[發明專利]用于液位感應測量的傳感器

無效

• 申請號: 201010250813.8
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN101900598A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: G·V·畢奈科爾;R·D·科勒
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: G01F23/72
• 分類號: G01F23/72
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于測量液位的傳感器。

背景技術

液位計用于測量存儲容器中的液體量。例如，在汽車應用領域中，一液位計、例如一燃料液位計通常測量燃料箱中的燃料量并向車輛的燃料表提供一信號。

現有的油位傳感器包括一浮動的磁體，該浮動的磁體停留在油底殼中的油的頂部并基于油底殼中油位的變化而改變位置。隨著浮子改變位置，其操縱一簧片開關。但是，該簧片開關僅給出高油位或低油位的指示。

某些現有的燃料液位傳感器由于燃料成分而經受氧化退化。特別地，退化的汽油會加速(傳感器的)氧化退化。某些燃料液位傳感器具有一連接到浮子的滑臂。當浮子隨著燃料液位上升時，所述滑臂與一通常包括電阻材料帶的可變電阻相接觸并構成一電路。氧化降解增加了電路的電阻并引起滑臂與電阻材料之間的接觸故障。

發明內容

因此，需要一種高精度、耐用/穩健的液位計。(本發明)提出一種用于測量液位的傳感器，其包括一浮子，該浮子可以由鋼或其他影響磁通的材料制成。該傳感器還包括一殼體，該殼體限定一構造成接納浮子的空腔。該殼體可以、而非必須為管狀，該空腔可以為柱形。至少一個磁線圈沿空腔卷繞在所述殼體上。該線圈可以圍繞殼體卷繞。浮子能被放置在流體中以在所述空腔內與液位相關地移動。線圈的電感與浮子在空腔內的位置相關地、進而與液位相關地變化。相應地，傳感器響應于一如交變電流或脈沖數字電流的輸入信號，提供一指示電感、從而指示液位的輸出信號。

在若干實施例中，線圈被構造成提供沿空腔的軸向長度變化的電感。相應地，浮子無需延伸超出殼體，也無需超出線圈，因為對于浮子在空腔內的具體位置存在唯一的輸出信號水平，即使浮子的長度小于空腔的長度也是如此。由此實現了對容器中液位的完整測量范圍，同時使傳感器的整體高度以及相應的封裝空間最小化。

在至少一個實施例中使用多個線圈，每個線圈圍繞空腔的相應軸向部段卷繞。可使用一復式(多路復用)部件，通過掃描各線圈的輸出值(例如電流消耗/實際電流)來判定浮子接近哪個線圈，從而判定液位。接近浮子的線圈是很明顯的，因為其輸出信號會由于浮子對線圈電感的影響而變化。

聯系附圖、由以下對實施本發明的最佳方式的詳細描述，可顯見本發明的上述特征和有益效果以及其他的特征和有益效果。

附圖說明

圖1是流體容器內的液位傳感器的第一實施方式的示意性局部剖視圖；

圖2是容器內的液位傳感器的第二實施方式的示意性局部剖視圖；

圖3是電感(微亨)關于圖2的傳感器中使用的第一浮子和第二浮子的浮子移動距離(毫米)的映射圖；

圖4是容器內的液位傳感器的第三實施方式的示意性局部剖視圖；

圖5是容器內的液位傳感器的第四實施方式的示意性局部剖視圖；

圖6是圖5的液位傳感器的局部透視圖；

圖7是是容器內的液位傳感器的第五實施方式的示意性局部剖視圖。

具體實施方式

參考附圖，在這幾個視圖中為相同的部件使用相同的附圖標記，圖1示出一流體容器10，例如但不限于汽車燃料箱或油底殼。流體容器10容納有流體12，顯示為第一液位A。一液位傳感器14被設置在流體容器10中使其至少部分地浸入流體12中。液位傳感器14是長形的，優選但非必須地，被設置成當容器10水平放置時中軸線C大體是豎直的。

液位傳感器14包括一殼體16，被示意性示出的該殼體利用一托架17安裝到容器10上。將傳感器14安裝到容器10上的其他方法包括：穿過容器10的開口安裝傳感器14或者將傳感器14安裝在一從容器10的底部伸出的定位器上。這些方法中的任意一種都可以被流體測量或流體傳感器--例如被應用在汽車領域(例如燃料箱和發動機)中的傳感器--的領域的技術人員想到和理解。在圖1所示的實施例中，殼體16是一塑料管件。殼體16界定一空腔18，該空腔18在該實施例中基本呈柱形。在空腔18內設置一金屬浮子20。浮子20采用較薄的金屬材料、例如鋼。將一塞子22安裝到殼體16的底端上以在空腔18內容納浮子20。塞子22具有至少一個開口24，所述開口允許流體12進入空腔18并包圍浮子20。也可以在塞子22中或在殼體16的側(面)中設置另外的開口。