ITMI20010889A1 - Dispositivo per il controllo della qunatita' di benzine gasoli carburanti o liquidi in genere durante l'introduzione in un serbatoio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere durante l'introduzione in un serbatoio. Più particolarmente, il trovato riguarda un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere particolarmente adatto per l'utilizzo in campo automobilistico.

Come è noto, uno dei problemi principali che affliggono i rifornimenti di carburante in genere è quello di poter essere assolutamente certi della quantità di carburante che viene immessa in un serbatoio, a fronte di un'indicazione che compare sull'erogatore indicante il numero di litri immessi e a cui ovviamente corrisponde un importo per chi effettua il rifornimento .

Attualmente, i rifornimenti effettuati presso normali pompe di benzina, ad esempio in caso automobilistico, non sono in grado di offrire garanzie di certezza della quantità di carburante effettivamente immessa nel serbatoio. Infatti, può accadere che il gestore dell'impianto di rifornimento di carburante manometta il dispositivo di erogazione del carburante, con la conseguenza che la quantità erogata non sia equivalente a quella indicata dall'apposito indicatore.

Inoltre, il problema sopra citato può verificarsi anche per i gestori degli impianti di rifornimento stessi, i quali a loro volta devono approvvigionarsi di carburante dalle autobotti le quali travasano il contenuto della propria cisterna entro le cisterne dei gestori degli impianti di rifornimento. Anche in questo caso, quindi, e forse ancor più che nel caso del rifornimento agli autoveicoli, il controllo della quantità di carburante effettivamente trasferito dall'autobotte alla cisterna dell'impianto di rifornimento non è assolutamente in grado di dare una certezza a chi si rifornisce circa l'effettiva quantità di carburante erogato.

Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere durante l'introduzione in un serbatoio, che consenta di essere impiegato in serbatoi non facilmente accessibili per una misura convenzionale .

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere, che consenta di tutelare 1 'utilizzatore e/o consumatore da un punto di vista economico, garantendo che la quantità introdotta nel serbatoio sia effettivamente quella che l'utente ha richiesto e pagherà.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere, che possa essere calibrato per ogni sagoma e geometria di serbatoio.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere che possa essere calibrato inoltre in funzione della temperatura e della posizione del serbatoio.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti o liquidi in genere che sia di elevata affidabilità, di relativamente semplice realizzazione ed a costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti e liquidi in genere, all'atto dell'introduzione in un serbatoio, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una sorgente di emissione di ultrasuoni, e almeno un ricevitore di ultrasuoni, detta sorgente di emissione di ultrasuoni essendo disposta in modo da inviare un treno di onde sonore in direzione del pelo libero del liquido presente entro detto serbatoio, e a ricevere il fascio sonoro riflesso da detto pelo libero del liquido, il rapporto velocità delle onde sonore rispetto al tempo intercorrente fra l'emissione dei dette onde sonore da detta sorgente di ultrasuoni e la ricezione di dette onde sonore fornendo una distanza costituente un dato per il calcolo della quantità di liquido introdotto nel serbatoio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, del dispositivo secondo il presente trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra schematicamente il dispositivo secondo il presente trovato inserito in un serbatoio;

le figure 2a e 2b illustrano rispettivamente, in forma schematica, il dispositivo secondo il trovato inserito in un serbatoio, in una condizione di inizio di rifornimento e in una condizione di fine di rifornimento; la figura 3 illustra in forma schematica un dispositivo di controllo della qualità del carburante, abbinabile al dispositivo di controllo della quantità illustrato nelle precedenti figure.

Con riferimento alle sopra citate figure, e inizialmente alla figura 1, il dispositivo di controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti e liquidi in genere secondo il presente trovato, è atto ad essere alloggiato in un serbatoio 1 il quale è dotato di un condotto 2 di alimentazione del serbatoio in cui viene inserito un dispositivo erogatore, per l'immissione di benzine, gasoli, carburanti e liquidi in genere, non illustrato nelle figure.

Il dispositivo secondo il presente trovato è opportunamente indicato dal numero di riferimento 3 e comprende almeno una sorgente 4 di emissione di ultrasuoni e almeno un ricevitore 5 del fascio ultrasonico riflesso dal pelo libero 6 del liquido contenuto nel serbatoio.

La sorgente di ultrasuoni 4 è disposta in corrispondenza della regione superiore del serbatoio, affacciata entro il serbatoio stesso, in modo da indirizzare un fascio a ultrasuoni in modo sostanzialmente ortogonale al pelo libero 6 del liquido. Nelle figure, il liquido è indicato dal numero di riferimento 7.

In sostanza, la sorgente di ultrasuoni 4, tarata secondo la profondità del serbatoio 1, emette continuamente un treno di onde sonore le quali sono riflesse dal pelo libero 6 del liquido. L'onda riflessa è indicata schematicamente dal numera di riferimento 8. Il ricevitore 5 cattura le onde sonore riflesse e il rapporto fra velocità del suono/tempo fornisce una distanza la quale, previa caratterizzazione del serbatoio, come sarà descritto in seguito, costituisce il dato principale per il calcolo della quantità di liquido introdotto nel serbatoio 1.

La sorgente di ultrasuoni è opportunamente collegata a mezzi di elaborazione 9 atti ad effettuare una elaborazione della distanza rilevata, e a fornire quindi un valore, ad esempio in litri, della quantità di liquido introdotto nel serbatoio 1.

Opportunamente, per migliorare la misurazione, dato che il serbatoio durante il rifornimento potrebbe essere soggetto a vibrazioni e/o movimenti che agitano il pelo libero 6 del liquido 7, falsando così la misurazione della distanza dalla sorgente 4 di emissione di ultrasuoni al pelo libero 6 del liquido 7, può essere previsto un condotto di stabilizzazione 10 il quale è illustrato nelle figure 1 e 2a, 2b.

Tale condotto 10 è disposto in corrispondenza della sorgente 4 di ultrasuoni ed è tale per cui la sorgente 4 emetta ultrasuoni entro il condotto 10 che si estende quindi dalla superficie superiore del serbatoio 1 fino al fondo del serbatoio stesso.

Il condotto di stabilizzazione è opportunamente dotato di una pluralità di fori laterali 11, onde consentire, per il principio dei vasi comunicanti, di avere al suo interno lo stesso livello di liquido presente nel serbatoio 1.

Il diametro del condotto di stabilizzazione 10 sarà dimensionato tenendo conto del valore dell'angolo solido di emissione degli ultrasuoni dalla sorgente 4, e analogamente alla lunghezza del condotto 10 sarà definita compatibilmente con le dimensioni del suo tratto principale, in modo tale da estendersi sostanzialmente dalla superficie superiore del serbatoio fino al suo fondo.

La caratterizzazione del serbatoio è necessaria per l'ottenimento di una precisione consta all'impiego e tale caratterizzazione è eseguita una sola volta per tipologia di serbatoio e memorizzata in una memoria (ad esempio EPROM) all'interno dei mezzi di elaborazione che comprendono una unità a microprocessore con funzioni programmabili e di gestione dati.

Tale funzione di caratterizzazione permette di calcolare esattamente la quantità di liquido introdotto sia come multiplo sia come sottomultiplo, o frazione di essi. Un visualizzatore a cristalli liquidi permetterà la visualizzazione dei dati interessanti per 1'utilizzatore (liquido restante, liquido introdotto, costo del liquido introdotto, allarme per scarsa qualità liquido) e simili.

Inoltre, i mezzi di elaborazione 9 potranno essere collegati ad un GPS, onde fornire anche l'informazione relativa al luogo del rifornimento.

La sorgente di ultrasuoni 4 è collegata ai mezzi di elaborazione 9, oltre che per lo scambio di dati, anche per la sua alimentazione. Tuttavia, è possibile alimentare il dispositivo secondo il trovato mediante l'alimentazione del veicolo su cui esso è installato.

Le figure 2a e 2b illustrano schematicamente una condizione di serbatoio all'inizio del rifornimento, in cui il fascio di ultrasuoni 8 riflesso dal pelo libero 6 del liquido 7 ha una certa lunghezza, ed una condizione di serbatoio al termine del rifornimento, in cui il pelo libero 6 del liquido è salito verso l'alto, e la misura A indicata nella figura 2a indica la differenza, ossia il dislivello fra il serbatoio pieno della figura 2b e il serbatoio vuoto (o prima del riempimento) della figura 2a.

Per quanto riguarda la qualità del liquido introdotto nel serbatoio, è possibile prevedere, in corrispondenza del condotto 2 di alimentazione del serbatoio, un dispositivo 15 misuratore della qualità. Tale dispositivo ha lo scopo di misurare la qualità, fornire quindi un dato di allarme ai mezzi di elaborazione 9 che azioneranno quindi un'elettrovalvola che chiuderà il condotto di alimentazione 2 fornendo così un'informazione di "troppo pieno" la quale, seppure non vera, garantirà all'utilizzatore di non introdurre liquidi o carburanti non consoni al proprio scopo.

Il dispositivo misuratore della qualità 15, già oggetto di un brevetto italiano No. 1.284.450, a nome della medesima Richiedente della presente domanda, misurante appunto la conducibilità del liquido introdotto nel serbatoio, è abbinato, secondo il presente trovato, a mezzi 16 di interruzione del condotto di alimentazione 2 del serbatoio 1, costituito ad esempio da una elettrovalvola la quale, azionata dai mezzi di elaborazione 9, chiuderà il condotto di alimentazione 2 fornendo così l'informazione di "troppo pieno" precedentemente citata.

In sostanza, il dispositivo 15 di misurazione della qualità è collegato ai mezzi di elaborazione 9 i quali a loro volta sono atti a pilotare l'elettrovalvola 16.

Il dispositivo 15, programmabile per il riconoscimento di liquidi estranei, misurerà quindi non soltanto istantaneamente la diversità di conducibilità, ma anche il tempo in cui il liquido estraneo è stato erogato. I due parametri, opportunamente elaborati, gestiranno il comando di pilotaggio dell'elettrovalvola 16.

Il dispositivo di controllo della quantità secondo il presente trovato può essere dotato di mezzi di rilevamento della temperatura, dato che la temperatura può influenzare il volume del liquido introdotto nel serbatoio, effettuando quindi una compensazione della variazione della densità al variare della temperatura (liquidi caldi occupano più volume dei medesimi liquidi a temperature inferiori).

E' inoltre possibile prevedere ulteriori sorgenti di ultrasuoni per misurare i livelli laddove il serbatoio può variare in modo sensibile alla prima posizione (ad esempio a causa di forti inclinazioni).

Inoltre, è possibile prevedere un sensore inerziale di posizione per determinare la posizione del serbatoio 1.

Il dispositivo secondo il trovato può essere quindi installato in qualsiasi serbatoio atto a contenere liquidi, usato per misurare i livelli di qualsiasi liquido, impiegato per qualsiasi tipo di liquido, calibrato per ogni sagoma e geometria di serbatoio, anche in funzione della temperatura e della posizione del serbatoio, e interiacciato ad un GPS per il riconoscimento del luogo di rifornimento.

Il dispositivo secondo il trovato può essere vantaggiosamente impiegato ad esempio nei seguenti settori: settore automobilistico, chimico, abitazioni private, chimica industriale, silos di liquidi pregiati, quali oli, vini, eccetera, silos di distribuzione dell'industria alimentare e simili.

Si è in pratica constatato come il dispositivo secondo il presente trovato assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, in quanto permette di misurare in tempo reale la quantità di liquido introdotto nel serbatoio, onde garantire che la quantità erogata sia quella effettivamente richiesta e che l'utilizzatore dovrà poi pagare.

Inoltre, il dispositivo secondo il trovato è abbinabile ad un ulteriore dispositivo di controllo della qualità del liquido il quale, in abbinamento al controllo della quantità, garantisce l'utente circa la correttezza del rifornimento che egli sta effettuando.

Il dispositivo così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il controllo della quantità di benzine, gasoli, carburanti e liquidi in genere, all'atto dell'introduzione in un serbatoio, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una sorgente di emissione di ultrasuoni, e almeno un ricevitore di ultrasuoni, detta sorgente di emissione di ultrasuoni essendo disposta in modo da inviare un treno di onde sonore in direzione del pelo libero del liquido presente entro detto serbatoio, e a ricevere il fascio sonoro riflesso da detto pelo libero del liquido, il rapporto velocità delle onde sonore rispetto al tempo intercorrente fra l'emissione dei dette onde sonore da detta sorgente di ultrasuoni e la ricezione di dette onde sonore fornendo una distanza costituente un dato per il calcolo della quantità di liquido introdotto nel serbatoio .
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sorgente di ultrasuoni è collegata a mezzi di elaborazione di dati.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta almeno una sorgente di ultrasuoni è disposta in corrispondenza della sommità di detto serbatoio, affacciata entro detto serbatoio, in modo da indirizzare detto fascio di onde sonore sostanzialmente ortogonali al pelo libero di detto liquido .
4. 4. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un condotto di stabilizzazione atto ad essere inserito in detto serbatoio ed entro il quale si affaccia detta almeno una sorgente di ultrasuoni .
5. 5. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto di stabilizzazione è dotato di una pluralità di fori laterali, per far sì che entro detto condotto si stabilisca il medesimo livello di liquido presente in detto serbatoio.
6. 6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto di stabilizzazione si estende sostanzialmente dalla sommità di detto serbatoio al fondo di detto serbatoio .
7. 7. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, in corrispondenza del condotto di alimentazione di detto serbatoio, mezzi misuratori della qualità del liquido introdotto in detto serbatoio.
8. 8. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misurazione della qualità di detto liquido sono collegati a detti mezzi di elaborazione.
9. 9. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, in corrispondenza di detto condotto di alimentazione di detto serbatoio, mezzi di interruzione di detto condotto, pilotati da detti mezzi di elaborazione.
10. 10. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misurazione della qualità del liquido sono atti a misurare la conducibilità di detto liquido.
11. 11. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta distanza calcolata come rapporto fra la velocità di dette onde sonore e il tempo intercorrente fra l'emissione di dette onde sonore e la loro ricezione, corrisponde al dislivello tra il pelo del liquido all'atto dell'inizio del rifornimento e il pelo del liquido alla fine del rifornimento del serbatoio.