NO322352B1

NO322352B1 - Magnetisk bryter for nivamaling, nivamaler og anvendelse derav

Info

Publication number: NO322352B1
Application number: NO20051083A
Authority: NO
Inventors: Jan Gismervik
Original assignee: Jan Gismervik
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-18
Also published as: CN101142464A; CN101142464B; WO2006091107A1; NO20051083D0

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en bistabil magnetisk bryter (10) til benyttelse ved nivåmåling av fluidnivå i en tank, så som en drivstofftank i et kjøretøy eller lignende, omfattende et hus (12) med et indre, lukket hulrom (24) som strekker seg i langsgående retning i huset (12), hvor det i en første ende (24a) av hulrommet (24) er anordnet en stålball (16) innrettet til å beveges i hulrommet (24) under påvirkning av en utvendig magnetisk flottørmagnet (18), og hvor det i en andre ende (24b) av hulrommet (24) er minst to kontaktterminaler (20a, 20b) innrettet til å frembringe en sluttet kontakt med nevnte stålball (16). I nevnte andre ende (24b) av hulrommet (24) er det anordnet en permanent holdermagnet (22) innrettet til opprettholde stålballens (16) kontakt med kontaktterminalene (20a, 20b) etter at den magnetiske flottøren (18) har passert opp, hvor den permanente holdermagneten (22) er innrettet til å frigjøre stålballen (22) når den magnetiske flottøren (18) passerer ned, hvorved stålballen (22) blir trukket ned idet den magnetiske kraften i flottørmagneten (18) er sterkere enn i holdemagneten (22). Det omtales også en nivåmåler (30) med et antall magnetiske brytere (10), et langstrakt legeme (kretskort), et antall resistorer (motstander), hvor nevnte flottørmagnet driver hver enkelt magnetisk bryter i krets med resistorene slik at nivået kan bestemmes.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en magnetisk bryter til benyttelse ved

nivåmåling av fluidnivå i en tank, så som en drivstofftank i et kjøretøy eller lignende, omfattende et hus med et indre, lukket hulrom som strekker seg i langsgående retning i huset, hvor det i en første ende av hulrommet er anordnet en stålball innrettet til å beveges i hulrommet under påvirkning av en utvendig magnetisk flottørmagnet, og hvor det i en andre ende av hulrommet er minst to kontaktterminaler innrettet til å frembringe en sluttet kontakt med nevnte magnetiske legeme. Oppfinnelsen vedrører også en nivåmåler, med en magnetisk bryter, for nivåmåling av fluidnivå i en tank, så som en drivstofftank i et kjøretøy, båt, anleggsmaskin eller lignende.

Fra kjent teknikk skal blant annet US 3,103,562 trekkes frem. Dette dokumentet omhandler en magnetisk bryter som benyttes i forbindelse med måling og angivelse av drivstoffmengde i en drivstofftank, hvor det benyttes et hus med en magnetisk ball for å slutte en elektrisk forbindelse. Ballen vil, siden den er av magnetisk materiale, bevege seg og følge en magnetisk flottør når denne beveges. Til slutt kommer ballen i kontakt med to kontaktpunkter, og blir i denne stillingen til flottøren har passert, hvorpå den detter ned igjen i huset og kontakten brytes. Ballen eller kontaktpunktene er i seg selv ikke magnetisk og ballen kan derfor ikke opprettholde kontakten etter at flottøren har passert. Et antall slike hus kan være plassert etter hverandre i et rør, hvor det magnetiske feltet kan være slik at to etterfølgende brytere lukkes samtidig for å frembringe en trinnvis indikasjon. Bryterne en og to lukkes samtidig, deretter bryterne to og tre, så bryterne tre og fire, osv.

Videre er det fra US 6,571,626 kjent en nivåmåler for bruk i drivstofftanker med

et langstrakt legeme innbefattende et antall magnetiske brytere, dvs. tunge-brytere/reedbrytere, som påvirkes av en magnetisk flottør. En motstand mellom hver magnetisk bryter gjør det mulig å avlese strømmen som funksjon av væskenivå forutsatt en konstant spenningskilde. De omtalte bryterne er ikke bistabile.

Den overnevnte løsningen fungerer på akkurat samme måte som dagens konvensjonelle Reed kontakter, som er vanlig å benytte for å danne en krets hvor det frembringes et motstandsområde i ohm, og som brukes i tanker for nivåmåling eller for å drive en drivstoffmåler. Ved bruk av Reed kontakter og resistorer er det vanlig at disse er plassert på et printkort som står inne i et rør. Utvendig på røret glir en flottør, som har innsatt en eller flere magneter, og flottøren glir opp og ned langs røret og legger inn eller ut Reed kontaktene. Idet flottøren passer Reed kontakten, legges denne inn, men legges straks ut igjen etter at flottøren har passert oppover. Ulempen med bruk av slike Reed kontakter, eller en løsning tilsvarende som beskrevet i US 3,103,562, er at det må benyttes et uforholdsmessig stort antall kontakter/brytere for å oppnå en, etter dagens standard, økonomisk sett tilfredsstillende måling av nivået i en tank. For eksempel krever dagens bilprodusenter svært stor grad av nøyaktig måling ved lavt nivå i tanken, for drivstoffmålingen, mens de ved øvre del av tanken ønsker å redusere kostnader ved færre kontakter., noe som ikke er mulig ved de kontakter som i dag anvendes.

Oppfinnelsen forenkler dermed også fremstillingsmulighetene og tilhørende kostnader. Videre muliggjør foreliggende oppfinnelse mer korrekt måling i tanken, og kan særlig benyttes i utvalgte områder, for eksempel for å indikere når tanken nesten er tom. Når tanken er full, eller forden saks skyld halvfull, er ikke nøyaktigheten nødvendigvis av samme interesse, for eksempel for sjåføren av en bil. På andre områder kan det selvfølgelig være viktig med stor nøyaktig-het i hele måleområdet.

Overnevnte formål oppnås med en magnetisk bryter som angitt i det selvstendige krav 1, hvor det beskrives en magnetisk bryter til benyttelse ved nivåmåling av fluidnivå i en tank, så som en drivstofftank i et kjøretøy eller lignende, omfattende et hus med et indre, lukket hulrom som strekker seg i langsgående retning i huset, hvor det i en første ende av hulrommet er anordnet en stålball innrettet til å beveges i hulrommet under påvirkning av en utvendig magnetisk flottørmagnet, og hvor det i en andre ende av hulrommet er minst to kontaktterminaler innrettet til å frembringe en sluttet kontakt med nevnte stålball, kjennetegnet ved at det i nevnte andre ende av hulrommet er anordnet en permanent holdermagnet innrettet til opprettholde stålballens kontakt med kontaktterminalene etter at den magnetiske flottøren har passert opp, og hvor den permanente holdermagneten er innrettet til å frigjøre nevnte stålball når den magnetiske flottøren passerer ned, hvorved nevnte stålball blir trukket ned idet den magnetiske kraften i flottørmagneten er sterkere enn i holdemagneten.

Alternative foretrukne utførelser er karakterisert ved de uselvstendige kravene 2-6. Foretrukket er den permanente holdermagneten anordnet tilstøtende kontaktterminalene i den andre enden av hulrommet, og foretrukket mellom nevnte kontaktterminaler. Den første enden av hulrommet kan omfatte kontaktolje. Videre kan huset omfatter et deksel for å lukke nevnte hulrom, og den permanente holdermagneten og kontaktterminalene kan være anordnet til dekselet.

I en alternativ utførelse kan den permanente holdermagneten utgjøres av kontaktterminalene i den andre enden av hulrommet.

Overnevnte formål oppnås også med en nivåmåler som angitt i den karakteristiske delen av det selvstendige krav 7, ved at nivåmåleren omfatter et langstrakt legeme, så som et printkort, innbefattende et antall sammenkoblete resistorer, hvor det i et antall noder mellom antallet resistorer og enden på resistorrekken er koblet en egenjnagnetisk bryter som angitt ovenfor, og hvor det er anordnet minst en resistor mellom hver bryter slik at det frembringes en lukket krets når en eller flere av bryterne lukkes, og hvor hver magnetisk bryter er innrettet til å bli drevet individuelt.

Foretrukne alternative utførelser er definert i de uselvstendige kravene 8-10. De magnetiske bryterne kan være anordnet med ulik avstand i ulike områder på det langstrakte legemet, innrettet til å frembringe ulik, men tilstrekkelig og tilsiktet nøyaktighet på nivåmålingen. Mellom de magnetiske bryterne er det fortrinnsvis anordnet minst en resistor, og en magnetisk flottør er anordnet om det langstrakte legemet, hvor den magnetiske flottøren er innrettet til å beveges av fluid i tanken. Huset til den magnetiske bryteren er foretrukket plassert på nivåmåleren slik at det langstrakte hulrommet strekker seg vertikalt eller med rimelig vinkel i nivåmålerens lengderetning.

Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av en magnetisk bryter og en nivåmåler som angitt i kravene 11 og 12, hvori den magnetiske bryteren inngår i en tankmåler for kjøretøy, båt, stasjonær brennstofftank etc. Tilsvarende er nivåmåleren anordnet i tanken til et kjøretøy, båt, stasjonær brennstofftank, etc, og er innrettet til å måle drivstoffnivå i tanken, og inngår i et tankmålersystem.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til de vedlagte tegninger, hvori:

Figur 1 viser en magnetisk bryter i følge oppfinnelsen.

Figur 2 viser en nivåmåler i følge oppfinnelsen.

Figur 1 viser en magnetisk bryter 10 for benyttelse i en tankmåler, så som en nivåmåler som vist i figur 2. Den magnetiske bryteren 10 omfatter et hus 12 med et indre, lukket hulrom 24 som strekker seg i langsgående retning i huset 12, hvor det i en første ende 24a av hulrommet 24 er anordnet en stålball 16 innrettet til å beveges i hulrommet 24 under påvirkning av en utvendig magnetisk flottørmagnet 18 tilhørende nivåmåleren 30, og hvor det i en andre ende 24b av hulrommet 24 er anordnet minst to kontaktterminaler 20a,20b innrettet til å frembringe en sluttet kontakt med nevnte stålball 16. Kontaktterminalene er fortrinnsvis utformet med en avlang form, og strekker seg ned i hulrommet 24.

Det skal bemerkes at selv om det er benyttet uttrykket "stålball" i denne beskrivelsen, må det være klart at også andre magnetiske legemer kan benyttes, så fremt de frembringer de samme egenskaper. Eksempler kan være et rektangulært legeme, et sirkulærsylindrisk legeme, etc, som er anordnet på tilsvarende måte som stålballen i nevnte hulrom i huset.

I den andre enden 24b av hulrommet 24 er det anordnet en permanent holdermagnet 22 innrettet til å opprettholde stålballens 16 kontakt med kontaktterminalene 20a,20b etter at den magnetiske flottøren 18 har passert opp. Videre er den permanente holdermagneten 22 innrettet til å frigjøre stålballen 22 når den magnetiske flottøren 18 passerer ned, dvs. den magnetiske kraften i holdermagneten må ikke være så kraftig at stålballen hindres fra frigjøring, men samtidig må den magnetiske kraften i holdermagneten være så kraftig at stålballen ikke detter ned av seg selv, eller av ytre påvirkinger som for eksempel rystelser av tanken hvori den magnetiske bryteren er plassert. Stålballen 22 blir dermed trukket ned på grunn av at den magnetiske kraften i flottørmagneten 18 er sterkere enn den magnetiske kraften i holdemagneten 22.

Den permanente holdermagneten 22 er anordnet tilstøtende kontaktterminalene 20a.20b i den andre enden 24b av hulrommet (24), og foretrukket mellom

nevnte kontaktterminaler 20a,20b. I en alternativ utførelse kan kontakt-

terminalene i seg selv utgjøre en holdermagnet, hvorved det ikke er behov for en separat holdermagnet.

For å smøre og bedre kontaktegenskapene til stålballen kan den første enden

24a av hulrommet 24 omfatte kontaktolje som stålballen kan ligge i når den ikke er aktiv.

Videre kan huset 12 omfatter et deksel 26 for å lukke nevnte hulrom 24, slik at

ikke fluid kan komme inn i huset til den magnetiske bryteren. Den permanente magneten 22 og kontaktterminalene 20a,20b kan være anordnet til dekselet 26, alternativt må annen passende måte.

Figur 2 viser en nivåmåler 30 i følge oppfinnelsen, innbefattende et langstrakt legeme 32, så som et printkort, omfattende et antall magnetiske brytere 10 som angitt ovenfor, anordnet i serie slik at det frembringes en lukket krets, og hvor hver magnetisk bryter 10 er innrettet til å bli drevet individuelt. Nivåmåleren benyttes for å danne en krets hvor det frembringes et motstandsområde i ohm, og kan brukes i tanker for nivåmåling eller for å drive en drivstoffmåler. Normalt vil nivåmåleren 30 være inne i et rør (ikke vist) slik at det frembringes et lukket system. Utvendig på røret glir en flottør 18, avhengig av væskenivå i tanken, og som har innsatt en eller flere magneter, og flottøren 18 glir følgelig opp og ned langs røret og legger inn eller ut de magnetiske bryterne 10. Idet flottøren 18 passer den magnetiske kontakten 10, legges denne inn, og blir liggende inne etter at flottøren 18 har passert oppover. Kontakten brytes først når flottøren 18 beveges nedover igjen og drar stålballen 16 med seg ned til sin opprinnelige posisjon i den nedre delen 24a av hulrommet 24.

Fordelen med en slik løsning er at det ikke er nødvendig å benytte et uforholdsmessig stort antall brytere for å oppnå en, etter dagens standard, økonomisk sett tilfredsstillende måling av nivået i en tank. Som nevnt krever for eksempel dagens bilprodusenter svært stor grad av nøyaktig måling ved lavt nivå i tanken, mens de ved øvre del av tanken ønsker å redusere kostnader ved færre brytere. Ved at kontakten holdes inne etter at flottøren har passert oppnås bedre sikkerhet mot vibrasjoner, og også at kontakten ikke blir påvirket av omliggende, uønsket magnetfelt, som for eksempel startmotor eller lignende.

De magnetiske bryterne 10 kan dermed være er anordnet med ulik avstand i ulike områder på det langstrakte legemet 32, og er følgelig innrettet til å frembringe ulik, men tilstrekkelig og tilsiktet nøyaktighet på nivåmålingen.

Videre er det mellom de magnetiske bryterne 10 anordnet minst en resistor 34, samt ledninger/kontakter for å frembringe en lukket krets. Den lukkete kretsen er designet på i seg selv kjent måte og vil ikke bli beskrevet nærmere idet dette anses som kjent av en fagmann.

Huset 12 til den magnetiske bryteren 10 er plassert på nivåmåleren 30 slik at det langstrakte hulrommet 24 strekker seg vertikalt, eller dersom nødvendig grunnet for eksempel plassbehov, med en rimelig vinkel, i nivåmålerens lengderetning.

Claims

1. Magnetisk bryter (10) til benyttelse ved nivåmåling av fluidnivå i en tank, så som en drivstofftank i et kjøretøy eller lignende, omfattende et hus (12) med et indre, lukket hulrom (24) som strekker seg i langsgående retning i huset (12), hvor det i en første ende (24a) av hulrommet (24) er anordnet en stålball (16) innrettet til å beveges i hulrommet (24) under påvirkning av en utvendig magnetisk flottørmagnet (18), og hvor det i en andre ende (24b) av hulrommet (24) er minst to kontaktterminaler (20a,20b) innrettet til å frembringe en sluttet kontakt med nevnte stålball (16), karakterisert ved at det i nevnte andre ende (24b) av hulrommet (24) er anordnet en permanent holdermagnet (22) innrettet til å opprettholde stålballens (16) kontakt med kontaktterminalene (20a,20b) etter at den magnetiske flottøren (18) har passert opp, og hvor den permanente holdermagneten (22) er innrettet til å frigjøre nevnte stålball (16) når den magnetiske flottøren (18) passerer ned, hvorved nevnte stålball (16) blir trukket ned idet den magnetiske kraften i flottørmagneten (18) er sterkere enn i holdemagneten (22).

2. Magnetisk bryter (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den permanente holdermagneten (22) er anordnet tilstøtende kontaktterminalene (20a.20b) i den andre enden (24b) av hulrommet (24), og foretrukket mellom nevnte kontaktterminaler (20a,20b).

3. Magnetisk bryter (10) i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert v e d at den første enden (24a) av hulrommet (24) kan omfatte kontaktolje.

4. Magnetisk bryter (10) i samsvar med krav 1-3, karakterisert v e d at huset (12) omfatter et deksel (26) for å lukke nevnte hulrom (24).

5. Magnetisk bryter (10) i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den permanente holdermagneten (22) og kontaktterminalene (20a,20b) er anordnet til dekselet (26).

6. Magnetisk bryter (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den permanente holdermagneten utgjøres av kontaktterminalene (20a.20b) i den andre enden (24b) av hulrommet (24).

7. Nivåmåler (30) for nivåmåling av fluidnivå i en tank, så som en drivstofftank i et kjøretøy, båt, anleggsmaskin eller lignende, karakterisert ved at nivåmåleren (30) omfatter et langstrakt legeme (32), så som et printkort, innbefattende et antall sammenkoblete resistorer, hvor det i et antall noder mellom antallet resistorer og enden på resistorrekken er koblet en egen magnetisk bryter (10) som angitt i ett eller flere av kravene 1-6, og hvor det er anordnet minst en resistor (34) mellom hver bryter (10) slik at det frembringes en lukket krets når en eller flere av bryterne (10) lukkes, og hvor hver magnetisk bryter (10) er innrettet til å bli drevet individuelt.

8. Nivåmåler (30) i samsvar med krav 7, karakterisert ved at de magnetiske bryterne (10) er anordnet med ulik avstand i ulike områder på det langstrakte legemet (32), innrettet til å frembringe ulik, men tilstrekkelig og tilsiktet nøyaktighet på nivåmålingen.

9. Nivåmåler (30) i samsvar med krav 7 eller 8, karakterisert ved at en magnetisk flottør (18) er anordnet om det langstrakte legemet (32), hvor den magnetiske flottøren (18) er innrettet til å beveges av fluid i tanken.

10. Nivåmåler (30) i samsvar med krav 7-9, karakterisert ved at huset (12) til den magnetiske bryteren (10) er plassert på nivåmåleren (30) slik at det langstrakte hulrommet (24) strekker seg vertikalt eller med rimelig vinkel i nivåmålerens lengderetning.

11. Anvendelse av en magnetisk bryter (10) i samsvar med ett eller flere av kravene 1-6, hvori den magnetiske bryteren (10) inngår i en tankmålerfor kjøre-tøy, båt, stasjonær brennstofftank etc.

12. Anvendelse av en nivåmåler (30) i samsvar med ett eller flere av kravene 7-10, hvori nivåmåleren (30) er anordnet i tanken til et kjøretøy, båt, stasjonær brennstofftank, etc., og er innrettet til å måle drivstoffnivå i tanken, og inngår i et tankmålersystem.