TR201710647A2 - Bi̇r akilli yakit dolum di̇rseği̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, akaryakıt dolum istasyonlarında(200) bulunan depolama tanklarına(210) akaryakıt ikmali sırasında, mekanik rezonatörler içeren sensör(504) vasıtasıyla fiziksel olarak birçok parametre ile akaryakıt kalitesini ve cinsini analiz ederek, yanlış tanka yanlış akaryakıt ve/veya kalitesiz akaryakıt ikmalini önlemeyi sağlayan aygıt(205) ve kullanıcının yanında taşıyıp kullanım alanına kolayca götürebildiği mobil özellikte bir akıllı yakıt dolum dirseğinden oluşmaktadır.

Description

TARIFNAME BIR AKIL LI YAKIT DOLUM DIRSEGI Teknik Alan Bu bulus, akaryakit dolum istasyonlarinda bulunan depolama tanklarina akaryakit IkmaII sirasinda, mekanik rezonatörler içeren sensör vasitasiyla fiziksel olarak birçok parametre ile akaryakit kalitesini ve cinsini analiz ederek, yanlis tanka yanlis akaryakit ve/veya kalitesiz akaryakit ikmalini önlemeyi saglayan ve kullanicinin yaninda tasiyip kullanim alanina kolayca götürebildigi mobil özellikte bir akilli yakit dolum dirsegi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Toprak arasindaki katmanlarda organik materyalin baskalasmasi ile olusan ve bu katmanlar içerisinde depolanan sivi haldeki hidrokarbonlara ham petrol ismi verilmektedir. Petrolün basindaki "ham" ifadesi bu üründe bir hammadde oldugu ve islenmedigi izlenimi olusturmaktadir. Ham petrol, rafinerilerde ayristirilarak (damitilarak) günlük kullanimimiza sunulan birçok ara madde ve akaryakit ürünlerine dönüstürülmektedir. Ham petrolün rafinerilerde aritilmasi ve islenmesi sonucunda, ortalama olarak %43 benzin, %18 fuel oil ve motorin, %ll LPG (sivilastirilmis petrol gazi, propan veya propan-bütan karisimi), %9 jet yakiti, %5 asfalt ve %14 diger ürünler elde edilmektedir. Bu ürünlerin bir kismi kara tasitlari için, bir kismi hava tasitlari için, bir kismi da diger islemler için kullanilmaktadir. Kara tasitlari için kullanilan ham petrol çiktilari genellikle benzin, motorin ve LPG7dir. Bu ürünler rafinerilerden genelde karayolu ile tercihen tankerler vasitasiyla tasinmakta ve akaryakit istasyonlarina dagitimi gerçeklestirilmektedir. Rafinerilerden akaryakit istasyonlarina tasima islemini gerçeklestiren tankerlerde yer alan tanklarda genelde bir veya birden fazla hazne yer almaktadir. Bu hazneler akaryakitlarin birbirlerine karistirilmamasi için olusturulmus olup her bir haznenin içerisine farkli bir akaryakit (benzin, motorin vs.) doldurulmakta ve tankerin akaryakit istasyonuna nakli bu sekilde gerçeklestirilmektedir. Tankerlerde ayri birden fazla hazne oldugu gibi akaryakit istasyonlarinda da bu akaryakitlarin muhafaza edilecegi birden fazla depo bulunmaktadir. Her bir depoya farkli bir akaryakit türü doldurulmakta ve dagitim bu deponun içerisinden gerçeklestirilmektedir. Bu depolar akaryakit istasyonlarinda yer altinda ve/veya yer üstünde bulunmakta olup, dolum agizlari tank kapagi üzerinde yakin ve/veya uzak dolum noktasi bulunmaktadir. Rafineriden haznelerini doldurmus olan tanker akaryakit istasyonuna geldiginde ve yakitlarin akaryakit istasyonunda yer alan depolara transferinin tercih edildigi durumlarda tanker ile depolar arasinda bir akis hatti olusturulmakta ve bu akis hatti ile yerçekimi ve pompa yardimiyla tankerin haznelerinde yer alan akaryakit depolarina transfer edilmektedir. Günümüzde bu islem için kullanilan akis hatti her iki tarafinda baglanti elemani olan bir elastik hortumla saglanmaktadir. Bu elastik hortumun bir ucu görevli tarafindan tankerde yer alan bir haznenin çikisina baglanmakta diger ucu ise bu haznede hangi akaryakit var ise o akaryakitin depolandigi deponun agzina baglanmakta ve transfer bu sekilde gerçeklestirilmektedir. Mevcut teknikte bu islem tamamen bir görevlinin inisiyatifinde gerçeklestirilmektedir. Bu durum ise bazi ciddi risklerin olusabilmesine sebep olmaktadir. Bu durumlardan en çok karsilasilani akis hattinin tankere monte edilen ucunun bir akaryakit çesidine baglanmasi ve diger ucunun ise farkli bir akaryakit deposuna farkli bir akaryakit cinsinin bulundugu depoya baglanmasidir. Bu duruma somut örnek olarak; akis hattinin tankere monte edilen ucunun motorin haznesine baglanmasi, diger ucunun ise akaryakit istasyonun altinda yer alan benzin deposuna baglanmasi ve transferin gerçeklestirilmesi verilebilir. Bu durumda tankerin bir haznesi içerisinde yer alan motorin akis hatti araciligiyla benzin depolanan deponun içerisine aktarilacak ve bu durumda benzin depolanan depo içerisinde motorin ile benzin karisacaktir. Motorin ile benzinin karismasi durumunda bu iki akaryakitin birbirinden ayristirilmasi mümkün olmadigindan bu durum karisimin olustugu deponun tamamen temizlenmesi ve yakitlarin kullanilamaz hale gelmesi durumunu ortaya çikaracaktir. Temizleme islemi ise çok ciddi bir maliyeti ve zaman kaybi meydana getirecektir. Bunun yani sira akaryakitlarin karismasinin fark edilmemesi durumunda ise karismis akaryakit pompalar araciligiyla tasit depolarina transfer edilebilecektir. Bir akaryakit ile çalisan bir araca farkli bir akaryakit karisiminin transfer edilmesi ve bu karisimin motora enjekte edilmesi durumunda araç çok ciddi arizalara yol açabilecektir. Bu sebeple akis hattinin her iki ucunun dogru hazne ve depolara yerlestirilmesi çok büyük önem arz etmektedir. Mevcut teknikte GBZ487311 numarali patentte akaryakit aktarim sisteminde aktarim borulari ve/Veya baglanti noktalarinda yakit tanima sensörleri bulunmaktadir. Bu sensörlerde yakiti tanimlama islemi optik sensör ile saglamaktadirlar. Optik sensör teknolojisi ile yapilan hesaplama sivinin kirilma indisini göz önünde bulundurarak tanimlamakta ve yakit çesidi tespit edilmektedir. Burada sivinin cinsi, sivinin rengi ile dogrudan ilgilidir. Optik sensörlerin mobil veya sabit olmasi maliyeti arttirmaktadir ve bakim maliyetleri oldukça yüksektir. birim bulunmaktadir. Veri diye kastedilen yakit cinsidir. Yakit cinsinin kaydedildigi borular birbiri ile bulustugunda veriler karsilastirilmaktadir. Verilerin birbirini eslediginde uygun sinyali verilmekte, eslesmediginde uyari sinyali verilmekte veya transfer engellenmektedir. Bu sistem daha fazla dikkat gerektirmektedir. Her yükleme öncesi verilerin güncellenmesi gerekmektedir. akaryakitin kalitesinin belirlenmesinde optik sensör yöntem ile belirleme yapilmaktadir. Bulusun Çözümünü Amaçladigi Teknik Problemler Akaryakit dolum istasyonlarinda bulunan depolama tanklarina akaryakit ikmali sirasinda, mekanik rezonatörler içeren sensör vasitasiyla fiziksel olarak birçok parametre ile akaryakit kalitesini ve cinsini analiz ederek, yanlis tanka yanlis akaryakit ve/veya kalitesiz akaryakit ikmalini önlemeyi saglayan ve kullanicinin yaninda tasiyip kullanim alanina kolayca götürebildigi mobil özellikte bir akilli yakit dolum dirsegi ile ilgili olan bu bulus, yukarida anlatilan dezavantajlarin üstesinden bütünüyle gelmekte olup, özelligi; bir akilli yakit dolum dirseginde akaryakit cinsini ve kalitesini, fiziksel olarak birçok parametreden (viskozite, yogunluk, di-elektrik sabiti, sicaklik) analiz eden sensör bulunduran, bahsedilen sensörün mekanik rezonatörler içermesi ve sividaki rezonatörün tepkisine dayanarak ölçüm yapiyor olmasi, kontrol ünitesi ile bu sensörden alinan verileri isleyerek sahip oldugu akis kontrol valfi araciligi ile akisi yönlendirmesi, elektrik baglantisina gerek duymadan enerji ihtiyacini uzun ömürlü bataryalar ile saglamasi, mobil yapida olmasidir. Bir akilli yakit dolum dirseginde; kullanim amacina ve transfer edilecek sivilarin cinsine göre, aygit üzerine transfer edilecek sivinin referans parametreleri tanimlanabilmektedir. Tanimlanan referans degerlerine göre aygit gösterge ekraninda yer alan; uygun sivi ledi, uygun olmayan sivi ledi ve hata ledi gibi görsel uyari ledlerinden ve sesli uyarilardan transfer isleminin dogru olup olmadigi hakkinda bilgi verilmektedir. Bulus içerisinde yer alan akis kontrol valfi, kontrol ünitesinden aldigi komuta göre akis transferini otomatik olarak gerçeklestirir veya kontrol ünitesi sivi transferine onay vermez ise akis kontrol valfi aygit içerisine dolan sivinin aygit içerisinde kalmasini saglamaktadir. Sivi akisi, transfer sirasinda akis kontrol camindan gözlemlenebilir. Bulus avantaj olarak sahip oldugu manyetik sensör ile dolum agzinda yer alan miknatisin kutbuna göre dolum noktasinin hangi akaryakit cinsine sahip bir depoya ait oldugunu anlama özelligine sahiptir. Avantaj olarak aygit üzerine transfer edilen sivi miktarinin ölçümünü yapan bir sayaç ilavesi yapilabilmektedir. Bir akilli yakit dolum dirsegi üzerinde yer alan kablosuz veri aktarimi yapan verici sayesinde bir merkez veya mobil terminal gibi alicilar ile haberleserek anlik veri aktarimi yapabilir. Bir akilli yakit dolum dirsegi sivi transferleri esnasinda topladigi verileri veri depolama ünitesinde tarih ve dolum numarasina göre saklar. Bir akilli yakit dolum dirsegi, akaryakit cinsleri disinda, birçok akiskanin analizini de gerçeklestirebilir. Bir akilli yakit dolum dirsegi, mevcut sistemlerdeki optik sensör gibi, göreceli parametrenin dezavantajlarini ortadan kaldirarak tek bir parametreden degil de 4 farkli fiziksel parametreden ölçüm yapar ve sivi cinsini tanimlayabildigi gibi, sivi kalitesini de analiz ederek akisi kontrol etmektedir. Sensör akiskanlarin viskositesini, yogunlugunu, dielektrik sabitini ve sicakligini dogrudan ve es zamanli olarak ölçebilen bir sensördür. Avantaj olarak sensör akiskanin viskositesini, yogunlugunu dielektrik sabitini ve sicaklik degerini birlikte ölçebildigi gibi sadece istenen ölçümleri de vermektedir. Bir baska avantaj olarak sensör viskositesini, yogunlugunu dielektrik sabitini ve sicaklik degerlerini belli bir periyotta ölçüm tekrarlari yaparak, sürekli analiz etmeye devam etmektedir. Sensör bu ölçümlerin alinmasi sirasinda, degerleri es zamanli kontrol ederek sonuçlarin anal izi yapmaktadir. Sensör "titresim" prensibiyle çalisan, yari dijital ufak boyutlarda hafif ve basit bir yapiya sahip olmasinin yaninda yüksek hassasiyete ve güvenilirlige sahiptir. Sensör alt kisim ve alt kisimdan itibaren ilk yöne dogru uzanan birinci ve ikinci titresim kollarindan olusmaktadir. Avantaj olarak ölçüm performansini arttirmak için vericilerde konvansiyonel analog kontrol sisteminin yerine yüksek hizli dijital devreler ve dijital sinyal isleme teknolojisi kullanilmaktadir. Sensör sivi yogunlugunu dogrudan algilar ve detektör ölçüm bilgisini tasiyan analog sinyali amplifikasyon ve filtreleme için ön kosullandirma devresine göndermektedir. Ardindan analogdan dijitale çevirici, yükseltilmis ve filtrelenmis analog sinyali bir dijital sinyal haline getirilmekte ve kapali çevrim kontrol ünitesi sinyal frekansini kontrol faz farkini ve genligini izlemektedir. Buradan yogunluk degeri ölçülmektedir. Sensör vibrasyon halindeki plakalari ile belirli ve sabit bir frekansta hareket etmesi için gerekli elektrik miktarini kontrol etmektedir. Sürtünme kuvveti dogrudan sivinin viskozitesi ile oransal oldugundan sensör plakalarini sabit bir frekansta hareket ettirmek için gerekli olan elektriksel güç miktari viskozite ile oransaldir. Bu oransallik sayesinde viskozite degeri ölçülmektedir. Sensör, üzerinde bulunan sicaklik sensörü sayesinde sivinin sicakligini ölçebilmektedir. Avantaj olarak sensör akiskanin viskozitesini, yogunlugunu, dielektrik sabitini ve sicaklik degerinin ölçülmesiyle elde ettigi verileri kullanarak akiskanin cinsini belirleyebilmektedir. Sensör sivinin cinsini belirlemede, o sivi için tanimlanmis verileri referans almakta, ölçüm sonucunde elde edilmis degerler refesans degerlerle karsilastirilmaktadir. Ölçüm degerleri sivi için belirlenmis deger araliklari içine giriyorsa sivinin cinsi tespit edilmektedir. Degerler, o sivi için tanimlanan degerler içine girmiyor ise sivinin farkli bir sivi oldugu anlasilmaktadir. Avantaj olarak sensör belirledigi sivilarin geçisine müsaade edebilme yetenegine sahiptir. Kontrol ünitesi sensörün analiz ettigi sivinin geçisine onay veriyor ise sistemde bulunan motora sinyal göndererek akis kontrol valfinin açilmasina ve sivinin akis yolundan geçmesine müsaade etmektedir. Bu durumda akis kontrol ekranindan onay ledleri ile görsel uyari verilmektedir. Kontrol ünitesi sensörün analiz ettigi sivinin geçisine onay vermiyor ise sistemde akis kontrol valti kapali konumda kalir ve sivinin akis yolundan geçmesine müsaade edilmemektedir. Bu durumda akis kontrol ekranindan uyari görsel ve sesli uyarilar verilmektedir. Sensör bu sayede yanlis olan ya da geçisi istenmeyen sivilarin geçislerine müsaade etmeyerek, yanlis sivilarin akis yolundan geçmesini engellemektedir. Sitemde bulunan motor sensörden aldigi komut ile sistemde bulunan valfi açarak sistemin sivinin akisa izin vermesini saglamaktadir. Sensör kompakt yapisi sayesinde sistemde ölçüm güvenirligi saglamaktadir. Sensörün montaj yapisi sayesinde sizdirmazlik konusunda önlem alinmistir. Sensörün malzemesi sivilarin yapabilecegi deformasyonlar göz önüne alinarak, sivilarin neden olabilecegi deformasyonlara karsi dirençli malzemeden üretilmistir. Sensör sividan elde ettigi akiskanin viskozitesini, yogunlugunu di-elektrik sabitini ve sicaklik degerlerini sistemin veri kaynagina göndererek bu degerlerin saklanmasina olanak vermektedir. Bu degerler tarih ve saat bilgisi ile birlikte saklanir ve geriye dönük bu degerlerin okunmasina imkan saglamaktadir. Sensör ölçümünü yaptigi akiskanin viskozitesini, yogunlugunu di-elektrik sabitini ve sicaklik degerlerini kablosuz haberlesme yöntemleri ile tablet, bilgisayar veya el terrninaline gönderebilmektedir. Anlik olarak bu degerlerin gözlenmesi saglanabilmektedir. Sensör sivinin ölçümü sonucunda, ölçümünü yaptigi sivinin dogru sivi olmadigini tespit etmesi durumunda gösterge ekraninda bulunan LED isik ve sesli uyari yardimiyla bunun dogru akaryakit olmadigi belirtir. Ölçümü yaptigi sivi dogru sivi olmasi durumunda gösterge ekraninda bulunan LED isik sayesinde sivinin dogru sivi oldugunu belirtir. Avantaj olarak sistem mobil olarak kullanilabilmektedir. Tank dolum agizlarindaki miknatisin kutup pozisyonu sayesinde tanka dolum yapilmasi istenen sivinin cinsi belirlenebilmektedir. Dolum agzi, dolum yapilacak olan tankin girisindeki dolum dirseginin takildigi parçadir. Sistemin dolum agzini ve bunun sayesinde bosaltim yapilacak olan tanki tanimasi için dolum agzina miknatis konumlandirilmistir. Dolum agzindaki miknatisin kutbu dolum dirsegi içerisindeki sensör sayesinde belirlenmektedir. Bu miknatisin pozisyonuna tanimlanan akaryakit cinsi sayesinde dolum agzindan verilecek olan sivinin kontrollü bir sekilde bosaltimi saglanmaktadir. Dolum dirsegi, üzerinde miknatis takili olmayan dolum agzina takilmasi durumunda çalismamaktadir. Bu sayede dolum dirsegi sadece tanimli dolum agzinda, tanimli tanklara akaryakit bosaltimi yapilmasina müsaade etmektedir. Sekillerin Açiklanmasi Sekil 1- Dolum dirseginin hat üzerine montajinin genel görünüsüdür. Sekil 2- Sensörün yapisinin gösterimi(a) ve sensörün hat üzerinde gösteriminin(b) genel görünüsüdür. Sekil 3- Dijital kapali döngü kontrol sisteminin blok diyagrami görünüsüdür. Sekil 4- Sensör ve akis kontrol valfinin genel görünüsüdür. Sekil 5- Ilgili cihazlarin ve parçalarin gösterildigi bir akaryakit istasyonunun sematik gösteriminin genel görünüsüdür. Sekil 6- Dolum dirseginin genel görünüsüdür. Sekil 7- Dolum dirseginin kapagi kaldirilmis genel görünüsüdür. Sekil 8- Dolum dirseginin kesit görünüsüdür. Sekil 9- Dolum dirseginin montajinin yapilarak kullanildigi dolum agzinin perspektif görünüsüdür. Sekil 10- Sensörde titresim çatalinin salinim modlarinin sematik görünüsüdür. Sekil 11- Sensörün genel devre sematik görünüsüdür. Sekil 12- Kontrol ünitesinin genel devre sematik görünüsüdür. Sekil 13- Sensörden alinan Viskozite degerlerine göre yakit cinsi ayirimini gösteren diyagramdir. Sekil 14- Sensörden alinan di-elektrik degerlerine göre yakit cinsi ayirimini gösteren diyagramdir. Sekil 15- Sensörden alinan yogunluk degerlerine göre yakit cinsi ayirimini gösteren diyagramdir. TR

Claims (1)

1.ISTEMLER 1- Bu bulus, akaryakit dolumu sirasinda içinden geçen akaryakiti tanimlama sistemi ile ilgili olup, özelligi; Akiskanlarin viskozitesini, yogunlugunu, dielektrik sabitini ve sicakligini dogrudan ve eszamanli olarak ölçen, mekanik bir rezonatör içeren prob Piezoelektrik yöntemle, sürülen sivi cinsi ve kalitesini belirleyen, olusturdugu veriyi veri kontrol ünitesine (503) ileten sensör(504), Bahsedilen sensör (504) üzerinde yer alan ve piezoelektrik sürücü tarafindan uyarilan titresim kollari (404] Sensörden (504) akaryakit için alinan bilgileri direk olarak aktarildigi, komutlarina göre akaryakitin geçisini engellemekte veya akaryakitin geçisine müsaade eden veri kontrol ünitesine (503), Sensörden (504) aldigi veriyi isleyen veri kontrol ünitesi (503) akaryakit tanimlamasi karsilastirma sonucunda iki tarafin bilgisinin birbirinden farkli oldugunu tanimlamasi veya ayni oldugunu tanimlamasi durumlarinda akaryakitin akisina izin veren veya vermeyen akis kontrol valfine(513), Bir akilli yakit dolum dirsegi seklinde tanimlanan aygitin(205) kolay baglantiya imkan taniyan kilitleme mekanizmasi(508), Bir akilli yakit dolum dirsegi seklinde tanimlanan aygitin(205) üzerinde bulunan ve kullanici tarafindan kullanim yerine kolay tasinmasini saglayan, aygita (205) mobil özellik kazandiran tasima kolu (509), Bir akilli yakit dolum dirsegi seklinde tanimlanan aygitin(205) üzerinde yer alan sensörler, algilayicilar ve motor (502) gibi ekipmanlar enerji ihtiyacini karsilayan ve aygitin (205) bagimsiz mobil bir sekilde çalisabilmesini saglayan bataryadan (506) olusmasidir. Z-Istem l,de bahsedilen aygit (205) olup, özelligi; veri kontrol ünitesinden (503) diger birimlere iletilen bütün bilgileri dis ortama aktarilabilme ve raporlanabilmesini saglayan vericiye (518) sahip olmasidir. 3-Istem lade bahsedilen aygit (205) olup, özelligi; transfer edilen akaryakit aygit(205) üzerinde yer alan ve gözle kontrol imkani saglayan akis kontrol camindan (511) sahip olmasidir. 4-Istem l,e uygun akaryakiti tanimlama sistemi olup, özelligi; bahsedilen aygitin (205) uyku modundan uyanmasini ve bahsedilen sensörün (504) analize baslamasini saglayan samandira (514) içermesidir. 5-Istem l,e uygun akaryakiti tanimlama sistemi olup, özelligi; akaryakit depolama içermesidir. TR