用于确定容器中液位的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于确定容器(104)中的液位的液位指示器(100)，液位指示器包括：包括金属的漂浮装置(106)；设置为向漂浮装置发送电磁信号(112)的发送器(108，108’)；设置为接收来自漂浮装置的响应信号(114)的接收器(110，110’)，漂浮装置可以相对于接收器移动，从而从漂浮装置到接收器的距离响应于容器中液位的变化而变化，其中电信号至少是该距离的函数，其中接收器电连接到控制单元(118)，控制单元可配置为基于电信号确定漂浮装置相对于接收器的位置。本发明专利技术还涉及系统(200)和燃料箱(500)。

【技术实现步骤摘要】
用于确定容器中液位的装置
本专利技术涉及用于确定容器中液位的液位指示器。本专利技术进一步涉及相应的系统和包括该液位指示器的燃料箱(tank)。
技术介绍
液位指示器用于监测容器(例如车辆的燃料箱)的液位。燃料箱例如是适于存储车辆发动机用以提供动力所使用的燃料。自然地，车辆驾驶者能够监测燃料箱中剩余的燃料的量是很重要的。当然，这也应用于容纳车辆的液体的其他容器。车辆通常使用的液位指示器包括浮子和电位计。随着燃料箱中液位的变化，浮子沿着电位计的电阻器移动触头，从而，例如，增加电位计的阻抗。阻抗的变化用于指示燃料箱中液位的改变。这种类型的液位指示器包括相互连接的移动机械部件，它们容易磨损并且可能例如，卡在一个位置处，还会限制液位指示器的精度。此外，这种液位指示器的组件必须放置在燃料箱中。在US2010/0269586中描述了液位指示器的另一种方式。在US2010/0269586中，浮子设置在螺线管线圈(solenoidcoil)内，螺线管线圈设置在燃料箱内。螺线管被缠绕使得其沿着其轴向长度具有变化的电感。当浮子沿着螺线管的长度方向移动时，它会改变螺线管的总电感。因此，电感的变化被用于指示液位。包括螺线管和浮子以及其他必要的组件(例如，电缆)的液位指示器必须放置在燃料箱中，这样会减少能够存储在燃料箱中的液体的量，并且，如果容器中存储的例如是汽油，因为电子组件也得放置在容器中，所以还可能引发潜在的火灾。因此，目前已知的液位指示器存在改进的空间。
技术实现思路
根据上面所提及的现有技术，本专利技术的一个目的是提供一种改进的液位指示器，其能够减少上面所提及的现有技术中的液位指示器的至少一些缺点。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于确定容器中的液体的液位的液位指示器，液位指示器包括：浮在液体的表面的漂浮装置，漂浮装置包括金属；设置用于向漂浮装置发送电磁信号的发送器；设置用于接收来自漂浮装置的响应信号并将响应信号转变为用于指示响应信号的电信号的接收器，来自漂浮装置的响应信号是由电磁信号引起的，其中漂浮装置能够相对于接收器移动，使得从漂浮装置到接收器的距离响应于容器中液位的变化而发生变化，其中电信号是至少距离的函数，其中接收器可电连接到控制单元，使得指示响应信号的电信号可被控制单元接收，控制单元配置为基于电信号来确定漂浮装置相对于接收器的位置，从而确定容器中的液体的液位。本专利技术是基于认识到期望提供更精确和体积更小的液位指示器。本专利技术进一步基于认识到通过使用电磁信号使得发送器和接收器可以与浮子分开，电磁信号因为浮子的金属中的涡流而使得漂浮装置发射响应信号。响应信号由接收器线圈接收，并由控制单元分析以确定浮子的位置。控制单元可以是专门用于液位指示器的控制单元，或者可以是其他设置的控制单元，例如，如果容器位于车辆内，控制单元就是车辆的控制单元。容器可以是存储液体的任何容器，例如油箱，水箱，或者燃料箱(例如，车辆的)。容器是非金属的容器。漂浮装置可以是通过，例如将漂浮装置配置为中空的，或者漂浮装置中包括例如泡沫或者软木塞材料或者类似的漂浮材料而制作为漂浮的。金属可以是漂浮装置的涂层或者芯，或者设置在漂浮材料的一侧上的金属部分。金属可以是，例如，铁，不锈钢，铝等。电信号至少是接收器线圈和漂浮装置之间的距离的函数，函数可以采用多种形式。例如，与漂浮装置更靠近接收器线圈相比，漂浮装置距离接收器更远，则电信号的幅值将会减弱。简言之，随着漂浮装置距离接收器越远，电信号会变得越弱。此外或者可选择地，，电信号的相移(与例如电磁信号的相位相比)可表示漂浮装置与接收器之间的距离已经改变。根据本专利技术的一个实施方式，发送器可以是发送器线圈，接收器可以是接收器线圈。流经发送器线圈的电流因此使得发送器发射电磁场，其在浮子的金属中产生涡流。涡流生成电磁场，电磁场因为感应使得电流在接收器线圈中流动。电流可以由控制单元接收和分析。根据本专利技术的一个实施方式，液位指示器可包括至少两个漂浮在液体的表面上的漂浮装置，每个漂浮装置包括金属。这样，可提高液位指示器的精度，因为液位由至少两个位置来确定。例如，如果存储液体的容器倾斜一定的角度使得液体的表面相对于容器是倾斜的，那么，这会提高精度。液位指示器可包括，例如，3个，4个，5个或者更多浮子。应该注意的是，对于任何数量的浮子，都仅需要一个接收器和一个发送器，尽管也可以使用一个以上的接收器和一个以上的发送器。根据本专利技术的一个实施方式，液位指示器还可包括用于每个漂浮装置的导向元件，导向元件被设置为限制液体的表面上的各个漂浮装置的横向运动。因此，引导器被设置为在表面上引导漂浮装置，使得漂浮装置的运动相对于接收器被限制。引导器确保漂浮装置与接收器足够接近，从而响应信号能被接收器接受到。引导器被设置为当液位改变时引导漂浮装置。引导器优选是非金属的。根据本专利技术的一个实施方式，每个导向元件可以是管状的，其中每个漂浮装置设置在管状导向元件内部。管状引导器被配置使得浮子沿着管子的轴向在管子内部滑动。管子优选通过固定方法，诸如，焊接，粘结，螺钉，或者螺栓和螺母固定在容器内。根据本专利技术的一个实施方式，每个导向元件可以是销元件，其中各自的漂浮装置包括通孔，其中销元件被设置穿过漂浮装置的通孔，从而限制漂浮装置的运动。换句话说，漂浮装置被穿在销上，使得销穿过漂浮装置的通孔。根据本专利技术的一个实施方式，每个导向元件可包括通过容器的侧壁和壁形成的腔，其中，各自的漂浮装置设置在各自的腔中。这有利地使得能够利用容器壁提供导向，从而达到重新利用容器的材料实现导向的目的。腔的尺寸优选使得漂浮装置的运动主要被限制为相对于容器的底部在向上和向下的方向上追随液体的表面的变化，即，运动是由液位的改变所引起的。漂浮装置的尺寸可小于接收器线圈的尺寸。这有利于在存在例如若干个浮子的情况下在多于一个位置处确定液位。导向元件可以，例如，被设置为限制至少一个漂浮装置基本上沿着第一轴运动。此外，其中一个导向元件可设置为限制至少一个漂浮装置沿着发送器线圈的周边内侧的轴运动。这样，相对于当漂浮装置设置在发送器线圈的周边外侧时，漂浮装置接收更多电磁信号(例如，暴露于由发送器线圈所产生的磁场)。有利地，发送器可配置为无线发送电磁信号，接收器可配置为无线接收响应信号，由此，接收器和发送器可安装在容器的外表面上。换句话说，电磁信号和响应信号优选是无线信号。这样，容器中就会安装较少的元件，从而容器中可存储更多的液体，设置更少的电子元件。电磁信号优选是磁场。根据本专利技术的第二个方面，提供一种包括根据第一个方面的在前实施方式的任何一个的液位指示器和控制单元的系统，其中接收器电连接到控制单元，从而指示响应信号的电信号可被控制单元接收，控制单元可配置为基于该电信号确定漂浮装置相对于接收器的位置，从而确定容器中的液体的液位。本专利技术的第二个方面的效果和特征与上面所描述的与本专利技术的第一个方面有关的那些非常相似。根据本专利技术的第三个方面，提供一种包括根据前面的实施方式的任何一个的液位指示器的燃料箱，其中液位指示器被设置为确定燃料箱中的液体的液位。燃料箱可以是任何存储液体的燃料箱，例如，油箱，水箱，或者燃料箱(例如，汽车的)。根据本专利技术的实施方式，接收器和发送器设置在燃料箱的液体存储部分的外部。根据本专利技术的实施方式，燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定容器(104)中的液体的液位的液位指示器(100)，所述液位指示器包括：漂浮在所述液体的表面上的漂浮装置(106)，所述漂浮装置包括金属；设置为向所述漂浮装置发送电磁信号(112)的发送器(108，108’)；设置为接收来自所述漂浮装置的响应信号(114)并将所述响应信号转变为表示所述响应信号的电信号的接收器(110，110’)，来自所述漂浮装置的响应信号是由所述电磁信号引起的，其中所述漂浮装置能相对于所述接收器运动，使得从所述漂浮装置到所述接收器的距离响应于容器中的液体的液位的变化而变化，其中所述电信号是至少所述距离的函数，其中所述接收器能电连接到控制单元(118)，使得指示所述响应信号的所述电信号能通过所述控制单元接收，所述控制单元能配置为基于所述电信号确定所述漂浮装置相对于所述接收器的位置，从而确定所述容器中的液体的液位。

【技术特征摘要】
2016.03.31 EP 16163310.21.一种用于确定容器(104)中的液体的液位的液位指示器(100)，所述液位指示器包括：漂浮在所述液体的表面上的漂浮装置(106)，所述漂浮装置包括金属；设置为向所述漂浮装置发送电磁信号(112)的发送器(108，108’)；设置为接收来自所述漂浮装置的响应信号(114)并将所述响应信号转变为表示所述响应信号的电信号的接收器(110，110’)，来自所述漂浮装置的响应信号是由所述电磁信号引起的，其中所述漂浮装置能相对于所述接收器运动，使得从所述漂浮装置到所述接收器的距离响应于容器中的液体的液位的变化而变化，其中所述电信号是至少所述距离的函数，其中所述接收器能电连接到控制单元(118)，使得指示所述响应信号的所述电信号能通过所述控制单元接收，所述控制单元能配置为基于所述电信号确定所述漂浮装置相对于所述接收器的位置，从而确定所述容器中的液体的液位。2.根据前面任意一个权利要求所述的液位指示器，其中所述发送器是发送器线圈，所述接收器是接收器线圈。3.根据权利要求1或2任意一项所述的液位指示器，包括至少两个漂浮在所述液体的表面上的漂浮装置，每个漂浮装置包括金属。4.根据权利要求1-3任意一项所述的液位指示器，进一步包括用于每个漂浮装置的导向元件(202，302，302’，302”，302”’)，所述导向元件被设置用于限制所述液体的表面上的各个漂浮装置的横向运动。5.根据权利要求4所述的液位指示器，其中每个导向元件是管状的，其中各个漂浮装置设置在所述管状导向元件(202)的内部。6.根据权利要求4所述的液位指示器，其中每个导向元件是销元件(302’)，其中各个漂浮装置(106”)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·阿尔卡坦，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE