ES2315657T3 - Procedimiento y disposicion de circuito para detectar un nivel de llenado de un liquido. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para detectar un nivel de llenado de un líquido en un recipiente que presenta un electrodo de medida de dicho nivel de llenado y un segundo electrodo, caracterizado porque en un primer paso se aplica una tensión determinada durante un primer espacio de tiempo a un condensador (5) cuyo primer extremo está unido con el electrodo de medida (8) del nivel de llenado y cuyo segundo extremo está unido con el segundo electrodo (9), porque seguidamente se espera en un segundo paso un segundo espacio de tiempo y porque a continuación se detecta o se mide en un tercer paso la tensión en el condensador (5).
Description
Procedimiento y disposición de circuito para
detectar un nivel de llenado de un líquido.
La invención concierne a un procedimiento y una
disposición de circuito para detectar un nivel de llenado de un
líquido en un recipiente.
Se conoce por el documento US 5,775,164 un
dispositivo para detectar un nivel de líquido en un recipiente que
presenta dos electrodos montados en el recipiente y un circuito
electrónico que está unido con los electrodos. Para que el líquido
no sea electrolizado por tensiones de medida, se genera solamente
durante cortas fases de medida una tensión alterna entre los
electrodos y se mide la resistencia eléctrica entre dichos
electrodos. Se conoce por el documento WO 00/43735 un procedimiento
para la medición capacitiva del nivel de llenado de un líquido
eléctricamente no conductivo en un recipiente.
El problema de la presente invención consiste en
indicar un procedimiento sencillo y una disposición de circuito
sencilla para detectar un nivel de llenado de un líquido
eléctricamente conductivo en un recipiente con un electrodo de
medida del nivel de llenado y un segundo electrodo.
La solución del problema planteado se logra con
un procedimiento en el que, para detectar un nivel de llenado de un
líquido en un recipiente, se aplica en un primer paso y durante un
primer espacio de tiempo una tensión determinada a un condensador
cuyo primer extremo está unido con el electrodo de medida del nivel
de llenado y cuyo segundo extremo está unido con el segundo
electrodo, se espera seguidamente un segundo espacio de tiempo en
un segundo paso y a continuación se detecta o se mide en un tercer
paso la tensión en el condensador.
Una disposición de circuito adecuada para la
puesta en practica del procedimiento según la invención puede
materializarse fácilmente por medio de un circuito de medida que,
prescindiendo de un terminal de masa, necesita solamente un
terminal para la medición del nivel de llenado, puesto que se
ejecutan sucesivamente los distintos pasos del procedimiento. Esto
representa una gran ventaja especialmente cuando un circuito de
medida de esta clase deba implementarse en un microcontrolador o en
un circuito de mando integrado de aplicación específica (ASIC), ya
que el número de terminales es esencial para el precio en el caso de
un microcontrolador o un ASIC. No obstante, este terminal ha de
poder emplearse alternativamente como salida y como entrada.
El procedimiento según la invención tiene,
además, la ventaja de que el líquido cuyo nivel de llenado se
pretende medir prácticamente no es electrolizado por la medición
del nivel de llenado, ya que la tensión de medida empleada para la
medición puede consistir en un impulso de tensión suficientemente
corto.
Para vigilar continuamente un nivel de llenado
en un recipiente se tiene que repetir de vez en cuando,
naturalmente, la medición del nivel de llenado. En el procedimiento
según la invención se repite un ciclo de medida constituido por los
pasos primero, segundo y tercero únicamente cuando ha transcurrido
un espacio de tiempo determinado después del tercer paso.
Preferiblemente, después del tercer paso se une en un cuarto paso el
electrodo de medida del nivel de llenado durante un cuarto espacio
de tiempo con un potencial determinado, por ejemplo el potencial de
masa. Se impide de esta manera que se cargue el líquido con el
transcurso del tiempo y que pueda resultar poco fiable la medición
del nivel de llenado.
Se explica seguidamente la invención ayudándose
de un ejemplo de realización de una disposición de circuito según
la invención para detectar un nivel de llenado de un líquido en un
recipiente, cuya disposición está representada en la figura
única.
La disposición de circuito representada en la
figura contiene un circuito de medida 1, que está materializado en
un microcontrolador, y un miembro integrador 3 que presenta una
resistencia 4 y un condensador 5. El microcontrolador posee una
pluralidad de terminales, pero de los cuales, prescindiendo de un
terminal de masa, está previsto solamente uno para el circuito de
medida. Este terminal 2 es conmutable, es decir que puede emplearse
alternativamente como salida y como entrada. A este terminal 2 está
conectado el miembro integrador 3, es decir que uno de los extremos
de la resistencia 4 está unido con este terminal 2 y el otro extremo
de dicha resistencia 4 está unido con un electrodo de medida 8 del
nivel de llenado de un recipiente de líquido 7 y, a través de un
condensador 5, con masa. El recipiente 7 presenta todavía un
segundo electrodo 9 que está dispuesto por debajo del electrodo de
medida 8 del nivel de llenado y que está unido con masa.
A continuación, se describe el proceso de
medida. En el primer paso, el circuito de medida 1 emite por su
terminal 2 conectado como salida un corto impulso de tensión que
está dimensionado de modo que se pueda cargar casi enteramente el
condensador 5 del miembro integrador 3. En paralelo con el
condensador 5 están dispuestos los dos electrodos 8, 9 del
recipiente 7, los cuales constituyen también un condensador, si bien
la capacidad de éste depende de si solamente el electrodo de medida
8 del nivel de llenado o ambos electrodos 8, 9 se sumergen en el
líquido 6. En el segundo paso siguiente se conmuta el terminal 2 del
circuito de medida 1 durante un segundo corto espacio de tiempo y
este terminal representa seguidamente una entrada de alto ohmiaje
del circuito de medida 1. Por tanto, prescindiendo de corrientes de
fuga que se pueden despreciar, el condensador 5 del miembro
integrador 3 no puede descargarse cuando solamente el segundo
electrodo 9 o ningún electrodo se sumerja en el líquido 6. Por
consiguiente, el condensador mantendrá en este caso una tensión que
casi corresponde a la amplitud del impulso de tensión que se
alimentó al mismo durante el primer paso. Sin embargo, si se
sumergen ambos electrodos 8, 9 en el líquido, el condensador 5 del
miembro integrador 3 se carga durante el primer paso solamente a
una tensión relativamente pequeña, ya que en paralelo con él está
conectada entonces la capacidad del líquido 6. Además, dicho
condensador se puede descargar a través del líquido 6 durante el
segundo paso. En el tercer paso siguiente, el circuito de medida 1
detecta o mide durante un tercer espacio de tiempo la tensión en el
condensador 5 del miembro integrador 3.
Preferiblemente, la magnitud de los espacios de
tiempo primero y segundo y el dimensionamiento del miembro
integrador 3 se han elegido de modo que el circuito de medida 1
tenga que detectar únicamente un nivel ALTO o un nivel BAJO, es
decir que en el tercer paso no se mide exactamente la tensión, sino
que ésta es consultada únicamente por el microcontrolador. En
particular, la resistencia 4 del miembro integrador 3 tiene que ser
entonces mucho más grande que la resistencia del líquido 6 contenido
entre los dos electrodos 8, 9 y la capacidad del condensador 5 del
miembro integrador 3 tiene que ser mucho más pequeña que la
capacidad de dicho líquido contenido entre los dos electrodos
citados. El ciclo de medida constituido por los pasos primero,
segundo y tercero se repite preferiblemente tan sólo cuando ha
transcurrido después del tercer paso un cuarto espacio de tiempo
que es mucho mayor que los espacios de tiempo segundo y tercero.
Claims (7)
1. Procedimiento para detectar un nivel de
llenado de un líquido en un recipiente que presenta un electrodo de
medida de dicho nivel de llenado y un segundo electrodo,
caracterizado porque en un primer paso se aplica una tensión
determinada durante un primer espacio de tiempo a un condensador (5)
cuyo primer extremo está unido con el electrodo de medida (8) del
nivel de llenado y cuyo segundo extremo está unido con el segundo
electrodo (9), porque seguidamente se espera en un segundo paso un
segundo espacio de tiempo y porque a continuación se detecta o se
mide en un tercer paso la tensión en el condensador (5).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se repite un ciclo de medida consistente
en los pasos primero, segundo y tercero únicamente cuando ha
transcurrido después del tercer paso un espacio de tiempo
determinado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque después del tercer paso se une en un
cuarto paso el electrodo de medida (8) del nivel de llenado durante
un cuarto espacio de tiempo con un potencial determinado,
preferiblemente el
potencial de masa.
potencial de masa.
4. Disposición de circuito para detectar un
nivel de llenado de un líquido en un recipiente que presenta un
electrodo de medida de dicho nivel de llenado y un segundo
electrodo, caracterizada porque presenta un condensador (5),
cuyo primer extremo está unido con el electrodo de medida (8) del
nivel de llenado y cuyo segundo extremo está unido con el segundo
electrodo (9), y un circuito de medida (1) con un terminal (2) que
puede unirse con el electrodo de medida (8) del nivel de llenado a
través de una resistencia (4).
5. Disposición de circuito según la
reivindicación 4, caracterizada porque el terminal (2) del
circuito de medida (1) puede emplearse como salida y también como
entrada.
6. Disposición de circuito según la
reivindicación 5, caracterizada porque el circuito de medida
(1) puede emitir en su terminal (2) un impulso de tensión y puede
evaluar también una tensión de medida aplicada al terminal (2).
7. Disposición de circuito según una de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizada porque el circuito de
medida (1) está implementado en un microcontrolador.
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