECT DATA FROM ALL OTHER BLOCKS AND RELATED TO THEM; TEMPERATURE COMPENSATION (45): Used by CPU (44) to compensate for TEMPERATURE VARIATION; IS USED FOR MEASURING AN INTERNAL REFERENCE COMPONENT SUSTAINABLE FOR TEMPERATURE VARIATION; INSTRUMENT PANEL (7): RECEIVES EQUIPMENT OUTPUT SIGNAL AND CONVERTS IN VISUAL DISPLAY OF RESERVOIR'S LIQUID LEVEL; AUXILIARY ELECTRODE (6): POSITIONED ON ELECTRONIC METER BASE AND CORRESPONDS TO TOP OF RESERVOIR, BEING RESPONSIBLE FOR DETECTION OF LIQUID WHEN RESERVOIR IS FULL AND SENDING A CPU (44) WHICH INTERPERSES "

Description

"MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO COM SENSOR DE DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA""ELECTRONIC LIQUID LEVEL METER WITH DIELETRIC CONSTANT DETECTION SENSOR"

A presente invenção refere-se a um inovador medidor eletrônico de nível de líquido de reservatório que é dotado de um sensor de detecção de constante dielétrica do líquido que informa uma nova calibração em função de alteração das características do líquido.The present invention relates to an innovative electronic reservoir liquid level meter which is provided with a liquid dielectric constant detection sensor which informs a new calibration as a function of changing the characteristics of the liquid.

Atualmente existem no mercado diversos medidores de nível de líquido, em sua maioria aplicados para a medição do nível de combustível em reservatórios de veículos. Com a evolução desses medidores de nível, não mais utiliza-se sistemas com deslocamento mecânico para medir o nível de líquido, que foram substituídos por soluções com tecnologia capacitiva ou de ressonância, como por exemplo, os citados na patente US 6.935.173. Através de um sensor (haste fixa) é executada a análise do nível de combustível em um reservatório. Para que a análise seja precisa é necessário que os medidores identifiquem a constante dielétrica do líquido que está sendo medido. Por exemplo, um medidor calibrado para a constante dielétrica do diesel quando for medir água, cuja constante dielétrica difere do diesel, apresentará medição imprecisa.There are currently several liquid level gauges on the market, mostly applied for fuel level measurement in vehicle reservoirs. With the evolution of these level meters, mechanical displacement systems are no longer used to measure liquid level, which have been replaced by solutions with capacitive or resonant technology, such as those cited in US 6,935,173. Through a sensor (fixed rod) the fuel level analysis is performed in a reservoir. For accurate analysis it is necessary that the meters identify the dielectric constant of the liquid being measured. For example, a gauge calibrated for diesel dielectric constant when measuring water, whose dielectric constant differs from diesel, will have inaccurate measurement.

Outro exemplo é a utilização de biodiesel em veículos. Atualmente no mercado existem vários tipos de biodiesel, por exemplo, B-20 (20% de biodiesel e 80% de diesel) e B-50 (50% de diesel e 50% de biodiesel), entre outros. Algumas máquinas agrícolas já operam com combustível B-100 (100% de biodiesel). Essas variações de dosagem do biodiesel no diesel provocam variações da constante dielétrica do líquido, ou seja, os medidores do estado da técnica apresentam erros de medição quando sujeitos as variações da natureza e da composição do líquido a ser medido.Another example is the use of biodiesel in vehicles. Currently in the market there are several types of biodiesel, for example, B-20 (20% biodiesel and 80% diesel) and B-50 (50% diesel and 50% biodiesel), among others. Some agricultural machines already operate on B-100 fuel (100% biodiesel). These biodiesel dosing variations in diesel cause variations in the liquid's dielectric constant, that is, state of the art meters have measurement errors when subject to variations in the nature and composition of the liquid to be measured.

Uma maneira conhecida para solucionar os erros de leitura do nível de liquido provocados pela variação da sua constante dielétrica é o fornecimento de um medidor de nível de líquido já calibrado para uma determinada constante dielétrica de um líquido específico. Entretanto, esse medidor não opera precisamente com outros tipos de líquidos, o que o torna menos versátil.A known way to solve the liquid level reading errors caused by varying its dielectric constant is to provide a liquid level meter already calibrated for a given dielectric constant of a specific liquid. However, this meter does not operate precisely with other types of liquids, which makes it less versatile.

Outra maneira conhecida para solucionar os erros de leitura do nível de liquido provocados pela variação da sua constante dielétrica é o fornecimento de um medidor de nível de líquidos com teclas ou com um potenciômetro, que possibilite ao operador ajustar a. saída do medidor (direcionada ao painel de instrumentos) em relação a quantidade de líquido do reservatório. Dessa maneira, quem está manuseando essas interfaces de controle ajusta a constante dielétrica do líquido que está sendo analisado. Porém, essa solução exige circuitos específicos, habilidade e conhecimento técnico do operador, além de estar sujeita as falhas intrínsecas da interferência humana.Another known way to solve the liquid level reading errors caused by varying its dielectric constant is to provide a key level or potentiometer to allow the operator to adjust the. meter output (directed to the instrument panel) in relation to the amount of liquid in the reservoir. In this way, whoever is handling these control interfaces adjusts the dielectric constant of the liquid being analyzed. However, this solution requires specific operator circuits, skill and technical knowledge, and is subject to the intrinsic failures of human interference.

É, portanto, objetivo da presente invenção um medidor eletrônicoIt is therefore an object of the present invention to use an electronic meter

de nível de líquido que incorpora um sensor de detecção de constante dielétrica do líquido abastecido que informa à unidade central de processamento do medidor eletrônico de nível de líquido quando o reservatório está cheio, independente do tipo de líquido. Com a informação de "tanque cheio", o medidor eletrônico pode ajustar sua saída para o painel de instrumentos, garantindo assim a precisão na leitura.The liquid level meter incorporates a dielectric constant liquid detection sensor that informs the electronic liquid level meter central processing unit when the reservoir is full, regardless of the liquid type. With "full tank" information, the electronic meter can adjust its output to the instrument panel, thus ensuring accurate reading.

A vantagem da invenção sobre os medidores do estado da técnica é a não necessidade da interferência humana para ser ajustado, reduzindo assim a margem de erros. Toda vez que o reservatório for cheio o sistema eletrônico automaticamente se calibra à constante dielétrica do líquido atual, garantindo assim precisão na sua leitura.The advantage of the invention over state of the art meters is that it does not require human interference to be adjusted, thus reducing the margin of error. Every time the reservoir is filled the electronic system automatically calibrates itself to the dielectric constant of the current liquid, thus ensuring accurate reading.

O medidor eletrônico de nível de líquido com sensor de detecção de constante dielétrica do líquido abastecido da invenção passa a ser descrito detalhadamente com base nos desenhos em anexo, abaixo listados, que ilustram uma construtividade preferida que não deve ser considerada Iimitativa à invenção:The electronic liquid level meter with dielectric constant liquid detection sensor of the invention is now described in detail based on the attached drawings, which illustrate a preferred constructivity not to be construed as limiting the invention:

Figura 1 - perspectiva do medidor eletrônico de nível de líquido que incorpora oFigure 1 - perspective of the electronic liquid level meter that incorporates the

sensor de detecção da constante dielétrica da invenção; Figura 2 - vista frontal do medidor eletrônico de nível de líquido com o sensor da invenção;dielectric constant detection sensor of the invention; Figure 2 - front view of the electronic liquid level meter with the sensor of the invention;

Figura 3 - vista inferior do medidor eletrônico de nível de líquido com o sensor; Figura 4 - diagrama em blocos do medidor de nível de líquido com o sensor; Figura 5 - circuito medidor de nível de líquido com o sensor da invenção; Figura 6 - fluxograma do software de controle do medidor eletrônico que incorpora o sensor da invenção.Figure 3 - bottom view of the electronic liquid level meter with the sensor; Figure 4 - block diagram of the liquid level meter with the sensor; Figure 5 - Liquid level meter circuit with the sensor of the invention; Figure 6 - Flowchart of the electronic meter control software incorporating the sensor of the invention.

As figuras 1 a 3 ilustram o medidor eletrônico de nível de líquidoFigures 1 to 3 illustrate the electronic liquid level meter.

de reservatório que compreende:reservoir comprising:

- conector (1) que pode ter três vias (sinal de saída de tensão) ou duas vias (sinal pulsado);- connector (1) which may be three-way (voltage output signal) or two-way (pulsed signal);

- junta de vedação (2) que é posicionada entre a tampa superior (4) e a superfície do local onde o medidor será instalado;- gasket (2) which is positioned between the top cover (4) and the surface of the place where the meter will be installed;

- perfil metálico externo (3) com uma fenda lateral para fácil escoamento do líquido e que atua como eletrodo externo no sistema de medição;- external metal profile (3) with a side slot for easy liquid flow and acting as an external electrode in the measuring system;

- tampa superior (4) que abriga a parte eletrônica do medidor;- top cover (4) housing the electronic part of the meter;

- perfil metálico interno (5) que atua como eletrodo interno do sistema de medição;- internal metal profile (5) acting as the internal electrode of the measuring system;

- sensor para detecção da constante dielétrica do líquido abastecido no reservatório (6).- sensor for detecting the dielectric constant of the liquid supplied to the reservoir (6).

A figura 4 ilustra o diagrama em blocos do medidor eletrônico deFigure 4 illustrates the block diagram of the electronic meter

nível de líquido de reservatório que compreende:reservoir liquid level comprising:

- conector (1): caminho entre o circuito interno do medidor (4) e os periféricos externos (PE);- connector (1): path between the meter internal circuit (4) and the external peripherals (PE);

- circuito de saída (41): responsável por condicionar o sinal de leitura em nível de tensão ou resistência simulada;- output circuit (41): responsible for conditioning the reading signal at simulated voltage or resistance level;

- fonte de alimentação (42): converte o nível de tensão da bateria que chega pelo conector (1) para outro aceitável pelo circuito interno do equipamento;- power supply (42): converts the voltage level of the battery that reaches the connector (1) to another acceptable by the internal circuit of the equipment;

- medidor de nível de líquido (43): utilizado pela CPU (44) para determinar o nível de líquido do reservatório no qual o perfil metálico (3) está imerso;- liquid level meter (43): used by the CPU (44) to determine the reservoir liquid level into which the metal profile (3) is immersed;

- unidade central de processamento (44): recolhe os dados de todos os outros blocos e os relaciona, a fim de medir o nível do líquido no reservatório; é um microcontrolador (circuito integrado) com todas as funções necessárias para realizar a leitura do nível de combustível; compensação de temperatura (45): utilizada pela CPU (44) para compensar a variação de temperatura; para tanto, o mesmo esquema utilizado para a leitura do perfil metálico (3 e 5) de medição de líquido é usado para medir um componente interno de referência suscetível a variação por temperatura; ao notarmos acréscimo do seu valor eficaz, diminuirmos o valor relativo de líquido, pois o mesmo eletrodo estará sofrendo está variação; caso ocorra o decréscimo, aumentamos o nível relativo de líquido;- central processing unit (44): collects data from all other blocks and relates them to measure the level of liquid in the reservoir; is a microcontroller (integrated circuit) with all the functions necessary to read the fuel level; temperature compensation (45): used by the CPU (44) to compensate for temperature variation; To this end, the same scheme used for reading the metal profile (3 and 5) for measuring liquid is used for measuring an internal reference component susceptible to temperature variation; when we notice increase of its effective value, we decrease the relative value of liquid, because the same electrode will be suffering this variation; if the decrease occurs, we increase the relative liquid level;

- painel de instrumentos (7): recebe o sinal de saída do equipamento e converte em indicação visual do nível de líquido do reservatório;- instrument panel (7): receives the output signal from the equipment and converts it into a visual indication of the reservoir liquid level;

eletrodo auxiliar (6): é posicionado na base do medidor eletrônico e corresponde ao topo do reservatório, sendo responsável por detectar a presença de líquido quando o reservatório está cheio e enviar um sinal a CPU (44) que interpreta o evento como "tanque cheio", captando o valor eficaz de líquido proveniente do medidor de nível de líquido (43) e reajustando como o novo valor de tanque cheio para o sistema; com essa nova relação a curva de resposta acaba por se reajustar ao dielétrico do líquido presente no tanque; o eletrodo auxiliar (6) apresenta perfil metálico, sendo conectado diretamente ao mesmo sistema leitor do perfil metálico externo (3) e sendo capaz de detectar o combustível por estar próximo ao perfil metálico externo (3), o qual está conectado ao pólo negativo de medição - este fato torna o eletrodo auxiliar (6) um potencial capacitor ao sistema, porém de capacitância inferior ao do perfil metálico externo (3).auxiliary electrode (6): is positioned at the base of the electronic meter and corresponds to the top of the reservoir, being responsible for detecting the presence of liquid when the reservoir is full and sending a signal to the CPU (44) that interprets the event as "full tank". "by capturing the effective value of liquid from the liquid level gauge (43) and readjusting it as the new full tank value for the system; With this new relationship, the response curve eventually adjusts to the dielectric of the liquid present in the tank; the auxiliary electrode (6) has a metal profile, being connected directly to the same external metal profile reader system (3) and being able to detect fuel by being close to the external metal profile (3), which is connected to the negative pole of Measurement - this fact makes the auxiliary electrode (6) a potential capacitor to the system, but with a lower capacitance than the external metallic profile (3).

A figura 5 ilustra o circuito do medidor eletrônico de nível de líquido onde está instalado o sensor de detecção da constante dielétrica doFigure 5 illustrates the circuit of the electronic liquid level meter where the dielectric constant detection sensor of the

líquido que compreende:liquid comprising:

- seletor de canais (8): responsável por direcionar o canal a ser medido entre o sensor de nível (43), a compensação de temperatura (45) e o sensor de detecção da constante dielétrica de líquido (6);- channel selector (8): responsible for directing the channel to be measured between the level sensor (43), the temperature compensation (45) and the liquid dielectric constant detection sensor (6);

- circuito oscilador (9): compreende duas fontes de corrente com capacidade de ceder (91) e absorver (92) corrente, são controladas por um flip-flop (93) que recebe nos pinos de SET e RESET o sinal de dois comparadores (94) que controlam, por meio de referências internas (95), o nível máximo e mínimo do sinal gerado pelas fontes de corrente (91 e 92); as fontes de corrente (91 e 92) são realimentadas pelo sinal gerado na saída do flip-flop (93);- oscillating circuit (9): comprising two current sources capable of releasing (91) and absorbing (92) current, are controlled by a flip-flop (93) which receives on the SET and RESET pins the signal of two comparators ( 94) controlling, by internal references (95), the maximum and minimum level of the signal generated by the current sources (91 and 92); current sources 91 and 92 are fed back by the signal generated at the flip flop output 93;

- contador (10): tem como clock a oscilação gerada no circuito oscilador (9) que ao se completarem as mudanças de borda gera um pulso para o próximo bloco de controle;- counter (10): has as a clock the oscillation generated in the oscillator circuit (9) that when completing the edge changes generates a pulse for the next control block;

- oscilador (13): é a principal fonte de tempo do medidor de nível (43) e da unidade central de processamento (44); para o medidor de nível (43) o oscilador gera a base de tempo fixa que é medida com relação a oscilação gerada no bloco (9);oscillator (13): is the main time source of the level meter (43) and central processing unit (44); for the level meter (43) the oscillator generates the fixed time base which is measured with respect to the oscillation generated in the block (9);

- timer (11): a cada sinal gerado pelo bloco contador (10) o timer capta o tempo decorrido desde o outro pulso; a base de tempo vem do oscilador (13); o fato de medir a relação entre dois pulsos minimiza erros por delay ou atraso do software de controle principal, pois coloca todo trabalho sobre o circuito externo; após captar o tempo o timer (11) carrega um buffer (12) com este dado;- timer (11): at each signal generated by the counter block (10) the timer captures the elapsed time since the other pulse; the time base comes from the oscillator (13); Measuring the relationship between two pulses minimizes delay or delay errors in the main control software as it puts all work on the external circuit; after capturing the time the timer (11) loads a buffer (12) with this data;

- buffer (12): local onde se encontra a última medição de tempo realizada pelo circuito; é deste ponto que o software busca o valor para utilizar em suas rotinas internas.- buffer (12): location of the last time measurement taken by the circuit; This is where software looks for the value to use in its internal routines.

Afigura 6 ilustra o fluxograma do processo de controle do medidorFigure 6 illustrates the flowchart of the meter control process.

eletrônico de nível de líquido de reservatório com sensor de detecção deReservoir Liquid Level Sensor with

constante dielétrica de líquido que compreende os seguintes passos:liquid dielectric constant comprising the following steps:

A) a bateria alimenta o equipamento através do conector (1); após o período de estabilização da fonte de alimentação (42), a CPU (44) está pronta para iniciar o processo de controle;A) the battery supplies the equipment through the connector (1); After the power supply stabilization period (42), the CPU (44) is ready to begin the control process;

B) realiza-se a leitura do eletrodo externo (6) responsável por detectar a presença de líquido no nível máximo do reservatório onde o medidor foi instalado;B) the external electrode is read (6) responsible for detecting the presence of liquid at the maximum level of the reservoir where the meter was installed;

C) verifica se o valor de leitura foi alterado do padrão (leitura do 'ar', por não existir líquido em contato com o eletrodo) e, caso afirmativo, segue ao passo D; caso contrário, segue ao passo E;C) Checks whether the reading value has changed from the standard ('air' reading because there is no liquid in contact with the electrode) and, if so, follows step D; otherwise, follow step E;

D) detectada a presença de líquido no eletrodo (6), é capturado o valor de nível medido anteriormente pelo medidor de nível de líquido e relacionado com o valor prévio de "tanque cheio" existente em memória no medidor; deste cálculo, é possível estimar a nova constante dielétrica do líquido pela variação encontrada entre o dado anterior e o atual;D) Detecting the presence of liquid in the electrode (6), the level value previously measured by the liquid level meter and related to the previous value of "tank full" in memory in the meter is captured; From this calculation, it is possible to estimate the new dielectric constant of the net by the variation found between the previous and the current data;

E) a CPU (44) ativa o medidor de nível de líquido (43) que, por sua vez, permanece realizando medições do nível de líquido enquanto solicitado pela CPU (44);E) the CPU (44) activates the liquid level meter (43) which, in turn, continues to perform liquid level measurements while requested by the CPU (44);

F) os valores medidos de líquido são armazenados em buffer;F) the measured liquid values are buffered;

G) a CPU (44) realiza repetidas análises, provenientes do compensador de temperatura (45);G) the CPU (44) performs repeated analyzes from the temperature compensator (45);

H) os valores da compensação de temperatura também são armazenadas em buffer;H) temperature compensation values are also buffered;

I) incrementa o contador de leitura, o qual faz o controle do número máximo de execuções do algoritmo de leitura do nível de líquido e da compensação de temperatura;I) increments the reading counter, which controls the maximum number of runs of the liquid level reading algorithm and temperature compensation;

J) caso a CPU (44) tenha recebido os 8 dados do medidor de nível de líquido (43) e do compensador de temperatura (45), ele executa o passo K; caso contrário, reinicia o processo a partir do passo B;J) if the CPU (44) has received the 8 data from the liquid level meter (43) and the temperature compensator (45), it performs step K; otherwise, restart the process from step B;

K) a CPU (44) executa um cálculo de média com os valores obtidos;K) the CPU (44) performs an average calculation with the obtained values;

L) com as médias estabelecidas, é realizada a média móvel dos valores de líquido lidos;L) with the averages established, the moving average of the net values read is performed;

M) a fim de eliminar erros de leitura devido as variações do sistema provocadas pela variação de temperatura (a função é necessária pois os líquidos podem sofrer variações dielétricas devido a temperatura, provocando assim medidas errôneas do nível), o medidor se ajusta para executar a medição com base na temperatura ambiente, obtendo o valor eficaz de líquido no reservatório compensando com os dados do bloco de compensação de temperatura (45);M) In order to eliminate reading errors due to system variations caused by temperature variation (the function is necessary as liquids may undergo dielectric variations due to temperature, thus causing erroneous level measurements), the meter adjusts to perform the measurement based on ambient temperature, obtaining the effective value of liquid in the reservoir by compensating with data from the temperature compensation block (45);

N) com o nível eficaz de líquido no reservatório, a CPU (44) roda o algoritmo de condicionamento do dado com o circuito de saída (41), transformando a leitura linear em uma curva predeterminada, atendendo o comportamento desejado do painel de instrumentos (7) e a geometria do reservatório onde o medidor está instalado; após, reinicia o processo a partir do passo B.N) With the effective liquid level in the reservoir, the CPU (44) rotates the data conditioning algorithm with the output circuit (41), transforming the linear reading into a predetermined curve, meeting the desired instrument panel behavior ( 7) and the geometry of the reservoir where the meter is installed; then restart the process from step B.

Claims (4)

1. "MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO COM SENSOR DE DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA" que emprega um perfil metálico externo (3) com uma fenda lateral para escoamento do líquido que atua como eletrodo externo no sistema de medição e um perfil metálico interno (5) que atua como eletrodo interno do sistema de medição, caracterizado pelo fato de que compreende: - conector (1) de duas ou três vias; - junta de vedação (2) que é posicionada entre a tampa superior (4) e a 10 superfície do local onde o medidor será instalado; - tampa superior (4) que abriga a parte eletrônica do medidor; - sensor para detecção da constante dielétrica do líquido abastecido no reservatório (6).1. "ELECTRONIC LEVEL LEVEL GAUGE DETECTOR SENSOR" which employs an external metal profile (3) with a side slit for liquid flow that acts as an external electrode in the metering system and an internal metal profile (5 ) acting as the internal electrode of the measuring system, characterized by the fact that it comprises: - two or three way connector (1); - gasket (2) which is positioned between the top cover (4) and the surface of the place where the meter will be installed; - top cover (4) housing the electronic part of the meter; - sensor for detecting the dielectric constant of the liquid supplied to the reservoir (6). 2. "MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO COM SENSOR DE DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte eletrônica do medidor compreende: - conector (1): caminho entre o circuito interno do medidor (4) e os periféricos externos (PE); - circuito de saída (41): responsável por condicionar o sinal de leitura em nível de tensão ou resistência simulada; - fonte de alimentação (42): converte o nível de tensão da bateria que chega pelo conector (1) para outro aceitável pelo circuito interno do equipamento; - medidor de nível de líquido (43): utilizado pela CPU (44) para determinar o nível de líquido do reservatório no qual o perfil metálico (3) está imerso; - unidade central de processamento (44): recolhe os dados de todos os outros blocos e os relaciona, a fim de medir o nível do líquido no reservatório; - compensação de temperatura (45): utilizada pela CPU (44) para compensar a variação de temperatura; - painel de instrumentos (7): recebe o sinal de saída do equipamento e converte em indicação visual do nível de líquido do reservatório; - eletrodo auxiliar (6) que apresenta perfil metálico, é conectado diretamente ao sistema leitor do perfil metálico externo (3) e é capaz de detectar o combustível por estar próximo ao perfil metálico externo (3), o qual está conectado ao pólo negativo de medição, o que torna o eletrodo auxiliar (6) um potencial capacitor ao sistema, porém de capacitância inferior ao do perfil metálico externo (3); o eletrodo auxiliar (6) envia um sinal a CPU (44) que interpreta o evento como "tanque cheio", captando o valor eficaz de líquido proveniente do medidor de nível de líquido (43) e reajustando como o novo valor de tanque cheio para o sistema.2. "ELECTRONIC LEVEL LEVEL GAUGE DETECTION SENSOR" according to Claim 1, characterized in that the electronic part of the meter comprises: - connector (1): path between the meter internal circuit (4) and external peripherals (PE); - output circuit (41): responsible for conditioning the reading signal at simulated voltage or resistance level; - power supply (42): converts the voltage level of the battery that reaches the connector (1) to another acceptable by the internal circuit of the equipment; - liquid level meter (43): used by the CPU (44) to determine the reservoir liquid level into which the metal profile (3) is immersed; - central processing unit (44): collects data from all other blocks and relates them to measure the level of liquid in the reservoir; - temperature compensation (45): used by the CPU (44) to compensate for temperature variation; - instrument panel (7): receives the output signal from the equipment and converts it into a visual indication of the reservoir liquid level; - auxiliary electrode (6) which has a metal profile, is connected directly to the external metal profile reader system (3) and is capable of detecting fuel by being close to the external metal profile (3), which is connected to the negative pole of measurement, which makes the auxiliary electrode (6) a potential capacitor to the system, but with a lower capacitance than the external metallic profile (3); the auxiliary electrode (6) sends a signal to the CPU (44) that interprets the event as a "full tank", capturing the effective liquid value from the liquid level gauge (43) and readjusting as the new full tank value to the system. 3 - "MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO COM SENSOR DE DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA", de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o circuito do medidor eletrônico de nível de líquido compreende: - seletor de canais (8): responsável por direcionar o canal a ser medido entre o sensor de nível (43), a compensação de temperatura (45) e o sensor de detecção da constante dielétrica de líquido (6); - circuito oscilador (9): compreende duas fontes de corrente com capacidade de ceder (91) e absorver (92) corrente, são controladas por um flip-flop (93) que recebe nos pinos de SET e RESET o sinal de dois comparadores (94) que controlam, por meio de referências internas (95), o nível máximo e mínimo do sinal gerado pelas fontes de corrente (91 e 92); as fontes de corrente (91 e 92) são realimentadas pelo sinal gerado na saída do flip-flop (93); - contador (10): tem como clock a oscilação gerada no circuito oscilador (9) que ao se completarem as mudanças de borda gera um pulso para o próximo bloco de controle; - oscilador (13): é a principal fonte de tempo do medidor de nível (43) e da unidade central de processamento (44); para o medidor de nível (43) o oscilador gera a base de tempo fixa que é medida com relação a oscilação gerada no bloco (9); - timer (11): a cada sinal gerado pelo bloco contador (10) o timer capta tempo decorrido desde o outro pulso; a base de tempo vem do oscilador (13); o fato de medir a relação entre dois pulsos minimiza erros por delay ou atraso do software de controle principal, pois coloca todo trabalho sobre o circuito externo; após captar o tempo o timer (11) carrega um buffer (12) com este dado; - buffer (12): local onde se encontra a última medição de tempo realizada pelo circuito; é deste ponto que o software busca o valor para utilizar em suas rotinas internas.3 - "ELECTRONIC LEVEL LEVEL GAUGE DETECTION SENSOR" according to one of claims 1 or 2, characterized in that the circuit of the electronic liquid level meter comprises: - channel selector (8) ): responsible for directing the channel to be measured between the level sensor (43), the temperature compensation (45) and the liquid dielectric constant detection sensor (6); - oscillating circuit (9): comprising two current sources capable of releasing (91) and absorbing (92) current, are controlled by a flip-flop (93) which receives on the SET and RESET pins the signal of two comparators ( 94) controlling, by internal references (95), the maximum and minimum level of the signal generated by the current sources (91 and 92); current sources 91 and 92 are fed back by the signal generated at the flip flop output 93; - counter (10): has as a clock the oscillation generated in the oscillator circuit (9) that when completing the edge changes generates a pulse for the next control block; oscillator (13): is the main time source of the level meter (43) and central processing unit (44); for the level meter (43) the oscillator generates the fixed time base which is measured with respect to the oscillation generated in the block (9); - timer (11): at each signal generated by the counter block (10) the timer captures the elapsed time since the other pulse; the time base comes from the oscillator (13); Measuring the relationship between two pulses minimizes delay or delay errors in the main control software as it puts all work on the external circuit; after capturing the time the timer (11) loads a buffer (12) with this data; - buffer (12): location of the last time measurement taken by the circuit; This is where software looks for the value to use in its internal routines. 4. "MEDIDOR ELETRÔNICO DE NÍVEL DE LÍQUIDO COM SENSOR DE DETECÇÃO DA CONSTANTE DIELÉTRICA", de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o processo de controle do medidor eletrônico compreende os seguintes passos: A) a bateria alimenta o equipamento através do conector (1); após o período de estabilização da fonte de alimentação (42), a CPU (44) está pronta para iniciar o processo de controle; B) leitura do eletrodo externo (6) responsável por detectar a presença de líquido no nível máximo do reservatório onde o medidor foi instalado; C) verifica se o valor de leitura foi alterado do padrão, caso afirmativo, segue ao passo D, caso negativo vai ao passo E; D) detectada a presença de líquido no eletrodo (6), é capturado o valor de nível medido anteriormente e relacionado com o valor prévio de "tanque cheio" existente em memória no medidor; sendo estimada a nova constante dielétrica do líquido pela variação encontrada entre o dado anterior e o atual; E) a CPU (44) ativa o medidor de nível de líquido (43) que, por sua vez, permanece realizando medições do nível de líquido enquanto solicitado pela CPU (44); F) os valores medidos de líquido são armazenados em buffer; G) a CPU (44) realiza repetidas análises, provenientes do compensador de temperatura (45); H) os valores da compensação de temperatura também são armazenadas em buffer; I) incrementa o contador de leitura, o qual faz o controle do número máximo de execuções do algoritmo de leitura do nível de líquido e da compensação de temperatura; J) caso a CPU (44) tenha recebido os 8 dados do medidor de nível de líquido (43) e do compensador de temperatura (45) segue ao passo K1 caso negativo reinicia o processo a partir do passo B; K) a CPU (44) executa um cálculo de média com os valores obtidos; L) com as médias estabelecidas, é realizada a média móvel dos valores de líquido lidos; Μ) o medidor se ajusta para executar a medição com base na temperatura ambiente, obtendo o valor eficaz de líquido no reservatório compensando com os dados do bloco de compensação de temperatura (45); N) com o nível eficaz de líquido no reservatório, a CPU (44) roda o algoritmo de condicionamento do dado com o circuito de saída (41), transformando a leitura linear em uma curva predeterminada, atendendo o comportamento desejado do painel de instrumentos (7) e a geometria do reservatório onde o medidor está instalado; após, reinicia o processo a partir do passo B.4. "ELECTRONIC LEVEL LEVEL GAUGE DETECTION SENSOR" according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the electronic meter control process comprises the following steps: A) the battery charges the equipment through the connector (1); After the power supply stabilization period (42), the CPU (44) is ready to begin the control process; B) reading of the external electrode (6) responsible for detecting the presence of liquid at the maximum level of the reservoir where the meter was installed; C) Checks whether the reading value has been changed from the default, if yes, follows step D, if negative goes to step E; D) Detecting the presence of liquid in the electrode (6), the level value previously measured and related to the previous value of "tank full" in memory in the meter is captured; the new dielectric constant of the net being estimated by the variation found between the previous and the current data; E) the CPU (44) activates the liquid level meter (43) which, in turn, continues to perform liquid level measurements while requested by the CPU (44); F) the measured liquid values are buffered; G) the CPU (44) performs repeated analyzes from the temperature compensator (45); H) temperature compensation values are also buffered; I) increments the reading counter, which controls the maximum number of runs of the liquid level reading algorithm and temperature compensation; J) if the CPU (44) has received the data from the liquid level meter (43) and the temperature compensator (45) follow step K1 if negative restarts the process from step B; K) the CPU (44) performs an average calculation with the obtained values; L) with the averages established, the moving average of the net values read is performed; Μ) the meter adjusts to perform the measurement based on ambient temperature, obtaining the effective value of liquid in the reservoir by compensating with the temperature compensation block data (45); N) With the effective liquid level in the reservoir, the CPU (44) rotates the data conditioning algorithm with the output circuit (41), transforming the linear reading into a predetermined curve, meeting the desired instrument panel behavior ( 7) and the geometry of the reservoir where the meter is installed; then restart the process from step B.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114435745A (en) * 2021-12-29 2022-05-06 杭州春来科技有限公司 Reagent bottle cap with liquid level detection function and liquid level detection method thereof
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