Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros y paramotores que tiene por objeto dar a conocer al piloto el tiempo máximo de vuelo restante,

que básicamente comprende un elemento emisor (1) óptico, un transductor (2) de fibra óptica de configuración serpenteante situado en el interior del depósito de combustible (3), un receptor (4) que convierte la señal óptica de nuevo al dominio electrónico y un interfaz (5) para informar al usuario, en donde al menos un tramo serpenteante del transductor (2) de fibra óptica se sitúa en la mitad de la altura del depósito de combustible (3) y/o en el fondo del depósito de combustible (3) y en donde las zonas curvas de la fibra óptica del transductor (2) es susceptible de eliminarse el recubrimiento externo para lograr una mayor sensibilidad de las medidas (3'' ,3'''' ,3'''''')

Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros.

Objeto de la invención

Como su propio nombre indica, la presente solicitud de Patente de Invención tiene por objeto un sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros y paramotores con el fin de poder estimar el tiempo máximo de vuelo en función del combustible disponible.

Más concretamente, la invención tiene por objeto un sensor intrusivo para la medida continua y segura del nivel de combustible en un depósito mediante el empleo de técnicas ópticas.

Antecedentes de la invención

En el campo de la aviación ligera, como es la de los ultraligeros y paramotores, se hace especialmente necesaria la información acerca del combustible existente en el depósito para poder calcular el tiempo máximo de vuelo disponible.

Hasta la fecha, la medida de combustible en los paramotores se realiza habitualmente de forma visual, es decir, que es el propio piloto quien debe comprobar visualmente el nivel del depósito. Sin embargo, este depósito suele estar situado en la parte trasera del paramotor, por lo que el piloto debe girar la cabeza hacia atrás para realizar la comprobación, o, en otros casos, disponer de un espejo orientado convenientemente de forma que pueda visualizar el estado del depósito.

Esto, como es lógico, además de constituir un impedimento para que el piloto disfrute del vuelo, supone un riesgo considerable, pues un descuido u olvido por parte del piloto puede resultar fatal.

Por otro lado, aún existiendo en el mercado numerosos sistemas de medida de volúmenes o nivel, estos son, en su mayoría, poco apropiados para esta actividad, pues o bien tienen un costo elevado por contar con otras utilidades, o son demasiado grandes y pesados para ser utilizados en estos vehículos, o bien no son intrínsecamente seguros por tener que realizar medidas de un líquido como es un combustible.

Por otro lado, se da la circunstancia de que, aunque este tipo de aparatos vuela generalmente en posición horizontal, determinadas maniobras como los giros pueden provocar que éstos se inclinen, momentos durante los cuales la lectura del nivel de combustible del depósito puede ser errónea, con el consiguiente peligro que ello supone.

Descripción de la invención

El sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros de la invención que a continuación se describe resuelve los inconvenientes antes señalados, pues siendo intrínsecamente seguro permite además obtener una medida fiable del nivel del combustible en el depósito, es barato y puede acoplarse modularmente a este tipo de aparatos.

Para ello, el sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros comprende un sensor basado en fibra óptica, que como se ha dicho, permite integrarse en cualquier aparato y realizar una lectura fiable de forma remota y segura, pues se aleja del depósito de combustible tanto la fuente de luz como la electrónica de medida.

Así, el sistema de la invención comprende básicamente un elemento emisor que genera la señal óptica que atraviesa el transductor de fibra óptica, el cual se integra en el depósito del combustible del aparato, y un receptor que convierte la señal óptica de nuevo al dominio electrónico. De esta forma, al producirse la señal óptica por parte del emisor de luz, típicamente un LED o láser de semiconductor, ésta atraviesa como se ha dicho el transductor de fibra óptica, variando la intensidad luminosa de la misma en función del medio en el que se encuentre sumergido, variación que es detectada en el receptor correspondiente y traducida después a una señal visual, acústica, etc. de acuerdo con las necesidades del sistema.

Dado además que el elemento base que compone el sensor es la fibra óptica, la forma y características de ésta, así como la disposición de cada una de sus partes, recubrimiento externo, cubierta y alma, determinan diferentes comportamientos, tipos de medida, potencia y, en general, el campo de aplicación.

Para el caso de la medida del nivel de combustible en ultraligeros al cual se aplica en la presente invención, se define un sistema en donde el sensor utilizado es del tipo de los denominados de intensidad, en los que la magnitud a medir, en este caso el nivel de líquido del depósito, ocasiona variaciones de la potencia óptica que llega al receptor.

Por otro lado, el elemento transductor o fibra óptica, presenta una configuración la cual determina la sensibilidad o pérdida de potencia óptica deseada por unidad de longitud, y es de una configuración cuasi bidimensional y de dimensiones tales que permitan integrarlo en el depósito de combustible sin necesidad de realizar modificaciones en el mismo, así como permitir su reemplazo en el caso de avería, mantenimiento, etc.

Además, de cara a obtener una respuesta adecuada para la función que ha sido diseñado, en el sistema de la invención la configuración de la fibra óptica es tal que alterna zonas curvas y rectas para proporcionar una sensibilidad localizada.

Más concretamente, en las zonas curvas lo que se consigue es que haya más pérdidas controladas de señal, por lo que es posible medir con una mayor sensibilidad en dicha zona, lo cual puede favorecerse aún más si se elimina parte del recubrimiento externo o incluso de la cubierta de la fibra óptica que forma el transductor.

Así, para el caso particular de los ultraligeros, es de vital importancia obtener información precisa tanto de cuando el depósito se encuentra a la mitad de su capacidad, como cuando se encuentra prácticamente vacío, por lo que el diseño de la fibra que forma el transductor en esos puntos es tal que permite tener una mayor sensibilidad en esa zona de cara a contar con información más fiable, gracias a la intensificación de las curvas.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista esquemática del sistema de la invención.

Figura 2.- Muestra una vista de la parte superior de un depósito de combustible y de su entrada de aire y succión de combustible, por donde puede introducirse el sensor descrito en la invención.

Figura 3.- Muestra una vista esquemática de una posible configuración de la fibra óptica del transductor en forma de galga extensiométrica, en donde se han señalado los posibles lugares en los cuales tendrían lugares las mediciones del nivel del líquido.

Figura 4.- Muestra una posible realización del sistema de medición de la invención en donde el transductor de fibra óptica se estructura de forma que presente dos zonas de mayor sensibilidad, correspondientes con la mitad y el fondo del depósito.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras, en donde se observa una posible realización de la invención, se observa como el sistema de la invención comprende básicamente al menos un elemento emisor (1) que genera la señal óptica que atraviesa el transductor o transductores (2) de fibra óptica, el cual se integra en el depósito de combustible (3) del aparato, y al menos un receptor (4) que convierte la señal óptica de nuevo al dominio electrónico de cara a mostrarla al usuario a través de un interfaz (5) óptico, acústico o similar.

El sistema se completa además, según una posible realización de la invención, con un sistema de control no representado por medio del cual se podrán efectuar cálculos de tiempo de vuelo restante o de otro tipo.

Según puede apreciarse en la figura 3, de cara a obtener una respuesta adecuada en términos de sensibilidad, el transductor (2) de fibra óptica adopta una forma particular, que, según una realización preferente de la invención, será en forma serpenteante o de zig-zag, similar a una galga extensiométrica, en donde en cada una de estas curvaturas se realiza una medida (3', 3'', 3''') del nivel del depósito.

Así, para una realización preferente de la invención, el transductor (2) de fibra óptica se estructura de tal forma que se provea al mismo de tantos tramos serpenteantes como zonas...

1. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros que comprende al menos un elemento emisor (1) óptico, al menos un transductor (2) de fibra óptica, al menos un receptor (4) que convierte la señal óptica de nuevo al dominio electrónico y un interfaz (5) para informar al usuario, caracterizado porque el transductor (2) de fibra óptica se sitúa en el interior del depósito de combustible (3) y porque dicho transductor (2) presenta al menos un tramo serpenteante en aquella zonas del depósito de combustible (3) donde se desea realizar la medida y en donde cada tramo serpenteante cuenta con al menos un tramo curvo que posibilita la medida (3', 3'', 3''') del nivel del combustible en dicho depósito.

2. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación primera, caracterizado porque al menos un tramo serpenteante del transductor (2) de fibra óptica se sitúa en la mitad de la altura del depósito de combustible (3) y/o en el fondo del depósito de combustible (3).

3. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el transductor (2) de fibra óptica se sitúa en el centro del depósito de combustible (3).

4. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dentro del depósito de combustible (3) se sitúan dos transductores (2) simétricamente opuestos uno a cada lado del depósito y porque comprende medios electrónicos para la conversión y suma de las medidas obtenidas por cada transductor (2) de cara a obtener un resultado compensado de ambas medidas.

5. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 4, caracterizado porque los medios electrónicos para la conversión y suma de las medidas obtenidas por cada transductor (2) comprenden una fuente de luz o emisor (1), un divisor de potencia óptica, dos fotodetectores o receptores (4) que convierten las señales ópticas en voltajes y un circuito sumador para obtener esa salida promedio.

6. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las zonas curvas de la fibra óptica del transductor (2) se elimina el recubrimiento externo.

7. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las zonas al menos una de las zonas curvas de la fibra óptica del transductor (2) presenta diferente radio de curvatura que el resto.

8. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 1, caracterizado porque el transductor (2) de fibra óptica presenta una estructura de muy pequeño espesor.

9. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 1, caracterizado porque el transductor (2) de fibra óptica se fija a una barra o soporte base.

10. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 1, caracterizado porque el transductor (2) de fibra óptica se introduce en el depósito de combustible (3) a través de la entrada de aire (7) o de la abertura para la succión de combustible (8).

11. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 10, caracterizado porque el transductor (2) de fibra óptica comprende una única fibra de entrada y de salida en cuyo extremo libre comprende medios reflectores de forma que por la misma fibra vuelva la luz atenuada hasta el receptor.

12. Sistema de medición del nivel de combustible en ultraligeros según reivindicación 1, caracterizado porque comprende un sistema de control por medio del cual se podrán efectuar cálculos de tiempo de vuelo restante o de otro tipo.