NL1014583C2 - Inrichting voor het aangeven van het niveau in een LPG-tank. - Google Patents

Description

"Inrichting voor het aangeven van het niveau in een LPG-tank"

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het aangeven van het niveau in een tank met vloeibaar petroleumgas (LPG). De inrichting is met name geschikt voor het aangeven van het niveau in een 5 tank die aangebracht is in een motorvoertuig.

In een tank met LPG is het van belang de variatie van het niveau op nauwkeurige wijze te volgen. Immers mag, rekening houdend met uitzetting, de tank niet gevuld worden boven 80% van zijn totale inhoud, om redenen van 10 veiligheid. Daarnaast dient in het onderste deel de tank gegevens te leveren om bijvoorbeeld het overschakelen van de voeding van de motor op benzine mogelijk te maken.

Gasmeters die op dit moment bekend zijn, maken gebruik van een mechanisch systeem met vlotters, dat een 15 groot aantal nadelen met zich meebrengt, met name de onnauwkeurigheid van de meting als gevolg van speling in het mechaniek, het risico van een slechte werking van de mechanische onderdelen door vastlopen of slijtage als gevolg van het ouderworden daarvan, willekeurige varia-20 ties van de meting tijdens bewegingen van het voertuig, omdat een gastank moeilijk in compartimenten te verdelen is voor het beperken van de beweging van het fluïdum, zoals bij benzinetanks, een aanzienlijk ruimtebeslag in het inwendige van de tank, en de afwezigheid van eniger-25 lei beveiliging.

Het is bekend om gasmeters te vormen door gebruik te maken van optische waarnemingsmiddelen, waarbij gebruik gemaakt wordt van het principe van waarneming door het verschil in de brekingsindex tussen een vloei-30 stof en een gas. Het document US-4,286,464 beschrijft een dergelijke niveau-aangeefinrichting in een tank, met name 1014583 2 een oliecarter. In dit document is er sprake van een niveau-aangeefinrichting welke een stelsel van optische sensoren omvat die in verticale richting versprongen zijn. Elke sensor omvat een lichtbron, bijvoorbeeld een 5 gallium-arsenicum LED van het P-N type, een ontvanger zoals een vlakke P-N-P fototransistor van silicium en middelen voor het uitzenden van een lichtstraal. Deze middelen zenden de straal vanaf de lichtbron naar de detector, zolang de sensor zich boven de vloeistof be-10 vindt, en de straal wordt gebroken wanneer de sensor zich in de vloeistof bevindt. Er zijn elektronische middelen aanwezig voor het doorgeven van de gegevens die door de sensoren ontvangen worden naar een meter voor het aanwijzen van het oliepeil.

15 Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het aangeven van het niveau in een tank met LPG, die een compacte constructie vertoont, die geen bewegende delen vertoont, die een grote betrouwbaarheid vertoont en die kan worden geïntegreerd met 20 extra beveiligingsfuncties, zoals het onderbreken van de vulling wanneer een bepaald niveau bereikt is, of het onmogelijk maken van het vullen wanneer de motor van het voertuig loopt.

Daarbij wordt voorgesteld gebruik te maken van 25 optische detectoren waarbij gebruik gemaakt van het principe van waarneming van het verschil in brekingsindex tussen een vloeistof en een gas.

Daartoe omvat de inrichting waarop de uitvinding betrekking heeft: 30 een stelsel van optische sensoren die aange bracht zijn op een drager, verticaal ten opzichte van elkaar versprongen zijn en in het inwendige van de tank zijn aangebracht, waarbij zij in hoogterichting daarvan verdeeld zijn, waarbij elke sensor een lichtbron en een 35 ontvanger omvat, en middelen voor het voeden van de lichtbronnen van de verschillende sensoren en voor het verwerken van gegevens die ontvangen zijn door de verschillende ontvan- 1 01 4R flü 3 gers en voor het doorgeven aan een meter voor het visualiseren van het niveau van het LPG.

Volgens de uitvinding zijn de dragers en de daarop aangebrachte sensoren ingebed in een kunsthars die 5 in hoofdzaak transparant is voor de lichtbundels die door de lichtbronnen worden uitgestraald en het naar de sensoren gekeerde oppervlak van de hars zodanig is dat een straal die uitgezonden wordt door de overeenkomstige lichtbron weerkaatst naar de bijbehorende ontvanger.

10 Door deze uitvoeringsvorm is het mogelijk optische sensoren te gebruiken in een tank met vloeibaar petroleumgas (LPG), waarin de omstandigheden bijzonder zwaar zijn. Door de hars kan de volledige sonde als één stijf blok worden afgedicht en wordt een uitstekende 15 elektrische isolatie verkregen tussen de onderdelen en het LPG.

Het niveau van het gas in de tank wordt verkregen door de gegevens die ontvangen worden door de verschillende ontvangers te verwerken, waarbij eraan wordt 20 herinnerd dat de ontvangers die zich in de gasfase bevinden elk een straal ontvangen die uitgezonden is door de overeenkomstige lichtbron, terwijl de andere ontvangers, dat wil zeggen die welke ondergedompeld zijn in het gas deze informatie niet ontvangen.

25 Volgens een uitvoeringsvorm van de inrichting wordt elke lichtbron gevormd door een diode die een lichtbundel uitstraalt in het zichtbare bereik of het infraroodbereik, en wordt elke ontvanger gevormd door een foto-elektrische cel of een fotothyristor.

30 De gebruikte hars is bijvoorbeeld een epoxy hars. Een dergelijke hars vertoont namelijk een brekingsindex die zeer dicht bij die van LPG in de vloeibare fase gelegen is.

Wanneer een sensor zich in de gasfase bevindt, 35 wordt de uitgezonden straal weerkaatst naar de overeenkomstige ontvanger, aangezien de brekingsindex van gas, bijna 1, optisch veel kleiner is dan de brekingsindex van de hars.

10 1 4583 4

Wanneer de sensor zich in de vloeibare fase bevindt, wordt de straal die door de bron wordt uitgezonden in hoofdzaak verstrooid in de vloeistof, aangezien de brekingsindices van de vloeistof en de hars dichtbij 5 elkaar liggen, ongeveer 1,3 tot 1,4. Een klein deel van de straal kan echter weerkaatst worden naar de ontvanger, maar de gevoeligheid daarvan is niet zodanig dat deze door deze zwakke straal wordt geactiveerd.

De doorsnedevorm van de harslaag welke de 10 sensoren bedekt is niet voorgeschreven, essentieel is slechts dat het optisch traject door weerkaatsing op de binnenwand van de hars de doorgifte van de straal moge-lijk maakt van de lichtbron naar de ontvanger. De lichtbron en de ontvanger van eenzelfde sensor bevinden zich 15 echter met voordeel zeer dicht bij elkaar en het oppervlak van de hars dat naar de sensor gekeerd is waartoe deze bron en deze ontvanger behoren verloopt dan evenwijdig aan de sensor en zijn drager.

Bij een uitvoeringsvariant is de drager aange-20 bracht is in een huls die dient als uitwendige bescherming tegen de hars en die in hoofdzaak transparant is voor de lichtbundels die uitgezonden worden door de lichtbronnen. Deze huls is bijvoorbeeld uitgevoerd in polycarbonaat. De brekingsindex van het materiaal waarvan 25 de huls gevormd is, wordt zo gekozen dat het zo dicht mogelijk bij de brekingsindex van de hars en het LPG in de vloeibare fase ligt.

De huls vertoont bij voorkeur een U-vormige doorsnede. Elke been van de U vertoont dan bijvoorbeeld 30 aan zijn binnenvlak een in langsrichting verlopende groef, waarbij de twee groeven bedoeld zijn voor het opnemen van de drager met de sensoren zodanig dat deze evenwijdig verloopt met de basis van de huls. Zo wordt de drager van de sensoren perfekt in de huls gepositioneerd 35 en wordt een goede evenwijdigheid bereikt tussen de basis van de vlakke huls en de vlakke drager van de sensoren. Natuurlijk kunnen ook andere oppervlakken dan vlakke oppervlakken overwogen worden voor de basis en de drager, 1 0 1 4583 5 maar de vlakke vorm heeft het voordeel dat deze eenvoudiger te realiseren is.

Teneinde de sonde aan te passen aan de tank waarin zich de LPG bevindt, zijn de drager, de hars en 5 eventueel de huls stotend bevestigd in een bevestigings-kop die ingericht is om in de tank bevestigd te worden.

De bevestigingskop is bijvoorbeeld een metalen kop die voorzien is van toroïdale pakking en is met behulp van schroeven in de tank bevestigd. Zo kan deze kop gemon-10 teerd worden op de gebruikelijke plaats voor een traditionele mechanische gasmeter met vlotters, onder tussenkomst van vier aan de tank bevestigde schroeven.

Om de elektrische verbinding tussen de sensoren van de sonde en de buitenzijde van de tank te waarborgen, 15 is een isolerende draaddoorvoer met voordeel aangebracht in de bevestigingskop.

Volgens een met voordeel toe te passen uitvoeringsvorm van de inrichting, wordt de drager waarop de sensoren aangebracht zijn, gevormd door een gedrukte 20 schakeling.

Volgens een voorkeursuitvoering van de inrichting, omvatten de middelen voor het voeden van de lichtbronnen en het verwerken van de gegevens een microprocessor of 25 een microcontroller.

Omdat de niveaumeetinrichting uitsluitend discrete, dat wil zeggen niet-continue metingen afgeeft, verdient het de voorkeur te voorkomen dat de naald van de meter stapsgewijs daalt bij elke verandering in de toe-30 stand van de sensor. Daartoe voeren de middelen voor het verwerken van de gegevens een afvlakking van de verplaat-singswaarde van de meter uit tussen de metingen die overeenkomen met twee aangrenzende sensoren, door het simuleren van tussengelegen meetpunten tussen twee reële 35 meetpunten door interpolatie van een gemiddeld gasverbruik gedurende een gemiddelde tijdsduur.

Teneinde te voorkomen dat elke willekeurige verandering van de toestand van de sensoren, die niet het 1014583 6 werkelijke niveau van de vloeistof weergeeft, wordt aangegeven, bijvoorbeeld als gevolg van het verdampen van druppeltjes, golfvorming als gevolg van bewegingen van het voertuig of de helling van het voertuig, omvatten de 5 middelen voor het verwerken van de gegevens een filtering van veranderingen van de toestand van de sensoren doordat deze een waarde bevatten van de tijdsduur gedurende welke de waarneming niet mag veranderen teneinde als geldig aangenomen te worden. Deze tijdsduur kan een relatief 10 korte tijd zijn, met een duur in de orde van enkele seconden, afhankelijk van de gevraagde mate van gevoeligheid.

Volgens een met voordeel toegepast kenmerk van de uitvinding zijn in het geval van het uitrusten van een 15 tank voor een motorvoertuig de middelen voor het verwerken van gegevens verbonden met enerzijds het contactslot van de elektrische voeding van de motor van het voertuig en is anderzijds een elektrisch bediende klep aangebracht in de toevoerinrichting voor de tank, teneinde het openen 20 van de elektrisch bediende klep uitsluitend toe te laten wanneer de motor stilstaat en het niveau lager is dan een bepaald niveau in de orde van 80% van de maximale vulling van de tank, dat overeenkomt met de positie van de hoogst geplaatste sensor.

25 In de inrichting volgens de uitvinding zijn dus essentiële beveiligingsfuncties geïntegreerd. Opgemerkt wordt dat bij de momenteel bestaande apparatuur de onderbreking van het vullen op mechanische wijze wordt uitgevoerd onder tussenkomst van een vlotter, met dezelfde 30 nadelen als die hiervoor beschreven zijn in het geval van de gasmeter.

Teneinde de inrichting een uitmuntende beveiliging te geven, vertonen de gegevensverwerkingsmiddelen bijvoorbeeld een testfunctie voor alle optische sensoren, 35 alsmede de verschillende elektronische onderdelen die gevoelig zijn voor eventuele verstoringen.

Om redenen van veiligheid worden in geval van storing van de sensor voor de maximale vulling de func- 1014583 7 ties daarvan automatisch overgedragen aan de direkt daaronder gelegen sensor, of wordt de elektrisch bediende vulklep in de gesloten stand gehouden.

De gegevensverwerkingsmiddelen, die een micro-5 controller of een microprocessor omvatten, kunnen eveneens worden toegepast voor het beperken van de elektrische energie die gebruikt wordt tijdens perioden van niet-gebruik, dat wil zeggen wanneer het voertuig stilstaat, of het in de vulstand gestuurd houden van de 10 elektrisch bediende klep. Het is mogelijk een interface te vormen tussen deze gegevensverwerkingsmiddelen en het elektronisch benzine-injectiesysteem teneinde de prestaties en de beveiliging van het voertuig te verbeteren.

In elk geval is de uitvinding beter te begrij-15 pen aan de hand van de navolgende beschrijving, onder verwijzing naar de bijgevoegde schematische tekening, waarbij bij wijze van niet-beperkend voorbeeld de uitvoeringsvormen van de inrichting zijn weergegeven.

Fig. 1 is een aanzicht van een LPG-tank voor 20 een voertuig, die is uitgerust met een inrichting volgens de uitvinding, alsmede de verbinding daarvan met de verschillende onderdelen van het voertuig,

Fig.,2 en 3 zijn twee dwarsdoorzichten door een optische sensor, respectievelijk buiten en in het LPG 25 volgens de lijnen II-II en III-III in fig. 1,

Fig. 4 en 5 zijn twee aanzichten respectievelijk in de uiteengenomen toestand en de gemonteerde toestand van een niveau-aangeefinrichting volgens de uitvinding, 30 Fig. 6 is een perspectivisch aanzicht met uiteengenomen delen van een inrichting volgens de uitvinding en een bijbehorende bevestigingskop,

Fig. 7 is een dwarsdoorsnede door een sensor, en 35 Fig. 8 is een perspectivisch aanzicht met uiteengenomen onderdelen op vergrote schaal van het vrije uiteinde van de inrichting van fig. 6.

1014583 8

Fig. 1 toont een LPG-tank 2 die bedoeld is om aangebracht te worden in een motorvoertuig. Het vloeibare gas dat zich in de tank bevindt is aangeduid met het verwijzingscijfer 3, en daarboven bevindt zich een volu-5 megas 4. De tank is voorzien van een vulinrichting 5, die op zich bekend is, waarin een solenoïde 6 is opgenomen die een klep 7 bedient waardoor als functie van de stand daarvan het vullen van de tank al dan niet mogelijk gemaakt wordt.

10 De niveau-aangeefinrichting omvat een staaf 8, die in de uitvoeringsvorm die in de tekening weergegeven is, verticaal aangebracht is in het inwendige van de tank. Deze staaf is voorzien van een stelsel van sensoren 9, waarvan elk een lichtbron 10 omvat, die bijvoorbeeld 15 wordt gevormd door een diode welke een lichtstraal uitzendt in het zichtbare bereik of het infrarood bereik, en een ontvanger 12 die gevormd wordt door een foto-elek-trische cel of een fotothyristor. De staaf 8 wordt bijvoorbeeld gevormd door een gedrukte schakeling. De ver-20 schillende sensoren 9 zijn bevestigd op de staaf 8 die dient als drager en zijn ingebed in een kunsthars 13 welke een brekingsindex vertoont die zeer dicht bij de brekingsindex van het vloeibare gas gelegen is. In de uitvoeringsvorm als weergegeven in figuren 2 en 3 verlo-25 pen de optische assen van de lichtbron 10 en de bijbehorende ontvanger 12 evenwijdig. De bron 10 en de ontvanger bevinden zich zeer dicht bij elkaar en het naar de sensor 9 gekeerde oppervlak van de hars 13 verloopt evenwijdig aan de drager 8 die gevormd wordt door de vlakke bedrukte 30 schakeling. Zo wordt door weerkaatsing de lichtstraal van de bron 10 doorgegeven aan de ontvanger 12. Wanneer een sensor zich in de gasfase 4 bevindt, vindt er zoals weergegeven in fig. 2, een nagenoeg totale weerkaatsing plaats van de lichtbundel 10 naar de ontvanger 12, in de 35 zin dat de brekingsindex van het gas 4 zeer veel kleiner is dan de brekingsindex van de hars. Wanneer daarentegen een sensor beschouwd wordt als weergegeven in fig. 3, die overeenkomt met de doorsnedelijn III-III in fig. 1, en 1014583 9 die ondergedompeld is in het vloeibare gas, wordt het grootste deel van de lichtstraal die uitgezonden worden door de bron 12 in het inwendige van het vloeibare gas 3 gebroken, in de zin dat de brekingsindex van de vloeistof 5 en die van de hars 13 zeer dicht bij elkaar liggen.

Door de analyse van de signalen die afgegeven worden door de verschillende ontvangers 12 van de sensoren 9 kan door het bepalen van het die sensoren die ondergedompeld zijn en die welke dat niet zijn het niveau 10 van de vloeistof gemeten worden. Zoals te zien in de figuren 4 tot 8, bestaat een oplossing voor het uitvoeren van de niveau-aangeefinrichting uit het inbrengen van een staaf 8, die voorzien is van de sensoren 9 in het inwendige van een huls 16 die een U-vormige goot bepaald. Deze 15 huls 16 wordt vervolgens gevuld met een kunststof die transparant is voor de lichtbundels, waardoor de sensoren 9 alsmede de bijbehorende middelen voor het voeden en opnemen van gegevens daarvan perfekt geïsoleerd worden ten opzichte van de vloeibare en gasvormige fluïda die 20 zich in de tank 2 bevinden. Dit kunststof materiaal is bijvoorbeeld een epoxyhars.

De huls 16 is een geprofileerd onderdeel dat een U-vormige doorsnedevorm vertoont. Deze huls vertoont derhalve twee benen 23 en een basis 24. Aan de binnenzij-25 de van elk been 23 is een groef 25 gevormd die zich in langsrichting uitstrekt over de totale lengte van de huls 16. De twee groeven 25 zijn zodanig dat hierin de drager 8 in de vorm van een gedrukte schakeling verschoven en geleid kan worden, en de vlakke gedrukte schakeling 30 evenwijdig geplaatst kan worden aan de basis 24 van de huls. Deze laatste is bijvoorbeeld uitgevoerd in polycar-bonaat. De gedrukte schakeling 8 wordt zodanig in de huls 16 geschoven, dat de sensoren 9 naar de basis van de huls gekeerd zijn en perfekt evenwijdig daarmee verlopen.

35 Wanneer deze montage is uitgevoerd, wordt de huls stotend aangebracht in een bevestigingskop 26. Het gaat hierbij om een metalen bevestigingskop die tezamen met een hier niet getoonde toroïdale pakking opgenomen 1014583 10 wordt op de plaats die normaliter voorzien is voor het opnemen van een traditionele mechanische gasmeter met vlotter, onder tussenkomst van vier schroeven die bevestigd zijn in de tank. Deze metalen kop 26 neemt de druk-5 krachten op die het gevolg zijn van de druk van het LPG in de tank 2. In de bevestigingskop 26 is een uitsparing 27 aangebracht die de vorm heeft van de huls, zodanig dat de huls tegen translatie vastgehouden wordt tijdens het drukken van de gasdruk. Er is een haakopening 32 voorzien 10 voor het bevestigen van de huls 16 op de bevestigingskop 26.

Een isolerende draaddoorvoer 28 waarin metalen stiften 29 gestoken zijn, wordt gemonteerd in de bevestigingskop 26, die een doorgang vertoont welke uitkomt bij 15 de stiften. Zo steken de mannelijke stiften vanuit de kop 26 naar buiten uit de tank. Ze worden verbonden met een elektronische kast 17 die hierna beschreven wordt. Deze koppeling met de elektronische kast 17 wordt bijvoorbeeld uitgevoerd met behulp van een contrasteker die hier niet 20 getoond is, of met draden die aan de uitstekende stiften gesoldeerd worden en vervolgens met epoxyhars geïmpregneerd worden om het geheel te verzegelen.

Na het samenbouwen van alle onderdelen wordt de sonde horizontaal gelegd om geïmpregneerd te worden met 25 epoxyhars door het eenvoudig uitschenken daarvan met behulp van de zwaartekracht. Deze hars is met zorg gekozen, zodanig dat deze transparant is voor de uitgezonden straling en compatibel is met LPG, waarbij tegelijkertijd goede mechanische sterkte-eigenschappen, elektrische 30 isolatie-eigenschappen en warmtebestendigheid na polymerisatie worden bewaard. Zoals weergegeven in fig. 8 wordt, om het uitschenken van de hars mogelijk te maken, aan het uiteinde van de huls 16 dat zich het verst van de bevestigingskop 26 bevindt een deksel 30 aangebracht 35 waardoor het uiteinde van de huls op vloeistofdichte wijze wordt afgedicht. Er bestaat speling tussen de drager 8 en het deksel 30, teneinde het mogelijk te maken 1 Π 1 11 dat de epoxyhars van de ene naar de andere zijde van de drager 8 stroomt.

Het zo gevormde kanaal wordt volledig horizontaal geïmpregneerd. Na polymerisatie wordt door de hars 5 het geheel als één stijf blok afgedicht, en wordt de elektrische stroom elektrisch geïsoleerd van het LPG. Verder wordt door de hars een volmaakte afdichting van de huls en van de draaddoorvoer aan de kop van de sonde gewaarborgd.

10 Door dit proces van het uitschenken in horizon tale richting wordt de vorming van microbelletjes in de hars sterk beperkt, welke belletjes de optische baan van een lichtstraal die door een lichtbron 10 van de sensor 9 uitgezonden wordt zouden kunnen beïnvloeden.

15 Aangezien de lichtbronnen 10 zich zeer dicht bij de ontvangers 12 bevinden, dient de basis 24 van de huls 16 vlak te zijn. De afstand tussen de sensoren 9 en de basis 24 van de huls, dat wil zeggen de dikte van de harslaag 13 welke de sensoren bedekt, dient geminimali-20 seerd te worden, teneinde de optische baan tot het vlakke oppervlak zo min mogelijk te doen afbuigen.

Teneinde de doorgifte van de optische stralen zo min mogelijk te verstoren, is het denkbaar de huls weg te nemen, om zo uitsluitend een blok hars 13 over te 25 houden dat de drager 8 en de sensoren 9 omsluit. Immers, door de aanwezigheid van de huls, zelfs wanneer de brekingsindex van de hars en van het materiaal dat de huls vormt zeer dicht bij elkaar liggen (ongeveer 1,5 tot 1,6) en de aanwezigheid van een dioptrie tussen de hars en de 30 huls leiden tot afbuiging van de lichtstralen. Het verdient derhalve de voorkeur deze dioptrie weg te laten. Zo wordt een uitvoeringsvorm verkregen als weergegeven in fig. 7, waar in dwarsdoorsnede een sonde getoond is zonder huls. Dit leidt dus zoals getoond in fig. 2 en 3 35 tot een drager 8 welke sensoren 9 draagt die ingebed zijn in een blok hars 13.

Zoals in fig. 1 getoond, is de staaf 8 verbonden met een elektronische kast 17. Deze kast is met name 1 0 1 458 3 12 verbonden met de accu 18 van het voertuig, met het contactslot 19 welke de elektrische voeding van de motor regelt, en met de benzinemeter 20 die opgenomen is in het dashboard van het voertuig, alsmede met het elektronisch 5 injectiesysteem van de motor 22. De elektronische kast, welke een microprocessor of een microcontroller kan omvatten, zorgt voor de voeding van de dioden 10 welke de lichtbronnen vormen, uitgaande van de accu 18. De kast 17 verzorgt verschillende functies voor het verwerken van de 10 gegevens in de zin van het aflezen van het niveau van het vloeibaar gas in het inwendige van de tank en in de zin van de beveiliging van de installatie.

Zo is daar het feit dat de sonde uitsluitend discontinue metingen afgeeft. Teneinde te voorkomen dat 15 de wijzer van de meter 20 stapsgewijs omlaag beweegt bij elke verandering van de toestand van de sensor, wordt een afvlakking uitgevoerd, waardoor een continue daling van de wijzer mogelijk gemaakt wordt, door de tussengelegen metingen tussen twee werkelijke meetpunten te simuleren 20 met behulp van interpolatie van een gemiddeld gasverbruik gedurende een gemiddelde tijdsduur. Deze afvlakking wordt weer aangepast bij de verandering in de toestand van elke sensor.

De kast 17 zorgt ook voor het filteren van de 25 instantane toestandsveranderingen van de sensoren, door rekening te houden met een bepaalde tijdsduur gedurende welke de waarneming niet mag variëren om als geldig beschouwd te worden.

De het laagst gelegen sensor levert, wanneer 30 dezer niet langer onder de vloeistof staat, aan de elektronische kast 17 een signaal waardoor deze, bijvoorbeeld de automatische omschakeling van de voeding van de motor op benzine tot stand kan brengen.

Om redenen van veiligheid en met name om een 35 toename van de druk van de gasfase mogelijk te maken bij toenemende temperatuur, dient de vulgraad van de tank nooit groter te zijn dan 80% van het totale volume daarvan. Het is derhalve mogelijk een sensor voor het maxima- 1014583 13 le niveau aan te brengen, die wanneer deze geactiveerd wordt door de aanwezigheid van een vloeistofniveau, een signaal stuurt naar de elektronische kast waardoor deze de solenoïde 6 kan bedienen, teneinde de vulinrichting te 5 doen afsluiten. De elektronische kast 17 is ook verbonden met het contactslot 19, teneinde te voorkomen dat de tank gevuld kan worden wanneer de motor van het voertuig nog loopt.

De sensoren 9 zijn aangebracht met tussenruim-10 ten die zorgvuldig gekozen zijn, afhankelijk van de vorm van de tank. Zij bevinden zich dus dichter bij elkaar nabij de bodem van de tank, teneinde de nauwkeurigheid van de meting te verhogen, wanneer het vloeistofniveau de "reserve" nadert. Bovendien kan door deze onregelmatige 15 plaatsing van de sensoren het elektronisch deel van de verwerking van het signaal identiek gehouden worden, ongeacht het type tank. De eigenlijke optische sonde (de in hars ingebedde sensoren 9) is specifiek voor elk type tank, terwijl de module voor de verwerking van het sig-20 naai (interpretatie van de metingen, afvlakking, besturing van de bedieningselementen, signalering op het dashboard ...) gemeenschappelijk is voor alle modellen, waardoor de vervaardigingskosten aanzienlijk worden verminderd.

25 Door de elektronische kast 17 wordt tenslotte een automatische controle van de sensoren geboden, waarbij een signaal wordt afgegeven wanneer één van de sensoren een storing vertoont. Wanneer de sensor voor de maximale vulling een storing vertoont, worden de functies 30 daarvan direkt overgedragen op de sensor die zich daar rechtstreeks onder bevindt. Bij een andere mogelijkheid, kan de microcontroller of de microprocessor elke hernieuwde vulling onmogelijk maken zolang de sensor kapot is, door de elektrisch bediende klep in de gesloten stand 35 te houden.

Door het stilzetten van de motor wordt bereikt dat de elektrisch bediende klep die onderdeel vormt van de vulinrichting gedurende een tijd t geopend wordt.

1014583 14

Wanneer de sensor voor de maximale vulling op 80% of de startmotor niet bediend worden gedurende die tijd t, wordt de elektrisch bediende klep gesloten door een tijdvertragingsinrichting.

5 Zoals duidelijk is uit het voorgaande, biedt de uitvinding een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de stand van de techniek, door een inrichting te verschaffen voor het aangeven van het niveau in een LPG-tank met een compacte constructie, welke geen bewegende delen 10 vertoont, welke niet beïnvloed wordt door normale verschillen in druk of temperatuur van 0 tot 30 bar en van -20°C tot +65°C, waarbij desondanks een uitstekende nauwkeurigheid en uitmuntende betrouwbaarheid worden gewaarborgd .

15 Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de enkele uitvoeringsvorm van de inrichting die hiervoor bij wijze van voorbeeld beschreven zijn, maar dat deze daarentegen alle varianten omvat. Zo kan met name het aantal sensoren anders zijn, kan de 20 plaatsing daarvan in het inwendige van de tank anders gekozen zijn, of kan de vorm van de huls die bij de sensoren behoort anders gekozen worden, zonder dat daarbij uitgegaan wordt buiten het kader van de uitvinding.

1 0 t 4 5 fl .4

Claims (15)

1. Inrichting voor het aangeven van het niveau in een LPG-tank, omvattende: een stelsel van optische sensoren (9) die aangebracht zijn op een drager, verticaal ten opzichte 5 van elkaar versprongen zijn en in het inwendige van de tank (2) zijn aangebracht, waarbij zij in hoogterichting daarvan verdeeld zijn, waarbij elke sensor een lichtbron (10) en een ontvanger (12) omvat, en middelen (17) voor het voeden van de lichtbron-10 nen van de verschillende sensoren (9) en voor het verwerken van gegevens die ontvangen zijn door de verschillende ontvangers (12) en voor het doorgeven aan een meter (20) voor het visualiseren van het niveau van het LPG, met het kenmerk, dat de dragers en de daarop 15 aangebrachte sensoren zijn ingebed in een kunsthars (13) die in hoofdzaak transparant is voor de lichtbundels die door de lichtbronnen (10) worden uitgestraald en het naar de sensoren (9) gekeerde oppervlak van de hars zodanig is dat een straal die uitgezonden wordt door de overeenkom-20 stige lichtbron (10) weerkaatst naar de bijbehorende ontvanger (12).

2. Niveau-aangeefinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gebruikte hars een epoxyhars is.

3. Aangeefinrichting volgens één der conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de drager (8) aangebracht is in een huls (16) die dient als uitwendige bescherming tegen de hars (13) en die in hoofdzaak transparant is voor de lichtbundels die uitgezonden worden door de 30 lichtbronnen (10).

4. Niveau-aangeefinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de huls (16) is vervaardigd van polycarbonaat.

5. Niveau-aangeefinrichting volgens één der 35 conclusies 3 of 4, met het kenmerk, dat de huls (16) een U-vormige doorsnede vertoont, en elke been (23) van de U 1 0 1 4583 aan zijn binnenvlak een in langsrichting verlopende groef (25) vertoont, waarbij de twee groeven bedoeld zijn voor het opnemen van de drager (8) met de sensoren (9) zodanig dat deze evenwijdig verloopt met de basis (24) van de 5 huls.

6. Niveau-aangeefinrichting volgens één der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de drager (8), de hars (13) en eventueel de huls (16) stotend bevestigd zijn in een bevestigingskop (26) die ingericht is om in 10 de tank (2) bevestigd te worden.

7. Niveau-aangeefinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de bevestigingskop (26) een metalen kop is die voorzien is van toroïdale pakking en met behulp van schroeven in de tank (2) bevestigd is.

8. Niveau-aangeefinrichting volgens één der conclusies 6 of 7, met het kenmerk, dat een isolerende draaddoorvoer (28) aangebracht is in de bevestigingskop (26) .

9. Niveau-aangeefinrichting volgens één der 20 conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de drager (8) gevormd wordt door een gedrukte schakeling.

10. Niveau-aangeefinrichting volgens één der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de middelen (17) voor het voeden van de lichtbronnen en het verwerken van 25 de gegevens een microprocessor of een microcontroller omvat.

11. Niveau-aangeefinrichting volgens één der conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de middelen (17) voor het verwerken van de gegevens een afvlakking van de 30 verplaatsingswaarde van de meter (20) uitvoert tussen de metingen die overeenkomen met twee aangrenzende sensoren (9), door het simuleren van tussengelegen meetpunten tussen twee reële meetpunten door interpolatie van een gemiddeld gasverbruik gedurende een gemiddelde tijdsduur.

12. Niveau-aangeefinrichting volgens één der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de middelen (17) voor het verwerken van de gegevens een filtering van veranderingen van de toestand van de sensoren (9) omvat- 1014583 ten doordat deze een waarde bevatten van de tijdsduur gedurende welke de waarneming niet mag veranderen teneinde als geldig aangenomen te worden.

13. Niveau-aangeefinrichting volgens één der 5 conclusies 1-12, met het kenmerk, dat in het geval van het uitrusten van een tank (2) voor een motorvoertuig de middelen (17) voor het verwerken van gegevens verbonden zijn met enerzijds het contactslot (19) van de elektrische voeding van de motor van het voertuig en anderzijds 10 een elektrisch bediende klep (6) aangebracht is in de toevoerinrichting voor de tank, teneinde het openen van de elektrisch bediende klep uitsluitend toe te laten wanneer de motor stilstaat en het niveau lager is dan een bepaald niveau in de orde van 80% van de maximale vulling 15 van de tank, dat overeenkomt met de positie van de hoogst geplaatste sensor.

14. Niveau-aangeefinrichting volgens één der conclusies 1-13, met het kenmerk, dat de middelen (17) voor het verwerken van de gegevens een testfunctie verto- 20 nen voor de sensoren met een bepaalde periode.

15. Niveau-aangeefinrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat in geval van een storing in de sensor voor de maximale vulling (9) de functies daarvan automatisch doorgegeven worden aan de direkt daaronder 25 gelegen sensor, of het vullen van de tank onmogelijk gemaakt wordt door het in de gesloten stand houden van de elektrisch bediende klep. 1014583