BR112016027345B1

BR112016027345B1 - Sensor de nível para detecção do nível de um meio contido em um reservatório, método para controlar um sensor de nível e reservatório

Info

Publication number: BR112016027345B1
Application number: BR112016027345-1A
Authority: BR
Inventors: Matteo Rondano; Enrico Chiesa; Mauro Zorzetto; Domenico Cantarelli
Original assignee: Eltek S.P.A
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2021-08-03
Also published as: CN107076597A; WO2015181770A2; EP3149435A2; US10422681B2; WO2015181770A3; BR112016027345A2; US20170191861A1

Abstract

sensor para a detecção do nível de um meio. a presente invenção refere-se a um sensor de nível para a detecção do nível de um meio contido em um reservatório, em particular, um tanque, compreendendo: um conjunto de elementos capacitivos projetado para ser associado ao reservatório (1), em particular, para se estender de acordo com um eixo geométrico de detecção (x) do nível do meio (l), o conjunto de elementos capacitivos compreendendo uma pluralidade de eletrodos (j1-jn), em particular, sobre uma face de um substrato eletricamente isolante (20) que possui um formato geralmente alongado, os eletrodos (j1-jn) estando espaçados uns dos outros, em particular, ao longo do eixo geométrico de detecção (x), e de maneira preferida, sendo essencialmente coplanares entre si, pelo menos uma camada de isolamento (16) para isolar eletricamente os eletrodos (j1-jn) em relação ao lado interno do reservatório (1), um controlador (24) que possui uma pluralidade de entradas. cada elemento capacitivo compreendendo pelo menos um dentre um eletrodo unitário e um grupo de eletrodos conectados uns aos outros, particularmente em paralelo, o eletrodo unitário ou o grupo de eletrodos estando conectado a uma respectiva entrada da pluralidade de entradas. o controlador (24) sendo preconcebido para a discriminação de um valor de capacitância elétrica associado com cada eletrodo (j1-jn) para deduzir o nível do meio presente no reservatório.

Description

DESCRIÇÃOCampo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um sensor para a detecçãodo nível de um meio genérico, tal como uma substância líquida, fluida, um material em pó ou em estado sólido, etecetera. A invenção foi desenvolvida com particular referência aos sensores de nível do tipo capacitivo usados em veículos.

Estado da Técnica

[002] Os sensores de nível são usados em vários campos para adetecção de uma quantidade residual de um líquido presente em um reservatório genérico, tal como um tanque. Alguns desses sensores baseiam-se no uso de um flutuador. Esses sensores são geralmente complicados do ponto de vista da mecânica e apresentam determinados problemas, tal como o risco de obstrução. Esses sensores são inevitavelmente afetados por problemas relacionados a um possível congelamento do meio que está sendo medido.

[003] Também é sabido que os sensores de nível se baseiam namedição de quantidades elétricas, tal como acondutividade/resistividade ou a capacitância elétrica. Esses sensores geralmente possuem um conjunto de primeiros eletrodos, disposto de acordo com o eixo geométrico de detecção de nível - geralmente vertical - sobre um suporte isolante correspondente destinado a ser montado dentro do tanque. Os sensores também possuem um conjunto similar de segundos eletrodos, interpostos ou faceando os eletrodos do primeiro conjunto, para que o fluido que está sendo medido possa se infiltrar por entre os eletrodos dos dois conjuntos. Em algumas soluções, no lugar de uma pluralidade de segundos eletrodos, um eletrodo comum é provido, a uma altura pelo menos igual à altura do primeiro conjunto. Em outras soluções, é o próprio tanque que possui uma superfície interna feita eletricamente condutiva, por exemplo, por meio de uma metalização da superfície, de modo a servir como um eletrodo comum. Os eletrodos estão eletricamente conectados a um arranjo de circuito, incluindo frequentemente um microcontrolador, o qual, ao processar o valor da quantidade elétrica detectada entre os eletrodos, é capaz de detectar uma zona de transição entre o líquido e o ar no tanque, considerada indicativa do nível de líquido.

[004] Nessas soluções conhecidas, os eletrodos estãodiretamente em contato com o líquido e, portanto, submetidos ao desgaste e deterioração prematuros. A operação desses sistemas de sensores também está intimamente relacionada às características do fluido, tal como a sua condutividade/resistividade ou a sua constante dielétrica.

[005] Com referência aos sensores de nível do tipo capacitivo,esses tipicamente provêm pelo menos dois eletrodos de frente um para o outro, entre os quais o líquido para detecção de altura é destinado a se infiltrar, com esses eletrodos sendo energizados por um circuito oscilador que gera um sinal elétrico alternado ou um sinal modulado por frequência. O circuito detectara uma variação de capacitância entre os eletrodos opostos, a qual é proporcional à variação dielétrica interposta entre os eletrodos ou proporcional ao nível do líquido interposto e, desse modo, à capacitância elétrica do elemento do sensor. Nesses sensores, um sinal de saída é, portanto, obtido, o qual é proporcional à dita variação de capacitância. Conhecidos sensores desse tipo envolvem configurações com a respectiva impedância, os quais também podem atuar como antenas, o que causa o problema de gerar ruído eletromagnético (EMI), ruído esse é propenso a interferir em outros sistemas eletrônicos, tais como os circuitos eletrônicos do veículo. Esse fenômeno se intensifica de acordo com o aumento da extensão dos eletrodos ou com o comprimento crescente do sensor de nível, o qual poderia atuar como uma antena de transmissão.

[006] Tipos adicionais de sensores capacitivos envolvem umamedição entre pelo menos dois eletrodos coplanares, por exemplo, com uma configuração interdigitada, os quais faceiam em direção a uma parede isolante que os separa do líquido, onde a presença de líquido na parede isolante causa uma variação do material dielétrico entre os dois eletrodos dispostos lado a lado, permitindo assim sua detecção. Um sensor desse tipo é conhecido, por exemplo, a partir do documento US 7258005 B2. Nesses casos, o espaçamento entre os dois eletrodos deve ser muito maior que a espessura da parede isolante, tipicamente maior que duas vezes a espessura da parede (ou que a soma das espessuras da parede interpostas entre cada um dos dois eletrodos e o fluido a ser detectado), de tal modo que qualquer líquido possa desestabilizar efetivamente a capacitância entre os eletrodos. Em adição à criação de problemas de gastos, esse tipo de solução apresenta limitações na resolução ou precisão da medição.

[007] Outros tipos de sensores capacitivos são montados na parteexterna de um tanque, tal como de um tanque de combustível ou um tanque de aditivos em um veículo. Esses tipos de sensores são, no entanto, penalizados pelo fato de que o tanque deve prover grandes espessuras de parede de modo a garantir a resistência mecânica necessária, o que envolve a necessidade de usar sinais com maior frequência de potência para detectar o nível de líquido no tanque, criando assim um maior risco de ocorrência do supracitado ruído eletromagnético.

[008] O documento US 2005/280424 A1 descreve um sensor denível que possui um conjunto de elementos capacitivos, o qual compreende uma pluralidade de eletrodos espaçados uns dos outros ao longo de um eixo geométrico de detecção e substancialmente coplanares entre si. O sensor também compreende um dispositivo de medição, preconcebido para medir um valor de capacitância entre um primeiro eletrodo, considerado como um eletrodo de medição e um segundo eletrodo, considerado como um contraeletrodo.

Sumário e Objetivos da Invenção

[009] Em termos gerais, a presente invenção visa a obter umsensor de nível de construção simples e econômica, o qual se distingue por uma alta flexibilidade de uso e produção e que está essencialmente isento dos problemas destacados acima.

[0010] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção visa aobter um sensor de nível que pode ser fabricado em diferentes comprimentos, assegurando ao mesmo tempo sua precisão e confiabilidade.

[0011] De acordo com um diferente aspecto, a invenção propõe aobtenção de um sensor que é adequado para a execução de medições de nível mesmo em condições de solidificação ou congelamento pelo menos parcial do meio a ser medido.

[0012] De acordo com um diferente aspecto, a invenção visa a obterum sensor de nível capaz de distinguir a presença e/ou a altura das diferentes camadas e/ou diferentes estados do meio submetido à detecção, tal como uma sequência de estados e/ou camadas de "líquido - ar ou gás - sólido" ou uma sequência de "líquido - sólido" ou uma sequência de "ar ou gás - sólido" ou "líquido - ar ou gás".

[0013] De acordo com um diferente aspecto, a invenção visa aobter um sensor de nível capaz de detectar variações na altura das diferentes camadas e/ou estados do meio submetido à detecção, tal como um aumento ou diminuição de uma camada congelada ou solidificada do meio, por exemplo, uma medição das variações de nível em um tanque que contém um líquido, durante uma etapa de congelamento e/ou degelo.

[0014] De acordo com um diferente aspecto, a invenção visa a obterum sensor de nível provido com uma estrutura que permite a sua operação precisa, mesmo quando afetado por tensões devido a condições de congelamento e/ou solidificação e/ou aquecimento do meio submetido à detecção.

[0015] Pelo menos um dos objetivos da invenção é alcançado pormeio de um sensor de nível e um método de controle do mesmo, que possui as características das reivindicações em anexo. As reivindicações formam uma parte integral da descrição técnica provida aqui em relação à invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

[0016] Outros objetivos, características e vantagens da invenção setornarão aparentes a partir da descrição a seguir, com referência aos desenhos em anexo, providos simplesmente a título de um exemplo não limitante, nos quais:

[0017] - As Figuras 1 e 2 são vistas parcialmente secionadas,esquemáticas e em perspectiva de duas configurações alternativas possíveis para a montagem de um sensor de nível, de acordo com a invenção, sobre um reservatório genérico, tal como um tanque;

[0018] - As Figuras 3 e 4 são vistas esquemáticas em perspectiva,a partir de diferentes ângulos, de um sensor de nível de acordo com uma modalidade da invenção;

[0019] - A Figura 5 é uma vista parcialmente secionada,esquemática e em perspectiva de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0020] - A Figura 6 é uma vista esquemática parcialmente explodidade um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0021] - As Figuras 7 e 8 são vistas esquemáticas em perspectiva,a partir de diferentes ângulos, de um circuito de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0022] - A Figura 9 é uma vista transversal, longitudinal eesquemática de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0023] - A Figura 10 é um primeiro detalhe em escala ampliada daFigura 9;

[0024] - A Figura 11 é um detalhe em escala ampliada da Figura 10;

[0025] - A Figura 12 é um segundo detalhe em escala ampliada daFigura 9;

[0026] - A Figura 13 é uma vista esquemática e transversal de umaporção de detecção de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0027] - A Figura 14 é um detalhe em escala ampliada da Figura 13;

[0028] - A Figura 15 é um detalhe em escala ampliada da Figura 14;

[0029] - As Figuras 16, 17 e 18 são vistas em perspectiva parcial eesquemática, de possíveis configurações alternativas para a montagem ou fixação de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0030] - A Figura 19 é uma vista em perspectiva parcial eesquemática, de uma porção de um reservatório ao qual um sensor de nível de acordo com a Figura 18 pode ser associado;

[0031] - A Figura 20 é uma representação parcial e esquemáticadestinada a ilustrar uma possível configuração para conectar os eletrodos de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0032] - A Figura 21 é uma representação parcial e esquemáticadestinada a exemplificar uma possível configuração do circuito de um sensor de nível de acordo com a Figura 20;

[0033] - A Figura 22 é uma representação parcial e esquemáticasimilar à Figura 21, projetada para exemplificar uma possível configuração alternativa do circuito de um sensor de nível de acordo com a Figura 20;

[0034] - As Figuras 23 e 24 são representações esquemáticasprojetadas para ilustrar outras configurações possíveis para conectar os eletrodos dos sensores de nível de acordo com possíveis modalidades alternativas da invenção;

[0035] - A Figura 25 é uma representação parcial e esquemáticaprojetada para exemplificar uma possível configuração do circuito de um sensor de nível de acordo com a Figura 24;

[0036] - A Figura 26 é uma representação gráfica esquemática,projetada para exemplificar um princípio de interpretação possível dos sinais ou valores elétricos usados nas modalidades possíveis da invenção;

[0037] - As Figuras 27 e 28 são representações esquemáticassimilares àquelas das Figuras 20, 23 e 24, projetadas para ilustrar outras configurações possíveis para conectar os eletrodos dos sensores de nível de acordo com possíveis modalidades alternativas da invenção;

[0038] - A Figura 29 é uma representação esquemática de algunselementos do circuito de um sensor de nível de acordo com uma possível modalidade da invenção;

[0039] - A Figura 30 é uma representação parcial e esquemáticasimilar àquela da Figura 25, projetada para exemplificar outra condição de uso possível de um sensor de nível de acordo com uma modalidade possível da invenção; e

[0040] - A Figura 31 é uma vista parcialmente secionada,esquemática e em perspectiva de uma variante possível de modalidade de um sensor de nível de acordo com a invenção.Descrição das Modalidades Preferidas da Invenção

[0041] A referência feita a "uma modalidade" ao longo dessadescrição indica que uma configuração, estrutura ou característica particular descrita em relação à modalidade é incluída em pelo menos uma modalidade. Portanto expressões, tais como "em uma modalidade" e similares, possivelmente apresentadas em diferentes partes desta descrição, não se referem necessariamente à mesma modalidade, mas sim a diferentes modalidades. Além disso, conformidades, estruturas ou características particulares definidas ao longo dessa descrição podem ser combinadas de qualquer modo adequado em uma ou mais modalidades, as quais podem ser até mesmo diferentes daquelas ilustradas. Referências numéricas e espaciais (tal como "superior", "inferior", "topo", "fundo", "frontal", "traseiro", "vertical", etc.) usadas aqui servem apenas para conveniência e, portanto, não definem o campo de proteção ou o escopo das modalidades. Nas figuras, os mesmos numerais de referência são usados para indicar elementos que são similares ou tecnicamente equivalentes.

[0042] Na Figura 1, a referência 1 indica como um todo umreservatório genérico, particularmente, um tanque, para um meio fluido genérico ou em estado volumoso. O tanque 1 possui um corpo principal, formado de maneira preferida, por um material eletricamente isolante plástico. Um aquecedor do tipo conhecido per se pode ser possivelmente associado ao tanque 1, o qual é usado para aquecer o próprio tanque e/ou o seu conteúdo, por exemplo, no caso de congelamento. Um aquecedor elétrico é mostrado de maneira esquemática nas Figuras pelo bloco indicado por EH.

[0043] O tanque 1 pode ser, por exemplo, um tanque que equipaum veículo movido a motor. Em uma modalidade, tal como aquela exemplificada aqui, o tanque 1 é destinado a equipar um veículo com um motor a diesel e o líquido contido no tanque 1 é um líquido conhecido como AdBlue, o qual é uma solução e ureia a 32,5% (mínimo de 31,8% - máximo de 33,3%) em água desmineralizada, usado por um sistema SCR (Redução Seletiva de Catalisador), ou seja, um sistema para reduzir as emissões de óxidos de nitrogênio dos gases de exaustão produzidos por um motor a diesel.

[0044] No exemplo ilustrado de maneira esquemática, o tanquepossui uma parede superior 2, na qual uma abertura, munida de uma tampa 3 para cobrir o líquido, é provida. Uma parede do tanque 1, por exemplo, a sua parede inferior 4, possui uma abertura de saída, não visível, através da qual o líquido escoa ou é aspirado, por exemplo, usando-se uma bomba, para introduzir o líquido no sistema SCR. Ainda na parede superior 2, o tanque 1 possui uma segunda abertura, indicada por 5, na qual o corpo de um sensor de nível é fixado de um modo vedado, de acordo com uma possível modalidade. O sensor de nível, indicado como um todo por 10, é montado para se estender ao longo de um eixo geométrico de detecção de nível, indicado por X, de maneira preferida, de modo essencialmente vertical, porém, possivelmente inclinado em relação ao sentido vertical, se necessário.

[0045] O sensor 10 possui uma parte de detecção 11, destinada ase estender pelo menos parcialmente por dentro do tanque 1. A região da extremidade distal da parte de detecção 11 está preferidamente em contato ou a uma pequena distância da parede inferior 4 do tanque, ou seja, em uma altura bem próxima à altura da abertura de saída ou aspiração do líquido, de modo a também ser capaz de detectar a presença de um nível muito baixo do tanque. Em uma modalidade não ilustrada, a região da extremidade distal da parte de detecção 11 está fixada internamente à parede do tanque 1 oposta à parede provida com a abertura 5 para a inserção e fixação do sensor 10, de maneira preferida, por meio de uma acoplagem ou de uma fixação com inserção de liberação rápida. De maneira preferida, a região da extremidade proximal da parte de detecção 11 se estende para dentro do tanque 1 em uma altura relativamente próxima à parede superior 2.

[0046] Na modalidade ilustrada, o corpo do sensor 10 possui, nasua parte superior, elementos para a fixação em si da parede superior 2 do tanque. No exemplo, esses meios são representados por formações de flange com parafusos associados, não indicados. Essa modalidade não deve, no entanto, ser considerada limitante, visto que diferentes soluções para a fixação do corpo do sensor 10 também são possíveis, algumas das quais serão ilustradas abaixo.

[0047] No exemplo da Figura 1, o sensor 10 é fixado a partir de seutopo ou é associado à parede superior 2 do tanque. Em outras modalidades, no entanto, o sensor pode ser fixado a partir de seu fundo ou da parede inferior 4. Uma modalidade desse tipo é ilustrada de maneira esquemática na Figura 2, na qual o sensor 10 está montado de modo vedado na abertura 5, aqui definida na parede inferior 4. Nesta modalidade, uma região da extremidade proximal da parte de detecção 11 (definida aqui como inferior) também está em uma posição próxima à parede inferior 4, enquanto a região da extremidade distal (definida aqui como superior) encontra-se em uma altura relativamente próxima à parede superior 2. Em uma solução desse tipo, a extremidade distal da parte 11 pode ser fixada à parede 2 por meios adequados de acoplagem do tipo indicado acima.

[0048] Nas Figuras 3 e 4, um sensor 10, de acordo com umamodalidade, é representado separadamente, a partir de diferentes ângulos. Na extremidade proximal da parte 11, o corpo 10a do sensor 10 define um alojamento em formato de caixa de 12, que também inclui um corpo de conector geralmente côncavo 12a, provido com terminais elétricos conforme indicado abaixo, de maneira preferida, se projetando a partir de uma parede lateral do alojamento. O alojamento 12 é preferidamente provido com uma tampa de fechamento 13, a qual pode ser presa em uma posição vedada, por exemplo, por meio de uma solda entre o material plástico do alojamento 12 e a tampa 13.

[0049] Entre o alojamento 12 e a parte 11, o corpo 10a do sensor10 define de maneira preferida, uma porção ou formação 14 para uma acoplagem vedada na respectiva abertura de montagem sobre o tanque. A formação 14 define pelo menos uma base para pelo menos um elemento de vedação 15, o qual também pode cumprir possivelmente a função de montagem elástica do sensor 10 em relação ao tanque. Em uma modalidade, pelo menos dois elementos elásticos do tipo argola são providos, um dos quais cumpre a função de vedação e o outro é utilizado para a obtenção de uma montagem elástica do sensor 10 sobre o tanque 1, por exemplo, para fins de compensação das tolerâncias de montagem. No exemplo ilustrado, a formação 14 possui um perfil essencialmente circular e o elemento de vedação é uma vedação do tipo argola. Nas Figuras 3 e 4, as formações de flange mencionadas acima para a fixação do corpo 10a do sensor são indicadas por 12b, definidas aqui no fundo do alojamento 12.

[0050] Na Figura 5, um sensor 10 de acordo com uma modalidadeé representado de uma forma parcialmente secionada, com o intuito de destacar como o seu corpo 10a é internamente côncavo para alojar os componentes da detecção de nível. A partir dessa figura, pode ser particularmente observado como o corpo 10a do sensor define, na parte de detecção 11, um invólucro côncavo 16, de formato geralmente alongado. No exemplo ilustrado, o invólucro 16 possui uma forma geralmente prismática, em particular, essencialmente formato de paralelepípedo. Conforme será visto em uma variante da modalidade, pelo menos o invólucro 16 pode ser produzido usando-se a técnica de sobremoldagem direta de um material plástico eletricamente isolante sobre um suporte do circuito, o qual é descrito aqui posteriormente. De modo mais usual, o sensor 10 possui pelo menos uma camada isolante para isolar eletricamente os seus eletrodos (posteriormente descritos aqui) em relação ao lado interno do tanque 1.

[0051] Em uma modalidade preferida, o alojamento 12 com aformação 14 e o invólucro 16 são definidos por um corpo unitário 10a de material plástico eletricamente isolante, conforme é claramente visível, por exemplo, na Figura 6. Além disso, uma modalidade também é incluída na invenção, por meio da qual o corpo 10a tem suas partes distintas fixadas entre si de um modo vedado, por exemplo, por meio de acoplagem mútua ou por soldagem ou sobremoldagem.

[0052] Em uma modalidade, o corpo 10a, ou pelo menos a suaporção destinada a uma exposição direta ou indireta ao líquido (ao invólucro 16 e possivelmente, à porção de fixação 14), é formado por um material termoplástico moldável, tal como polipropileno (PP) ou por um polietileno de alta densidade (HDPE). Testes práticos executados pela depositante permitiram, no entanto, a constatação de que um material particularmente adequado, também em função dos modos particulares de detecção de nível descritos aqui posteriormente, é um copolímero de ciclo-olefina (COC - Copolímero de Olefina Cíclica). Materiais desse tipo - geralmente usados na área médica - apresentam características particularmente vantajosas para a aplicação considerada aqui, dentre as quais as seguintes devem ser destacadas: baixa densidade, absorção de água extremamente reduzida, excelentes propriedades de barreira contra o vapor de água, alta rigidez, resistência e dureza, alta resistência a temperaturas extremas e ao choque térmico, excelente resistência a agentes corrosivos, tais como ácidos e álcalis, excelentes propriedades de isolamento elétrico, um processamento simples por meio do uso de métodos comuns de tratamento de materiais termoplásticos, tais como moldagem por injeção, extrusão, moldagem a sopro, moldagem por injeção a sopro.

[0053] O material ou pelo menos um dos materiais empregados naprodução do corpo 10a do sensor 10, pode ser similar ou quimicamente compatível com o material que forma pelo menos parte do tanque 1, por exemplo, de modo a permitir uma solda vedada entre o corpo do sensor e o tanque. Um ou mais dos materiais mencionados acima são utilizáveis para a produção de diferentes porções do corpo 10a, tais como o alojamento 12 com a formação 14 e o invólucro 16, mesmo quando o corpo 10a é formado por peças separadas que se tornam integrais umas com as outras. Obviamente, a tampa 13 também pode ser feita de um dos materiais indicados.

[0054] Ainda com referência à Figura 5, pode ser visto que oscomponentes elétricos e eletrônicos de detecção estão alojados em uma cavidade definida pelo corpo do sensor 10 - indicado aqui como um todo por H. Em uma modalidade preferida, esses componentes estão montados sobre um substrato eletricamente isolante 20 que forma um suporte do circuito. O suporte 20 é formado por um material adequado para a produção de placas de circuito impresso, tal como, por exemplo, FR4 ou um material compósito similar, tal como fibra de vidro ou uma cerâmica ou um material à base de polímero, de maneira preferida, um material moldável para a finalidade de produção do suporte 20.

[0055] No suporte do circuito 20, uma primeira porção 20a édefinida, a qual está projetada para ser recebida no alojamento 12, e uma segunda porção 20b, projetada para ser recebida dentro do invólucro 16. Os componentes eletrônicos de controle do sensor 10 estão predominantemente associados à porção 20a do suporte 20, bem como aos terminais correspondentes para a conexão elétrica externa do sensor 10; já os componentes de detecção estão associados à porção 20b do suporte 20, a qual inclui uma série de eletrodos; alguns dos ditos eletrodos sendo indicados na Figura 5 pela letra "J", seguida pelo número que identifica a posição do eletrodo na série que se estende a partir da extremidade proximal (eletrodo J1) até a extremidade distal (eletrodo Jn) da parte de detecção 11 ou da porção 20b do suporte 20.

[0056] No exemplo ilustrado, um suporte de circuito unitário éprovido, no qual as partes 20a e 20b são definidas, porém, em possíveis modalidades variantes, mais suportes do circuito podem ser providos, conectados por meios adequado de interconexão elétrica e possivelmente, por meios de interconexão mecânica (por exemplo, um suporte do circuito correspondente à porção 20a e um suporte do circuito correspondente à porção 20b, com condutores ou conectores elétricos para conectar os trilhos eletricamente condutivos da porção aos trilhos eletricamente condutivos da outra porção).

[0057] Na Figura 6, um sensor 10 de acordo com uma modalidadeda invenção é representado por meio de uma vista explodida, a partir da qual as várias partes já identificadas acima são detectáveis. Nesta figura, os terminais mencionados acima são visíveis, indicados por 21, de maneira preferida, com uma forma geralmente achatada, por exemplo, feitos por moldagem e/ou corte a partir de uma tira de metal, os quais obtêm com o corpo do conector 12a, que é integral em relação ao alojamento 12, uma interface para a conexão externa do sensor 10, por exemplo, com uma unidade de controle do sistema SCR do veículo

[0058] Em uma modalidade, cada terminal 21 possui uma porçãode contato laminada 21a, destinada a se posicionar dentro da cavidade do corpo do conector 12a e uma porção estreita de interconexão 21b, destinada à acoplagem elétrica e mecânica com os respectivos contatos 22 localizados sobre o suporte 20, particularmente, na sua porção 20a, descrita aqui posteriormente.

[0059] Ainda com referência à Figura 6, o suporte 20 está visívelcomo um todo, com suas partes correspondentes 20a e 20b, com os componentes elétricos e eletrônicos correspondentes também estando associados. O mesmo suporte 20 também é representado separadamente nas Figuras 7 e 8, por meio de vistas opostas de suas faces principais. O suporte do circuito 20, de formato geralmente alongado e preferidamente achatado, está associado a um arranjo de circuito de controle, indicado como um todo por 23, sobre um de suas faces principais, aqui convencionalmente definida como "parte traseira", compreende de maneira preferida um controlador eletrônico 24, por exemplo, um microcontrolador. O controlador 24 compreende de maneira preferida pelo menos um processamento e/ou unidade lógica de controle, a circuito de memória, bem como entradas e saídas, dentre as quais, entradas analógicas/digitais.

[0060] Os componentes do arranjo de circuito 23 estão conectadosaos trilhos eletricamente condutivos providos na porção 20a, visível, por exemplo, na Figura 8, não indicada; uma série de trilhos eletricamente condutivos 25 é então provida na parte traseira da porção 20b do suporte para a conexão elétrica dos eletrodos J da Figura 5, de maneira preferida, com orifícios metalizados para a conexão entre os trilhos sobre diferentes superfícies, e de outros componentes possíveis ao arranjo 23.

[0061] Em uma modalidade, o circuito compreende pelo menos umsensor de temperatura, particularmente provido sobre o suporte do circuito correspondente 20. Esse sensor, por exemplo, do tipo NTC, pode ser montado em pelo menos uma região dentre a região da extremidade distal e a região da extremidade proximal da porção 20b do suporte 20. No exemplo ilustrado, sobre a porção 20b do suporte 20, particularmente na parte traseira, dois sensores de temperatura 26 e 27 estão montados, nas regiões terminais opostas da porção 20b, conectados ao arranjo de circuito 23 por meio de trilhos condutivos correspondentes. Considerando-se a montagem do sensor 10 sobre o tanque 1, do tipo ilustrado na Figura 2, o sensor de temperatura 27 é utilizável para a detecção da temperatura do líquido, enquanto o sensor 26, o qual, na condição montada, está localizado mais próximo à parede superior do tanque, pode ser usado para detectar a temperatura do volume interno do tanque acima do líquido, por exemplo, o a temperatura do ar. A configuração do tipo representado, em particular, com dois sensores de temperatura 26 e 27, permite a montagem do sensor 10 no tanque 1 tanto na configuração da Figura 1 quanto na configuração da Figura 2, invertendo as funções, a nível de software, tal como as funções dos dois sensores e/ou as funções dos eletrodos J.

[0062] Um sensor para a detecção de temperatura pode serpossivelmente provido dentro da porção 20a do suporte ou dentro do alojamento 12. Também é obviamente possível a provisão de mais que dois sensores de temperatura, por exemplo, com um ou mais sensores em posições intermediárias em comparação aos sensores 26 e 27.

[0063] Na Figura 8, a parte frontal do suporte 20 está claramentevisível, na qual os eletrodos J estão dispostos na porção 20b, apenas alguns dos quais são indicados. No exemplo não limitante ilustrado, os eletrodos J, iguais em número a 37, estão dispostos de acordo com um conjunto que se estende ao longo de uma direção longitudinal da porção 20b do suporte ou ao longo do eixo geométrico de detecção X, espaçados uns dos outros. Os eletrodos J são formados por um material eletricamente condutivo, por exemplo, um material metálico ou uma liga metálica, e estão associados à parte frontal da porção 20b do suporte 20. Os eletrodos J são preferidamente coplanares entre si e podem ter, por exemplo, a forma de placas ou lâminas, ou podem ser gravados ou aplicados sobre o suporte 20 ou formados por uma camada eletricamente-condutiva, de maneira similar aos trilhos 25, e depositados sobre o suporte 20, por exemplo, por meio da técnica de serigrafia ou similares.

[0064] Conforme mencionado em uma modalidade, o suporte 20possui furos vazados, parcialmente visíveis nas Figuras 7 e 8, um dos quais sendo indicado por F, contendo material condutivo para a conexão elétrica entre os eletrodos J providos sobre a parte frontal da porção 20b e os trilhos condutivos 25 presentes na parte traseira da mesma porção do suporte 20.

[0065] Na Figura 6, uma parte da cavidade oculta H está visível, aqual se estende axialmente por dentro do corpo 10a do sensor de nível ou por suas partes 12, 14 e 16. Dentro dessa cavidade H, os elementos de orientação e posicionamento do suporte 20 são preferidamente providos, alguns dos quais estão parcialmente visíveis nas Figuras 5 e 6, nas quais eles são indicados por 16a e 12c, respectivamente, no invólucro 16 e no alojamento 12. Os elementos de posicionamento do suporte 20 também podem ser possivelmente providos na tampa 13.

[0066] Na Figura 9, o sensor de nível 10 está visível em uma seçãolongitudinal e transversal, onde a presença da cavidade oculta H é claramente evidente, a qual se estende para dentro do alojamento 12, a formação de fixação 14, o invólucro 16 e o suporte do circuito 20 estando alojados nessa cavidade H. Torna-se claramente evidente a partir dessa Figura como em uma modalidade, o sensor de temperatura 27 está em uma posição próxima à formação 14, ou geralmente em uma condição montada do sensor 10, em uma posição próxima à parede do tanque 1 provida com a abertura de montagem do sensor 10. Além disso, comparando-se as Figuras 7 e 8 com a Figura 9, torna-se aparente que o eletrodo indicado por J1 está, na condição montada da Figura 2, em uma posição próxima à parede inferior do tanque, de maneira preferida, em uma posição alcançável pelo líquido, mesmo em uma condição de enchimento mínimo do tanque. Conforme será visto em uma modalidade, o eletrodo J1 é usado para prover um valor de referência utilizado durante a detecção do nível do líquido. Além disso, um ou mais eletrodos de referência J também podem ser providos em outras zonas da porção 20b do suporte 20.

[0067] Na Figura 9, o corpo do conector 12a também está visível, com um de seus terminais 21. Os terminais 21 podem ser encaixados com interferência dentro de passagens correspondentes definidas no corpo do conector 12a, ou possivelmente pelo menos o corpo do alojamento 12 pode ser sobremoldado nos terminais. De maneira preferida, os terminais, e as passagens correspondentes do corpo do conector, se estendem de maneira longitudinal em uma direção essencialmente perpendicular em relação a um plano definido pelo suporte do circuito 20 e/ou pelos eletrodos J.

[0068] Em uma modalidade, os contatos 22 estão configurados paraacoplagem elástica com os terminais 21, de modo a obter uma conexão elétrica e mecânica mútua entre eles. Na Figura 10 e em um detalhe ainda maior na Figura 11, um modo possível de acoplagem está visível entre a porção 21b de um terminal 21 com um contato correspondente 22 provido na porção 20a do suporte.

[0069] Na modalidade exemplificada, vide em particular a Figura 11,os contatos possuem uma base plana 22a provida com um orifício ou uma passagem central 22b a partir da base 22a, pelo menos duas abas 22c que se ramificam a partir dos lados opostos da passagem 22b, convergindo uma em direção à outra. O corpo dos contatos 22 é formado por um material eletricamente condutivo, tal como um metal ou uma liga de metal, por exemplo, fósforo-bronze, de maneira preferida, revestido com estanho, ouro ou outro material adequado para aumentar o contato elétrico.

[0070] As abas 22c são inseridas em um furo vazadocorrespondente 20c, definido na porção 20a do suporte, e a base 22a está fixada e/ou soldada a uma superfície do próprio suporte ou aos seus trilhos condutivos. De maneira preferida, o orifício 20c é circundado pelo material eletricamente condutivo de um dos trilhos do padrão de circuito do arranjo de circuito 23 e com a base 22a do contato 22, a qual é pelo menos parcialmente sobreposta ao dito material condutivo, de modo a obter a conexão elétrica. Conforme também visível na Figura 11, na condição montada, a passagem 22b de um contato fica essencialmente alinhada com o orifício 20c do suporte 20, com a base 22a se apoiando contra uma superfície do próprio suporte (neste caso, a superfície traseira) e com as abas 22c que, de maneira preferida, se projetam a partir do orifício 20c na superfície oposta (neste caso, a superfície frontal) do suporte 20.

[0071] Para a finalidade de montagem do sensor, o suporte 20, jáprovido com os componentes elétricos e eletrônicos correspondentes, é inserido na cavidade H do corpo 10a do sensor 10 em sua parte aberta ou no alojamento 12. Acompanhando essa inserção, a porção 20b do suporte 20 encontra-se posicionada principalmente dentro do invólucro 16, enquanto a porção 20a está posicionada dentro do alojamento 12. A posição dos contatos 22 e dos orifícios 20c sobre o suporte 20 é de tal ordem que, seguindo a supracitada inserção do suporte 20 dentro do corpo 10a, esses orifícios e contatos estão virados em direção às passagens internas do corpo do conector 12b. Os terminais 21 são em seguida encaixados com interferência dentro das passagens correspondentes do corpo do conector 12a, para que as respectivas porções de interconexão 21b penetrem nos orifícios 22a e 20c dos contatos 22 e do suporte 20, respectivamente. As porções 21b dos terminais são em seguida inseridas entre as abas 22c, causando uma lacuna elástica, a qual garante uma conexão elétrica adequada e uma conexão mecânica bem equilibrada. De maneira preferida, essa conexão elétrica elástica também é adequada para evitar qualquer dano ao suporte 20 e ao correspondente circuito, devido, por exemplo, às possíveis tensões mecânicas que ocorrem durante o uso do sensor 10, tais como as vibrações ou tensões aplicadas aos terminais 21.

[0072] Pode ser compreendido que a montagem do sensor é bemsimples e facilmente automatizada, o que envolve operações elementares, constituídas pela inserção do suporte do circuito 20 dentro da cavidade H do corpo 10a e pelo encaixe subsequente dos terminais 21 dentro das passagens correspondentes do corpo do conector 12a.

[0073] Conforme mencionado em uma modalidade, o corpo 10a dosensor 10 é provido com elementos de posicionamento e/ou orientação para o suporte 20. A presença desses elementos também simplifica a montagem do sensor 10 e ao mesmo tempo garante uma alta precisão da montagem entre as partes e uma maior precisão da medição. Os supracitados elementos de posicionamento podem ser providos em pelo menos em um alojamento 12 e no invólucro 16, de maneira preferida, tanto no alojamento quanto no invólucro. Conforme já mencionado, um ou mais elementos de posicionamento podem ser providos na tampa 13 do alojamento 12.

[0074] Com referência, por exemplo, às Figuras 10 e 11, em umamodalidade, sobre a parte interna de cada uma das duas parede laterais opostas do alojamento 12, guias de inserção e posicionamento são definidos, indicados por 12c, geralmente paralelos uns aos outros e entre os quais uma região de beira do suporte 20 pode ser encaixada, particularmente, na sua porção 20a. No exemplo ilustrado, os guias 12c são definidos como sendo elevados sobre a superfície interna das supracitadas paredes opostas do alojamento 12 (vide também referência feita à Figura 6, na qual o topo de um guia 12c está visível), porém, também se prevê no escopo da invenção uma modalidade, na qual guias com uma finalidade similar àquela dos guias 12c são formados por recessos, os quais se estendem na direção longitudinal do corpo do sensor 10. De maneira preferida, o topo dos guias 12c é formatado de modo a possuir um guia de centralização, neste caso definido por uma superfície inclinada, configurado para facilitar a entrada das beiras opostas da porção 20a do suporte dentro de um respectivo par de guias 12c. A porção 20a do suporte 20 pode ser inserida com ligeira interferência entre os guias 12c ou com o mínimo de folga.

[0075] A partir da Figura 10, também torna-se visível como, em umamodalidade preferida, a tampa 13 também possui, sobre a parte interna da sua parede superior, uma formação de posicionamento 13a, definindo uma base para a beira proximal ou superior (com referência à figura) da porção 20a. De maneira preferida, também neste caso, a formação de posicionamento 13a é formatada de tal modo a definir um guia de centralização, o que inclui neste caso, duas superfícies inclinadas convergentes, de modo a facilitar a entrada da beira proximal ou superior da porção 20a dentro da base correspondente quando a tampa 13 estiver montada sobre o alojamento 12. A formação 13a compreende de maneira preferida uma superfície ou um elemento de trava 13b adequado para impedir os movimentos axiais indesejados do suporte 20.

[0076] Em uma modalidade preferida, entre a extremidade distal doinvólucro 16 e a extremidade distal do suporte 20 (ou seja, da sua porção 20a), um espaço livre ou lacuna é definido, particularmente para permitir a compensação de possíveis expansões diferentes entre o material que forma o invólucro 16 e o material que forma o suporte 20. Essa lacuna é indicada por H1 na Figura 12, a qual representa um detalhe ampliado da Figura 9, particularmente da porção da extremidade distal do sensor 10. Para elucidar esse aspecto, um campo de uso preferencial do sensor 10 é considerado, o setor de automobilístico, o qual prevê a ocorrência de temperaturas muito baixas, por exemplo, abaixo de -40°C, com a produção do dispositivo ao contrário do que essencialmente ocorre em temperatura ambiente, por exemplo, 25°C. Com referência a esse exemplo numérico, o sensor 10 é, portanto, submetido a oscilações térmicas consideráveis, as quais causam retrações do invólucro 16, que variam de acordo com o material plástico usado.

[0077] Usando-se a hipótese de haver essa diferença detemperatura ou delta de 65°C (a partir de +25°C a -40°C), a lacuna H1 é, portanto, provida de modo a permitir a livre contração do invólucro 16, sem que ele entre em contato com a extremidade distal ou a beira do suporte 20, e/ou essa lacuna H1 é provida de modo a evitar que a dita contração do invólucro 16 danifique um ou mais eletrodos J. Com referência aos materiais previamente mencionados, os seguintes valores de expansões térmicas podem ser considerados:- HDPE => 200 ppm/°C- PP => 120 ppm/°C- COC => 60 ppm/°C- FR4 (suporte 20) => 20 ppm/°C

[0078] Agora, considerando-se a fórmula H1 [mm] = unidade h[mm/mm] x comprimento Lu do sensor [mm], para o delta térmico exemplificado aqui (65°C), os seguintes valores da unidade h podem ser considerados:- h para HDPE =0,012mm/mm- h para PP =0,007mm/mm- h para COC =0,003mm/mm

[0079] Portanto, por exemplo, para um corpo de sensor 10 com Lu= 150 mm, feito de HDPE, o valor mínimo de H1 é igual a 0,012 x 150 = 1,8 m; para um corpo de sensor de comprimento idêntico, com Lu feito de PP, o valor mínimo de H1 é igual a 0,007 x 150 = 1,05 mm; para o mesmo corpo do sensor feito de COC, o valor mínimo de H1 é igual a 0,003 x 150 = 0,45 mm.

[0080] Em uma modalidade preferida, a porção 20b do suporte docircuito 20 está posicionada dentro do invólucro 16 do corpo 10a do sensor de nível de tal modo que a sua parte frontal ou a sua face provida com os eletrodos J, está adjacente ou apoiada contra a superfície interna correspondente, de maneira preferida, pelo menos parcialmente em contato com ela. Para essa finalidade, de maneira preferida, dentro do invólucro 16, um ou mais elementos de posicionamento são providos, os quais tendem a empurrar a porção 20b do suporte em direção a uma parede do invólucro 16. Em uma modalidade, a partir da parte interna de uma parede do invólucro 16, pelo menos um dito elemento de posicionamento se projeta, o qual se estende na direção da parede oposta do mesmo invólucro.

[0081] Uma possível modalidade, para esse fim, é mostrada naFigura 13, a qual representa uma seção transversal do invólucro 16 (particularmente de acordo com um plano ortogonal ao eixo geométrico X, passando, por exemplo, ao longo da linha XIII-XIII da Figura 4). A partir dessa figura, pode ser observado que, a partir da parte interna de uma das paredes mais longas do invólucro 16, duas projeções 16a se projetam (uma das quais também está visível nas Figuras 5 e 9), geralmente paralelas umas às outras e as quais se estendem na direção longitudinal do invólucro, de maneira preferida, mas não necessariamente por todo o seu comprimento (tais projeções também poderiam ter interrupções intermediárias). As projeções 16a, neste caso definidas integralmente com o corpo 10a ou com o invólucro 16, possuem de maneira preferida, um perfil afilado para que seu topo geralmente pontiagudo ou cônico seja pressionado contra a parte traseira da porção 20b do suporte 20. Torna-se evidente que, para acompanhar a inserção do suporte 20 dentro da cavidade H, as projeções 16a são configuradas para pressionar a área frontal da parte 20b contra a superfície interna da parede do invólucro 16 oposta à mesma, a partir da qual as próprias projeções são elevadas. Essa pressão possui de maneira vantajosa um componente elástico, devido a uma determinada elasticidade do material plástico que forma o invólucro 16.

[0082] Em uma modalidade, o elemento de posicionamento 16 oucada elemento de posicionamento 16 é formado de um material diferente a partir do material do invólucro 16, tal como um elastômero, por exemplo, montado ou co-moldado ou sobremoldado no invólucro 16 e/ou tendo um formato diferente daquele representado e ao mesmo tempo estando configurado para operar sob empuxo e/ou elasticamente sobre o suporte 20 e os eletrodos J.

[0083] Em uma modalidade preferida, a projeção ou projeções 16aestão configuradas para serem capazes de atuar elasticamente e/ou se deformar, pelo menos em sua zona de topo, de modo a possivelmente permitir a inserção do suporte 20, mesmo no caso em que a espessura do último é maior que a distância entre a ponta das projeções 16a e a superfície interna do invólucro 16 que faceia essa ponta (condição que poderia ocorrer diante de tolerâncias dimensionais devido a diferentes retrações do material plástico durante a moldagem correspondente), e ainda assim, garantindo o supracitado empuxo.

[0084] Em uma modalidade, dentro do invólucro 16 ou, em qualquercaso, pelo menos entre o suporte 20 e a sua parede dianteira correspondente, o invólucro 16a - um material fluido de enchimento - é introduzido, o qual não é eletricamente condutivo, de maneira preferida, para garantir a ausência de bolhas de ar, particularmente entre os eletrodos J e o invólucro 16, as quais poderiam invalidar a medição correta de nível, efetuada de acordo com os métodos descritos abaixo. O supracitado material de enchimento, o qual é preferidamente destinado a encapsular e/ou a estar em contato com pelo menos uma porção 20b do suporte 20, pode ser, por exemplo, uma resina de poliuretano ou, de maneira preferida, um gel, de maneira mais preferida, um gel de silicone. Um gel de silicone adequado para essa aplicação é, por exemplo, aquele conhecido como SilGel® 612, comercializado pela empresa Wacker Chemie AG, Monaco, Alemanha.

[0085] A presença do dito gel possui principalmente a função depreencher quaisquer lacunas que possam surgir entre a parte frontal da porção 20b do sensor e a parede do invólucro 16 de frente para a mesma. Essas lacunas, apesar de terem um volume mínimo, podem existir, por exemplo, devido à rugosidade da superfície do suporte 20 e/ou dos eletrodos J, ou mesmo quando os eletrodos J tiverem uma espessura que resulta em uma ligeira projeção a partir da superfície frontal da porção 20b do suporte do circuito, ou novamente, devido à rugosidade e/ou possível deformação da parede do invólucro 16, por exemplo, como um resultado do acabamento da superfície do molde correspondente e/ou da retração diferente do material polimérico e/ou termoplástico, no caso da moldagem do invólucro 16.

[0086] Os conceitos destacados acima também são esclarecidospelos detalhes das Figuras 14 e 15. No detalhe da Figura 14, o topo da projeção 16a está claramente visível, o qual pressiona a parte traseira da porção 20b do suporte, empurrando desse modo os eletrodos - um dos quais é indicado por J - contra a superfície interna da parede dianteira do invólucro 16. A outra ampliação da Figura 15 mostra a zona de interface entre o eletrodo J e a supracitada parede do invólucro 16, a partir da qual é possível detectar como, no caso exemplificado, as superfícies dianteiras dos dois elementos em questão possuem respectivas microcavidades, por exemplo, devido à rugosidade da superfície e/ou às deformações dos materiais (por exemplo, diferentes retrações do material durante a moldagem, ligeiras curvaturas, etc.). Na presença do supracitado gel - indicado por G na Figura 15, na interface entre as supracitadas microcavidades - as projeções 16a empurram a parte 20b do suporte 20 contra a superfície interna do invólucro 16, facilitando desse modo a descarga do excesso de gel existente entre as duas partes em questão. Desse modo, entre essas partes dianteiras, apenas uma película de gel G permanece, a qual é estritamente necessária para preencher as ditas microcavidades. A descarga mencionada acima do excesso de gel G é preferidamente permitida pela presença de pelo menos uma câmara de escape no invólucro 16, compreendendo, por exemplo, a parte da cavidade H, dentro do invólucro 16, a qual não está ocupada pelo suporte 20 ou pelas projeções 16a. Essa câmara é indicada de maneira esquemática por H2 na Figura 13 (possivelmente, a câmara H2 pode compreender o espaço previamente indicado por H1).

[0087] A partir da Figura 14, a deformação ou ligeira remoção dematerial de cima da projeção 16a também pode ser observada, a qual, neste exemplo ganha especificamente uma ponta nominalmente arredondada. Conforme explicado, o formato afilado das projeções 16a visa a permitir a deformação, particularmente, no caso em que a porção 20b do suporte do circuito é inserida de um modo forçado dentro da cavidade do invólucro 16 (por exemplo, no caso de excessivas retrações ou tolerâncias dimensionais resultantes da moldagem do próprio invólucro), e para garantir o empuxo mencionado acima, de modo a obter um bom contato entre os eletrodos J, e a superfície interna do invólucro 16, para remover o excesso de gel, para a finalidade de uma detecção confiável e precisa. Nesse sentido, considera-se que, na modalidade preferida, o gel é introduzido na cavidade do invólucro 16 de modo a essencialmente preenchê-la, porém, para a finalidade prática, é suficiente que o gel esteja presente na zona de interface entre a porção 20b do suporte com os eletrodos J e a superfície dianteira do invólucro 16, onde o gel excessivo pode escoar, conforme mencionado, para dentro da supracitada câmara de saída H2 localizada dentro do invólucro.

[0088] Conforme já mencionado, os métodos de fixação do corpo10a do sensor de nível 10 ao tanque podem ser diferentes daqueles previamente exemplificados aqui. Em geral, a acoplagem pode se basear na presença de elementos suspensos associados a pelo menos um dentre o corpo 10a do sensor 10 e o tanque 1, providos para acoplagem com as cavidades ou bases presentes no tanque 1 e no corpo 10a do sensor, a acoplagem ocorrendo de maneira preferida de modo a seguir um movimento que é parcialmente axial e parcialmente angular. Em uma modalidade, a acoplagem mecânica entre o corpo 10a e o tanque é uma acoplagem rápida, por exemplo, um encaixe por pressão, uma acoplagem rosqueada ou uma inserção de rápida liberação. A Figura 16, por exemplo, exemplifica o caso da acoplagem entre o sensor 10 e o tanque 1 com base no sistema de acoplagem essencialmente do tipo baioneta. Nesse exemplo, o corpo 10a do sensor é provido, em sua porção de fixação 14, com uma pluralidade de dentes ou projeções de encaixe em superfície, apenas uma das quais está visível, indicada por 12d, destinada a acoplagem com as respectivas bases de acoplagem 5a definidas em posições periféricas em relação à abertura 5 da parede do tanque 1 provido com a abertura 5, neste caso, a parede inferior 4. De maneira preferida, essa parede do tanque 1 possui, na abertura 5, um alojamento cilíndrico para o recebimento da porção de fixação 14 e da vedação correspondente 15, com as bases 5a se estendendo entre a face superior da parede 4 e a superfície cilíndrica do alojamento supracitado. Para a finalidade de acoplagem, o corpo 10a é inserido através da abertura 5, até que a vedação 15 se acomode sobre uma superfície de contato correspondente definida no alojamento cilíndrico supracitado, no qual a porção de fixação também é recebida. Essa inserção é efetuada para que as projeções 12d se encaixem dentro de uma porção essencialmente vertical das respectivas bases 5a. Um movimento angular subsequente aplicado ao corpo 10a determina a passagem das projeções 12d por uma porção essencialmente horizontal das bases 5a, com uma acoplagem consequente entre as partes, a qual tipicamente ocorre no tipo conhecido como acoplagem baioneta (porém, também sendo capaz de prover porções inclinadas nas bases 5a).

[0089] Em uma modalidade, a acoplagem dentro do tanque éprovida, de maneira adicional ou alternativa, tal como a acoplagem com base nas projeções de acoplagem associadas a pelo menos uma dentre a extremidade distal do sensor 10 e a parede dianteira do tanque, projeções de acoplagem essas que se encaixam com as cavidades presentes na dita extremidade distal e na parede. Por exemplo, a extremidade distal do invólucro 16 pode ser provida com uma ou mais projeções de acoplagem ou dentes, de maneira preferida, projeções radiais, destinadas a acoplar as respectivas bases de acoplagem definidas em um elemento que é suspenso a partir da parede do tanque que faceia a dita extremidade distal. Essa acoplagem dentro do tanque pode envolver elementos tecnicamente equivalentes àqueles descritos com referência ao exemplo da Figura 16.

[0090] A acoplagem do tipo ilustrado na Figura 16, além de nãoexigir ferramentas específicas, também permite a obtenção de uma montagem elástica do corpo 10a do sensor 10 sobre o tanque 1. Na modalidade da Figura 16, o formato do alojamento 12 é essencialmente cilíndrico, o que não prejudica as suas características descritas acima.

[0091] Em uma modalidade, a fixação entre o corpo 10a do sensorde nível e o tanque 1 é do tipo permanente, feita, por exemplo, por meio de colagem ou soldagem. Uma solução desse tipo é exemplificada na Figura 17, de acordo com a qual, a partir do lado externo da parede 4 do tanque 1 (mas também poderia ser da parede 2) uma projeção anular 2a é elevada, neste caso, uma projeção essencialmente quadrangular, a qual delimita uma região da parede 4 na qual a abertura 5 é definida, que neste caso consiste essencialmente em uma fenda com dimensões transversais que são ligeiramente maiores que as do invólucro 16. Neste caso, a porção de fixação 14 do corpo 10a possui um formato que é essencialmente complementar ao perfil fechado definido pela projeção 2a, ou seja, quadrangular no exemplo ilustrado, e o qual é preferidamente provido com a sua própria projeção anular, uma imagem complementar ou espelhada da projeção 2a, não mostrada. Para a finalidade de acoplagem, o invólucro 16 do corpo 10a é inserido na abertura 5, até que a porção de fixação 14 se encaixe com a projeção 2a. A fixação definitiva entre porção 14 e projeção 2a pode ser obtida através de um adesivo depositado sobre pelo menos uma das duas partes em questão (com um tipo de cola que também cumpre a função de vedação) ou por meio da soldagem conjunta da porção 14 e da projeção 2a, por exemplo, através de uma solda produzida por laser, por vibrações ou ultrassom, ou até mesmo com a refundição do material ou do tipo definido de laminação a quente. Obviamente, neste caso, os materiais que formam a parede 2 ou 4 do tanque 1 e a porção de fixação 14 do corpo do sensor serão materiais compatíveis em termos de soldagem.

[0092] Na modalidade da Figura 17, a parede do alojamento 12 apartir da qual o corpo do conector 12a se projeta e o corpo do próprio conector possuem uma estrutura diferente em comparação com os casos previamente ilustrados, o que não prejudica as características do dispositivo descrito com referência às Figuras 1- 15. Nas Figuras 16 e 17, a conexão entre os terminais localizados dentro do corpo do conector 12a e o circuito interno do sensor 10 também é diferente daquela previamente exemplificada. De acordo com essas variantes, conectores elétricos são preferidamente providos, equipados com um corpo do conector 12a formatado de modo a definir os meios de chaveamento, configurados para permitir a acoplagem unívoca com um respectivo conector elétrico externo, e/ou com meios de polarização, configurados apenas para permitir a acoplagem com o dito conector externo na direção da corrente, evitando desse modo a polaridade inversa ou conexões incorretas.

[0093] A Figura 18 ilustra uma modalidade variante similar àquelada Figura 16, porém, distinta em função da presença de dois elementos elásticos 15' e 15'', representados aqui por anéis, com a porção de fixação 14 definindo as bases correspondentes para esses elementos. De maneira preferida, as projeções de acoplagem em superfície 12c são definidas na porção 14 em uma posição intermediária em relação aos dois elementos elásticos 15' e 15'', ou em uma posição intermediária às bases de posicionamento correspondentes. Conforme mostrado na Figura 19, em tal modalidade, o alojamento cilíndrico é formado na abertura de montagem 5, de modo a ter duas superfícies axiais de suporte 5b e 5c para os elementos 15' e 15'', respectivamente, com as bases de acoplagem 5a para as projeções 12d, as quais estão em uma posição intermediária a essas superfícies.

[0094] Nesta modalidade, a vedação inferior 15'', particularmenteuma vedação radial, exerce a função de vedar o espaço entre a porção 14 do corpo 10a e o lado interno do alojamento cilíndrico correspondente. Neste caso, o elemento elástico 15' está projetado para ser axialmente comprimido entre a superfície de suporte correspondente da porção 14 - indicada por 14a na Figura 18 - e a superfície 5b do alojamento cilíndrico. Desse modo, na condição montada, a reação elástica do elemento 15' empurra o corpo 10, como um todo, para fora do alojamento (para baixo, com referência à Figura 18), garantindo assim uma montagem elástica e a recuperação das possíveis tolerâncias entre as partes envolvidas.

[0095] Conforme mencionado, as configurações de montagemdescritas com referência às Figuras 16-19 também podem ser usadas quando o sensor de nível 10 estiver associado à parede superior do tanque, de maneira similar àquela mostrada na Figura 1.

[0096] Conforme visto nas modalidades citadas até o momento, o sensor de nível 10 inclui um conjunto de elementos capacitivos, os quais incluem um eletrodo unitário J1 - Jn ("n" sendo igual a 37, nos exemplos ilustrados até o momento). Neste caso, o termo "unitário" significa que cada eletrodo J pertence a um elemento capacitivo que não exige um eletrodo adicional, como tipicamente ocorre nos sensores capacitivos de nível conhecidos, os quais pressupõem a presença de pares de eletrodos ou armaduras dianteiras ou de interdigitação, ou a presença de um eletrodo ou armadura comum, a qual uma pluralidade de eletrodos ou armaduras faceiam. Em outras palavras, na solução proposta aqui, cada eletrodo J cria a armadura de um tipo de "capacitor virtual", cuja outra armadura é formada pelo meio submetido à detecção presente no tanque e onde a parede interposta do invólucro 16, ou outra camada isolante que a substitui, forma o material dielétrico ou isolante entre as armaduras desse capacitor virtual, ao qual o material dielétrico ou isolante adequado, constituído pela camada de gel G descrita acima, é possivelmente adicionado.

[0097] Na prática, portanto, cada eletrodo J produz, em conjuntocom os componentes eletrônicos de controle correspondentes, um tipo de sensor capacitivo de proximidade, capaz de detectar a presença ou ausência do meio, até mesmo sem o contato direto com o último. Esse tipo de operação baseia-se no princípio de detecção da capacitância elétrica de um capacitor, o eletrodo J sendo o lado sensitivo do capacitor e formando uma armadura, enquanto a possível presença, nas proximidades, de um meio eletricamente condutivo cria a outra armadura do capacitor. Desse modo, a presença ou ausência de um meio nas proximidades de cada eletrodo J determina uma capacitância elétrica que os componentes eletrônicos de controle são capazes de detectar.

[0098] Na aplicação considerada aqui, cada eletrodo J é, portanto,capaz de obter pelo menos duas estruturas capacitivas diferentes dependendo da presença ou ausência de líquido em frente a ele, e precisamente pelo menos:

[0099] - uma primeira estrutura capacitiva, que possui um primeirovalor de capacitância elétrica quando um eletrodo J faceia o líquido, ou quando o nível do líquido no tanque é igual ou maior que o eletrodo considerado J, e

[00100] - uma segunda estrutura capacitiva, que possui um segundovalor de capacitância elétrica quando um eletrodo J não faceia o líquido, ou quando o nível do líquido no tanque está abaixo do eletrodo considerado J.

[00101] Na modalidade preferida ilustrada, conforme visto, os eletrodos J estão isolados em relação ao líquido, de modo que eles estão contidos no invólucro eletricamente isolante e à prova de fluidos 16. A parede do invólucro 16, a qual os eletrodos J estão faceando, com a possível camada de gel interposta G, pode ser, portanto, tratada como um tipo de material dielétrico do "capacitor virtual" mencionado acima.

[00102] A espessura da parede do invólucro 16 que faceia os eletrodos J, ou da camada de isolamento, pode estar compreendida indicativamente entre 0,1 e 5 mm, de maneira preferida, entre 0,6 e 1 mm, de maneira ainda mais preferida, sendo cerca de 0,8 mm. Além disso, conforme já mencionado, o invólucro côncavo 16 pode ser substituído por uma sobremoldagem direta do material plástico no elemento sensitivo ou por uma parede genérica ou camada isolante dos eletrodos J, com a espessura da parte que faceia os eletrodos J sendo análoga à espessura indicada para a parede homóloga do invólucro 16.

[00103] Cada eletrodo J está eletricamente conectado - sozinho ou em conjunto e particularmente em paralelo com pelo menos um outro eletrodo J, conforme explicado abaixo - a uma respectiva entrada de uma pluralidade de entradas do controlador 24 pertencente ao arranjo de circuito 23. De maneira preferida, entre cada entrada do controlador e um eletrodo correspondente J, um resistor de filtro é provido (dois desses resistores sendo indicados por R1 e Rn nas Figuras 6 e 7). O controlador 24 é essencialmente disposto para discriminar o valor de capacitância elétrica associado a cada eletrodo J, pelo menos entre os supracitados primeiro e segundo valores de capacitância elétrica e consequentemente, para identificar pelo menos uma transição de líquido/ar no tanque, indicativa do nível do meio quando ele estiver no estado fluido. Em uma modalidade preferida, o controlador 24 executa uma amostragem sequencial dos valores de capacitância elétrica presentes nas entradas que estão conectadas aos eletrodos J, de modo a identificar a transição supracitada.

[00104] O controlador 24 é preferidamente um digital microcontrolador eletrônico provido com um conversor analógico-digital. A título de exemplo, um microcontrolador comercial adequado para a aplicação proposta aqui possui o código de identificação PIC16F1517, comercializado pela empresa Microchip Technology Inc., Chandler, AZ, Estados Unidos. Deve ser observado, no entanto, que as funções do controlador 24 podem ser pelo menos parcialmente implantadas por meio de circuitos externos dedicados, por exemplo, em uma modalidade preferida, o controlador 24 é composto por um microcontrolador que implanta um módulo de conversor analógico-digital, mas em outras modalidades, o controlador 24 pode incluir um microcontrolador (ou um microprocessor ou um circuito integrado ASIC ou FPGA) e um circuito integrado (externo ou independente) dedicado a cumprir as funções do conversor analógico-digital.

[00105] A Figura 20 mostra, em uma forma esquemática, um controlador 24, o qual, apenas para fins exemplificativos, inclui "n" entradas de sinal IN (no total de vinte, neste caso), à quais estão conectados, através de trilhos condutivos correspondentes 25, vários eletrodos J em uma configuração unitária (ou seja, não conectadas em conjunto ou em paralelo a outros eletrodos).

[00106] Em uma modalidade preferida, a detecção do valor de capacitância elétrica em cada uma das entradas IN é efetuada de um modo indireta, com base na medição da tensão. Em tal caso, de maneira preferida, as entradas IN do controlador 24 são entradas analógicas e o controlador implanta ou possui um conversor analógico-digital associado.

[00107] Em uma modalidade preferida, um circuito, que inclui um comutador controlável e um capacitor, está associado a cada entrada IN, aqui também definida como comutador de amostragem e capacitor de amostragem. O comutador controlável é comutável entre uma primeira posição, na qual o capacitor de amostragem está conectado a uma fonte de tensão, e uma segunda posição, na qual o mesmo capacitor está conectado a um respectivo eletrodo J ou mais eletrodos J conectados em conjunto (em paralelo). De maneira preferida, a dita tensão é uma tensão contínua, por exemplo, a tensão de suprimento do arranjo de circuito 23. O controlador 24 possui meios para causar a comutação do comutador controlável a partir da primeira posição para a segunda posição, de modo a descarregar o capacitor de amostragem de uma maneira proporcional ao valor de capacitância elétrica associado ao eletrodo J ou grupo de eletrodos J correspondente conectado em conjunto. Além disso, o controlador 24 possui meios para determinar a tensão na entrada IN quando o comutador controlável estiver na sua segunda posição, essa tensão sendo indicativa da capacitância elétrica associada ao eletrodo J ou grupo de eletrodos J. O controlador 24 também possui meios de comparação, para comparar a determinada tensão presente na entrada IN com pelo menos um limite de referência correspondente, e desse modo deduzir se o líquido está faceando ou não o eletrodo J ou pelo menos um dos eletrodos do grupo de eletrodos J conectados em conjunto.

[00108] Em uma modalidade preferida, a varredura ou amostragem das entradas IN é obtida usando-se um circuito de amostragem e retenção (Sample and Hold) associado a um conversor analógico- digital, e a medição da capacitância de cada eletrodo J ou grupo de eletrodos J ocorre comparando-se a medição em relação à capacitância intrínseca desse circuito.

[00109] Um exemplo de operação de um sensor de acordo com a configuração da Figura 20 - ou seja, com eletrodos individuaisconectados às respectivas entradas do controlador 24 - é mostrado de maneira esquemática na Figura 21. Note que nesta figura, para aumentar a clareza, um sensor de nível montado a partir do topo é representado. Já na configuração da Figura 1, os eletrodos correspondentes J são ilustrados na mesma ordem da Figura 20 (portanto, com o menor eletrodo J1 e o maior eletrodo Jn).

[00110] O tanque 1 está visível na Figura 21, com a parte de detecção 11 do sensor estando embutida ou os eletrodos J1-Jn estando contidos no invólucro correspondente 16, o qual está pelo menos parcialmente imerso no líquido AdBlue, indicado por L (o suporte 20 não é representado aqui por questões de clareza ou considerando-se que, em uma modalidade possível, o mesmo invólucro 16 poderia cumprir as funções do suporte 20). No exemplo ilustrado, as entradas analógicas IN do controlador 24 estão conectadas a um multiplexador MTP implantado no próprio controlador, o qual opera essencialmente como um comutador eletrônico de divisão, o qual está associado ao circuito de amostragem e retenção, compreendendo um capacitor de retenção CHOLD e um comutador de amostragem SS. O comutador SS é comutável entre uma primeira posição, que se conecta à tensão VD (por exemplo, a tensão de suprimento do controlador 24) e uma segunda posição, que se conecta a uma saída do multiplexador MTP, ou a posição de conexão com os eletrodos J.

[00111] Por meio do multiplexador MTP, as entradas IN e, portanto, os eletrodos J, são conectados sequencialmente ao comutador SS. O comutador SS é ciclicamente comutado de um modo sincronizado com a operação do multiplexador MTP, entre a primeira posição, de carga do capacitor CHOLD, e a segunda posição, de conexão do mesmo capacitor à entrada IN selecionada no momento pelo multiplexador MTP e, portanto, ao eletrodo correspondente J. Com o comutador SS na sua segunda posição, um equilíbrio de cargas é essencialmente determinado entre a capacitância do capacitor CHOLD e a capacitância associada ao eletrodo J. Em outras palavras, com esse equilíbrio de cargas, o capacitor CHOLD é descarregado de um modo proporcional à capacitância do "capacitor virtual" definido pelo eletrodo J. Por meio do conversor analógico-digital ADC, a quantidade de carga ou uma tensão residual do capacitor CHOLD é então determinada, a qual é em seguida comparada com um limite de referência predefinido, de modo a deduzir se o eletrodo J está faceando o líquido L ou não, ou se o eletrodo J assumiu a primeira estrutura ou configuração capacitiva ou a segunda estrutura ou configuração capacitiva previamente indicada.

[00112] Conforme explicado acima, quando um eletrodo J está faceando o líquido L (por exemplo, o eletrodo J1 da Figura 21), um primeiro valor de capacitância elétrica é associado ao mesmo, enquanto em caso contrário (como com o eletrodo Jn ou Jn-1 da Figura 21), um segundo valor de capacitância elétrica é associado ao mesmo, o qual é inferior que o primeiro valor. Na Figura 21, o bloco de linhas pontilhadas, indicado por VE, é destinado a representar, de uma forma esquemática, a funcionalidade do eletrodo ou armadura "virtual" produzida pelo líquido L, conforme explicado acima.

[00113] Seguindo o supracitado equilíbrio entre as cargas do capacitor CHOLD e do eletrodo J1, o valor de tensão nas cabeças do capacitor e/ou na entrada IN1 pode coincidir essencialmente ou pode ser maior ou menor que uma dada referência de limite, armazenada de antemão no controlador 24. Por exemplo, em uma modalidade, o controlador 24 pode ser programado para que a detecção em uma entrada IN de uma tensão igual ao limite predefinido, ou acima dele, seja indicativa do fato de que o eletrodo considerado não faceia o líquido L (como no caso do eletrodo Jn), enquanto a detecção na entrada IN de uma tensão abaixo do limite é indicativa do fato de que o eletrodo está faceando o líquido (como no caso do eletrodo J1).

[00114] Conforme é evidente, por efetuar a amostragem sequencial descrita, o controlador 24 é capaz de localizar os dois eletrodos J correspondentes à transição de líquido/ar no tanque 1. E assim que a presença da transição de líquido/ar for detectada, o controlador poderá deduzir o nível do líquido com base no fato de que um dos dois eletrodos J, o qual está associado ao valor de tensão igual ao limite ou acima dele, acaba sendo o primeiro no ar (ou por outro lado, o eletrodo que está associado ao valor de tensão abaixo do limite acaba sendo o último que faceia o fluido).

[00115] Para esse fim, informações representativas dos valores em comprimento (altura) correspondente à posição de cada eletrodo J estão preferidamente contidas no circuito 24, ou em qualquer caso, a distância entre os eletrodos J na direção do eixo geométrico de medição X, de modo a estabelecer ou calcular o nível de acordo com a unidade de medição predefinida. Os componentes eletrônicos do sensor 10 provêm a transmissão ou geração de sinais para fora e/ou em direção ao conector elétrico do sensor 10, representativa das informações do nível.

[00116] Será compreendido que a funcionalidade descrita com referência à Figura 21 também pode ser obtida com circuitos diferentes, porém, tecnicamente equivalentes àquele exemplificado. Por exemplo, um respectivo circuito poderia ser associado a cada entrada IN do controlador 24, o qual executa as funcionalidades do circuito de amostragem e retenção descrito acima, com um multiplexador MTP entre esses circuitos e o conversor ADC. Outra possibilidade é equipar cada entrada IN com um circuito que executa as funcionalidades do circuito de amostragem e retenção descritas acima, diretamente interligado a um conversor ADC, tal caso é mostrado de maneira esquemática, por exemplo, na Figura 22.

[00117] De maneira preferida, os componentes eletrônicos do sensor, assunto da invenção, são apropriadamente inicializados e/ou calibrados durante a produção, com o armazenamento do software ou programa relevante e/ou de pelo menos parte de suas variantes (tais como um ou mais limites usados na detecção do nível), por exemplo, que depende da configuração física do sensor e do sistema de instalação, sendo representada aqui pelo tanque 1.

[00118] Em uma modalidade, a etapa de calibração inclui uma leitura de todos os valores dos eletrodos J em condição não processada ou em ar (ou seja, que não faceia o líquido), para a finalidade de definição dos primeiros limites de referência e/ou de uma anulação de desvio inicial, ou para compensar as capacitâncias parasíticas decorrentes de materiais, estruturas, espessuras, etc. do sensor e/ou do sistema de instalação. Esse valor é armazenado como uma referência de limite para as detecções, tal como um limite máximo na tensão elétrica detectável pelo capacitor CHOLD e/ou pelo circuito ADC, esse valor de limite podendo ser subsequentemente variado como uma consequência das medições feitas durante a vida útil do sensor, por exemplo, por meio de um eletrodo de referência dedicado. Essa operação de calibração é preferidamente executada apenas uma vez na linha de produção, mas para algumas aplicações nas quais o tanque apresenta uma geometria crítica, o que pode pesar durante a medição dos dados não processados dos eletrodos J (tal como volumes muito estreitos e a presença de material metálico), é possível usar essa calibração ou a autocalibração diretamente no sensor instalado 10, de modo a obter-se uma calibração ideal no sistema atual e/ou para cancelar todos os possíveis efeitos de ruído decorrentes do ambiente externo.

[00119] O princípio de operação descrito aqui é, até certo ponto, dependente da temperatura e do desgaste do sistema, se observado de um modo absoluto. Por essa razão, em uma modalidade preferida, o controlador 24 é programado para executar uma medição de um tipo diferencial, de maneira preferida, para empregar pelo menos um eletrodo de referência para essa finalidade. Em função do efeito da temperatura ser representado por um desvio na medição do valor de tensão determinado em uma entrada IN do controlador 24, para executar a medição diferencial entre um eletrodo de detecção e um eletrodo de referência, é possível obter tanto a medição sobre o eletrodo de detecção quanto a subtração do efeito do modo comum presente nos eletrodos de detecção, e em seguida cancelar qualquer desvio térmico e/ou estrutural produzido pela mudança de temperatura e/ou desgaste; o desvio térmico mencionado acima também pode ser compensado por meio de um sensor de temperatura, por exemplo, do tipo daqueles indicados por 26 e 27. De acordo com essa modalidade, portanto, o valor de tensão determinado, usado para a comparação com pelo menos um limite de referência, é preferidamente um valor de diferencial.

[00120] O supracitado eletrodo de referência é preferidamente o menor eletrodo dentro do tanque 1 e, portanto, com referência aos exemplos ilustrados até o momento, o eletrodo J1. Também é possível prover até mais eletrodos de referência (por exemplo, os primeiros três eletrodos J começando do fundo), utilizáveis para a execução da medição diferencial, bem como para programar o controlador 24 para escolher, por conta própria, qualquer um dos eletrodos J1-Jn como o eletrodo de referência para a finalidade de execução da medição diferencial. O controlador 24 sendo, de fato, capaz de identificar um eletrodo que faceia ou não faceia o líquido, pelo fato de a capacitância elétrica ser diferente nas duas condições e devido à presença do limite superior mencionado acima.

[00121] Em uma modalidade desse tipo, o controlador 24 executa uma varredura de todos os eletrodos J com a aquisição dos dados de tensão não processados correspondentes, para verificar a presença do líquido. Nessa etapa, o controlador 24 calcula a diferença entre os dados não processados de cada eletrodo de detecção e os dados não processados do eletrodo de referência J1, obtendo assim uma medida relativa. Essa diferença é comparada com pelo menos um limite mínimo definido no estágio de projeto. Em uma modalidade possível, se pelo menos uma das diferenças calculadas entre cada eletrodo de detecção J2 - Jn e o eletrodo de referência J1 estiver abaixo do limite mínimo, então isso significa que o eletrodo de detecção em questão está pelo menos parcialmente faceando o líquido L; no caso oposto, o eletrodo em questão está no ar ou na altura acima do nível do líquido L.

[00122] Conforme já indicado, a investigação de nível é feita essencialmente com base na identificação, efetuada pelo controlador 24, dos dois eletrodos de detecção correspondentes à transição entre o líquido e o ar. A avaliação é executada comparando-se as informações relativas (a medição diferencial) com os limites predefinidos para cada eletrodo no estágio de projeto (possivelmente substituíveis pelos limites definidos e armazenados que sucedem o teste com líquido no estágio de produção), de modo a deduzir se um eletrodo faceia ou não o líquido. Após a varredura executada, o controlador pode identificar dois eletrodos de detecção adjacentes, dos quais um está faceando o líquido e o outro é não, ou seja, a posição (altura) da transição de líquido/ar no tanque 1.

[00123] Em uma modalidade, inventiva por si só, o circuito eletrônico do sensor 10 é submetido à calibração ou configuração de acordo com o tipo e/ou condutividade do meio submetido à detecção de nível, especialmente considerando-se que no caso de menos meios condutivos, ou resistivos, um tipo de resistência elétrica virtualmente conectada em série ao capacitor de medição seria determinada, resistência essa que poderia determinar um aumento no tempo necessário para atingir o valor de limite final (tal como um aumento no tempo de carga do "capacitor virtual" ao qual um eletrodo J pertence e/ou um aumento no tempo de descarga do capacitor CHOLD). Nesse contexto, a calibração mencionada acima pode ser, por exemplo, concebida para levar em consideração qualquer atraso na medição de amostra e para evitar leituras falsas dos valores que ainda não estão bem estabilizados.

[00124] Em uma modalidade inventiva por si só, o circuito eletrônico do sensor 10 está configurado para detectar a curva de carga do "capacitor virtual" correspondente ao eletrodo de medição J e/ou para a detecção da curva de descarga do capacitor de amostragem, tal como o capacitor CHOLD, onde a curva de carga e/ou descarga é variável pelo menos em proporção às características de condutividade e/ou impedância elétrica do meio submetido à medição, de modo a ser capaz de determinar as características do meio submetido à detecção. O circuito eletrônico pode empregar as informações obtidas desse modo para a finalidade de execução de uma ou mais operações de detecção, operações de processamento, operações de comparação, operações de armazenamento, operações de compensação e operações de sinalização. Para esse fim, elementos estruturais e/ou de circuito são utilizáveis, os quais são pelo menos parcialmente análogos àqueles previamente descritos.

[00125] Conforme mencionado em uma modalidade particularmente vantajosa, os eletrodos de detecção compreendem pelo menos primeiros eletrodos de detecção, conectados às respectivas entradas IN do controlador 24, e segundos eletrodos de detecção, os quais estão eletricamente conectados em conjunto ou em paralelo aos primeiros eletrodos de detecção, a definição de conexão em paralelo também referindo-se à conexão em paralelo entre os "capacitores virtuais" definidos pelos eletrodos J, os quais estão mutuamente conectados em conjunto em relação a uma respectiva entrada IN.

[00126] Um exemplo desse tipo é ilustrado de maneira esquemática na Figura 23, onde os supracitados primeiros eletrodos vão do eletrodo J4 até o eletrodo J20, enquanto os segundos eletrodos vão do eletrodo J21 até o eletrodo Jn. Neste exemplo, os eletrodos J1 - J3 podem ser eletrodos de referência. Na configuração da Figura 23, um primeiro subconjunto (ou módulo, bloco ou grupo) de primeiros eletrodos pode ser essencialmente identificado, o qual vai do eletrodo J4 até o eletrodo J20, e um segundo subconjunto de segundos eletrodos, o qual vai do eletrodo J21 até o eletrodo Jn, os quais estão essencialmente conectados em conjunto ou em paralelo. O número de subconjuntos de eletrodos pode ser aumentado para a obtenção de sensores de nível mais curtos ou mais longos ou de modo a permitir diferentes medições de nível.

[00127] Em uma modalidade desse tipo, os meios de comparação implantados no controlador 24 são dispostos para comparar a tensão determinada na entrada IN correspondente a dois eletrodos conectados em conjunto (por exemplo, os eletrodos J4 e J21 em paralelo) com pelo menos dois limites de referência correspondentes, de modo a deduzir se o líquido está faceando ou não o primeiro eletrodo de detecção (o eletrodo J4) e/ou o segundo eletrodo de detecção correspondente (o eletrodo J21). A medição pode ser executada do modo descrito previamente. De maneira preferida, também neste caso, a medição é executada por meio da obtenção dos dados não processados na entrada IN à qual os dois eletrodos de detecção estão conectados em conjunto e em seguida, por meio de referência desse valor em relação a um eletrodo de referência, ou seja, ao eletrodo J1, de modo a passar de uma medição absoluta para uma medição diferencial e cancelar qualquer efeito de erro de modo comum decorrente da temperatura e/ou desgaste do sensor de nível, conforme previamente descrito.

[00128] Em uma modalidade, o valor obtido pela medição diferencial é comparado com um número de limites igual ao número de eletrodos conectados em conjunto, aumentado em 1. Com referência ao exemplo considerado aqui de dois eletrodos J em paralelo, portanto, o valor diferencial é comparado com três limites distintos definidos no estágio de projeto ou de produção: um valor igual a um primeiro limite ou dentro de uma determinada faixa (por exemplo, +/- 40%) indica que ambos os eletrodos não estão faceando o líquido, um valor igual a um segundo limite ou dentro de uma determinada faixa (por exemplo, +/- 40%) indica que um dos eletrodos (identificado de acordo com a sua localização física) faceia o líquido e o outro eletrodo não, por fim, um valor igual a um terceiro limite ou dentro de uma determinada faixa (por exemplo, +/40 %) indica que ambos os eletrodos estão faceando o fluido.

[00129] Em uma modalidade diferente, uma lógica analítica mais simplificada é provida, de acordo com a qual o valor obtido pela medição diferencial é comparado com um número de limites igual ao número de eletrodos conectados em conjunto. Novamente com referência ao exemplo considerado aqui de dois eletrodos J em paralelo, o valor diferencial é comparado com apenas dois limites: um valor acima de um primeiro limite indica que ambos os eletrodos não estão faceando o líquido, um valor entre os dois limites indica que um dos eletrodos (identificado de acordo com a sua localização física) faceia o líquido e o outro eletrodo não, um valor abaixo do segundo limite indica, por fim, que ambos os eletrodos estão faceando o fluido.

[00130] Obviamente que, de acordo com o mesmo princípio descrito acima, mais que dois eletrodos conectados em conjunto podem ser providos, ou mais subconjuntos com os respectivos eletrodos em paralelo, caso em que o número de limites de referência para cada entrada IN será igual ao número de eletrodos de cada paralelo aumentado em 1, ou igual ao número de eletrodos de cada paralelo, dependendo da abordagem analítica implantada.

[00131] Por exemplo, na Figura 24, o caso dos primeiro, segundo e terceiro eletrodos de detecção conectados em conjunto ou em paralelo é ilustrado. Os primeiros eletrodos vão do eletrodo J4 até o eletrodo J20, os segundos eletrodos vão do eletrodo J21 até o eletrodo J37 e os terceiros eletrodos vão do eletrodo J38 até o eletrodo Jn. Neste exemplo, os eletrodos J1 - J3 podem ser eletrodos de referência. Portanto, no exemplo da Figura 24, é possível identificar três subconjuntos de eletrodos ou "capacitores virtuais", com os eletrodos de um subconjunto (J4-J20) estando essencialmente conectados em conjunto ou em paralelo com eletrodos homólogos dos outros subconjuntos (J21-J37 e J38-Jn).

[00132] Em uma modalidade desse tipo, os meios de comparação implantados no controlador 24 são dispostos para comparar uma determinada tensão na entrada IN correspondente a três eletrodos em paralelo (por exemplo, os eletrodos J4, J21 e J37) com três limites de referência correspondentes, de modo a deduzir se o líquido está faceando ou não o primeiro eletrodo de detecção (o eletrodo J4) e/ou o correspondente segundo eletrodo de detecção (o eletrodo J21) e/ou o terceiro eletrodo de detecção (o eletrodo J37). Um exemplo de operação de um arranjo do tipo ilustrado na Figura 24 é descrito abaixo com referência às Figuras 25 e 26.

[00133] A Figura 25 é uma representação esquemática similar àquela da Figura 21, no qual apenas duas entradas IN4 e IN do controlador 24 são destacadas (a representação do eletrodo de referência J1 foi omitida aqui por questões clareza). Como no caso da Figura 21, o controlador 24 executa a amostragem sequencial das suas entradas analógicas IN, com medição diferencial correspondente para cada uma delas e comparação correspondente com os três limites predefinidos para os eletrodos J que faceiam o líquido L e/ou com o limite predefinido para eletrodos J "secos", ou seja, que não faceiam o líquido L.

[00134] O princípio de medição adotado para as várias entradas IN, por exemplo, a entrada IN4, é exemplificado de forma esquemática e gráfica na Figura 26. Pode ser assumido que a tensão inicial de 5 V, indicada nos gráficos, corresponde à tensão VD da Figura 25. TH1, TH2 e TH3 indicam três valores limites predefinidos para a entrada IN4, ou um limite máximo, um limite mínimo e um limite intermediário, respectivamente, para a condição de eletrodos que faceiam o líquido.

[00135] O gráfico na parte a) da Figura 26 mostra a condição que ocorre no caso onde nenhum dos três eletrodos J4, J21 e J38 está faceando o fluido, seguindo a comutação do comutador SS da Figura 25 na posição em que o capacitor CHOLD está conectado ao grupo de eletrodos de detecção correspondente J4, J21 e J38. Na figura, o limite decrescente da tensão destina-se a representar a diminuição do valor de tensão devido à medição diferencial executada, nas modalidades previamente descritas, e/ou ao fato de que, mesmo se não estiverem faceando o líquido L, uma capacitância elétrica mínima está de qualquer forma associada aos três eletrodos em questão, em função da estrutura do dispositivo. A queda na tensão ilustrada no gráfico na parte a) da Figura 26 também é detectada em referência a um determinado valor de limite "seco", indicado por THD, maior que o limite máximo valor TH3, esse valor de limite THD também sendo utilizável para a finalidade de discriminação em relação aos três limites de detecção TH1, TH2 e TH3. A queda na tensão ilustrada no gráfico a) permanece dentro de uma determinada proximidade (por exemplo, o valor já mencionado de +/40%) do limite THD e de qualquer forma, acima do limite máximo TH3. O controlador 24 deduz, portanto, a ausência de líquido em frente dos eletrodos J4, J21 e J38.

[00136] Já o gráfico na parte b) da Figura 26 mostra a condição na qual um dos eletrodos J4, J21 e J38 está faceando o líquido L. Neste caso, a diminuição do valor de tensão é maior que no caso anterior. Em adição à medição diferencial, de fato, o total de capacitância elétrica associada aos três eletrodos é maior que no caso anterior, visto que um deles está faceando o líquido L. O valor de tensão está, neste caso, dentro da proximidade determinada do limite TH3 e a partir disso, o controlador 24 deduz a presença de líquido em frente de apenas um dos eletrodos, ou seja, do menor eletrodo dos três (a posição física dos eletrodos sendo conhecida pelo controlador).

[00137] Já o gráfico na parte c) da Figura 26 mostra a condição correspondente àquela da Figura 25 ou a condição na qual dois dos eletrodos J4, J21 e J38 estão faceando o líquido L. A diminuição de tensão é agora maior que no caso da parte b) da Figura 26 porque, em adição à medição diferencial e na condição em questão, o total de capacitância elétrica associada aos três eletrodos também é maior em comparação com o caso anterior. O valor de tensão está agora dentro de uma determinada proximidade do limite TH2 e o controlador 24 deduz, portanto, a presença de líquido em frente dos eletrodos J20 e J37 e a ausência de líquido em frente do eletrodo remanescente Jn, ou seja, o maior eletrodo dos três. Essa discriminação também é executada considerando-se que, no caso de condições de congelamento ou solidificação parcial do líquido, é possível combinar outras medições de modo a discriminar melhor essa condição, tal como a verificação e a comparação com o estado dos eletrodos adjacentes e/ou de detecção de temperatura. Por fim, o gráfico na parte d) da Figura 26 mostra a condição na qual todos os três eletrodos J4, J21 e J38, estão faceando o líquido L. A diminuição de tensão é evidentemente maior em relação ao caso da parte c) da Figura 26 porque, em adição à medição diferencial e na condição em questão, o total de capacitância elétrica associada aos três eletrodos está no seu valor máximo. O valor de tensão está agora dentro da proximidade determinada do limite TH1, a partir da qual o controlador 24 deduz a presença de líquido em frente dos três eletrodos J4, J21 e J38.

[00138] Conforme explicado acima, os mesmos resultados são atingíveis usando-se uma lógica simplificada, ou seja, comparando-se o valor de tensão com os três limites de detecção TH1, TH2 e TH3 sozinhos, como se segue:

[00139] - parte a) da Figura 26: com o valor de tensão quepermanece acima do limite TH3, o controlador 24 deduz a ausência de líquido em frente dos eletrodos J4, J21 e J38;

[00140] - parte b) da Figura 26: com o valor de tensão que está entreo limite TH3 e o limite TH2, o controlador 24 deduz a presença de líquido em frente do menor eletrodo dos três;

[00141] - parte c) da Figura 26: com o valor de tensão que está entreo limite TH2 e o limite TH1, o controlador 24 deduz a presença de líquido em frente dos eletrodos J20 e J37 e a ausência de líquido em frente do eletrodo remanescente Jn; e

[00142] - parte d) da Figura 26: com o valor de tensão que aumentaabaixo do limite TH1, o controlador 24 deduz a presença de líquido em frente dos três eletrodos J4, J21 e J38.

[00143] Por meio da varredura das entradas IN utilizando-se um dos modos exemplificados acima, o controlador 24 é capaz de identificar a transição de líquido/ar. No caso específico da Figura 25, portanto, o controlador 24 pode deduzir a presença da transição de líquido/ar entre os eletrodos J37 e J38, identificando desse modo o nível de líquido no tanque 1.

[00144] A partir da descrição acima, torna-se evidente como o tipo de solução proposta é extremamente flexível em relação aos possíveis comprimentos necessários para o sensor de nível. Em outras palavras, com um dado controlador 24 e com o mesmo número de entradas analógicas IN (ou com um número ligeiramente maior de entradas IN, conforme descrito aqui posteriormente) é possível produzir sensores de nível com diferentes comprimentos, por meio do uso de eletrodos individuais J para detecção ou de dois eletrodos em paralelo J, ou até mesmo de três eletrodos J em paralelo e assim por diante.

[00145] Por exemplo, posicionando-se vinte eletrodos individuais J de 2 mm de altura, a uma distância de 2 mm um do outro, uma área de 78 mm é obtida, a qual é sensível à medição do nível ((20 eletrodos + 19 espaços entre os mesmos) 2 mm). Quando é necessário aumentar o comprimento da área sensível (medição dos níveis maiores), mantendo a mesma resolução de medição, é possível usar dois eletrodos em paralelo, ou três e ainda assim manter o mesmo controlador 24.

[00146] De maneira preferida, na presença dos primeiros eletrodos de detecção conectados em conjunto a eletrodos de detecção adicionais, é preferível que as localizações físicas dos vários subconjuntos de eletrodos estejam os mais distantes umas das outras, de modo a aumentar a diferença de sinal e consequentemente, a qualidade das informações de nível. Por essa razão, em uma modalidade preferida, se uma variedade de grupos de eletrodos de detecção conectados em conjunto for provida, os eletrodos de cada grupo formarão subconjuntos dispostos respectivos em sequência ao longo do eixo geométrico de detecção do sensor, como torna-se aparente, por exemplo, nas Figuras 23 e 24. Em geral e com referência, por exemplo, à Figura 24, uma regra pode ser aplicada, na qual um dado número y (por exemplo, 17 eletrodos) de primeiros eletrodos (J4-J20) em paralelo com os segundos eletrodos (J21 -J37), entre cada primeiro eletrodo e o segundo eletrodo correspondente, y-1 eletrodos serão interpostos (por exemplo, 16 eletrodos).

[00147] Graças à tipologia construtiva descrita, também é possível ter diferentes sensibilidades para as leituras de nível. Isso pode ser obtido, no estágio de produção da parte 20a do suporte dos eletrodos correspondentes J, posicionando-se os próprios eletrodos em uma distância de centro a centro igual à resolução desejada. Também é possível prover pelo menos duas resoluções de medição diferenciadas sobre a porção sensível 20b do sensor, particularmente, pelo menos uma resolução de medição maior e uma resolução de medição menor, em uma área baixa e em uma área alta da porção 20b ou vice-versa. Neste caso, os eletrodos na área baixa da porção 20b estarão mais próximos uns dos outros em relação aos eletrodos presentes na área alta ou vice-versa. A distância mínima entre dois eletrodos pode ser, por exemplo, igual a 1 mm. Portanto, torna-se evidente que as dimensões dos eletrodos definem a quantidade de capacitância elétrica mensurável pelos componentes eletrônicos de controle, para que um eletrodo de maior magnitude forneça desse modo uma dinâmica ou valor maior.

[00148] Os eletrodos J são preferidamente (mas não necessariamente) iguais entre si e podem ser, por exemplo, produzidos com dimensões de 20 mm (comprimento) x 2 mm (altura) e acomodados a uma distância de 2 mm a um do outro; para os sensores de nível menor que 100 ou se for necessário aumentar a resolução em uma área da porção sensível do sensor, é possível diminuir o tamanho dos eletrodos e, portanto, reduzir também a distância entre eles, de modo a obter uma maior resolução de medição. Nesses casos, os eletrodos podem ter, por exemplo, dimensões de 15 mm (comprimento) x 1 mm (altura) e podem ser acomodados com 1 mm de distância entre eles. Para maximizar a dinâmica de medição correspondente ao líquido, por exemplo, em relação ao líquido AdBlue considerado aqui (ou outra solução com ureia ou outro agente redutor), também é preferível dimensionar os eletrodos, para qualquer valor de seu comprimento, para que a altura de um eletrodo seja igual à distância entre dois eletrodos contíguos.

[00149] As Figuras 27 e 28 representam, com vistas similares àquela da Figura 24, outros arranjos possíveis, os quais incluem três grupos de eletrodos J em paralelo. No caso da Figura 27, os dois eletrodos terminais ilustrados do conjunto ou os eletrodos J1 e Jn, não estão conectados em paralelo com os outros eletrodos e constituem eletrodos de referência, respectivamente, da condição de presença e ausência de líquido ou vice-versa, cuja função é preferidamente programável ou predeterminado, por exemplo, de modo a permitir a montagem do sensor 10 no tanque 1 nas duas condições das Figuras 1 e 2.

[00150] A Figura 27 ilustra a configuração, em parte similar àquela da Figura 24, onde o conjunto de eletrodos inclui três subconjuntos dos primeiro, segundo e terceiro eletrodos de detecção conectados em conjunto (em paralelo) entre si, os subconjuntos estando, no entanto, separados dos eletrodos individuais. Os primeiros eletrodos vão do eletrodo J2 até o eletrodo J17, os segundos eletrodos vão do eletrodo J19 até o eletrodo J34 e os terceiros eletrodos vão do eletrodo J36 até o eletrodo J51. Neste exemplo, os eletrodos intermediários J18 e J35 são, independentes e estão interpostos entre os supracitados três subconjuntos de eletrodos. Em particular, o eletrodo unitário J18 está interposto entre o primeiro subconjunto (J2-J17) e o segundo subconjunto (J19-J34), enquanto o eletrodo unitário J35 está interposto entre o dito segundo subconjunto e o terceiro subconjunto (J36-J51).

[00151] Os eletrodos intermediários J18 e J35 permitem uma distinção mais clara entre os subconjuntos de eletrodos conectados em conjunto, em particular, de modo a detectar condições ou estados particulares do líquido ou de outro meio submetido à detecção (tal como um estado de solidificação ou congelamento parcial do líquido ou do meio), particularmente, uma distinção mais precisa e/ou clara durante a detecção das transições de "líquido - o ar ou o gás" e/ou "líquido - o ar ou o gás - sólido ou gelo". Para esse fim, é considerado que os eletrodos interpostos J18 e J35 permitem uma determinação mais rápida de quais e/ou como vários subconjuntos ou partes deles estão faceando o meio (ou então, não estão faceando), e podem em seguida identificar, mais rapidamente, as áreas de incerteza nas quais medições mais precisas podem ser executadas ou nas quais a detecção da zona de transições entre dois eletrodos adjacentes pode ser feita, por exemplo, para a detecção da zona de transição de "líquido para ar", conforme previamente indicado.

[00152] A presença dos eletrodos intermediários independentestambém é útil para melhorar a discriminação dos valores em relação aos limites de referência mencionados acima (tal como os TH1, TH2, TH3 e/ou os limites "secos"), em particular, no caso de uma alta número de subconjuntos de eletrodos em conjunto (em paralelo). No caso de vários subconjuntos, de fato, vários limites de referência estarão presentes, os quais estão mais próximos uns dos outros; por exemplo, no caso em que é preferível, por razões de custo, o uso de um conversor analógico- digital ADC com resolução inferior (por exemplo, 8 bits ao invés de 10 ou 12 bits); a presença do dito eletrodo independente J18, J35 permite uma detecção mais clara e/ou mais determinada, de forma análoga àquela descrita em referência ao gráfico b) da Figura 26, onde apenas o limite TH3 é considerado.

[00153] A Figura 28 é essencialmente similar à Figura 27, distinguindo-se pelo fato de que os eletrodos intermediários J18 e J35 não são individuais, mas paralelos um ao outro e conectados à mesma entrada IN. Uma configuração desse tipo pode ser útil para limitar o número de conexões com os eletrodos intermediários providos, garantindo ao mesmo tempo uma boa distinção dos dois limites (tal como os limites TH1 e TH2) associados à mesma entrada IN.

[00154] Com referência às configurações exemplares descritas nas Figuras 27 e 28 e considerando-se um maior número de subconjuntos ou grupos de eletrodos conectados em conjunto (por exemplo, igual ou maior que cinco subconjuntos), mais eletrodos intermediários podem ser então providos, individualmente conectados ou unidos em pares paralelos.

[00155] A Figura 29 ilustra alguns dos componentes do circuito usados em uma possível modalidade prática da invenção. A parte a) da Figura mostra o microcontrolador 24 usado, neste caso, o microcontrolador mencionado acima PIC16F1517 da empresa Microchip Technology Inc, com indicações das suas entradas e saídas correspondentes. A parte b) da Figura mostra os eletrodos J, o que, neste caso, compreende eletrodos J1-J17 conectados em uma configuração unitária às respectivas entradas do microcontrolador 24, bem como os eletrodos J18 - J27 conectados às respectivas entradas do microcontrolador 24 em conjunto ou em paralelo com eletrodo J28 - J37. Vale observar, sobre a conexão entre cada um dos eletrodos J1-J27 e a entrada correspondente do microcontrolador 24, a resistência de filtro mencionada acima, a qual pode ser possivelmente omitida. A parte c) da Figura 29 ilustra um possível diagrama de circuito de um sensor de temperatura utilizável no dispositivo de acordo com a invenção, tal como, por exemplo, o sensor de temperatura 26 e/ou 27 da Figura 7, enquanto a parte d) da Figura ilustra uma possível porta de comunicação ou conector elétrico que pertence ao arranjo de circuito 23 da Figura 7, utilizável, por exemplo, para programar e/ou calibrar o sensor de nível na etapa de produção. Obviamente que o arranjo de circuito 23 também inclui um estágio de suprimento de energia, não mostrado, como é produzível de acordo com as técnicas conhecidas per se.

[00156] Devido à sua natureza de ter elementos de detecção distintos, o sensor, de acordo com a invenção, é capaz de executar medições de nível em uma ampla faixa de situações, as quais ocorrem, por exemplo, nos sistemas SCR. Uma primeira situação típica e previamente descrita, é aquela em que o líquido contido no tanque está inteiramente no estado fluido. Uma segunda situação é aquela em que o tanque é operado sob condições de baixas temperaturas, tal como para produzir o congelamento total do líquido presente no tanque. Também neste caso, o sensor 10 é perfeitamente capaz de reconhecer os eletrodos que faceiam a massa congelada e desse modo, calcular a sua altura. Uma terceira situação é aquela em que o tanque contém uma parte predominantemente líquida, na qual partes congeladas boiam ou estão imersas ("efeito iceberg"). Também neste caso, a medição de nível feita pelo sensor 10 pode ocorrer nas modalidades já descritas acima, visto que a presença de partes congeladas não afeta a operação do sensor 10 ou o cálculo do nível. Considerações similares se aplicam ao caso em que existe uma transição direta entre líquido e gelo.

[00157] O sensor 10 também é capaz de executar detecções em situações mistas, quando o sistema de líquido - gelo está congelando ou em degelo. Um caso desse tipo é ilustrado de maneira esquemática na Figura 30, onde na parte superior do tanque 1, há líquido congelado, indicado por I, para formar uma "calota" parcial ou total; na parte inferior do tanque 1, em uma maior temperatura, o conteúdo L do tanque já está na forma líquida e entre a parte sólida I e a parte líquida L, existe ar, indicado por A, ou um vácuo. Essa condição pode surgir, por exemplo, no caso de uso do líquido L contido no tanque antes que ele congele completamente ou depois que ele tiver efetuado o degelo parcial do conteúdo do tanque por meio de um aquecedor. Nesse caso, uma zona vazia intermediária ou com ar entre o líquido e o gelo essencialmente corresponde à parte do líquido usado. De acordo com um aspecto da invenção, em uma condição desse tipo, é vantajoso detectar o nível do líquido de modo a evitar o seu uso total, ou seja, de modo a deixar pelo menos uma parte do líquido no tanque, por razões que serão explicadas posteriormente.

[00158] Na condição do tipo exemplificado, os componentes eletrônicos de controle do sensor 10 são capazes de identificar corretamente a presença de um ou mais eletrodos (J4, J20) que faceiam o líquido L, seguida pela presença de um ou mais eletrodos (J21, J37) que faceiam o ar A, seguida, por sua vez, por um ou mais eletrodos (J38, Jn0) que faceiam o gelo. De maneira vantajosa, em uma situação desse tipo, os componentes eletrônicos de controle do sensor de acordo com a invenção são capazes de definir tanto a quantidade/nível do teor de líquido L, importante porque é a parte diretamente utilizável no momento pelo sistema SCR, quanto a quantidade total de líquido (L+I) presente no tanque, importante para o planejamento de reenchimento do tanque 1. Uma lógica de controle possível, que é utilizável para a detecção do assim chamado "efeito igloo" (presença de uma camada de ar coberta por uma camada de gelo) pode ser a seguinte:

[00159] - apenas todos os eletrodos de detecção que estão "secos",ou seja, faceando o ar, são considerados;

[00160] - as informações obtidas sobre um número (por exemplo, 3)de eletrodos sucessivos a um eletrodo considerado seco são avaliadas (eletrodos sucessivos significando aqueles acima do eletrodo considerado seco, no caso da montagem do sensor a partir do lado inferior ou abaixo do eletrodo considerado seco, no caso da montagem do sensor a partir de cima);

[00161] - verificar, se acima de um eletrodo "seco" há um eletrodo -entre os supracitados eletrodos sucessivos - o qual está faceando o líquido; para esse fim, em uma modalidade preferida, a diferença pode ser calculada entre as medições executadas sobre os ditos eletrodos sucessivos e o eletrodo considerado "seco", comparando os três resultados individuais com os limites absolutos definidos no estágio de projeto. Se pelo menos uma dessas diferenças coincidir ou estiver dentro da proximidade determinada do limite definido, a presença do "igloo efeito" será determinada.

[00162] Também é possível que, começando pela situação do tipo mostrado na Figura 30, um reenchimento do tanque seja executado, introduzindo desse modo uma parte do líquido L, a qual poderia ser bloqueada por pela calota de gelo I ainda presente no tanque 1. De acordo com os princípios estabelecidos acima, também neste caso, o sensor de acordo com a invenção é claramente capaz de detectar o aumento no nível total de líquido presente no tanque 1. Novamente com referência às situações do tipo representado na Figura 30, será compreendido que, se necessário, os componentes eletrônicos do sensor 10 podem ser programados para executar detecções subsequentes, espaçadas entre si por um determinado período de tempo (por exemplo, 2 minutos), de modo a verificar o curso progressivo de derretimento da calota de gelo I.

[00163] Conforme já indicado, os componentes eletrônicos do sensor, assunto da invenção, são inicializados e calibrados durante o estágio de produção, com a armazenagem do software e das variáveis correspondentes, o que inclui um ou mais dos limites de referência dependentes da física configuração do sensor - sistema de tanque, cujos limites mínimos são representativos da condição de um eletrodo ou de um grupo de eletrodos que não faceia o fluido. O limite mínimo para o caso oposto (líquido que faceia um eletrodo) pode ser predefinido por meio de experimentação e/ou possivelmente definido por meio de outro teste com a parte sensível 11 do sensor completamente imersa no líquido. No caso em que o sensor 10 provê eletrodos em paralelo, os limites intermediários também são definidos incluindo-seexperimentalmente o limite mínimo e o limite máximo.

[00164] As informações de temperatura podem ser obtidas através do sensor 27 e/ou 26 e podem ser usadas pelos componentes eletrônicos 23 para reconhecer a situação do tanque do sistema, por exemplo, para deduzir a condição de congelamento do líquido e ativar um aquecedor correspondente, e/ou para compensar matematicamente as informações sobre a medição de nível, particularmente, no caso de aplicações em temperaturas críticas, onde o uso da medição diferencial com o eletrodo de referência pode não ser suficiente para garantir a compensação do erro.

[00165] Deve ser observado que, de modo a causar o derretimento, por meio de um aquecedor, de alguns líquidos congelados, tal como o aditivo AdBlue considerado aqui, de qualquer forma é necessário que uma parte do líquido derretido esteja presente no tanque, para que o aquecedor possa continuar aquecendo o líquido e transmitindo calor para a massa congelada. Na aplicação a um sistema SCR, quando o motor do veículo é iniciado, nele ocorre uma remoção de aditivo e isso não é particularmente problemático, contanto que uma determinada quantidade do aditivo aquecido ainda permaneça no tanque, aditivo esse que pode chegar até a massa congelada em virtude do movimento do veículo e da agitação consequente do líquido quente no tanque 1. Se, por outro lado, a remoção inicial do aditivo determinar o esvaziamento de todo o líquido residual do conteúdo do tanque, o efeito de derretimento será interrompido. Por essa razão, em uma modalidade preferida, o sensor de acordo com a invenção pode ser disposto, por exemplo, no nível do software, para detectar o nível do líquido derretido, de modo a garantir a presença de um nível mínimo, suficiente para que o efeito de derretimento não seja interrompido; para esse fim, o sensor 10 pode enviar um sinal ou dado adequado, por exemplo, utilizável pelos componentes eletrônicos do veículo e/ou para alertas relevantes.

[00166] Será compreendido, obviamente, que com o sensor, assunto da invenção, o derretimento progressivo da massa congelada de líquido também é facilmente detectável, à medida que o derretimento avança gradualmente. O sensor 10 é, obviamente, capaz de operar durante o aquecimento e/ou degelo do líquido ou de outro meio submetido à detecção de nível, bem como no curso de seu possível congelamento.

[00167] O sensor 10 está interligado com um sistema de controle externo, tal como uma unidade de controle do sistema SCR, por meio do conector 12b. Para essa finalidade, os componentes eletrônicos de controle 23 do sensor são dispostos para a transmissão de dados, de maneira preferida, em um formato em série, de maneira mais preferida, por meio de uma interface e/ou um protocolo SENT (Single Edge Nibble Transmission). Os sinais enviados também podem compreender, em adição às informações representativas do nível do meio submetido à detecção, informações representativas de pelo menos um dentre a temperatura do meio ou do ar presente no tanque, a presença da condição de congelamento ou solidificação de pelo menos parte do meio submetido à detecção, a presença de uma condição de função anormal, um sinal de alerta e/ou status.

[00168] A partir da descrição acima, chega-se à dedução de como a operação do sensor de nível descrito aqui é essencialmente independente da constante dielétrica do meio que está sendo medido. O elemento sensível representado pelo conjunto de eletrodos é capaz de executar a medição de nível mesmo se ele estiver completamente isolado do líquido, garantindo desse modo a sua proteção contra o contato com líquidos agressivos, tal como AdBlue ou a ureia, e conferindo uma boa robustez mecânica para a estrutura do sensor. Tendo esse fato em perspectiva, a espessura da parede do invólucro 16, em particular, na área que faceia os eletrodos J, pode estar indicativamente compreendida entre 0,1 e 5 mm, de maneira preferida, entre 0,6 e 1 mm, de maneira ainda mais preferida, cerca de 0,8 mm; conforme já mencionado, o invólucro pode ser substituído pela sobremoldagem direta do material plástico no elemento sensível, ou por uma parede genérica de isolamento dos eletrodos J, com espessura similar àquela indicada.

[00169] O sensor descrito aqui pode ter qualquer comprimento e, portanto, ele é facilmente adaptável a qualquer reservatório. Um problema presente na aplicação dos sensores de nível é exatamente aquele representado pelo comprimento do sensor ou pela altura do nível que deve ser medido, a qual é uma variável dependente da instalação do tanque. Nesse contexto, a invenção permite:

[00170] - o uso de eletrônicos padronizados ou um número mínimopossível de componentes, com um microcontrolador que, para o mesmo ou quase o mesmo número de entradas, pode gerenciar uma grande série de comprimentos devido à conexão possível em conjunto ou em paralelo de múltiplos subconjuntos de eletrodos;

[00171] - o uso de um modelo de circuito altamente flexível para osvários possíveis comprimentos necessários para o sensor ou para manter o mesmo microcontrolador com o mesmo número de entradas mesmo para sensores de nível com comprimentos diferentes. Conforme já mencionado, por exemplo, dispondo-se 20 eletrodos de 2 mm de altura a uma distância de 2 mm um do outro, uma área sensível de 78 mm para a medição do comprimento é obtida, ou 78 mm de uma área sensível para um grupo de primeiros eletrodos; quando for necessária aumentar o comprimento da área sensível, é possível usar o mesmo número de entradas por meio da provisão de segundos eletrodos em paralelo ao primeiro, sendo desse modo possível manter o mesmo microcontrolador, tanto por razões de curso quanto em termos de projeto. A título de exemplo não limitante, é teoricamente possível atingir comprimentos próximos a 780 mm, com dez subconjuntos de eletrodos. Para tais comprimentos longos, também é possível reduzir o número de subconjuntos de eletrodos, no caso em que uma sensitividade ou resolução de medição mais baixa for aceitável, pelo menos em determinadas partes ou níveis do sensor. Para esse fim, conforme já mencionado, é possível, por exemplo, aumentar a distância entre os eletrodos nas áreas onde a precisão da medição é menos significativa (tal como um nível próximo ao tanque cheio) ou, ao contrário, para diminuir essa distância com o intuito de ter uma maior resolução nas áreas consideradas mais críticas (por exemplo, próximo ao nível mínimo do tanque).

[00172] Em várias modalidades previamente descritas, a montagem do sensor 10 na parede inferior do tanque foi considerada para que o eletrodo indicado por J1 representasse o menor eletrodo dentro do próprio tanque. Obviamente que, conforme explicado, a montagem do sensor também pode ocorrer na parede superior do tanque, em cujo caso - com referência aos exemplos ilustrados - o eletrodo J1 será aquele próximo à extremidade distal da porção 20b do suporte 20 e o eletrodo Jn será aquele próximo à extremidade proximal da dita porção 20b. Obviamente que o software de controle será disposto de modo a permitir a detecção de nível de acordo com o ponto de instalação do sensor, como forma de outra vantagem da flexibilidade de uso.

[00173] A partir da descrição acima, as características da presenteinvenção tornam-se claras, assim como as suas vantagens, representadas principalmente pela simplicidade da produção do sensor de nível proposto em função de seu baixo custo, da sua precisão e confiabilidade, e da sua alta flexibilidade de uso e configuração.

[00174] Será evidente para uma pessoa versada na técnica que numerosas variantes são possíveis para os dispositivos e métodos descritos como um exemplo, sem que se fuja do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.

[00175] De acordo com possíveis variantes de modalidades ou aplicações, o sensor de nível, assunto da invenção pode ser disposto fora do reservatório ou do tanque que contém o meio submetido à detecção (ou seja, em uma parede externa ou em uma base formada nessa parede externa do reservatório ou do tanque), com o conjunto de eletrodos J se apoiando contra uma parede desse reservatório, com a possível interposição do gel G ou similares. Neste caso, a supracitada parede do reservatório está configurada de maneira adequado em termos de material e espessura, de modo a criar a camada que isola eletricamente os eletrodos J em relação ao lado interno do reservatório 1. Uma possível modalidade é ilustrada na Figura 31, na qual o invólucro do corpo do sensor 10a é, neste caso, um invólucro aberto na lateral 16', para que a parte frontal da porção 20b do suporte e, portanto, os eletrodos J estejam faceando e/ou apoiados contra uma respectiva porção 16" de uma parede lateral 6 do tanque 1; no exemplo, essa porção 16", que, neste caso, cria a camada de isolamento que isola eletricamente os eletrodos J em relação ao lado interno do tanque 1, é estreitada em relação ao resto da parede 6, por exemplo, com uma espessura entre os valores já mencionados 0,1 e 5 mm.

[00176] De acordo com outras variantes de modalidade, o invólucro 16 e pelo menos parte das características correspondentes previamente descritas podem ser incluídos em pelo menos uma parte integrada ou associada ao reservatório ou tanque. Conforme já mencionado, os eletrodos poderiam ser associados diretamente com uma parede ou porção da parede do tanque (por exemplo, a porção 16" da Figura 31), o que, neste caso, constituiria tanto o substrato para os eletrodos J quanto a camada de isolamento em relação ao conteúdo do tanque.

[00177] A presente invenção foi descrita com referência particular à detecção do nível de um meio líquido, particularmente, um aditivo à base de ureia, mas conforme já mencionado, o sensor descrito também pode ser usado em combinação com diferentes substâncias e materiais, e também pode ser potencialmente submetido à solidificação por razões que não seja o congelamento (por exemplo, uma massa de um material em pó ou similares, na qual uma parte está compactada ou solidificada, por exemplo, devido à umidade excessiva).

Claims

1. Sensor de nível para detecção do nível de um meio contido em um reservatório (1), o sensor (10) compreendendo:um conjunto de elementos capacitivos projetado para ser associado ao reservatório (1), em particular, para se estender de acordo com um eixo geométrico de detecção (X) do nível do meio (L), o conjunto de elementos capacitivos compreendendo uma pluralidade de eletrodos (J1-Jn), em particular, sobre uma face de um substrato eletricamente isolante (20) que possui um formato geralmente alongado, os eletrodos (J1-Jn) estando espaçados uns dos outros, em particular, ao longo do eixo geométrico de detecção (X) e sendo essencialmente coplanares entre si;pelo menos uma camada de isolamento (16; 16") para isolar eletricamente os eletrodos (J1-Jn) em relação ao lado interno do reservatório (1),um controlador (24) que possui uma pluralidade de entradas (IN1-INn),em que cada elemento capacitivo compreende um grupo de eletrodos conectados em comum uns aos outros (J4, J21, J38; J20, J37, Jn), particularmente em paralelo, o grupo de eletrodos (J4, J21, J38; J20, J37, Jn) estando conectado a uma respectiva entrada (IN) da pluralidade de entradas (IN1-INn),em que o controlador (24) é preconcebido para a discriminação de um valor de capacitância elétrica associado com cada eletrodo (J1-Jn) para deduzir o nível do meio (L) presente no reservatório (1),em que os eletrodos dos respectivos grupos formam, sobre o substrato isolante (20), respectivos subconjuntos de eletrodos (J4-J20; J21-J37; J38-Jn) dispostos em uma sequência ao longo de um eixo geométrico de detecção (X), caracterizado pelo fato de que um dado número y de primeiros eletrodos (J4-J20) conectados em paralelo aos segundos eletrodos (J21-J37), entre cada primeiro eletrodo e o segundo eletrodo correspondente, y-1 eletrodos são interpostos.

2. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada elemento capacitivo consiste em um grupo de eletrodos conectados em comum uns aos outros (J4, J21, J38; J20, J37, Jn), particularmente em paralelo, de modo que cada grupo de eletrodos componha uma armadura de um capacitor virtual, cuja outra armadura é criada pelo meio contido no reservatório e em que a camada de isolamento (16; 16") compõe o material dielétrico entre as armaduras do supracitado capacitor virtual,e em que o controlador (24) foi preconcebido para a execução de uma amostragem sequencial dos valores de capacitância elétrica presente nas entradas (IN1-IN) e discriminando desse modo um valor de capacitância elétrica associado a cada eletrodo para a dedução do nível do meio (L) presente no reservatório (1).

3. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada eletrodo (J1-Jn) é capaz de atingir pelo menos:- uma primeira configuração ou estrutura capacitiva que possui um primeiro valor de capacitância elétrica quando o eletrodo (J1- Jn) faceia o meio (L), ou quando o nível do meio (L) no reservatório (1) for igual ou maior do que o eletrodo (J1-Jn), e- uma segunda configuração ou estrutura capacitiva que possui um segundo valor de capacitância elétrica quando o eletrodo (J1- Jn) não faceia o meio (L), ou quando o nível do meio (L) no reservatório (1) está abaixo do eletrodo (J1-Jn).

4. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (24) é preconcebido para a discriminação do valor de capacitância elétrica associado com cada eletrodo (J1-Jn) a partir de pelo menos um primeiro e um segundo valor de capacitância elétrica, para identificar uma transição entre o meio e o ar ou o gás no reservatório (1), o qual representa o nível do meio (L).

5. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de quecom cada entrada (IN) da pluralidade de entradas (IN1-INn), um circuito, que inclui um comutador controlável (SS) e um capacitor (CHOLD), está operativamente associado, o comutador controlável (SS) sendo comutável entre uma primeira posição, na qual o capacitor (CHOLD) está conectado a uma fonte de tensão (VDD), e uma segunda posição, na qual o capacitor (CHOLD) está conectado ao respectivo grupo de eletrodos (J1-Jn), eo controlador (24) é configurado para comutar o comutador (SS) a partir da primeira posição para a segunda posição, de modo a descarregar o capacitor (CHOLD) de uma maneira proporcional ao valor de capacitância elétrica associado ao grupo de eletrodos (J4, J21, J38; J20, J37, Jn).

6. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de quecom cada entrada (IN) da pluralidade de entradas (IN1-INn), um circuito, que inclui um comutador controlável (SS) e um capacitor (CHOLD), está operativamente associado, o comutador controlável (SS) sendo comutável entre uma primeira posição, na qual o capacitor (CHOLD) está conectado a uma fonte de tensão (VDD), e uma segunda posição, na qual o capacitor (CHOLD) está conectado ao respectivo grupo de eletrodos (J1-Jn), eo controlador (24) é configurado para comutar o comutador (SS) a partir da primeira posição para a segunda posição, de modo a descarregar o capacitor (CHOLD) de uma maneira proporcional ao valor de capacitância elétrica associado ao grupo de eletrodos (J4, J21, J38; J20, J37, Jn) correspondente.

7. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o controlador (24) possui:um circuito de medição, para determinar uma tensão na dita entrada (IN) com o comutador (SS) na segunda posição, eum circuito de comparação, para comparar a tensão determinada na dita entrada (IN) com pelo menos um limite de referência correspondente (THD, TH1, TH2, TH3), para deduzir se o meio (L) faceia ou não faceia um eletrodo do grupo de eletrodos (J4, J21, J38; J20, J37, Jn).

8. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de quecada grupo de eletrodos compreende pelo menos um primeiro eletrodo (J4) e um segundo eletrodo (J21) conectados em paralelo um ao outro, eo circuito de comparação é preconcebido para comparar a tensão determinada na dita entrada (IN) com pelo menos dois limites de referência correspondentes, de modo a deduzir se o meio (L) faceia ou não faceia o primeiro eletrodo (J4) e/ou o segundo eletrodo (J21).

9. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de queos limites de referência (THD, TH1, TH2, TH3; TH1, TH2, TH3) são de um número correspondente ao número de eletrodos de um dito grupo aumentado em um, ou então de um número correspondente ao número de eletrodos de um dito grupo, eo circuito de comparação é preconcebido para comparar a tensão determinada na dita entrada (IN) com cada um dos limites de referência, para deduzir se cada um dos eletrodos (J4, J21, J38) do dito grupo faceia ou não faceia o meio (L).

10. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de quea tensão determinada na dita entrada (IN) é uma tensão diferencial, o circuito de medição sendo preconcebidos para calcular a diferença entre o valor de tensão detectado na dita entrada (IN) e o valor de tensão detectado em uma entrada (IN1) da pluralidade de entradas (IN1-INn), o qual está conectado a pelo menos um eletrodo de referência (J1), eo circuito de comparação é preconcebido para comparar o valor diferencial de tensão com o dito limite de referência ou com cada um dos ditos limites de referência (THD, TH1, TH2, TH3; TH1, TH2, TH3).

11. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção de um substrato eletricamente isolante (20) se apoia contra a camada de isolamento (16; 16") em uma face do mesmo provida com a pluralidade de eletrodos (J1-Jn).

12. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que entre a camada de isolamento (16; 16") e a face de um substrato eletricamente isolante (20), contendo a pluralidade de eletrodos (J1-Jn), um material de enchimento (G) está presente (G), o material de enchimento (G) sendo disposto entre a camada de isolamento (16; 16") e a dita face e/ou a frente dos eletrodos (J).

13. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de elementos capacitivos está contido em um invólucro (16), o qual é eletricamente isolante e à prova de fluidos, definindo pelo menos uma dita camada de isolamento e configurado para ser disposto dentro do reservatório (1) de acordo com o eixo geométrico de detecção (X), o invólucro sendo de maneira preferida, um invólucro (16) definindo uma respectiva cavidade (H) para a inserção do substrato eletricamente isolante (20) que contém os eletrodos (J1-Jn), ou então sendo um invólucro moldado sobre pelo menos uma parte do substrato eletricamente isolante (20) que contém os eletrodos (J1-Jn).

14. Sensor de nível, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um dentre:- um corpo de sensor (10a) definindo uma porção de conexão (14) configurada para uma acoplagem vedada em uma respectiva abertura de montagem (5) do reservatório (1);- um corpo de sensor (10a) pelo menos parcialmente formado por um material termoplástico moldável;- um corpo de sensor (10a) definindo uma cavidade (H) para o recebimento de um substrato eletricamente isolante (20), a cavidade (H) possuindo elementos para guiar e/ou posicionar (12c, 16a) osubstrato (20);- um corpo de sensor (10a) que possui um conector (12a) com terminais elétricos (21), no qual um substrato eletricamente isolante (20) possui contatos elétricos (22) configurados para o acoplamento ou inserção elástica com os terminais (21) do conector (12a);- um corpo de sensor (10a) que possui elementos de posicionamento (16a) configurados para empurrar pelo menos uma porção (20b) de um material eletricamente isolante (20) que contém os eletrodos (J1-Jn) em direção à camada de isolamento (16; 16");- um corpo de sensor (10a) que possui um arranjo de acoplamento (12d) preconcebido para uma rápida acoplagem a uma parede (2, 4) do reservatório (1);- um corpo de sensor (10a) que possui uma extremidade distal preconcebida para uma acoplagem liberável com uma parede do reservatório (1).

15. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato eletricamente isolante (20) que contém os eletrodos (J1-Jn):- possui uma primeira porção (20b) que contém a pluralidade de eletrodos (J1-Jn) e uma segunda porção (20a) que contém um arranjo de circuito (23) incluindo o controlador (24) sobre o substrato, de maneira preferida, sendo provido com trilhos eletricamente condutivos (25) para a conexão elétrica dos eletrodos (J1-Jn), e/ou- possui pelo menos um sensor de temperatura (26, 27) associado ao mesmo, e/ou- possui uma extremidade distal, a qual está espaçada de uma extremidade distal de um invólucro correspondente (16), particularmente para compensar possíveis expansões, e/ou- possui pelo menos um eletrodo de referência (J1) associado ao mesmo, em pelo menos uma dentre uma porção da extremidade distal do mesmo e uma porção da extremidade proximal do mesmo, e/ou- possui uma pluralidade de eletrodos de referência (J1, Jn; J18, J35) associada ao mesmo, de modo que pelo menos dois eletrodos de referência (J1, Jn) cada um em uma respectiva extremidade de um conjunto da pluralidade de eletrodos (J1-Jn), ou então os eletrodos de referência (J18, J35) sejam interpostos com subconjuntos de eletrodos de detecção (J2-J37; J19-J34, J36-Jn), e/ou- possui uma pluralidade de eletrodos de referência associada ao mesmo (J1, J18, J35, Jn), cada um conectado a uma respectiva entrada (IN) do controlador (24) ou então pelo menos alguns dos quais estando conectados em paralelo (J18, J35) à mesma entrada (IN) do controlador (24), e/ou- possui primeiros eletrodos da pluralidade de eletrodos (J1- Jn), os quais estão mais próximos uns dos outros na direção de um eixo geométrico de detecção (X) em comparação com os segundos eletrodos da pluralidade de eletrodos (J1-Jn), os primeiros eletrodos determinando uma maior resolução de medição de nível que aquela determinada pelos segundos eletrodos.

16. Sensor de nível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (24) é preconcebido para a detecção de uma ou mais das seguintes condições:- o meio (L) contido no reservatório (1) está inteiramente no estado fluido;- o meio (L) contido no reservatório (1) passou inteiramente de um estado fluido para um estado sólido ou congelado;- o meio (L) contido no reservatório (1) possui uma parte fluida predominante, na qual as partes do meio estão boiando ou submersas, as quais estão no estado sólido ou congelado ("efeito de iceberg");- o meio (L) contido no reservatório (1) está na fase de passagem a partir de um estado fluido para um estado sólido ou vice- versa, tal como o congelamento ou degelo;- o meio (L) contido no reservatório (1) inclui pelo menos uma parte em um estado sólido ou congelado (I) e uma segunda parte em um estado fluido ou líquido (L), com uma camada (A) de ar ou gás estando interposta entre a primeira parte (I) e a segunda parte (L) ("efeito de igloo");- o meio (L) contido no reservatório (1) compreende pelo menos uma parte em um estado sólido ou congelado, com uma parte acima de um estado fluido ou líquido.

17. Método para controlar um sensor de nível de um meio (L) contido em um reservatório (1), o sensor possuindo uma pluralidade de eletrodos disposta de acordo com um conjunto (J1-Jn), que se estende de acordo com um eixo geométrico de detecção (X) do nível do meio (L), compreendendo as etapas para:i) obter sinais elétricos por meio dos primeiros eletrodos (J21, J37), os quais não faceiam o meio (L);ii) obter sinais elétricos por meio de uma variedade de segundos eletrodos (J38, Jn), os quais estão acima de um primeiro eletrodo considerado (J37);caracterizado por:iii) verificar se, acima do primeiro eletrodo considerado (J37), pelo menos um eletrodo que faceia o meio (L) está presente, dentre os supracitados segundos eletrodos (J38, Jn), e deduzir desse modo que o meio (L) contido no reservatório (1) compreende pelo menos uma parte no estado sólido ou congelado (I), o qual está acima de uma camada de ar ou gás (A),em que a etapa iii) compreende:- calcular a diferença entre os valores de sinais elétricos obtidos por meio dos ditos segundos eletrodos (J38, Jn) e o valor do sinal elétrico obtido por meio do primeiro eletrodo considerado (J37), e comparar os resultados unitários com pelo menos um limite definido, e- se pelo menos uma das diferenças coincidir ou estiver dentro de uma determinada proximidade do limite definido, deduzir que o meio (L) contido no reservatório (1) compreende pelo menos uma parte no estado sólido ou congelado (I), a qual está acima de uma camada de ar ou gás (A).

18. Sensor de nível para a detecção do nível de um meio contido em um reservatório (1), o sensor (10) compreendendo:um conjunto de elementos capacitivos projetado para ser associado ao reservatório (1), para se estender de acordo com um eixo geométrico de detecção (X) do nível do meio, o conjunto de elementos capacitivos compreendendo uma pluralidade de eletrodos (J1-Jn) em uma face de um substrato substancialmente isolante (20) que possui uma forma geralmente alongada, os eletrodos (J1-Jn) estandoespaçados distantes um dos outros ao longo do eixo geométrico de detecção (X) e estando essencialmente coplanares uns aos outros, pelo menos uma camada isolante (16; 16”) para isolar os eletrodos eletricamente (J1-Jn) em relação ao interior do reservatório (1), um controlador (23, 24) que possui uma pluralidade de entradas (IN1-IN), o controlador (24) sendo preconcebido para deduzir o nível do meio (L) presente no reservatório (1) com base nos sinais elétricos obtidos,em que cada elemento capacitivo compreende pelo menos um eletrodo unitário (J) e um grupo de eletrodos conectados em comum um ao outro (J4-J21; J38-J20, J37-Jn), em particular, em paralelo, o eletrodo unitário (J) ou o grupo de eletrodos (J4-J21; J38-J20, J37-Jn) sendo conectado a uma respectiva entrada (IN) da pluralidade de entradas (IN1-INn),em que o controlador (23, 24) é predisposto para discriminar um valor da capacitância elétrica associada a cada eletrodo para deduzir o nível do meio presente no reservatório,caracterizado pelo fato de que:- entre a camada de isolamento (16; 16") e a face de um substrato eletricamente isolante (20), contendo a pluralidade de eletrodos (J1-Jn), um material de enchimento (G) está presente, o material de preenchimento (G) sendo disposto entre a camada de isolamento (16; 16") e a dita face e/ou a frente dos eletrodos (J1-Jn), e/ou - o sensor de nível compreende um corpo de sensor (10a) que possui elementos de posicionamento (16a) configurados para empurrar pelo menos uma porção de um material eletricamente isolante (20) que contém os eletrodos (J1-Jn) em direção à camada de isolamento (16; 16"), os elementos de posicionamento (16a) sendo elasticamente produzíveis e/ou deformáveis.

19. Reservatório, em particular, um tanque, caracterizado pelo fato de que é preconcebido para acoplagem com um sensor de nível como definido na reivindicação 1.