FR2601131A1 - Dispositif statique pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide contenu dans un reservoir - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR LA MESURE DU NIVEAU ETOU DU VOLUME D'UN LIQUIDE 3 CONTENU DANS UN RESERVOIR 1. LE DISPOSITIF COMPREND AU MOINS UN CAPTEUR DE PRESSION 30, 40 APTE A MESURER LA PRESSION P REGNANT AU FOND DU RESERVOIR, POUR DELIVRER UN SIGNAL PROPORTIONNEL A LA HAUTEUR DU LIQUIDE CONTENU DANS LE RESERVOIR.
Description
La présente invention concerne le domaine des dispositifs pour la mesure du niveau et/ou volume d'un liquide contenu dans un réservoir.
La présente invention s'applique en particulier à la mesure du niveau et/ou du volume de carburant contenu dans le réservoir d'un véhicule automobile.
On a déjà proposé de nombreux dispositifs permettant de réaliser une telle mesure. La majorité de ces dispositifs comprend un flotteur porté à déplacement pour suivre le niveau du liquide dans le réservoir et un rhéostat dont le curseur est commandé par le flotteur.
Le volume nécessairement non négligeable du flotteur conduit à une impossibilité de jauger les faibles volumes de liquide présents dans le réservoir pour lesquels le flotteur touche au fond du réservoir et les volumes correspondant au réservoir plein pour
lesquels le flotteur touche le plafond du réservoir.
lesquels le flotteur touche le plafond du réservoir.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif qui élimine les inconvénients précités des dispositifs antérieurs.
La présente invention a de plus pour but d'améliorer la fiabilité des dispositifs en supprimant tout organe mobile à savoir notamment le flotteur et le curseur du rhéostat.
Pour cela, la présente invention propose un
dispositif pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un
liquide contenu dans un réservoir qui comprend au moins un
capteur de pression apte à mesurer la pression régnant au
fond du réservoir, pour délivrer un signal proportionnel
à la hauteur de liquide contenu dans le réservoir.
dispositif pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un
liquide contenu dans un réservoir qui comprend au moins un
capteur de pression apte à mesurer la pression régnant au
fond du réservoir, pour délivrer un signal proportionnel
à la hauteur de liquide contenu dans le réservoir.
De préférence, le capteur précité est un capteur de pression différentiel dont une entrée mesure la pression régnant au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, afin de compenser les variations de la pression atmosphérique.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le signal généré par le capteur précité est appliqué à un filtre passe-bas possédant de préférence une fréquence de coupure de l'ordre de 0,1 Hz afin d'éliminer toute influence de l'accélération verticale du réservoir sur les mesures.
Selon un mode de réalisation considéré actuellement préférentiel, le dispositif comprend deux capteurs de pression différentiels ayant des entrées respectives placées dans le réservoir et séparées d'une hauteur connue.
Selon une première variante de réalisation, le dispositif comprend ainsi un premier capteur dont une entrée mesure la pression à une hauteur ho connue au-dessus du fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère et un second capteur dont une entrée mesure la pression régnant au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère.
Selon une seconde variante de réalisation, le dispositif comprend un premier capteur dont une entrée mesure la pression régnant au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, et un second capteur dont une entrée mesure la pression régnant au fond cu réservoir et l'autre entrée mesure la pression régnant à une hauteur h1 connue au-dessus du fond du réservoir.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention utilisant un capteur de pression unique, - la figure 2 représente de façon schématique, sous forme de blocs fonctionnels, les modules électriques du dispositif conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une variante du dispositif conforme à la présente invention utilisant deux capteurs de pression, - la figure 4 représente de façon schématique sous forme de blocs fonctionnels les modules électriques de cette variante de réalisation, - la figure 5 illustre de façon schématique une autre variante du dispositif conforme à la présente invention utilisant deux capteurs de pression, - la figure 6 illustre de façon schématique, sous forme de blocs fonctionnels, les différents modules électriques de cette autre variante de réalisation.
- les figures 7 à 10 illustrent d'autres variantes de réalisation du dispositif conforme à la présente invention utilisant deux capteurs de pression, - les figures 11, 12 et 13 illustrent des organigrammes d'un calcul susceptible d'être utilisé dans le cas des modes de réalisation représentés sur les figures 3, 5 et 7.
Comme indiqué précédemment, l'une des caractéristiques essentielles de la présente invention réside dans l'utilisation d'un capteur de pression placé dans le réservoir et adapté pour mesurer la pression régnant au fond du réservoir afin de délivrer un signal proportionnel à la hauteur du liquide contenu dans le réservoir.
De préférence, ce capteur de pression est un capteur différentiel comprenant un boitier dont le volume interne est divisé en deux chambres par un diaphragme souple équipé d'une jauge de contraintes.
Les deux chambres sont reliées par des conduits respectifs appropriés aux pressions à mesurer.
De tels capteurs de pression sont par exemple commercialisés par la Société MOTOROLA sous les références
MPX 2050 et MPX 2051, ou encore par la Société SENSORTEC sous les références SXO1 et SX05.
MPX 2050 et MPX 2051, ou encore par la Société SENSORTEC sous les références SXO1 et SX05.
De tels capteurs de pression piézorésistifs délivrent en sortie un signal électrique de la forme (1) Vs = Vo + dans laquelle VO correspond à la tension de décalage du capteur, 6 correspond à la sensibilité par volt d'alimentation,
VB correspond à la tension d'alimentation et P?-P2 --correspond à la pression différentielle mesurée par
le capteur.
VB correspond à la tension d'alimentation et P?-P2 --correspond à la pression différentielle mesurée par
le capteur.
Selon le mode de réalisation representé sur la figure 1, le capteur de pression différentiel qui porte la référence numérique 5 est placé sur le fond 2 d'un réservoir 1. L'une des entrées 6 du capteur mesure la pression P1 régnant au fond du réservoir tandis que la seconde entrée 7 du capteur communique avec l'atmosphère (afin de compenser les variations de la pression atmosphérique).
La pression P1 régnant au fond du réservoir est définie par la relation (2) P1 = P + p(g + y).h dans laquelle p désigne la masse volumique du liquide 3 contenu dans le réservoir, g désigne l'accélération due à la pesanteur, y représente l'accélération verticale du véhicule, et h représente le niveau du liquide.
De ce fait, le capteur 5 représenté sur la figure 1 délivre en sortie un signal de la forme (3) v5 5 VO + dVB LPa + p(g + y)h - Pal
= VO + dVB p(g+y)h
= Vo + dVBpGh + dVBpyh.
= VO + dVB p(g+y)h
= Vo + dVBpGh + dVBpyh.
L'expérience montre que dans la relation (3) ci-dessus toutes les données demeurent "globalement constantes",excepté le terme y qui peut varier dans de larges proportions (pouvant aller par exemple de O à 1,5g).
Plus précisément encore, l'expérience montre que les oscillations verticales d'un véhicule correspondent pour l'essentiel à la superposition d'une oscillation de base de basse fréquence, généralement de l'ordre de 1Hz, due à l'ensemble composé des masses suspendues du véhicule et du ressort de suspension, et d'une oscillation parasite de fréquence supérieure, généralement de l'ordre de 12 Hz, induite par l'ensemble composé des masses non suspendues du véhicule et de "l'effet ressort" du pneumatique.
Comme cela est schématisé sur la figure 2, pour éliminer l'effet néfaste résultant de l'accélération verticale du véhicule, la présente invention propose d'appliquer le signal généré par le capteur 5 à un filtre passe-bas 8.
Ce filtre 8 peut à titre d'exemple posséder une fréquence de coupure de l'ordre de O,1Hz.
On a illustré schématiquement sur la figure 2 un filtre passe-bas RC classique formé d'une résistance R1 série et d'un condensateur C1 reliant la sortie du filtre à la masse.
A titre d'exemple, la résistance R1 peut prendre une valeur de 100kan et le condensateur C1 peut avoir une valeur de 100AF-
Le signal récupéré en sortie du filtre 8 est donc de la forme (4) Vs = VO + dVBpgh et donc directement proportionnel à la hauteur h de liquide contenu dans le réservoir 1.
Le signal récupéré en sortie du filtre 8 est donc de la forme (4) Vs = VO + dVBpgh et donc directement proportionnel à la hauteur h de liquide contenu dans le réservoir 1.
Si le réservoir 1 possède une section droite horizontale constante, la hauteur h de liquide contenu dans le réservoir 1 est directement représentative du volume de liquide contenu dans le réservoir.
Si par contre, comme cela est de plus en plus fréquent, le réservoir 1 possède une section droite non constante, il est nécessaire d'établir une correspondance entre la hauteur h de liquide contenu dans le réservoir 1 défini en sortie du filtre 8 et le volume de liquide contenu dans le réservoir 1.
Cette correspondance peut être établie par tout moyen classique approprie.
Un exemple de tel moyen utilisant des tables de correspondance afin d'afficher après correction un niveau ou volume de liquide correspondant à une valeur mesurée est décrit dans la demande de brevet français déposée par la Demanderesse le 8 octobre 1981 sous le numéro 81 18960 et publiée sous le numéro 2 514 497.
De tels moyens de correction établissant une correspondance entre la hauteur h mesurée de liquide obtenue en sortie du filtre 8 et le volume réel de liquide contenu dans le réservoir 1 sont représentés schématiquement sous la référence 9 sur la figure 2.
On a également représenté sous la référence 4 sur cette figure 2, un module d'affichage permettant de visualiser le niveau ou le volume de liquide mesuré.
il peut s'agir d'un module d'affichage analogique, par exemple à aiguilles, ou encore un module d'affichage numérique.
On a représenté sur la figure 3 une autre variante de réalisation du dipositif de mesure conforme à la présente invention utilisant deux capteurs de pression différentiels référencés 10 et 20.
Le capteur 10 mesure par une première de ses entrées la pression P3 régnant à une hauteur ho connue au-dessus du fond 2 du réservoir 1 et communique par son autre entrée avec l'atmosphère Pa.
Le second capteur 20 mesure par une première de ses entrées la pression P4 régnant au fond du réservoir et communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
La pression P3 mesurée par la première entrée du capteur 10 est définie par la relation (5) P3 = P + p(g + y)(h - hg)
a dans laquelles les paramètres p, g, y, h et ho représentent les mêmes données que précédemment.
a dans laquelles les paramètres p, g, y, h et ho représentent les mêmes données que précédemment.
La pression P4 mesurée au fond du réservoir par le second capteur 20 est définie par la relation (6) P4 = P a + p(g + y)h.
En conséquence, le premier capteur 10 génère en sortie un signal de la forme (7) Vs1 = V01 + #1VB(P3 - Pa) tandis que le second capteur 20 délivre un signal de la forme (8) v52 = V02 + 62VB( 4 Pa)
La hauteur h de liquide présente dans le réservoir 1 peut être obtenue, à l'aide des signaux présents en sortie des capteurs 10 et 20 sur la base de la relation
Vs2 - V02 h = h0#1
(Vs2.#1 - Vs1.#2)+(#2v01 - #1V02)
Le calcul de la hauteur h de liquide sur la base des informations générées par les capteurs 10 et 20 est déterminé par un module de calcul référencé schématiquement 19 sur la figure 4.
La hauteur h de liquide présente dans le réservoir 1 peut être obtenue, à l'aide des signaux présents en sortie des capteurs 10 et 20 sur la base de la relation
Vs2 - V02 h = h0#1
(Vs2.#1 - Vs1.#2)+(#2v01 - #1V02)
Le calcul de la hauteur h de liquide sur la base des informations générées par les capteurs 10 et 20 est déterminé par un module de calcul référencé schématiquement 19 sur la figure 4.
Le cas échéant, comme indiqué précédemment, si la section droite horizontale du réservoir n'est pas constante, l'information générée en sortie du module de calcul 19 peut être corrigée par un module 9 établissant une corrélation entre la hauteur h et le volume de liquide contenu dans le réservoir 1.
Le niveau et/ou le volume de liquide contenu dans le réservoir peuvent être visualisés sur le module d'affichage 4.
On a représenté sur la figure 5 une autre variante de réalisation d'un dispositif de mesure conforme à la présente invention utilisant deux capteurs de pression différentiel référencés 30 et 40.
Le premier capteur 30 mesure par une première entrée la pression P5 régnant au fond du réservoir 1 tandis qu'il communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
Le second capteur 40 mesure par une première entrée la pression P5 régnant au fond du réservoir 1 et mesure par sa seconde entrée la pression P6 régnant à une hauteur h1 connue au-dessus du fond du réservoir.
La pression P5 régnant au fond du réservoir est définie par la relation (10) P5 = Pa + p(g + #)h tandis que la pression régnant à une hauteur h1 au-dessus du fond du réservoir est définie par la relation (11) P6 = P a + p(g + y)(h - h1).
Par conséquent, le premier capteur 30 délivre un signal de la forme (12) Vs3 = V03 + 63 VB(P5 - tandis que le second capteur 40 délivre un signal de la forme (13) Vs4 = V04 + #4VB(P5 - P6). P6).
La hauteur h de liquide contenu dans le réservoir peut être obtenue sur la base de la relation (14) h1#4 Vs3 - V03 h = .
#3 Vs4 - V04
Le calcul de la hauteur h de liquide sur la base des informations générées par les capteurs 30 et 40 est déterminé par un module de calcul référencé schématiquement 19 sur la figure 6.
Le calcul de la hauteur h de liquide sur la base des informations générées par les capteurs 30 et 40 est déterminé par un module de calcul référencé schématiquement 19 sur la figure 6.
Le cas échéant, comme indiqué précédemment, si la section droite horizontale du réservoir n'est pas constante l'information générée en sortie du module de calcul 19 peut être corrigée par un module 9 établissant une corrélation entre la hauteur h et le volume de liquide contenu dans le réservoir 1.
Le niveau et/ou le volume de liquide contenu dans le réservoir peuvent être visualisés sur le module d'affichage 4.
On a représenté sur la figure 7 une autre variante de réalisation d'un dispositif conforme à la présente invention utilisant deux capteurs de pression différentiels référencés 50 et 60.
Le premier capteur 50 mesure par une première entrée la pression P7 régnant à une hauteur h2 connue audessus du fond. du réservoir tandis qu'il communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
Le second capteur 60 mesure par une première entrée la pression P8 régnant au fond du réservoir et mesure par sa seconde entrée la pression P7 régnant à la hauteur h2 connue au-dessus du fond du réservoir.
La pression P8 régnant au fond du réservoir est définie par la relation (15) P8 = P + p(g + y) h.
a
La pression P7 régnant à la hauteur h2 connue au-dessus du fond du réservoir est définie par la relation (16) P7 = Pa + p(g + y) (h - h2).
La pression P7 régnant à la hauteur h2 connue au-dessus du fond du réservoir est définie par la relation (16) P7 = Pa + p(g + y) (h - h2).
Le premier capteur 50 délivre un signal de la forme (17) Vs5 = V05 + 65VB( 7 a
Le second capteur 60 délivre un signal de la forme (18) Vs6 = V06 + #6VB(P8 - P7).
Le second capteur 60 délivre un signal de la forme (18) Vs6 = V06 + #6VB(P8 - P7).
La hauteur h de liquide contenu dans le réservoir peut être obtenue sur la base de la relation (19) #6(Vs5 - V05) + #5(Vs6 - V06)
-h =h2 #5(Vs6 - V06)
Dans le cas des variantes de réalisation utilisant deux capteurs illustrées sur les figures 3, 5 et 7, la validité du calcul établi sur la base des relations (9), (14) et (19) suppose que la hauteur h de liquide soit supérieure à ho, h1 ou h2 respectivement.
-h =h2 #5(Vs6 - V06)
Dans le cas des variantes de réalisation utilisant deux capteurs illustrées sur les figures 3, 5 et 7, la validité du calcul établi sur la base des relations (9), (14) et (19) suppose que la hauteur h de liquide soit supérieure à ho, h1 ou h2 respectivement.
En effet, si la hauteur h est inférieure ou égale à h0, h1 ou h2, le capteur 10 délivre un signal non exploitable correspondant à la tension de décalage V01, le capteur 40 délivre un signal proportionnel à P5 - P a et non point à P5 - P6. tandis que le capteur 50 délivre un s gnal non exploitable correspondant à la tension de décalage V05 et que le capteur 60 délivre.un signal pro portionnel à P8 - P et non point à P8 - P7
a 8 7
Pour remédier à cet inconvénient on peut, comme illustré sur les figures 8, 9 et 10, placer l'un des capteurs dans un puits P de faible volume communiquant avec le fond du réservoir, ou même dans un réservoir auxiliaire de faible volume communiquant avec le fond du réservoir et situé sous le niveau de celui-ci.
a 8 7
Pour remédier à cet inconvénient on peut, comme illustré sur les figures 8, 9 et 10, placer l'un des capteurs dans un puits P de faible volume communiquant avec le fond du réservoir, ou même dans un réservoir auxiliaire de faible volume communiquant avec le fond du réservoir et situé sous le niveau de celui-ci.
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 8, un premier capteur 70 mesure par une première entrée la pression Pg régnant au fond du réservoir et communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
Le second capteur 80 mesure par une première entrée la pression P10 régnant au fond du puits à une hauteur connue au-dessous du fond 2 d réservoir, et communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
La pression Pg régnant au fond du réservoir est définie par la relation (20) P9 = Pa + p(g + #)h.
La pression P10 régnant au fond du puits P est définie par la relation (21) P10 = P + p(g + y) (h + h3).
a 3
Le premier capteur 70 délivre un signal de la forme (22) Vs7 = Vo7 + BVB(P9 g a
Le second capteur 80 délivre un signal de la forme : (23) v58 = V08 + #8VB(P10 - Pa).
Le premier capteur 70 délivre un signal de la forme (22) Vs7 = Vo7 + BVB(P9 g a
Le second capteur 80 délivre un signal de la forme : (23) v58 = V08 + #8VB(P10 - Pa).
La hauteur h de liquide contenu dans le réservoir peut être obtenue sur la base de la relation (24) h3(Vs7 - V07)#8.
h =
#7(Vs8 - V08) + #8(V07 - Vs7)
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9 un premier capteur 90 mesure par une première entrée la pression P11 au fond du puits P, soit à une hauteur h4 en dessous du fond 2 du réservoir, et communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
#7(Vs8 - V08) + #8(V07 - Vs7)
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9 un premier capteur 90 mesure par une première entrée la pression P11 au fond du puits P, soit à une hauteur h4 en dessous du fond 2 du réservoir, et communique par son autre entrée avec l'atmosphère.
Le second capteur 100 mesure par une première entrée la pression P11 au fond du puits P et mesure par sa seconde entrée la pression P12 au fond du réservoir.
La pression P11 au fond du puits P est définie par la relation (25) P11 = P + p(g + y)(h + h4).
a
La pression P12 au fond du réservoir est définie par la relation (26) P12 = P + (g t y)h.
La pression P12 au fond du réservoir est définie par la relation (26) P12 = P + (g t y)h.
a
Le second capteur 90 délivre un signal de la forme (27) Vsg = V09 + #9VB(P11 - Pa).
Le second capteur 90 délivre un signal de la forme (27) Vsg = V09 + #9VB(P11 - Pa).
Le second capteur 100 délivre un signal de la forme (28) Vs10 = V010 + #10VB(P11 - P12).
La hauteur h de liquide contenu dans le réservoir peut être obtenue sur la base de la relation
#10(Vs9 - V09) - #9(Vs10 - V010) (29) h =h4 #9(Vs10 - V010)
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 10, un premier capteur 110 mesure par une première entrée la pression P13 régnant au fond du réservoir et communique par sa seconde entrée avec l'atmosphère.
#10(Vs9 - V09) - #9(Vs10 - V010) (29) h =h4 #9(Vs10 - V010)
Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 10, un premier capteur 110 mesure par une première entrée la pression P13 régnant au fond du réservoir et communique par sa seconde entrée avec l'atmosphère.
Le second capteur 120 mesure par une première entrée la pression P14 régnant au -fond du puits
P, soit à une hauteur h5 en dessous du fond du réservoir et mesure par sa seconde entrée la pression P13 régnant au fond du réservoir.
P, soit à une hauteur h5 en dessous du fond du réservoir et mesure par sa seconde entrée la pression P13 régnant au fond du réservoir.
La pression P14 au fond du puits P est définie par la relation (30) P14 = Pa + p(g +y ) )(h + h5}.
La pression P13 au fond du réservoir est définie par la relation (31) P13 = Pa #(g + #)h.
Le premier capteur 110 délivre un signal de la forme (32) Vs11 = V011 + #11VB(P13 - Pa).
Le second capteur 120 délivre un signal de la forme (33) Vs12 = V012 + 612VB(P14 - P13).
La hauteur h de liquide contenu dans le réservoir peut être obtenue sur la base de la relation
h5 #12 Vs11 - V011 (34)h =
11 Vs12 V012
Le calcul de la hauteur h de liquide sur la base des informations générées par les capteurs 50, 60 70, 80 ; 90, 100 ; 110, 120 est déterminé par un module de calcul similaire à celui référencé 1 9 sur les figures 4 et 6.
h5 #12 Vs11 - V011 (34)h =
11 Vs12 V012
Le calcul de la hauteur h de liquide sur la base des informations générées par les capteurs 50, 60 70, 80 ; 90, 100 ; 110, 120 est déterminé par un module de calcul similaire à celui référencé 1 9 sur les figures 4 et 6.
Le cas échéant, si la section droite horizontale du réservoir n'est pas constante, l'information générée en sortie du module de calcul 19 peut être corrigé par un module, similaire au module référencé 9 sur les figures 4 et 6, établisssant une corrélation entre la hauteur h et le volume de liquide contenu dans le réservoir 1.
Le niveau et/ou le volume de liquide contenu dans le réservoir peuvent être visualisés sur un module d'affichage similaire au module référencé 4 sur les figues 4 et 6.
On a indiqué précédemment que les relations (9), (14) et (19) correspondant aux modes de réalisation représentés sur les figures 3, 5 et 7 ne permettaient pas de calculer la hauteur h de liquide lorsque celleci est inférieure ou égale à ho, h1 ou h2.
Les modes de réalisation représentés sur les figures 8, 9 et 10 permettent de remédier à cet inconvénient.
On peut également remédier à ce même inconvénient en calculant et mémorisant la valeur de p(g + y) obtenue lorsque le niveau h calculé de liquide atteint la hauteur ho, h1 ou h2, et en utilisant cette valeur mémorisée p(g +y) pour calculer la hauteur h lorsque celle-ci est inférieure à ho, h1 ou h2.
Ainsi, dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 3, on peut calculer p(g + y) sur la base du signal délivré par le capteur 20 (relation
8 ) lorsque h = ho.
8 ) lorsque h = ho.
On a en effet 35) Vs2 - V02 P(g cy I - pour h = h0.
Cette valeur calculée de p(g + y) est mémorisée comme constante X.
Par la suite lorsque le niveau h de liquide est inférieur à ho, on peut calculer la hauteur h sur la base du signal délivré par le capteur 20 à l'aide de la relation
Vs2 - V02 (36) h = #2VBX
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 5, on peut calculer p(g+ y) sur la base du signal délivré par l'un des capteurs 30, 40 (relations 12 Ou 13) lorsque h = h1.
Vs2 - V02 (36) h = #2VBX
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 5, on peut calculer p(g+ y) sur la base du signal délivré par l'un des capteurs 30, 40 (relations 12 Ou 13) lorsque h = h1.
On a en effet (37) #(g+#) = Vs3 - V03 pour h = h1.
#3VBh1
Cette valeur calculée de p(g+ y) est mémorisée comme constante Y.
Cette valeur calculée de p(g+ y) est mémorisée comme constante Y.
Par la suite lorsque le niveau h de liquide est inférieur à h1, on peut calculer la hauteur h sur la base du signal délivré par l'un des capteurs 30 ou 40.
On a en effet (38) h = Vs3 - V03 .
#3VBY
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 7, on peut calculer p(g+ y) sur la base du signal délivré par le capteur 60 (relation 18) lorsque h = h2.
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 7, on peut calculer p(g+ y) sur la base du signal délivré par le capteur 60 (relation 18) lorsque h = h2.
On a en effet alors
(39) #(g + γ) = Vs6 - V06.
(39) #(g + γ) = Vs6 - V06.
#6VBh2
Cette valeur calculée de p(g+ y) est mémorisée comme constante Z.
Cette valeur calculée de p(g+ y) est mémorisée comme constante Z.
Par la suite lorsque le niveau h de liquide est inférieur à h2, on peut calculer la hauteur h sur la base du signal délivré par le capteur 60, sur la base de la relation (40) h = v56 V06 #6VBZ
Les valeurs X,Y,Z peuvent être mémorisées dans un module schématiquement référencé M sur les figures 4 et 6.
Les valeurs X,Y,Z peuvent être mémorisées dans un module schématiquement référencé M sur les figures 4 et 6.
Le cas échéant, la composante de X,Y et Z dûe à l'accélération y peut être éliminée à l'aide d'un filtre passe-bas comme évoqué précédemment en regard de la figure 2.
Les figures 11, 12 et 13 représentent des organigrammes des calculs précités relatifs respectivement aux modes de réalisation des figures 3, 5 et 7.
Pour les capteurs 40, 60, 100 et 120 complètement immergés, les conduits reliant l'entrée de détection des pressions P6, P7, P12 et-P13 au diaphragme souple de détection du capteur sont remplis d'un produit, tel qu'un gel silicone,adhérant à la paroi. Ce produit formé par exemple d'un gel silicone permet de transmettre les pressions P6, P7, P12 et
P13 au diaphragme sans tromper la mesure par le poids d'un fluide remplissant les conduits précités.
P13 au diaphragme sans tromper la mesure par le poids d'un fluide remplissant les conduits précités.
Claims (14)
1. Dispositif pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide (3) contenu dans un réservoir (1), caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un capteur de pression (5 ; 10,20 ; 30,40) apte à mesurer la pression (P1 ;P4 ; P5) régnant au fond du réservoir, pour délivrer un signal proportionnel à la hauteur de liquide contenu dans le réservoir.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le capteur (5 ; 20 ; 30) est un capteur de pression différentiel dont une entrée mesure la pression (P1, P4, P5) régnant au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère (Pa >
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le signal généré par le capteur (5) est rappliqué à un filtre passe-bas (8 > possédant de préférence une fréquence de coupure de l'ordre de 0,1 Hz.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comprend deux capteurs de pression différentiels (10, 20 ; 30, 40) ayant des entrées respectives placées dans le réservoir (1) et séparées d'une hauteur connue (hot h1).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 et 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier capteur (10) dont une entrée mesure la pression (P3) régnant à une hauteur ho connue au-dessus du fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère (FaJ et un second capteur (20) dont une entrée mesure la pression (P4) régnant au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère (Pa).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à déterminer la hauteur h de liquide dans le réservoir sur la base de la relation
Vs2 - V02
h = h0#1
(Vs2.#1 - Vs1.#2)+(#2V01 - #1V02) dans laquelle ho représente la hauteur séparant les deux premières
entrées des capteurs (10, 20), et et 62 représentent les sensibilités , par volt
d'alimentation, des deux capteurs, V51 et Vs2 représentent les signaux en sortie des capteurs, et
V01 et V02 représentent les tensions de décalage des deux capteurs.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 et 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier capteur (30) dont une entrée mesure la pression (P5) régnant au fond du réservoir, et l'autre entrée communique avec l'atmosphère (Pa), et un second capteur (40) dont une entrée mesure la pression (P5) régnant au fond du réservoir et l'autre entrée mesure la pression (P6) régnant à une hauteur h1 connue au-dessus du fond du réservoir.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à déterminer la hauteur h de liquide dans le réservoir sur la base de la relation
h = h1#4 Vs3 - V03.
#3 Vs4 - V04 dans laquelle h1 représente la hauteur séparant les deux entrées du
second capteur (40), 63 et 64 représentent les sensibilités, par volt d'alimentation, des deux capteurs (30, 40),
Vs3 et VS4 représentent les signaux en sortie des capteurs, et
V5 et v r Vg 3 et V04 représentent les tensions de décalage des deux capteurs.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier capteur (50) dont une entrée mesure la pression (P7) à une hauteur connue (h2) au-dessus du fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, un second capteur (60) dont une entrée mesure la pression (P8) au fond du réservoir et l'autre entrée mesure la pression (P7) à la hauteur précitée connue (h2) au-dessus du fond du réservoir, et des moyens aptes à déterminer la hauteur h de liquide dans le réservoir sur la base de la relation
56(Vs5 - V05) + 65(V 6 - V06)
- h = h2
65(Vs6 V06) dans laquelle h2 représente la hauteur de la première entrée du premier
capteur et de la seconde entrée du second capteur, 65 et 66 représentent la sensibilité, par volt d'alimen-
tation, des deux capteurs, V55 et Vs6 représentent les signaux en sortie des deux capteurs, et
V05 et V06 représentent les tensions de décalage des deux capteurs.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier capteur (70) dont une entrée mesure la pression (Pg) au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, un second capteur (80) dont une entrée mesure la pression (P10) au fond d'un puits communiquant avec le réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, et des moyens aptes à déterminer la hauteur h de liquide dans le réservoir sur la base de la relation
h3 (Vs7 - V07)#8
h =
67(Vs8 - V08) + 57(V07 Vs7) dans laquelle h3 représente la hauteur de la première entrée du second
capteur en dessous du fond du réservoir, et et 8 représentent la sensibilité, par volt d'alimen-
tation, des deux capteurs, V57 et Vs8 représententles signaux en sortie des deux
capteurs, et
V07 et V08 représentent les tensions de décalage des deux
capteurs.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier capteur (90) dont une entrée meSure la pression (P11) dans un puits à une hauteur connue (h4) au-dessous du fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, un second capteur (100) dont une entrée mesure la pression (P11) à la hauteur connue précitée (h4) en dessous du fond du réservoir et l'autre entrée mesure la pression (P12) au fond du réservoir, et des moyens aptes à déterminer la hauteur h de liquide dans le réservoir sur la base de la relation
#10(Vs9 - V09) - #9 (Vs10 - V010) h = h4 #9(Vs10 - V010) dans laquelle h4 représente la hauteur de la première entrée du
premier et du second capteurs en dessous du fond du
réservoir, 9 et #10 représentent la sensibilité, par volt d'alimen
tation, des deux capteurs, Vsg et Vs10 représentent les signaux en sortie des deux
capteurs, et
V09 et V010 représentent les tensions de décalage des deux capteur.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1-à 4, caractérisé par le fait qu'il comprend un premier capteur (110) dont une entrée mesure la pression (P13) au fond du réservoir et l'autre entrée communique avec l'atmosphère, un second capteur (120) dont une entrée mesure la pression (P14) dans un puits à une hauteur h5 en dessous du fond du réservoir et l'autre entrée mesure la pression (P13) au fond du réservoir, et des moyens aptes à déterminer la hauteur h de liquide dans le réservoir sur la base de la relation
h5 612 Vsîî - 011
(34) h h=
#11 Vs12 - V012 dans laquelle h5 représente la hauteur de la première entrée du second
capteur en dessous du fond du réservoir, e t 612 représentent la sensibilité, par volt d'alimen
tation, des deux capteurs, V511 et Vs12 représentent les signaux en sortie des deux capteurs, et V011 et V012 représentent les tensions de décalage des
deux capteurs.
1 3. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à calculer X = p(g + y) lorsque le niveau de liquide atteint la hauteur connue précitée (h,, h1 ou h2) audessus du fond du réservoir, sur la base de la relation
X = Vsh - Vg 6Vgh0,1,2 dans laquelle
Vsh représente la tension de sortie du capteur (20,
30, 60) ayant une entrée au niveau du fond du
réservoir lorsque le niveau de liquide atteint
ladite hauteur connue (h,, h1 ou h2), VO représente la tension de décalage du même capteur, 6 représente la sensibilité de ce capteur,
VB représente la tension d'alimentation,
des moyens aptes à mémoriser X et des moyens aptes à calculer le niveau h de liquide, lorsque ce niveau est inférieur à la hauteur connue (h0, h1 ou h2) sur la base de la relation
V -V h =
tVBX dans laquelle Vs représente la tension de sortie du capteur considéré.
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que chaque capteur de pression (15 ; 10,20 ; 30,40) est un capteur piezo-résistif.
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il comprend un module établissant une correspondance entre la hauteur du liquide mesuré et le volume de liquide présent dans le réservoir en fonction de la forme du réservoir.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8609609A FR2601131B1 (fr) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Dispositif statique pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide contenu dans un reservoir |
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| FR8609609A FR2601131B1 (fr) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Dispositif statique pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide contenu dans un reservoir |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2601131A1 true FR2601131A1 (fr) | 1988-01-08 |
| FR2601131B1 FR2601131B1 (fr) | 1993-11-12 |
Family
ID=9336988
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8609609A Expired - Fee Related FR2601131B1 (fr) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Dispositif statique pour la mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide contenu dans un reservoir |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2601131B1 (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0385105A1 (fr) * | 1989-03-02 | 1990-09-05 | WALBRO CORPORATION (Corporation of Delaware) | Réservoir de carburant ayant une réserve immergée et un capteur de niveau de carburant |
| CN109060074A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-21 | 广州极飞科技有限公司 | 储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置 |
| CN113627291A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-09 | 深圳市若菲特科技有限公司 | 一种药剂液位智能识别方法及装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108431556A (zh) * | 2015-09-28 | 2018-08-21 | 伊顿智能动力有限公司 | 固态燃料液位传感器 |
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| US4553216A (en) * | 1982-12-27 | 1985-11-12 | The Boeing Company | Liquid storage gauging method and apparatus |
| US4602344A (en) * | 1984-10-25 | 1986-07-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and system for measurement of liquid level in a tank |
-
1986
- 1986-07-02 FR FR8609609A patent/FR2601131B1/fr not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2601131B1 (fr) | 1993-11-12 |
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