ДАТЧИК ОБЪЕМА ГАЗОМОТОРНОГО ТОПЛИВА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к области вычислительной техники, в частности, к автономному устройству для определения точного количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне(-ах) автомобильного газобаллонного оборудования.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Наиболее близким аналогом является источник информации RU 170767 (U1), опубл. 05.05.2017. В данном решении раскрыт ультразвуковой датчик уровня раздела сред, который содержит чувствительный элемент, размещенный в корпусе и электрически соединенный с преобразователем в узле крепления, причем чувствительный элемент содержит пьезоэлемент для горизонтального излучения и приема ультразвукового сигнала, отраженного от стенки контролируемой емкости с измеряемой средой, а корпус датчика выполнен в виде длинномерной трубки малого диаметра с заглушкой снизу, в стенке которой на заданной высоте выполнено глухое отверстие для размещения пьезоэлемента, изолированного от корпуса с помощью демпфера ультразвуковых помех, выполненного из композитного изолирующего материала, заполняющего отверстие, при этом пьезоэлемент снаружи покрыт защитным слоем.
Предлагаемое техническое решение отличается от известного из уровня техники решения тем, что оно с высокой точностью осуществляет определение количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне(-ах) автомобильного газобаллонного оборудования с учетом температуры среды и параметров баллона(-ов).
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задачей заявленной полезной модели является разработка устройства для определения точного количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне автомобильного газобаллонного оборудования.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности при определении количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне(-ах) автомобильного газобаллонного оборудования с учетом температуры среды и параметров баллона(-ов).
Заявленный технический результат достигается посредством устройства для определения точного количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне автомобильного газобаллонного оборудования, содержащего связанные между собой:
мультисенсор, выполненный с возможностью:
определения давления сжатого газа и температуры;
передачи результатов измерений в контроллер для последующей обработки;
контроллер, выполненный с возможностью:
приема данных с мультисенсора;
ввода и хранения сведений о конфигурации;
осуществления расчета количества газа в баллоне автомобильного газобаллонного оборудования;
передачи данных на устройства вывода и/или во внешние системы.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В приведенном ниже подробном описании реализации полезной модели приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящей полезной модели. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, будет очевидно каким образом можно использовать настоящую полезную модель, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы излишне не затруднять понимание особенностей настоящей полезной модели.
Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что полезная модель не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящей полезной модели, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.
Настоящее техническое решение предназначено для определения точного количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне(-ах) автомобильного газобаллонного оборудования, с учетом температуры среды и параметров баллона(-ов). Настоящее техническое решение способно конвертировать полученные данные в удобный для пользователя формат (кубический метр, литр, % от номинальной емкости баллона(-ов) и др.) и передавать эти данные на устройства вывода (дисплей в салоне автомобиля, мобильное приложение и др.) или во внешние системы, с целью дальнейшего использования в учете газомоторного топлива на предприятии, выявления фактов недобросовестного использования газомоторного топлива и определения технических неполадок в газобаллонном оборудовании.
Устройство для определения точного количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне автомобильного газобаллонного оборудования, содержит следующие, связанные между собой, элементы.
Мультисенсор.
Комбинированный сенсор, определяющий два и более физических параметра измеряемой среды (по меньшей мере давление сжатого газа и температуры), и передающий результаты измерения в Контроллер для последующей обработки. Может устанавливаться в топливную магистраль высокого давления с помощью стандартных соединительных элементов, принятых в качестве стандарта в индустрии газобаллонного автомобильного оборудования. Различные сенсоры (например, сенсоры, определяющие давление газа и температуры) измеряющие физические параметры газа, намеренно объединены в мультисенсоре, т.к. это позволяет достичь наиболее точных результатов измерения каждого параметра, что впоследствии дает наиболее точные результаты вычисления количества газа.
Контроллер.
Контроллер хранит конфигурацию установленного газобаллонного оборудования, алгоритмы и формулы вычисления объема газа в газобаллонном оборудовании, интерфейсы и протоколы передачи данных в устройства вывода или во внешние системы, пользовательские предпочтения по единицам измерения (кубический метр, литр, % от номинальной емкости баллона(-ов) и др.) и прочие данные. Контроллер получает данные с мультисенсора, производит расчеты количества газа в баллоне, конвертирует полученный результат согласно заданной конфигурации и передает эти данные на устройства вывода (дисплей в салоне автомобиля, мобильное приложение) или во внешние системы. Контроллер реализован влагозащищенным с IP не менее 65 для защиты электроники от негативных факторов внешней среды. Сведения о конфигурации - это тип и размер баллона, количество баллонов, тип соединения баллонов, вид газомоторного топлива, единицы измерения, протоколы и каналы передачи данных на устройства вывода и/или во внешние системы. Контроллер осуществляет расчет количества газа в баллоне на основании уравнения состояния газа с зависимостями, заданными в табличной форме.
В устройстве реализуется программное обеспечение, посредством которого осуществляется ввод и хранение информации о конфигурации установленного на автомобиле газобаллонного оборудования, интерфейсах и протоколах, единицах измерения и параметров калькуляции результатов измерения. Программное обеспечение реализует алгоритмы и формулы для вычисления объема газа в замкнутом контуре газобаллонного оборудования, а также производит непрерывную самодиагностику для выявления ошибок работы компонентов решения, и доступности/нормального функционирования внешних интерфейсов, за счет чего дополнительно повышается надежность устройства.
При реализации настоящее устройство должно иметь степень защиты не менее IP65, обеспечивающую возможность размещения в непосредственной близости от баллона(-ов), в том числе вне кузова автомобиля.
Мультисенсор собирает данные о давлении и температуре окружающей среды баллона. Данные о температуре окружающей среды также получает контроллер, поскольку на чипе установлен термодатчик, за счет чего дополнительно повышается точность устройства при определении количества компримированного природного газа (КПГ) в баллоне(-ах) автомобильного газобаллонного оборудования.
Получив данные о температуре и давлении, имея информацию об объеме баллонов, контроллер осуществляет обработку данных, исходя из зависимости объема газа и его температуры, получая в итоге объем оставшегося газа в баллонах.
При настройке контроллера через конфигуратор, заранее указываются единицы измерения, необходимые для передачи результатов. Результаты измерений могут направляться контроллером на устройства отображения по протоколу LLS в терминал мониторинга или на дисплей, который может входить в комплект оборудования. При этом контроллер позволяет при настройке в конфигураторе задать для каждого устройства свою единицу измерения объема оставшегося газа.
При настройке интерфейса RS-485, в конфигураторе указывается номер устройства (сетевой адрес) для системы мониторинга, за счет чего появляется возможность обмена данными. Существует два варианта: по запросу от терминала, а также постоянная отсылка данных от контроллера, причем в последнем случае существует возможность заранее установить частоту отсылки данных.
Все заявленные элементы устройства соединены между собой сборочными операциями и находятся в функционально-конструктивном единстве.
В настоящих материалах заявки было представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.