FR2688305A1

FR2688305A1 - Static gauge, especially for fuel tank

Info

Publication number: FR2688305A1
Application number: FR9202665A
Authority: FR
Inventors: Goly Fabrice
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1992-03-05
Filing date: 1992-03-05
Publication date: 1993-09-10
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: FR2688305B1

Abstract

This device, constituting a static gauge, mainly comprises several hoses (3) fixed onto at least one wall of the tank and containing a fluid under a pressure less than that exerted by the liquid contained in the tank. The variation in the level of this liquid results in a pressure variation in the tubes, transmitted to a piston (8) associated with an indicator member (10) and a graduated and calibrated scale (11). Application, in particular, to fuel tanks for motor vehicles.

Description

La présente invention concerne les jauges utilisées notamment pour mesurer le niveau et/ou le volume du carburant dans un réservoir de véhicule automobile. The present invention relates to gauges used in particular for measuring the level and / or the volume of fuel in a motor vehicle tank.

Le niveau de carburant dans un réservoir est encore couramment mesuré au moyen d'une jauge comportant un flotteur porté par un bras oscillant, et dont la position est ensuite analysée et transformée en un signal électrique, transmis à un dispositif indicateur. The fuel level in a tank is still commonly measured by means of a gauge comprising a float carried by an oscillating arm, the position of which is then analyzed and transformed into an electrical signal, transmitted to an indicating device.

L'implantation d'une telle jauge doit tenir compte des débattements du flotteur et de son bras et de la position relative de ce flotteur dans le réservoir, de façon à ne pas être trop sensible à une inclinaison du réservoir et aux accélérations du véhicule. Un équipage de ce type est complexe, encombrant et d'un coût relativement élevé. The installation of such a gauge must take into account the deflections of the float and its arm and the relative position of this float in the tank, so as not to be too sensitive to an inclination of the tank and to the accelerations of the vehicle. A crew of this type is complex, bulky and relatively expensive.

C'est pourquoi on a imaginé, pour le remplacer, différentes solutions faisant notamment appel à des dispositifs de mesure statiques, c'est-à-dire sans élément mobile dans le réservoir. Parmi les moyens proposés on trouve des dispositifs utilisant au moins un capteur de pression pour mesurer la pression régnant au fond du réservoir, représentative de la hauteur du liquide contenu dans celui-ci (cf brevet FR-2 601 131). This is why we have imagined, to replace it, different solutions using in particular static measuring devices, that is to say without moving element in the tank. Among the means proposed are devices using at least one pressure sensor to measure the pressure prevailing at the bottom of the tank, representative of the height of the liquid contained therein (cf. patent FR-2 601 131).

Ces dispositifs sont moins encombrants que les précédents mais ils utilisent des composants électroniques coûteux et nécessitent des circuits annexes pour tenir compte des oscillations du véhicule, des formes complexes du réservoir et de l'inclinaison éventuelle de celui-ci.These devices are less bulky than the previous ones but they use expensive electronic components and require additional circuits to take account of the oscillations of the vehicle, complex shapes of the tank and the possible inclination of the latter.

En présence de cet état de la technique, l'invention se propose de fournir un dispostif de mesure du niveau du liquide dans un réservoir, qui soit plus simple, moins encombrant et plus économique que les dispositifs existants. In the presence of this state of the art, the invention proposes to provide a device for measuring the level of the liquid in a tank, which is simpler, less bulky and more economical than existing devices.

A cet effet, elle a pour objet un dispositif de mesure du niveau et/ou du volume d'un liquide dans un réservoir, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une enceinte délimitée par un matériau souple, cette enceinte s'étendant sur au moins une partie de la hauteur du réservoir et contenant un fluide sous une pression inférieure à celle du liquide dans le réservoir, des moyens étant prévus pour transformer en une indication représentative du niveau de liquide, la variation de pression du fluide à l'intérieur de l'enceinte, sous l'effet d'une variation dudit niveau. To this end, it relates to a device for measuring the level and / or volume of a liquid in a reservoir, characterized in that it comprises at least one enclosure delimited by a flexible material, this enclosure extending over at least part of the height of the tank and containing a fluid under a pressure lower than that of the liquid in the tank, means being provided for transforming into a representative indication of the level of liquid, the variation of pressure of the fluid inside of the enclosure, under the effect of a variation of said level.

Suivant d'autres caractéristiques
- ladite enceinte a une section variable lorsqu'elle est coupée par des plans horizontaux situés à différents niveaux, cette section étant proportionnelle à la section du réservoir dans le même plan;
- ladite enceinte comprend au moins un tube souple s'étendant sensiblement verticalement, le long d'une des parois du réservoir;
- le dispositif comprend plusieurs tubes répartis le long d'au moins une paroi du réservoir.According to other characteristics
- Said enclosure has a variable section when it is cut by horizontal planes located at different levels, this section being proportional to the section of the tank in the same plane;
- Said enclosure comprises at least one flexible tube extending substantially vertically, along one of the walls of the tank;
- The device comprises several tubes distributed along at least one wall of the tank.

L'invention a également pour objet un réservoir équipé d'un tel dispositif de mesure. The invention also relates to a tank equipped with such a measuring device.

L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels
- la Fig. 1 est une vue en perspective d'un réservoir de carburant équipé d'un dispositif suivant l'invention;
- la Fig. 2 est une vue en coupe d'un tel réservoir;
- la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2;
- les Fig. 4 et 5 sont des vues analogues à celles des Fig. 2 et 3, d'une variante de réalisation;
- les Fig. 6 et 7 réprésentent deux modes de réalisation de mécanismes indicateurs.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, given only by way of examples and in which
- Fig. 1 is a perspective view of a fuel tank equipped with a device according to the invention;
- Fig. 2 is a sectional view of such a tank;
- Fig. 3 is a sectional view along line 3-3 of FIG. 2;
- Figs. 4 and 5 are views similar to those of FIGS. 2 and 3, of an alternative embodiment;
- Figs. 6 and 7 show two embodiments of indicator mechanisms.

On voit sur la Fig. 1 un réservoir 1 de carburant pour véhicule automobile. Ce réservoir dont la section n'est pas constante comporte un dispositif 2 de puisage du carburant, ainsi qu'un dispositif suivant l'invention de mesure du niveau. We see in Fig. 1 a fuel tank 1 for a motor vehicle. This tank, the section of which is not constant, includes a device 2 for drawing fuel, as well as a device according to the invention for measuring the level.

Ce dispositif comprend une série de tubes souples 3 implantés verticalement dans le réservoir et fixés, par exemple par collage, sur une paroi 4 de celuici. Les tubes sont réalisés en une matière souple inerte à l'égard du liquide contenu dans le réservoir. Dans l'application à un réservoir de carburant ces tubes peuvent être réalisés en caoutchouc ou en tout élastomère souple résistant aux hydrocarbures et avoir une épaisseur de paroi de l'ordre de lmm. Ils sont fermés à leur extrémité inférieure voisine du fond 5 du réservoir. Leur extrémité supérieure débouche dans un tuyau 6 lui-même relié à un mécanisme indicateur 7. Dans l'exemple représenté ce mécanisme est schématisé par un cylindre 8 dans lequel peut se déplacer un piston 9 solidaire d'une aiguille 10 associée à une échelle graduée 11, étalonnée de façon à traduire les déplacements du piston en volume de liquide contenu dans le réservoir. Un tel mécanisme est représenté d'une façon un peu plus détaillée à la Fig. 6 sur laquelle on retrouve le cylindre 8, ainsi que le piston 9 relié à l'aiguille 10 par une tige 12 guidée d'une part par un orifice 13 à l'extrémité du cylindre et d'autre part par un guide 14. This device comprises a series of flexible tubes 3 located vertically in the tank and fixed, for example by gluing, on a wall 4 of this. The tubes are made of a flexible material inert to the liquid contained in the tank. In the application to a fuel tank, these tubes can be made of rubber or any flexible elastomer resistant to hydrocarbons and have a wall thickness of the order of 1 mm. They are closed at their lower end near the bottom 5 of the tank. Their upper end opens into a pipe 6 itself connected to an indicator mechanism 7. In the example shown, this mechanism is shown diagrammatically by a cylinder 8 in which can move a piston 9 secured to a needle 10 associated with a graduated scale 11, calibrated so as to translate the displacements of the piston in volume of liquid contained in the reservoir. Such a mechanism is shown in a little more detail in FIG. 6 on which there is the cylinder 8, as well as the piston 9 connected to the needle 10 by a rod 12 guided on the one hand by an orifice 13 at the end of the cylinder and on the other hand by a guide 14.

Le circuit formé par les tubes souples et le tuyau 6 est initialement empli d'un fluide, de préférence gazeux, injecté sous une pression inférieure à la pression que le liquide à jauger exerce à une profondeur minimale prédéterminée e sous sa surface et par exemple égale à 5mm. Cette pression est suffisante pour maintenir le tube gonflé lorsqu'il est soumis à la pression atmosphérique. The circuit formed by the flexible tubes and the pipe 6 is initially filled with a fluid, preferably gaseous, injected under a pressure lower than the pressure that the liquid to be gauged exerts at a predetermined minimum depth e below its surface and for example equal at 5mm. This pressure is sufficient to keep the tube inflated when it is subjected to atmospheric pressure.

Pour s'affanchir d'éventuelles variations de pression internes au réservoir, une mise à l'air libre de celui-ci est prévue, par un orifice d'évent connu en soi. To overcome any variations in pressure internal to the tank, it is vented through a vent orifice known in itself.

Le fonctionnement d'un tel dispositif est le suivant
Lorsqu'un tube souple 3 est plongé dans le liquide, la partie immergée de ce tube située au-dessous du niveau correspondant à la hauteur e, est aplatie sous l'effet de la pression du liquide dont on mesure le niveau (Fig. 3). Par contre la partie de ce tube qui est dans l'air reste gonflée.The operation of such a device is as follows
When a flexible tube 3 is immersed in the liquid, the submerged part of this tube located below the level corresponding to the height e, is flattened under the effect of the pressure of the liquid whose level is measured (Fig. 3 ). On the other hand, the part of this tube which is in the air remains swollen.

Le fluide contenu dans les tubes est chassé de ces tubes souples par la pression du liquide et sté- vacue dans le tuyau 6 pour venir agir sur le piston 9 relié au dispositif indicateur étalonné. The fluid contained in the tubes is expelled from these flexible tubes by the pressure of the liquid and remains in the tube 6 to act on the piston 9 connected to the calibrated indicating device.

Le fait de disposer de plusieurs tubes permet d'augmenter la quantité de fluide déplacé et donc la précision de la mesure. The fact of having several tubes makes it possible to increase the quantity of fluid displaced and therefore the accuracy of the measurement.

Lorsque le réservoir a une hauteur variable, comme représenté sur la Fig. 1, le fait de disposer des tubes dans les différentes parties du réservoir permet de prendre en compte les variations de hauteur. When the tank has a variable height, as shown in FIG. 1, the fact of having the tubes in the different parts of the tank allows variations in height to be taken into account.

Par ailleurs, dans le cas d'un réservoir de forme complexe, on peut prévoir des tubes de sections différentes, proportionnelles aux volumes à jauger. Furthermore, in the case of a tank of complex shape, provision may be made for tubes of different sections, proportional to the volumes to be gauged.

De même, dans le cas d'une zone de réservoir à section non constante, on peut prévoir un ou plusieurs tubes de section évolutive, proportionnelle à celle du réservoir. Une telle variante est représentée aux Fig. Likewise, in the case of a tank area with a non-constant section, one or more tubes can be provided with an evolving section, proportional to that of the tank. One such variant is shown in Figs.

4 et 5 sur lesquelles on peut voir un réservoir 20 comportant une première zone inférieure 21 de section plus faible, puis une deuxième zone médiane 22 de section progressivement croissante et enfin une troisième zone supérieure 23 de section maximale. Le tube 30 disposé dans ce réservoir comporte de même trois sections 31, 32, 33, chacune proportionnelle à la zone correspondante du réservoir.4 and 5 on which we can see a reservoir 20 comprising a first lower zone 21 of smaller section, then a second middle zone 22 of progressively increasing section and finally a third upper zone 23 of maximum section. The tube 30 disposed in this reservoir likewise comprises three sections 31, 32, 33, each proportional to the corresponding zone of the reservoir.

On a représenté à la Fig. 7 une variante des moyens indicateurs. Dans ce mode de réalisation, l'enceinte 8" dans laquelle se déplace le piston 9 a une forme partiellement annulaire ou torique de sorte que le piston ainsi que le câble et l'aiguille dont il est solidaire se déplacent suivant un arc de cercle devant une échelle de forme correspondante. There is shown in FIG. 7 a variant of the indicating means. In this embodiment, the enclosure 8 "in which the piston 9 moves has a partially annular or toric shape so that the piston as well as the cable and the needle of which it is integral move in an arc of a circle in front a scale of corresponding shape.

Bien entendu, au lieu d'utiliser une indication mécanique directe, on peut associer le piston à une résistance variable dont l'indication peut être transmise à distance à un récepteur et à un indicateur électrique. Of course, instead of using a direct mechanical indication, the piston can be associated with a variable resistance, the indication of which can be transmitted remotely to a receiver and to an electrical indicator.

Dans ses diverses réalisations, le dispositif suivant l'invention répond bien aux objectifs fixés : il est d'une réalisation particulièrement simple, peu encombrant et d'un prix de revient faible. In its various embodiments, the device according to the invention responds well to the objectives set: it is of a particularly simple embodiment, compact and of a low cost price.

Par ailleurs, il est très peu sensible à l'inclinaison du réservoir, cette sensibilité pouvant même être nulle si l'implantation des différents tubes est judicieusement choisie. I1 peut être par ailleurs facilement adapté à toutes les formes de réservoir. Furthermore, it is very insensitive to the inclination of the reservoir, this sensitivity may even be zero if the location of the different tubes is judiciously chosen. I1 can also be easily adapted to all forms of tank.

Claims

1. Device for measuring the level and / or volume of a liquid in a reservoir (1), characterized in that it comprises at least one enclosure (3) delimited by a flexible material, this enclosure extending over at at least part of the height of the reservoir and containing a fluid under a pressure lower than that of the liquid in the reservoir, means (7) being provided for transforming into a representative indication of the level of liquid, the variation in pressure of the fluid at l inside the enclosure under the effect of a variation of said level.

2. Device according to claim 1, characterized in that said enclosure (30) has a variable section when it is cut by horizontal planes located at different levels, this section being proportional to the section of the tank in the same plane.

3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said enclosure comprises at least one flexible tube (3) extending substantially vertically, along one of the walls of the tank.

4. Device according to claim 3, characterized in that the device comprises several tubes distributed along at least one wall of the tank.

5. Device according to claim 4, characterized in that at least some tubes have different sections, proportional to the volumes of the respective zones of the tank in which said tubes are arranged.

6. Device according to claim 1, characterized in that the indicator means comprise a piston (9) movably mounted in a portion of cylinder (8) or of torus (8 ") and connected to an indicator member (10) associated with a scale (11) graduated and calibrated.

7. Tank in particular for fuel in a motor vehicle, characterized in that it is equipped with a measuring device according to any one of claims 1 to 6.