NL8601472A

NL8601472A - Systeem voor het meten van de vulhoogte van in een tank aanwezig materiaal en sensor ten gebruike daarbij.

Info

Publication number: NL8601472A
Application number: NL8601472A
Authority: NL
Original assignee: Ferro Electronic Bv
Priority date: 1986-06-06
Filing date: 1986-06-06
Publication date: 1988-01-04
Also published as: EP0248504A1

Description

ί-« -1-

Systeem voor het meten van de vulhoogte van in een tank aanwezig materiaal en sensor ten gebruike daarbij._

De uitvinding betreft een systeem voor het meten van de vulhoogte van een tank, volgens de aanhef van conclusie 1.

Een dergelijke meetsysteem is bekend uit EP-A-0 129 5 120, waarbij de sensor een om een drager gewikkelde draad is. Hierbij wordt de vulhoogte gemeten aan de hand van de weerstandswaarde van de draad, welke weerstandswaarde beïnvloed wordt door de temperatuur langs de draad, waarbij aan de twee electrische aansluitingen een spanning voor opwekking 10 van een electrische stroom door de geleider wordt aangelegd en waarbij de temperatuur bij verschillende vulhoogten verandert door verschillen in warmteoverdracht van draad naar vloeistof en van draad naar gas.

Nadelen bij dit bekende meetsysteem zijn de gevoe-15 ligheid voor bij bijvoorbeeld een rijdende auto optredende mechanische trillingen en de omslachtigheid van het winden van een draad.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een meetsysteem zonder bovengenoemde nadelen.

20 Dit doel wordt bereikt met het meetsysteem volgens het kenmerk van conclusie 1.

Bij voorkeur wordt het meetsysteem volgens conclusie 3 toegepast, opdat bij elke gewenste vorm van een tank een meetsysteem kan worden verschaft, dat een uitgangssignaal 25 dat een rechtstreekse maat voor het in de tank aanwezige volume van het materiaal is, afgeeft en daarop een eenvoudige, van de afmeting van de tank onafhankelijk aanwijsorgaan kan worden aangesloten.

Voorts verschaft de uitvinding een sensor ten ge-30 bruike bij een meetsysteem.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van een tekening van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan.

In de figuur wordt in perspectief en gedeeltelijk 35 weggebroken een van een vulaansluiting 1 met een dop 2 daarop 8601472 Λ* -2- voorziene tank 3 voor benzine van een (niet getoonde) automobiel getoond, die vanwege de in de carrosserie van de automobiel beschikbare ruimte, veelal een grillige vorm heeft. Aan de bovenzijde 4 van de tank 3 is met behulp van een schroef-5 draad 5 een tenminste gedeeltelijk keramische stijve drager 6 tot op de bodem 7 van de tank vastgeschroefd. De drager 6 is door een schroefdop 8 heen geleid, zodat electrische aansluitingen 9, 10 en 11 van buiten de tank af aansluitbaar zijn. Bijvoorbeeld wordt op aansluiting 9 de negatieve voedings-10 spanning, op aansluiting 10 de positieve voedingsspanning en op aansluiting 11 een aanwijsorgaan 12, dat in het (niet getoonde) dashboard kan zijn opgenomen, aangesloten. De schroefdop 8 is in een aan de bovenzijde 4 van de tank 3 vastgelaste, van schroefdraad voorziene bus 13 geschroefd.

15 Aan de bodem 7 van de tank 3 is een naar onder uitstekend rond opneemdeel 14 opgenomen, dat de drager 6 opneemt tijdens het vastschroeven. Dergelijke opneemmiddelen kunnen vanzelfsprekend ook gevormd worden door een vlakke bodem van de tank met een daarop geplaatste opneemrand.

20 De drager 6 is stijf en goed tegen mechanische trillingen bestand, omvat tenminste een keramisch deel en is bij voorkeur een geëmailleerde metalen plaat, zogenaamd PEMS, d.i. Porcelain Enemelled Steel Substrate. Hierbij wordt zoge-naamd ELPOR ^emaille dat een goede isolatie levert, toege-25 past. De drager kan ook uit niet-geleidend stijf kunststof materiaal bestaan.

Integraal met het keramisch deel of de emaillelaag is een electrische weerstandsbaan 15 die is voorzien van electrische aansluitingen, bijvoorbeeld van koper 16 resp.

30 17, met behulp van zeefdruktechniek uit pasta met bij voorkeur een hoge temperatuurscoëfficient gevormd, bijvoorbeeld de pasta's 850-N en 850-P uit de SENSOHM-serie van Ferro.

Over de weerstandsbaan 15 heen kan een dunne beschermende laag 18 zijn aangebracht, die de weerstandsbaan 15 tegen 35 chemische inwerking van in de tank aanwezig materiaal beschermt.

8601472

»V

-3-

De stijve drager 6 en de weerstandsbaan 15 vormen samen een sensor, waarbij de weerstandsbaan 15 zodanig aan de binnenafmetingen en de vorm van de tank 3 kan worden aangepast, dat het verloop van de weerstandswaarde van de weer-5 standsbaan lineair met de verandering van het volume van het in de tank aanwezige materiaal is. Indien de tank 3 bij een vulhoogte 30 de vloeistofspiegel een bepaald oppervlak heeft, is de breedte van de weerstandsbaan 15 bij die vulhoogte aangepast aan dat oppervlak, daar bijvoorbeeld indien dat opper-10 vlak relatief klein is bij verandering van die vulhoogte een relatief kleine verandering van de weerstandswaarde van de weerstandsbaan 15 moet corresponderen en de weerstandsbaan 15 derhalve relatief breed moet zijn.

Het is ook mogelijk in plaats van de breedte van de 15 weerstandsbaan aan te passen, op verschillende niveaus in de tank pasta's met verschillende weerstandswaarden toe te passen.

De weerstandsbaan 15 is bij voorkeur in een bekende, niet getoonde meetbrugschakeling samen met een vergelij-20 kingsweerstand in een huis 19 opgenomen, terwijl voorts in de meetbrugschakeling in twee armen voor compensatie van de temperatuur aan de bodem, resp. de bovenzijde van de tank 3 met behulp van zeefdruktechniek gevormde compensatieweer-standsbanen 20 resp. 21 zijn opgenomen, die via aansluitingen 25 22, 23, 24 en 25 en via eveneens op het PEMS-materiaal gedrukte geleiders 26, 27 en 28 op het huis 19 zijn aangesloten. Vanzelfsprekend kunnen de compensatieweerstanden ook op andere wijze in de tank zijn aangebracht. Voor het versterken van het van de brugschakeling afkomstige verschilsignaal is 30 in het huis 19 een meetversterker, zoals schematisch met nummer 29 aangegeven, opgenomen, welke meetversterker een signaal dat lineair verloopt met de volurneverandering van het materiaal in de tank, aan het aanwijsorgaan 12 afgeeft, zodat de opbouw van het aanwijsorgaan onafhankelijk van de tank kan 35 zijn.

De breedte van de weerstandsbaan 15 zal vanzelfsprekend ook afhankelijk zijn van de warmteoverdracht van de 86014 7 2 -4- 1 ' ! weerstandsbaan 15 naar de drager 6, of al dan niet een beschermende laag 18 over de weerstandsbaan 15 is aangebracht en van het in de tank 3 aanwezige materiaal, dat bijvoorbeeld benzine kan zijn, maar niet daartoe beperkt is en derhalve 5 water kan zijn of zelfs in een tank op te slaan fijnkorrelig stortgoed, waarbij dan eventueel op meerdere plaatsen in de tank dergelijke meetsystemen moeten worden opgenomen, daar de vulhoogte van dergelijk stortmateriaal niet bij benadering in de gehele tank hetzelfde hoeft te zijn.

8201472

Claims

1 I

1. Systeem voor het meten van de vulhoogte van in een tank (3) aanwezig materiaal, omvattende een sensor die is voorzien van tenminste één zich vanaf de bovenzijde (4) van de tank (3) tot aan de bodem {7) uitstrekkende electrische 5 geleider met een temperatuurafhankelijke weerstandswaarde, en tenminste twee electrische aansluitingen voor die geleider, met het kenmerk dat de geleider een integraal met een stijve electrisch isolerende drager (6) gevormde weerstands-baan (15) is.

2. Meetsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de weerstandsbaan in een keramische laag is gevormd.

3. Meetsysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de afmetingen van de weerstandsbaan (15) zodanig aan de binnenafmetingen en de vorm van de tank (3) zijn aan- 15 gepast, dat het verloop van de weerstandswaarde van de weerstandsbaan (15) lineair met de verandering van het volume van het materiaal is.

4. Meetsysteem volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk dat de drager (6) een geëmailleerde metalen plaat is.

5. Meetsysteem volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk dat over de weerstandsbaan (15) heen een tegen chemisch agressief materiaal beschermende laag (18) is aangebracht.

6. Meetsysteem volgens één van de conclusies 1-5, 25 met het kenmerk dat de weerstandsbaan (15) met behulp van zeefdruktechniek is gevormd.

7. Meetsysteem volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de weerstandsbaan (15) uit pasta met een hoge temperatuur scoëfficient is vervaardigd.

8. Meetsysteem volgens één van de voorgaande con clusies, met het kenmerk dat de weerstandsbaan (15) in een arm van een meetbrug is opgenomen, waarin in de andere armen tenminste één compensatieweerstand (20) in de nabijheid van de bodem (7) van de tank (3) en tenminste één compensatie- 35 weerstand (21) in de nabijheid van de bovenzijde (4) van de tank zijn opgenomen. 8601472 -6-

9. Meetsysteem volgens conclusie 8, gekenmerkt door een aan de bovenzijde (4) van de tank (3) op de drager (6) aangebrachte meetversterker (29).

10. Meetsysteem volgens conclusie 8 of 9, met het 5 kenmerk dat de drager tot in opneemmiddelen (14) aan de bodem (7) van de tank (3) kan worden gestoken en aan de bovenzijde (4) met behulp van een schroefverbinding (8, 13) in de tank (3) kan worden vastgeschroefd.

11. Sensor (6, 15) ten gebruike bij een meetsysteem 10 volgens één van de voorgaande conclusies. 8 ö 0147 2