OA20597A - Optical device for controlling the level and quality of hydrocarbons in reservoirs - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil optique capable de contrôler la quantité et le niveau des hydrocarbures dans le réservoir avec fiabilité, précision et sans risque d’incendie. La partie permettant de donner l’information sur le niveau et la quantité du liquide utilise la lumière provenant d’une source lumineuse (laser) et la partie permettant de traiter l’information et montrer le niveau et la quantité est dotée de son propre générateur électrique intégré. L’appareil permet de contrôler le niveau et la quantité des hydrocarbures dans un ou plusieurs réservoirs en temps réels même si les réservoirs se situent dans des différents lieux. Le dispositif selon l’invention est particulièrement dédié au contrôle du niveau et quantité des hydrocarbures, donc destiné aux sociétés et entreprises pétrolières.The invention relates to an optical device capable of monitoring the quantity and level of hydrocarbons in the tank with reliability, precision and without the risk of fire. The part allowing to give information on the level and the quantity of the liquid uses the light coming from a light source (laser) and the part allowing to process the information and show the level and the quantity is equipped with its own generator built-in electric. The device makes it possible to control the level and quantity of hydrocarbons in one or more tanks in real time even if the tanks are located in different places. The device according to the invention is particularly dedicated to the control of the level and quantity of hydrocarbons, therefore intended for companies and oil companies.
Description
DESCRIPTIONDESCRIPTION
La présente invention concerne un appareil optique capable de contrôler le niveau et la quantité des hydrocarbures dans les réservoirs. Cet appareil est composé d’un réseau de capteurs optiques à Réseau de Bragg (FBG) et une fibre optique permettant de collecter les informations sur le niveau des hydrocarbures et de conduire ces informations jusqu’à un bloc de traitement pour l’analyse.The present invention relates to an optical apparatus capable of monitoring the level and quantity of hydrocarbons in reservoirs. This device is composed of a network of optical Bragg grating (FBG) sensors and an optical fiber to collect information on the level of hydrocarbons and to conduct this information to a processing unit for analysis.
Lorsqu’un rayon lumineux de large bande est envoyé dans un réseau de Bragg, il se produit des réflexions induites à certaines longueurs d’ondes au niveau du point où l’indice de réfraction a été modifié. Lorsque le réseau de Bragg est soumis à des contraintes mécaniques extérieures, la longueur d’onde réfléchie varie, ce qui une fois interprété par calcul dans un bloc de traitement, permet de connaître précisément la valeur de cette contrainte.When a broadband light ray is sent through a Bragg grating, induced reflections occur at certain wavelengths at the point where the refractive index has changed. When the Bragg grating is subjected to external mechanical constraints, the reflected wavelength varies, which once interpreted by calculation in a processing block, makes it possible to know precisely the value of this constraint.
Une variété d’appareil de contrôle du niveau de liquide dans les réservoirs a été développée. Mais souvent la mesure du niveau de fluide dans les réservoirs de stockage pose de nombreux problèmes car le carburant (liquide inflammable) en cas de contact avec un objet électriquement chargé peut causer une explosion et apporter d’énormes dégâts matériels mais aussi humains. Dans ce cas, les réservoirs de stockage peuvent être jaugés manuellement, mais cela peut être gênant (pas confortable) et / ou dangereux, et peut ne pas fournir des données enregistrées cohérentes à la fréquence souhaitée.A variety of devices for controlling the level of liquid in tanks have been developed. But often the measurement of the fluid level in storage tanks poses many problems because the fuel (flammable liquid) in the event of contact with an electrically charged object can cause an explosion and bring enormous material but also human damage. In this case, storage tanks can be gauged manually, but this can be inconvenient (not comfortable) and/or dangerous, and may not provide consistent recorded data at the desired frequency.
En conséquence, le développement d'un appareil optique de contrôle de niveau et quantité du carburant dans le réservoir avec précision, fiabilité, sans risque d’incendie est nécessaire.Consequently, the development of an optical device for controlling the level and quantity of the fuel in the tank with precision, reliability, without the risk of fire is necessary.
Par conséquent, la présente invention a été réalisée au vu des problèmes ci-dessus, et l’objectif de ladite invention est de proposer un appareil constitué essentiellement des capteurs optiques à réseau de Bragg pour détecter le niveau et la quantité du carburant dans les réservoirs.Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the object of said invention is to provide an apparatus consisting essentially of Bragg grating optical sensors for detecting the level and quantity of fuel in the tanks. .
Pour atteindre l'objectif ci-dessus, selon un aspect de la présente invention, il est proposé un appareil optique qui comprend avantageusement: une source de lumière qui génère de la lumière; une fibre optique dans laquelle entre la lumière générée par la source de lumière; une première unité de réseau de Bragg disposée dans un premier capteur optique pour réfléchir une partie de la lumière générée par la source de lumière; un premier capteur optique agencé dans la fibre optique pour modifier l'intensité de la lumière réfléchie par la première unité de réseau de Bragg sur la base d'une quantité physique spécifique, et donc, si le capteur est à l'interface entre le milieu air-carburant, où la température change, l'intensité du flux lumineux réfléchi change; une seconde unité de réseau de Bragg disposée dans un deuxième capteur pour réfléchir une partie de la lumière venant de la source; un deuxième capteur optique agencé dans la fibre optique pour modifier l'intensité de la lumière réfléchie par la deuxième unité de réseau de Bragg sur la base d’une quantité physique spécifique (le même phénomène se reproduit selon la profondeur du réservoir); les flux lumineux réfléchis et modifiés en fonction de la position des capteurs dans le réservoir entrent dans une unité de traitement d'informations par un circulateur (le circulateur est situé entre la source lumineuse et les capteurs) pour détecter le niveau et la quantité du carburant sur la base d'un rapport d'intensité de la lumière entre une lumière réfléchie par la première unité de réseau de Bragg puis modifiée par le premier capteur optique (soumis à des contraintes mécaniques extérieures) et une lumière réfléchie par la deuxième unité de réseau de Bragg puis modifiée par le deuxième capteur optique et ainsi de suite. De plus, l'unité de traitement d'informations peut comprendre: un filtre pour laisser passer sélectivement une première lumière réfléchie par la première unité de réseau de Bragg, une deuxième lumière réfléchie par la deuxième unité de réseau de Bragg et ainsi de suite; un démultiplexeur est utilisé pour séparer les flux lumineux réfléchis ; et des photodiodes sont utilisées pour convertir chaque flux lumineux en un signal électrique (un circuit amplificateur de signal est nécessaire pour chaque photodiode). Ces signaux électriques qui, contiennent les informations sur le niveau et la quantité du carburant dans le réservoir sont envoyés au microcontrôleur pour traitement. Des tensions d'amplitudes sont fournies au microcontrôleur et le niveau et la quantité du carburant actuel sont déterminés à l'aide d'un programme qui a été écrit dans un langage de programmation et sont affichés sur un indicateur, sur un ordinateur ou envoyés à distance grâce au système GSM.To achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided an optical apparatus which advantageously comprises: a light source which generates light; an optical fiber into which light generated by the light source enters; a first Bragg grating unit disposed in a first optical sensor to reflect part of the light generated by the light source; a first optical sensor arranged in the optical fiber to change the intensity of light reflected from the first Bragg grating unit based on a specific physical quantity, and therefore, if the sensor is at the interface between the medium air-fuel, where the temperature changes, the intensity of the reflected light flux changes; a second Bragg grating unit disposed in a second sensor to reflect part of the light coming from the source; a second optical sensor arranged in the optical fiber to modify the intensity of the light reflected by the second Bragg grating unit based on a specific physical quantity (the same phenomenon is reproduced according to the depth of the reservoir); the luminous fluxes reflected and modified according to the position of the sensors in the tank enter an information processing unit by a circulator (the circulator is located between the light source and the sensors) to detect the level and the quantity of the fuel based on a light intensity ratio between a light reflected by the first Bragg grating unit and then modified by the first optical sensor (subject to external mechanical stresses) and a light reflected by the second grating unit of Bragg then modified by the second optical sensor and so on. Further, the information processing unit may include: a filter for selectively passing first light reflected from the first Bragg grating unit, second light reflected from the second Bragg grating unit and so on; a demultiplexer is used to separate the reflected light fluxes; and photodiodes are used to convert each light flux into an electrical signal (a signal amplifier circuit is needed for each photodiode). These electrical signals, which contain information on the level and quantity of fuel in the tank, are sent to the microcontroller for processing. Amplitude voltages are supplied to the microcontroller and the level and quantity of the current fuel is determined using a program that has been written in a programming language and is displayed on an indicator, on a computer or sent to remotely through the GSM system.
Le principe de fonctionnement est basé sur le changement de la longueur d'onde du rayonnement optique traversant le capteur lorsque la température change à l'interface entre l'air et le carburant dans le réservoir. La méthode de détermination du niveau consiste à comparer les tensions d'amplitudes des photodiodes.The principle of operation is based on the change in the wavelength of optical radiation passing through the sensor when the temperature changes at the interface between the air and the fuel in the tank. The method for determining the level consists of comparing the amplitude voltages of the photodiodes.
Selon divers modes de réalisation de la présente invention, il est fourni un appareil optique capable de contrôler le niveau et la quantité du carburant dans un réservoir avec précision, fiabilité et sans risque d’incendie en utilisant une source de lumière, une fibre optique, des capteurs d’intensité lumineuse (capteurs optiques à Réseau de Bragg), un support (ce support sera posé verticalement dans le réservoir) permettant d’aligner les capteurs dans le réservoir et un bloc de traitement d’informations.According to various embodiments of the present invention, there is provided an optical apparatus capable of monitoring the level and amount of fuel in a tank accurately, reliably, and without risk of fire using a light source, an optical fiber, light intensity sensors (optical Bragg grating sensors), a support (this support will be placed vertically in the tank) allowing the sensors to be aligned in the tank and an information processing unit.
La présente invention sera mieux comprise à l’étude d'un mode de réalisation particulier pris à titre d’exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :The present invention will be better understood on studying a particular embodiment taken by way of non-limiting example and illustrated by the appended drawings, in which:
La figure 1 est une vue montrant un appareil de contrôle de niveau et de quantité du carburant dans un réservoir selon un mode de réalisation de la présente invention ;FIG. 1 is a view showing an apparatus for controlling the level and quantity of fuel in a tank according to an embodiment of the present invention;
La figure 2 montre le principe de fonctionnement du capteur à réseaux de BraggFigure 2 shows the operating principle of the Bragg grating sensor
SS
La figure 3 représente la partie mesurant du dispositif (cette partie sera posée dans le réservoir) ;FIG. 3 represents the measuring part of the device (this part will be placed in the reservoir);
La figure 4 représente la structure générale de l’appareil ;Figure 4 shows the general structure of the device;
La figure 5 représente la structure du bloc de traitement ;FIG. 5 represents the structure of the processing block;
La figure 6 montre un exemple sur la mesure de la quantité et le niveau du liquide dans un réservoir de hauteur 80 cm, de volume de 800 litres avec une distance de 20 cm entre les capteurs ;Figure 6 shows an example of the measurement of the quantity and the level of the liquid in a tank 80 cm high, with a volume of 800 liters with a distance of 20 cm between the sensors;
La figure 7 montre les cas de test réalisés dans l’ordinateur grâce à un programme écrit sur Visio Studio ;Figure 7 shows the test cases carried out on the computer using a program written on Visio Studio;
La figure 8 représente les formes d’écrans réalisées après les tests sur l’ordinateur.Figure 8 represents the forms of screens produced after the tests on the computer.
L’invention sera décrite ci-après plus en détail en référence aux dessins annexés.The invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
La figure 1 est une vue montrant l’appareil optique selon un mode de réalisation de la présente invention. Comme le montre la figure 1, on voit que l’appareil est essentiellement composé de deux parties à savoir :Fig. 1 is a view showing the optical apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, we see that the device is essentially composed of two parts, namely:
A- Une partie mesurant : cette partie est composée essentiellement d’une fibre optique, des capteurs optiques à réseau de Bragg et un support vertical (ce support sera posé dans le réservoir). Elle permettra d’envoyer l’information sur le niveau et la quantité du liquide dans une autre partie appelée bloc de traitement d’informations.A- A measuring part: this part is essentially composed of an optical fiber, optical Bragg grating sensors and a vertical support (this support will be placed in the tank). It will send information on the level and quantity of the liquid to another part called the information processing block.
B- Un bloc de traitement qui traitera l’information transmise par la première partie et donnera le niveau et la quantité exacte du liquide dans le réservoir. Suivant un exemple de représentation de la figure 1, la décomposition de l’appareil selon les pièces constituantes apparaît clairement. Il y a :B- A processing block which will process the information transmitted by the first part and give the level and the exact quantity of the liquid in the tank. According to an example of representation of figure 1, the breakdown of the device according to the constituent parts appears clearly. There are :
Un bloc de traitement 1 composé essentiellement d’une source de lumière 8, d’une source d’énergie 10 et d’un bloc d’analyse 9 ; une fibre optique 2 ; un circulateur 3, un joint 4 permettant de maintenir verticalement le support 12 sur lequel seront posés les capteurs optiques à réseau de Bragg 5 dans le réservoir 6 ; une unité de contrôle ou computer 11 permettant de visualiser le niveau et la quantité du liquide. La source de lumière 8 génère une lumière. Elle introduit la lumière générée dans une fibre optique 2. Cette lumière entre dans les capteurs optiques à réseau de Bragg 5 à travers un circulateur 3. Les unités de réseau de Bragg sont agencées dans la fibre optique 2. La première unité de réseau de Bragg réfléchit une partie de la lumière générée par la source de lumière 8. L'intensité de cette lumière réfléchie sera modifiée par le premier capteur optique en fonction de sa localisation (dans l’air ou soit dans le carburant). Spécifiquement, les capteurs optiques utilisés sont des capteurs optiques du type à intensité. Le principe de fonctionnement de ces capteurs optiques est basé sur le changement de la longueur d'onde du rayonnement optique le traversant lorsque la température change à l'interface entre l'air et le carburant dans le réservoir. Une première lumière réfléchie par la première unité de réseau de Bragg et modifiée par le premier capteur pénètre dans l'unité de surveillance 1 à travers le cîrculateur 3. La deuxième unité réseau de Bragg réfléchit une partie de la lumière générée par la source de lumière 8 traversant le premier capteur. L’intensité de cette lumière réfléchie sera modifiée par le deuxième capteur optique en fonction de sa localisation (dans l’air ou soit dans le carburant). En outre, une seconde lumière réfléchie par la deuxième unité de réseau de Bragg et modifiée par le deuxième capteur optique traverse le premier capteur optique et ensuite la première unité de réseau de Bragg et entre à nouveau dans l'unité de surveillance 1 à travers le cîrculateur 3.A processing block 1 essentially composed of a light source 8, an energy source 10 and an analysis block 9; an optical fiber 2; a circulator 3, a seal 4 making it possible to hold the support 12 vertically on which the Bragg grating optical sensors 5 will be placed in the tank 6; a control unit or computer 11 making it possible to visualize the level and the quantity of the liquid. The light source 8 generates light. It introduces the generated light into an optical fiber 2. This light enters the Bragg grating optical sensors 5 through a circulator 3. The Bragg grating units are arranged in the optical fiber 2. The first Bragg grating unit reflects part of the light generated by the light source 8. The intensity of this reflected light will be modified by the first optical sensor according to its location (in the air or either in the fuel). Specifically, the optical sensors used are intensity type optical sensors. The principle of operation of these optical sensors is based on the change in the wavelength of the optical radiation passing through it when the temperature changes at the interface between the air and the fuel in the tank. A first light reflected by the first Bragg grating unit and modified by the first sensor enters the monitoring unit 1 through the circulator 3. The second Bragg grating unit reflects part of the light generated by the light source 8 passing through the first sensor. The intensity of this reflected light will be modified by the second optical sensor depending on its location (in the air or in the fuel). Further, a second light reflected from the second Bragg grating unit and modified by the second optical sensor passes through the first optical sensor and then the first Bragg grating unit and enters the monitoring unit 1 again through the circulator 3.
Le même phénomène se reproduit dans le cas où il y a plusieurs capteurs.The same phenomenon is reproduced in the case where there are several sensors.
Dans le cas où il y a plusieurs capteurs optiques et que le premier capteur se trouve dans l’air et les autres dans le carburant, alors la première lumière réfléchie et le reste (qui seront sensiblement les mêmes) auront respectivement une longueur d'onde différente.In the event that there are several optical sensors and the first sensor is in the air and the others in the fuel, then the first reflected light and the rest (which will be substantially the same) will respectively have a wavelength different.
En référence à la figure 2, le principe de fonctionnement du capteur optique à réseaux de Bragg et de la fibre optique est démontré :With reference to Figure 2, the operating principle of the optical sensor with Bragg gratings and the optical fiber is demonstrated:
La lumière 1 générée à partir d'une source lumineuse (laser) entre dans la fibre optique 5. Une partie de cette lumière sera reflétée 2 par la première unité de réseau de Bragg 4. L'intensité de cette lumière réfléchie 2 sera modifiée par le capteur optique 3 en fonction de sa localisation (dans l’air ou soit dans le carburant). Le principe de fonctionnement de ce capteur est basé sur le changement de la longueur d'onde du rayonnement optique le traversant lorsque la température change à l’interface entre l’air et le carburant dans le réservoir. Cette lumière réfléchie 2 sera renvoyée dans le bloc de traitement pour analyse.The light 1 generated from a light source (laser) enters the optical fiber 5. Part of this light will be reflected 2 by the first Bragg grating unit 4. The intensity of this reflected light 2 will be modified by the optical sensor 3 according to its location (in the air or either in the fuel). The principle of operation of this sensor is based on the change in the wavelength of the optical radiation passing through it when the temperature changes at the interface between the air and the fuel in the tank. This reflected light 2 will be returned to the processing block for analysis.
Comme il apparaît clairement dans la figure 3, la partie mesurant du dispositif est composée des éléments à savoir : Un capteur optique (capteur Fabry-Pérot) 1 dont le principe de fonctionnement est basé sur le changement de la longueur d'onde du rayonnement optique le traversant lorsque la température change à l'interface entre l'air et le carburant dans le réservoir ; un support 2 (en acier ou métal) résistant dans le carburant permettant d’aligner les capteurs dans le réservoir ; une fibre optique 3 permettant de transmettre de l’information.As it appears clearly in FIG. 3, the measuring part of the device is composed of the elements, namely: An optical sensor (Fabry-Pérot sensor) 1 whose operating principle is based on the change in the wavelength of the optical radiation crossing it when the temperature changes at the interface between the air and the fuel in the tank; a resistant support 2 (in steel or metal) in the fuel allowing the sensors to be aligned in the tank; an optical fiber 3 for transmitting information.
Suivant l’exemple de représentation de la figure 4, la structure de l’appareil a été représentée. La source d’énergie alimente la source de lumière (laser) par la ligne 1 et le bloc de traitement par la ligne 2. La source de lumière génère la lumière qui passe dans le cîrculateur par la ligne 3 et ressort pour rentrer dans le bloc des capteurs par la ligne 4. Les parties de la lumière générée à partir de la source lumineuse qui ont été réfléchies par les unités de réseau de Bragg puis modifiées par les capteurs optiques passent dans le cîrculateur par la ligne 5 et ressortent par la ligne 6 pour rentrer dans le bloc de traitement pour analyse.According to the example of representation of figure 4, the structure of the apparatus has been represented. The energy source supplies the light source (laser) via line 1 and the treatment block via line 2. The light source generates the light which passes into the circulator via line 3 and comes out to enter the block sensors by line 4. The parts of the light generated from the light source which have been reflected by the Bragg grating units and then modified by the optical sensors pass into the circulator by line 5 and exit by line 6 to enter the processing block for analysis.
Telle que représentée sur la figure 5, la structure du bloc de traitement a été représentée. Dans ce bloc on y trouve à l’entrée un filtre Fabry-Pero. La lumière réfléchie de tous les capteurs pénètre dans ce filtre. Ce filtre est destiné à transmettre sélectivement la première lumière réfléchie par la première unité de réseau de Bragg puis modifiée en fonction de la localisation du premier capteur, la deuxième lumière réfléchie par la deuxième unité de réseau de Bragg puis modifiée en fonction de la localisation du deuxième capteur, et ainsi de suite. Après avoir franchi le filtre, la totalité de cette lumière réfléchie entre dans un démultiplexeur pour être séparée. Les photodiodes sont utilisées pour convertir chaque lumière réfléchie en un signal électrique. Des tensions d'amplitude sorties des photodiodes sont fournies au microcontrôleur pour traitement, le niveau et la quantité du carburant actuel sont déterminés à l'aide d'un programme qui est écrit dans un langage de programmation (C#) et affiché sur un indicateur, sur un ordinateur ou envoyés à distance par un système GSM. Une source d’énergie alimente en énergie le microcontrôleur et le laser.As shown in Fig. 5, the structure of the processing block has been shown. In this block there is a Fabry-Pero filter at the input. Reflected light from all sensors enters this filter. This filter is intended to selectively transmit the first light reflected by the first Bragg grating unit then modified according to the location of the first sensor, the second light reflected by the second Bragg grating unit then modified according to the location of the second sensor, and so on. After passing through the filter, all of this reflected light enters a demultiplexer to be separated. Photodiodes are used to convert each reflected light into an electrical signal. Amplitude voltages output from the photodiodes are supplied to the microcontroller for processing, the level and quantity of the current fuel is determined using a program which is written in a programming language (C#) and displayed on an indicator, on a computer or sent remotely by a GSM system. A power source supplies power to the microcontroller and the laser.
Suivant l’exemple de la représentation de la figure 6, un exemple sur le contrôle de la quantité et du niveau du liquide dans un réservoir de hauteur 80 cm, de volume de 800 litres avec une distance de 20 cm entre les capteurs (donc 5 capteurs en tout) a été donné. Dans cette figure, il est visible que les deux premiers capteurs se trouvent dans l’air. Donc les intensités de la lumière de ces deux capteurs seront sensiblement les mêmes (Al - A2). Les trois derniers capteurs se situent dans le liquide, alors leurs intensités seront elles aussi sensiblement les mêmes (A3 ~ A4 ~ A5). La différence d’intensité de la lumière entre ces captures est due au changement de la température à l’interface entre l'air et le carburant dans le réservoir. Dans le bloc de traitement d’informations, le microcontrôleur compare les intensités venant de chaque capteur suivant l’ordre dans le réservoir. Si la différence entre l’intensité d’un premier capteur et d’un deuxième capteur est grande, alors le microcontrôleur déduit que le deuxième capteur se trouve dans le carburant et le premier dans l’air. Comme la distance entre chaque capteur par rapport au fond du réservoir est connue, alors on peut connaître à peu près le niveau et la quantité du carburant. Mais cette détermination n’est pas exacte puisque le carburant peut se situer entre deux capteurs. Dans cet exemple, le premier capteur optique se trouvant dans le carburant est le capteur N»3. Le niveau et la quantité du carburant dans le réservoir seront déterminés avec exactitude en utilisant l’information que ce dernier envoie dans le bloc de traitement et en le traitant grâce à des calculs mathématiques faits et insérés dans le programme écrit dans le langage C#.Following the example of the representation of figure 6, an example on the control of the quantity and the level of the liquid in a tank of height 80 cm, of volume of 800 liters with a distance of 20 cm between the sensors (therefore 5 sensors in all) was given. In this figure, it is visible that the first two sensors are in the air. So the light intensities of these two sensors will be substantially the same (Al - A2). The last three sensors are located in the liquid, so their intensities will also be substantially the same (A3 ~ A4 ~ A5). The difference in light intensity between these captures is due to the change in temperature at the interface between the air and the fuel in the tank. In the information processing block, the microcontroller compares the intensities coming from each sensor according to the order in the tank. If the difference between the intensity of a first sensor and a second sensor is large, then the microcontroller deduces that the second sensor is in the fuel and the first in the air. As the distance between each sensor in relation to the bottom of the tank is known, then we can roughly know the level and the quantity of the fuel. But this determination is not exact since the fuel can be located between two sensors. In this example, the first optical sensor located in the fuel is sensor N»3. The level and quantity of fuel in the tank will be determined with accuracy using the information that the latter sends to the processing block and processing it using mathematical calculations made and inserted into the program written in the C# language.
Suivant l’exemple de la représentation du tableau 7, des cas de test ont été réalisés (par rapport à la figure 6). La lettre A définit la tension sortie d’une photodiode et le préfixe définit la position du capteur suivant l’ordre dans le réservoir.Following the example of the representation of table 7, test cases have been carried out (compared to figure 6). The letter A defines the output voltage of a photodiode and the prefix defines the position of the sensor according to the order in the tank.
Dans l’exemple 1, les tensions sorties des photodiodes sont sensiblement les mêmes et comprises entre 4 et 5, donc maximales. Alors le réservoir est plein (Hauteur^ 80 cm et Volume=800 litres). Dans l’exemple 2, les tensions sorties des photodiodes sont sensiblement les mêmes et comprises entre 2 et 3, donc minimales. Alors le réservoir est totalement vide (Hauteur= 0 cm et Volume^O litre). Dans l’exemple 3, la tension sortie du photodiode 1 est de 2,2 donc minimale. Celles sorties du reste des capteurs sont comprise entre 4 et 5, donc maximales. La différence entre Al et A2 est très grande donc le microcontrôleur peut déjà déduire le niveau et la quantité du carburant dans le réservoir en utilisant l’intensité A2 dans des opérations mathématiques. Dans l’exemple 4, la tension sortie des photodiodes 1 et 2 sont respectivement 2,1 et 2,5 donc minimales. Celles sorties du reste des capteurs sont comprises entre 4 et 5, donc maximales. La différence entre A2 et A3 est très grande donc le microcontrôleur peut déjà déduire le niveau et la quantité du carburant dans le réservoir en utilisant l’intensité A3 dans des opérations mathématiques.In example 1, the output voltages of the photodiodes are substantially the same and between 4 and 5, therefore maximum. Then the tank is full (Height^ 80 cm and Volume=800 liters). In example 2, the output voltages of the photodiodes are substantially the same and between 2 and 3, therefore minimum. Then the tank is completely empty (Height= 0 cm and Volume^0 liter). In example 3, the output voltage of photodiode 1 is 2.2, therefore minimum. Those output from the rest of the sensors are between 4 and 5, therefore maximum. The difference between Al and A2 is very large so the microcontroller can already deduce the level and the quantity of the fuel in the tank by using the intensity A2 in mathematical operations. In example 4, the output voltage of photodiodes 1 and 2 are respectively 2.1 and 2.5, therefore minimum. Those output from the rest of the sensors are between 4 and 5, therefore maximum. The difference between A2 and A3 is very large so the microcontroller can already deduce the level and the quantity of the fuel in the tank by using the intensity A3 in mathematical operations.
Dans le cas où le réservoir est plein ou totalement vide, l'appareil de contrôle est muni d’une alarme qui se déclenche et dont l’alerte est envoyée dans la salle de contrôle.If the tank is full or completely empty, the control device is equipped with an alarm which is triggered and the alert is sent to the control room.
Enfin sur la figure 8, on voit les captures d’écrans après avoir passé quelques tests avec le programme. A gauche de l’écran on retrouve les intensités lumineuses converties en tensions électriques venant de chaque capteur. A droite de l’écran en haut, on peut visualiser la hauteur et le volume du liquide. A droite de l’écran en bas on retrouve deux boutons dont le premier permettant de calculer le niveau et la quantité du liquide après avoir introduit manuellement les valeurs des tensions électriques et le dernier bouton de reprendre l’expérience. Enfin à droite de l’écran au fond, le type du liquide peut être visualisé.Finally in Figure 8, we see the screenshots after having passed some tests with the program. To the left of the screen are the light intensities converted into electrical voltages from each sensor. To the right of the screen at the top, you can view the height and volume of the liquid. To the right of the screen at the bottom there are two buttons, the first of which allows you to calculate the level and quantity of the liquid after having manually entered the values of the electrical voltages and the last button to resume the experiment. Finally, on the right of the screen at the bottom, the type of liquid can be viewed.
L’appareil selon l’invention est particulièrement destiné au contrôle de la quantité et du niveau des hydrocarbures dans le réservoir.The apparatus according to the invention is particularly intended for monitoring the quantity and level of hydrocarbons in the tank.
Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemple. C’est ainsi que la source principale peut présenter des formes autres que celles représentées, et l’appareil tout entier peut être d’une conception autre que celle représentée. C’est dire que l’invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant l’esprit dans lequel il est réalisé.Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given by way of example only. Thus the main source may have shapes other than those shown, and the entire device may be of a design other than that shown. This means that the invention includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are carried out according to the spirit in which it is carried out.
Claims (9)
Publications (1)
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| OA20597A true OA20597A (en) | 2022-11-29 |
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