NO322125B1 - Nivamaler for maling av vaeskemengde i tank - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en nivåmåler for måling av væskemengde i tank, så som en jordtank inneholdende drivstoff, der nivåmåleren omfatter en sonde med en trykkføler basert på registrering av hydrostatisk trykkforskjell mellom væsken og tankens atmosfære, der tankens atmosfære er utsatt for trykksvingninger forskjellig fra tankens omgivende atmosfære, og sonden er neddykket i væsken og er plassert nær ved tankens bunn.

Det er vanlig at bensinstasjoner har nedgravde jordtanker for lagring av drivstoff, enten det er snakk om bensin eller diesel. Jordtankene blir tømt etter hvert som biler blir fylt opp med drivstoff via diesel- og bensinpumpene. Når de er tømt for en viss mengde blir de fylt opp igjen fra tankbiler og denne tømme- og fylleprosess pågår kontinuerlig.

Bensinforhandlere er i mange tilfeller pålagt å foreta daglige målinger av jordtankene. Dette er først og fremst begrunnet med at lekkasjer av drivstoff til omgivelsene skal oppdages. Selv om det etter hvert har utviklet seg bruk av elektronisk utstyr for tankmåling, er det fortsatt vanlig med manuell måling ved bruk av peilestav direkte i tanken. Det sier seg selv at dette er en forholdsvis grov målemetode og det skal forholdsvis store lekkasjer til før de oppdages. I tillegg er den tid- og ressurskrevende og fører ofte til at den som utfører målingene blir påført drivstoff som skaper lukt som er lite forenlig med det å bedrive kiosksalg etterpå.

Fra US 4,335,608 er det kjent et instrument for å måle hydrostatisk væsketrykk i en åpen brønn. Dette instrument løser ikke de ovenfor nevnte problemer med korrekte væskemengdemålinger i lukkede tanker. Ytterligere eksempler på kjent teknikk er vist i DE 712923 og DE 3208602 Al.

Med den nå foreslåtte nivåmåler vil man kunne oppdage selv små lekkasjer fra tank.

Et ytterligere krav som er innført i svært mange land, er at de flyktige drivstoffdampene som eksisterer i kjøretøyenes drivstofftanker skal samles opp når tankene blir fylt opp. Dette skjer ved at drivstoffpistolens munning har en ekstra åpning med et undertrykk som suger inn dampene mens drivstoffylling pågår. Dampene blir ført tilbake til jordtanken hvor en hovedandel av dampene kondenserer og blir tilført tanken. Dette innebærer imidlertid at jordtankene må tilvirkes som lukkede systemer slik at dampene ikke passerer ut i den omgivende luft. De er likevel slik innrettet at de har en ventil som slipper inn frisk luft i jordtanken etter hvert som de tappes. De har også en sikkerhetsventil som avlaster et overtrykk dersom dette overstiger en forutbestemt verdi.

Disse forhold skaper imidlertid et problem for eksisterende elektronisk måleutstyr som i liten grad tar hensyn til trykktilstanden inne i jordtanken. Dette vil åpenbart være en kilde for feil avlest nivå og dermed mengde i tanken. Med den nå foreslåtte nivåmåler vil man kompensere for et overtrykk i jordtanken.

Dette oppnås med en nivåmåler av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at sonden står i tankatmosfærisk forbindelse via en luftfelle som er plassert i avstand fra sonden og i tankens atmosfære.

Med denne løsning oppnås i tillegg den effekt at væske eller drivstoff blir forhindret i å trenge inn i den tankatmosfæriske forbindelse mellom sonden og luftfellen.

I en hensiktsmessig utførelse er, i all enkelhet, den tankatmosfæriske forbindelse i form av en fleksibel slange.

I en foretrukken utførelse er luftfellen i form av et langstrakt rør som i tankmontert tilstand står i hovedsak vertikalt, der røret i sitt nedre endeparti innbefatter minst én åpning for kommunikasjon mellom rørets indre og tankens atmosfære.

Som en god sikring kan den tankatmosfæriske forbindelse, eller slangen, terminere i det øvre området inne i det langstrakte rør.

Med fordel kan sonden stå i forbindelse med luftfellen via en kombinert kabel som omfatter elektriske ledere, lastbærende element og den tankatmosfæriske forbindelse.

For å hindre at sonden i montert stilling blir utsatt for pendlende bevegelse under oppfylling av tanken, kan sonden i sin nedre forlengelse omfatte et anker for kontakt med tankens bunn.

For å sikre en stabil og pålitelig funksjon av sonden har ankeret en begrenset vertikal bevegelsesfrihet i forhold til sonden.

Som en tilleggsfunksjon, kan sonden i sin nedre forlengelse ha en flottør for varsling om at vann er tilstede i tanken. Flottørens densitet ligger mellom densiteten for vann og væsken, så som et drivstoff.

I en fordelaktig utførelse er flottøren slik innrettet at den har en begrenset vertikal bevegelsesfrihet i forhold til sonden hvor en permanentmagnet er del av flottøren og magneten samvirker med en bryter som er tilordnet sonden.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte ved installasjon av en nivåmåler for måling av væskemengde i tank, så som en jordtank inneholdende drivstoff, der nivåmåleren omfatter en sonde med en trykkføler der sonden, i tankmontert stilling, i sin nedre forlengelse omfatter et anker for kontakt med tankens bunn og ankeret har en begrenset vertikal bevegelsesfrihet i forhold til sonden, kjennetegnet ved at sonden med ankeret senkes ned i tanken til ankeret når tankens bunn og til vekten av sonden hviler mot ankeret, at sonden deretter heves igjen til forutbestemt høyde innenfor nevnte bevegelsesfrihet mens ankeret forblir hvilende mot tankens bunn.

Andre og ytterligere formål, særtrekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av en for tiden foretrukket utførelse av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål, uten derved å være begrensende, og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor:

Fig.l viser et oppriss av nivåmåleren ifølge den foreliggende oppfinnelse,

Fig. IA viser i forstørret målestokk termineringen av den tankatmosfæriske forbindelse inne i luftfellen, og

Fig.2 viser skjematisk nivåmåleren ifølge fig.l installert i en jordtank.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet i forbindelse med en jordtank for drivstoff, så som bensin og diesel. Selv om oppfinnelsen er utviklet i denne sammenheng, skal det forstås at nivåmåleren kan benyttes til mengdemåling i enhver tenkelig tank som rommer en væske, for eksempel, lastetanker, drivstofftanker og ballasttanker i båt, lagertanker på land, kjemikalietanker, vanntanker, LPG tanker etc.

Det vises først til fig.l som viser de enkelte komponenter som nivåmåleren 1 består av. Nivåmåleren 1 innbefatter en sonde 2 med en innebygget trykkføler. Sonden 2 har et antall huller 2a som slipper væsken inn i sonden 2. Trykkføleren inne i sonden er av i og for seg kjent type og er basert på registrering av hydrostatisk trykkforskjell mellom væsken i en tank og tankens atmosfære over væskespeilet.

I den nedre forlengelse av sonden 2 er det anordnet et anker 3. Ankeret 3 står i forbindelse med sonden 2 via en akseltapp 3a. Ankeret 3 har en begrenset aksiell bevegelsesfrihet i forhold til akseltappen 3 a. Denne aksielle bevegelsesfrihet vil normalt ligge i størrelsesområdet 5 mm.

Videre er det anordnet en flottør 15 på akseltappen 3 a mellom sonden 2 og ankeret 3. Flottøren 15 er aksielt bevegelig langs akseltappen 3a. En ringformet permanentmagnet er innstøpt i flottøren 15 og omslutter følgelig akseltappen 3 a. Inne i akseltappen er det anordnet en strømbryter i form av et reed-rele som lar seg aktivere av permanentmagneten når denne passerer.

Sonden 2 står i forbindelse med en luftfelle 4 via en kabel 16. Kabelen 16 innbefatter elektriske ledere 17 til trykkføleren og reed-releet. Videre innbefatter kabelen 16 et lastbærende element i form av en tynn wire, samt en tankatmosfærisk forbindelse i form av en tynn slange 18 som formidler trykket inne i luftfellen 4 til trykkføleren inne i sonden 2. Det skal således forstås at trykkføleren på den ene side blir påvirket av trykket i væsken og på den andre siden påvirket av trykket i tanken - også om dette avviker fra det ytre atmosfæriske trykk. Den tynne wire bærer vekten av sonden 2, ankeret 3 og flottøren 15, slik at ingen lastoverføring skjer i de elektriske ledere 17 og slangen 18.

Luftfellen 4 omfatter et ytre, langstrakt rør og kabelen 16 passerer inn i røret i dets nedre ende. I rørets nedre ende er det også utformet et antall huller 4a som kommuniserer det trykk som råder på utsiden av røret til innsiden av luftfellen 4. Som nærmere vist i fig.l A, terminerer slangen 18, som formidler trykket, i den øvre enden av luftfellen 4. De elektriske ledere 17 passerer videre og ut gjennom en pakkboks 19 i rørets øvre parti.

Det vises nå til fig.2 som illustrerer en nivåmåler 1 slik den er montert i en jordtank 10. I bakkenivå er det plassert et mannhull 20 for å skape adkomst til tanken 10. Nivåmåleren 1 blir opphengt gjennom et stigerør 5, alternativt et peilerør, som rager oppad fra jordtanken 10. Selve opphenget skjer via et koplingsstykke 6 på toppen av stigerøret 5. Kabelen 16 passerer gjennom en pakkboks 9 som sitter på koplingsstykket 6. Kabelen 16 går videre til en forseglbar koplingsboks 12 og videre inn i et lederør 11 nedgravd i bakken 14 og opp til en målestasjon på overflaten.

Som det fremgår av fig.2 plasseres sonden 2 nær jordtankens 10 bunn og den er neddykket i drivstoffet 21. De små hullene 2a i sonden 2 kommuniserer drivstoffet 21 inn i sonden 2 og er i kontakt med den ene siden av trykkføleren (ikke vist).

Flottøren 15 skal varsle om det er vesentlige mengder vann 22 i bunnen av tanken 10. Flottøren 15 har en densitet som ligger mellom densiteten for vann, dvs. 1,0 g/cm3, og drivstoffet, dvs. i området 0,72-0,78 g/cm3 for bensin og 0,82-0,87 g/cm3 for diesel. Flottørens 15 densitet vil for dette formål typisk være i området 0.90-0,92 g/cm3. Når vannmengden stiger vil vannet 22 ved et visst nivå heve flottøren 15 og aktivere reed-releet som er en bryter som slutter en elektrisk krets og gir et signal til målestasjonen på overflaten. Da vil det være på tide å pumpe ut vannet 22 fra tanken 10.

Når nivåmåleren 1 skal installeres, blir sonden 2 med ankeret 3 senket ned i tanken 10 til ankeret 3 når tankens bunn. Den som utfører installasjonen vil merke når ankeret 3 når bunnen og sørger for at sonden 2 ikke slippes videre ned slik at den legger seg, men holdes i vertikal orientering. Imidlertid senkes sonden 2 ned til dens vekt hviler mot ankeret 3 for å oppnå en referanse. Deretter heves sonden 2 igjen til forutbestemt høyde innenfor nevnte bevegelsesfrihet, dvs. normalt 2-3 mm opp fra ankeret 3. Den som installerer vil merke om ankeret 3 også løftes opp fra bunnen. Ankeret 3 skal forbli hvilende mot tankens 10 bunn for å sikre stabilitet i sonden 2, dvs. unngå pendelbevegelse i sonden 2.

Som det også fremgår av fig.2, skal luftfellen 4 monteres i tankens 10 atmosfære, dvs. i betryggende avstand ute av drivstoffet 21. Den er likevel slik innrettet at om tanken 10 ved et uhell blir overfylt, skal dette ikke skape driftsproblemer for nivåmåleren 1. Om luftfellen 4 skulle bli omgitt av drivstoff 21, vil hullenes 4a plassering i bunnen av luftfellen 4 skape en sikring mot at drivstoffet 21 vil stige nevneverdig inne i luftfellen 4. Dette er et svært sentralt punkt ved luftfellen 4 ettersom drivstoff 21 for enhver pris må forhindres i å nå den åpne enden av slangen 18 som vist i fig. IA. Dersom drivstoff 21 kommer inn i slangen 18 vil dette påvirke det tankatmosfæriske trykk, dvs. referansetrykket, og resultere i feilmålinger.

Claims (9)

1. Nivåmåler (1) for måling av væskemengde i tank, så som en jordtank (19) inneholdende drivstoff (21), hvilken nivåmåler (1) omfatter en sonde (2) med en trykkføler basert på registrering av hydrostatisk trykkforskjell mellom væsken og tankens atmosfære, der tankens atmosfære er utsatt for trykksvingninger forskjellig fra tankens omgivende atmosfære, og sonden (2) er neddykket i væsken og er plassert nær ved tankens bunn,karakterisert vedat sonden (2) står i tankatmosfærisk forbindelse via en luftfelle (4) som er plassert i avstand fra sonden (2) og i tankens atmosfære.

2. Nivåmåler som angitt i krav 1,karakterisert vedat den tankatmosfæriske forbindelse er i form av en fleksibel slange (18).

3.... ' . V: Nivåmåler som angitt i krav 1 eller 2,karakterisertved at luftfellen (4) er i form av et langstrakt rør som i tankmontert tilstand står i hovedsak vertikalt, der røret i sitt nedre endeparti innbefatter minst én åpning (4a) for kommunikasjon mellom rørets indre og tankens atmosfære.

4. Nivåmåler som angitt i krav 3,karakterisert vedat den tankatmosfæriske forbindelse terminerer i det øvre området inne i det langstrakte rør.

5. Nivåmåler som angitt i ett av kravene 1-4,karakterisertv e d at sonden (2) står i forbindelse med luftfellen (4) via en kombinert kabel (16) som omfatter elektriske ledere (17), lastbærende element og den tankatmosfæriske forbindelse.

6. Nivåmåler som angitt i ett av kravene 1-5,karakterisertv e d at sonden (2), i tankmontert stilling, i sin nedre forlengelse omfatter et anker (3) for kontakt med tankens bunn.

7. Nivåmåler som angitt i krav 6,karakterisert vedat ankeret (3) har en begrenset vertikal bevegelsesfrihet i forhold til sonden (2).

8. Nivåmåler som angitt i ett av kravene 1-7,karakterisertv e d at sonden (2), i tankmontert stilling, i sin nedre forlengelse omfatter en flottør (15) for varsling om vann (22) i tanken, der flottørens (15) densitet ligger mellom densiteten for vann (22) og væsken, så som et drivstoff (21).

9. Nivåmåler som angitt i krav 8,karakterisertvedat flottøren (15) har en begrenset vertikal bevegelsesfrihet i forhold til sonden (2), at en permanentmagnet er del av flottøren (15) og en samvirkende bryter er tilordnet sonden.