Система измерения объема топлива в баке мобильной машины

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМА ТОПЛИВА В БАКЕ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ(71) Заявители Научно-производственное республиканское унитарное предприятие ТЕСТМАШ Гриценко Вячеслав Александрович Худолей Андрей Леонидович(72) Авторы Гриценко Вячеслав Александрович Худолей Андрей Леонидович(73) Патентообладатели Научно-производственное республиканское унитарное предприятие ТЕСТМАШ Гриценко Вячеслав Александрович Худолей Андрей Леонидович(57) 1. Система измерения объема топлива в баке мобильной машины, включающая трубчатый корпус с насадкой в его нижней части, изолированной от топлива диафрагмой, преобразовательный элемент, жестко закрепленный на диафрагме, и блок индикации, отличающаяся тем, что в качестве преобразовательного элемента служит датчик Холла, взаимодействующий бесконтактно с магнитом, закрепленным на насадке, выполненной из немагнитного материала, причем датчик Холла связан с дополнительно введенным блоком обработки данных, который, в свою очередь связан с блоком индикации и дополнительно введенным блоком записи данных. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на насадке или трубчатом корпусе жестко закреплен датчик температуры, связанный с блоком обработки данных. 23152005.12.30 3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в трубчатом корпусе над насадкой установлен датчик положения верхнего торца трубчатого корпуса, связанный с блоком обработки данных. 4. Система по п. 1 или 2, или 3, отличающаяся тем, что трубчатый корпус выполнен из эластичного материала.(56) 1. Автомобили ЗАЗ-1102, 1105 и их модификации Руководство по ремонту и Каталог деталей. - . Атласы автомобилей, 2001. - С. 230-231. 2. Патент РФ 2234687, МПК 701 23/14, 23/16, 2004. Полезная модель относится к области приборостроения, в частности к системам измерения объема топлива в баке мобильных машин, и может быть использована для измерения объема жидких тел, находящихся в подвижных емкостях закрытого типа, с обеспечением возможности индикации и/или записи текущего значения объема, а также для установления фактов несанкционированных сливов и заправок топлива в топливных баках,стационарных резервуарах и подвижных цистернах. Известно устройство указателя уровня топлива 1, состоящее из реостата и поплавка,перемещающего подвижный контакт реостата при изменении уровня топлива в баке. Контакт, управляемый поплавком, скользит по проволочному реостату и тем самым изменяет сопротивление датчика, которое регистрируется указателем уровня топлива на панели приборов автомобиля. Достоинством описанного устройства является низкая стоимость изделия и простота его изготовления. Недостатками такого устройства является низкая точность, которая составляет 7-10 ,низкая надежность устройства вследствие истирания скользящим контактом витков проволочного реостата. В качестве ближайшего аналога предлагаемой полезной модели служит устройство для измерения уровня жидкости, содержащее вертикально расположенную трубу, герметично закрепленную полую насадку, преобразовательный элемент, выполненный в виде тензодатчика, расположенного в насадке и смонтированного на пластине с окном, перекрытым диафрагмой, и блок индикации 2. Основным преимуществом устройства является возможность использования стандартных тензодатчиков и простота конструкции. Однако существенным недостатком устройства, сдерживающим его более широкое использование, является требование к проведению измерений при вертикальном положении устройства, что практически делает невозможным его применение для измерения объема жидкости в топливных баках. Например, карьерные автомобили-самосвалы наибольшее количество времени движутся по грунтовой дороге с различным углом наклона серпантина как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях. Также недостатком такого устройства является обязательное наличие неразъемного(как правило, клеевого) соединения тезодатчика с эластичной диафрагмой, что неизбежно ухудшает точность измерений. Известно, что тензодатчики изготавливают из металлических материалов, а эластичные материалы более растяжимы, чем металлические. В то же время для надежной работы описанного устройства величина допускаемых деформаций тензодатчика должна быть больше, чем у материала эластичной мембраны. Все это связано с трудоемким подбором материалов и на практике сложно осуществимо. Кроме того, устройство не учитывает изменения плотности жидкой среды от температуры. 23152005.12.30 Задачей предлагаемой полезной модели является повышение точности и надежности измерения объема топлива в баке мобильной машины, обеспечение возможности проведения измерений не только в вертикальном положении устройства с учетом изменения плотности жидкой среды от температуры, фиксирование фактов сливов и заправок, а также расхода топлива мобильной машиной во времени. Решение поставленной задачи достигается в системе измерения объема топлива в баке мобильной машины, содержащей трубчатый корпус с насадкой в его нижней части, изолированной от топлива диафрагмой, преобразовательный элемент, жестко закрепленный на диафрагме, и блок индикации, причем, согласно техническому решению, в качестве преобразовательного элемента служит датчик Холла, взаимодействующий бесконтактно с магнитом, закрепленным на насадке, выполненной из немагнитного материала, причем датчик Холла связан с дополнительно введенным блоком обработки данных, который в свою очередь связан с блоком индикации и дополнительно введенным блоком записи данных. На насадке или трубчатом корпусе жестко закреплен датчик температуры, связанный с блоком обработки данных. Кроме того, в трубчатом корпусе над насадкой установлен датчик положения верхнего торца трубчатого корпуса, связанный с блоком обработки данных, а трубчатый корпус выполнен из эластичного материала для работы в топливных баках со сложной конфигурацией. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Система состоит из трубчатого корпуса 1, помещенного в топливный бак 2, содержащего насадку 3 с отверстием 4 для подвода атмосферного давления к диафрагме 5, которая изолирует насадку 3 от топлива 6, на диафрагме жестко закреплен кронштейн 7 с датчиком 8 Холла, установленный с зазором относительно магнита 9, закрепленного на насадке 3 из немагнитного материала. На насадке 3 закреплен датчик 10 температуры, на трубчатом корпусе 1 - датчик 11 положения верхнего торца трубчатого корпуса 1, блок 12 обработки данных, блок 13 индикации и блок 14 записи данных. Система измерения объема топлива в баке мобильной машины работает следующим образом. Система закрепляется в верхней части корпуса топливного бака 2 насадкой 3 вниз, а к диафрагме 5 со стороны насадки обеспечивается подвод атмосферного давления через отверстие 4. На погруженную часть действует выталкивающая сила, которая упруго деформирует диафрагму 5 и перемещает термокомпенсированный датчик 8 Холла относительно магнита 9. В результате изменяется величина зазора между магнитом 9 и датчиком 8 Холла, который передает информацию в блок 12 обработки данных. Датчики 10, 11 температуры и положения, соответственно, в свою очередь, также передают информацию в блок 12 обработки данных. Блок 13 индикации индицирует текущее значение объема топлива в баке 2 с учетом поправок, учитывающих отклонение верхнего торца трубчатого корпуса 1 от вертикального положения и изменение плотности топлива 6 от температуры. Блок 14 записи данных обеспечивает запись текущего значения объема топлива 6 во времени, что позволяет вести анализ полученных данных определять расход топлива 6 мобильной машины во времени, фиксировать объемы и время слитого и заправленного в бак 2 топлива 6. Эластичный трубчатый корпус 1 позволяет вести измерения объема топлива 6 в труднодоступных местах топливного бака 2 со сложной конфигурацией. Таким образом, предлагаемая система измерения объема топлива в баке мобильной машины позволяет эффективно производить измерение объема топлива, индицировать и осуществлять запись значений объема не только в вертикальном положении трубчатого корпуса, но и в наклонном состоянии и в труднодоступных местах топливного бака со сложной конфигурацией, производить определение объема с учетом изменения плотности топлива от его температуры. Использование в системе блока записи данных позволяет фиксировать факты сливов и заправок, а также определять расход топлива мобильной машиной во времени. Повышение надежности достигается за счет бесконтактного измерения 3 23152005.12.30 величины перемещения диафрагмы датчиком Холла, а улучшение точности - за счет блока обработки данных и совместных измерений температуры топлива, положения верхнего торца трубчатого корпуса и перемещения диафрагмы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4