使用其电容式测量区分燃料与水制造技术

一种设备，该设备包括测量电路，该测量电路耦合到容器的竖直位置处的传感器电极。该容器包括两种流体。该测量电路基于该传感器电极的电容式测量来确定流体中的一者相对于流体中的另一者的高度。中的另一者的高度。中的另一者的高度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用其电容式测量区分燃料与水
[0001]相关专利申请
[0002]本申请要求于2021年4月5日提交的美国临时专利申请63/171,058号的优先权，该申请的内容据此以其全文并入。


[0003]本公开涉及两种流体的电容式测量，并且更具体地涉及使用其测量的电容来识别容器中两种流体中的一种流体的水平。

技术介绍

[0004]柴油燃料含有水分，具体地，通常是水，其可随温度变化从柴油燃料中分离更多。如果这种水被注入到发动机中，则可能导致该发动机运行不良或对该发动机造成损坏。在容器中，水和燃料可分离。
[0005]在给定容器中，为了确定与燃料相对的水的水平，其它解决方案可包括机械浮子。这种浮子必须被构造成在水和燃料的分界线处浮动，并且因此必须比水密度小但比燃料密度大。此外，浮子的机械性质意味着浮子可能随时间推移而失效，因为其运动部件被移动成不对齐。此外，这可能需要在制造期间调谐。而且，该溶液可能经历暴露于水和燃料的各种部件的腐蚀。又其它解决方案可包括电阻的测量。然而，这可能需要电阻传感器与燃料或水之间的接触。这也可能经历暴露于水和燃料的各种部件的腐蚀。另外，又其它解决方案可包括光学传感器。这些可能过于昂贵。
[0006]以上已经关于燃料和水进行了具体地描述，应当理解，这仅仅是两种不同流体的一个具体示例，希望确定这两种不同流体中的一种流体的水平。
[0007]本公开的示例的专利技术人已经发现了解决现有技术的这些方面中的一个或多个方面的示例。
附图说明
[0008]通过参考以下结合附图进行的描述，可以获得对本公开的更完整的理解。
[0009]图1是根据本公开的示例的用于使用电容式测量来区分燃料与水的系统的示意图。
[0010]图2A和图2B是根据本公开的具体示例的包括外部电容式传感器的容器的半透明示意图。
[0011]图3A和图3B是根据本公开的具体示例的包括外部电容式传感器的容器的半透明示意图，并且示出了该容器内部的不同流体水平。
[0012]图4A、图4B和图4C是根据本公开的具体示例的包括内部电容式传感器的容器的半透明示意图。
[0013]图5A和图5B是根据本公开的具体示例的包括内部电容式传感器的容器的半透明示意图，并且示出了该容器内部的不同流体水平。
[0014]图6是根据本公开的具体示例的包括外部电容式流体水平传感器的容器的半透明示意图。
[0015]图7A和图7B是根据本公开的具体示例的包括外部电容式流体水平传感器的容器的半透明示意图，并且示出了该容器内部的不同流体水平。
[0016]图8是根据本公开的示例的传感器电极的极限传感器实施方式的等效电路模型的图示。
[0017]图9是根据本公开的示例，在与燃料相比各种水平的水的情况下，将检测到的电荷的图示。
[0018]图10是根据本公开的示例的传感器电极的线性传感器实施方式的等效电路模型的图示。
[0019]图11是根据本公开的示例，当使用线性传感器时，在与燃料相比各种水平的水的情况下，将检测到的电荷的图示。
[0020]图12是根据本公开的具体示例的用于流体水平检测的方法的流程图。
[0021]图13是根据本公开的示例的用于利用单个传感器电极对流体水平进行二元检测的方法的流程图。
[0022]图14是根据本公开的示例的用于利用单个传感器电极对流体水平进行线性检测的方法的流程图。
[0023]图15是根据本公开的示例的用于利用多个传感器电极对流体水平进行线性检测的方法的流程图。
[0024]虽然本公开易受各种修改形式和可选择形式的影响，但是其具体示例已经在附图中示出并且在本文中详细描述。然而，应当理解，本文对具体示例的描述并非旨在将本公开限于本文所公开的形式。
具体实施方式
[0025]本公开的示例可包括一种装置。该设备包括测量电路。该测量电路可通过模拟电路、数字电路、用于由处理器执行的指令或通过它们的任何合适的组合来实现。该测量电路可被配置为测量容器中的第一流体相对于第二流体的相对高度。该测量电路可耦合到容器的接地电极和第一传感器电极。第一流体可为水。第二流体可为燃料，诸如柴油。流体可相对于彼此不混溶，使得在流体之间存在边界，因为流体可能不混合。该测量电路可确定流体之间的该边界的高度。该测量电路可基于第一传感器电极的电容式测量来确定第一流体相对于第二流体的高度。
[0026]结合以上示例中的任一示例，接地电极和第一传感器电极可以任何合适的方式实现。该接地电极和第一传感器电极可通过围绕容器的内部或外部的圆周的带来实现。该接地电极和第一传感器电极可在流体容器内的密封内部容器内实现。该接地电极可通过围绕容器的大部分但不是全部圆周的带来实现，并且传感器电极可通过从容器的底部向上的杆或金属突起来实现。在一些示例中，可与第一传感器电极相同地实现一个或多个第二传感器电极。
[0027]结合以上示例中的任一示例，测量电路可耦合到容器的接地电极。该接地电极为任何传感器电极的电容式测量提供接地参考。
[0028]结合以上示例中的任一示例，第一流体和第二流体可相对于彼此不混溶。
[0029]结合以上示例中的任一示例，第一流体可具有与第二流体不同的介电值。不同的电介质可导致不同的电容由测量电路在不同流体水平处读取。
[0030]结合以上示例中的任一示例，测量电路可基于电容式测量结果超过阈值的确定来确定第一流体接近第一传感器电极。
[0031]结合以上示例中的任一示例，测量电路可基于电容式测量结果低于阈值的确定来确定第二流体接近第一传感器电极。
[0032]结合以上示例中的任一示例，测量电路可耦合到容器的第二竖直位置的第二传感器电极。第二竖直位置可在第一竖直位置上方。测量电路可执行第二传感器电极的电容式测量以及基于对第一和第二传感器电极的电容式测量的确定，确定第一流体与第二流体之间的界面的竖直位置。
[0033]结合以上示例中的任一示例，其中第一传感器电极可电容地耦合到第一流体或第二流体中接近第一传感器电极的一者。
[0034]现在参考附图，示意性地示出了示例的细节。附图中的相似元件将由相似数字表示，并且类似的元件将由具有不同的小写字母后缀的相似数字表示。
[0035]图1是根据本公开的示例的用于使用电容式测量来区分燃料与水的系统100的示意图。提供燃料和水作为系统100可应用的流体的非限制性示例。
[0036]燃料116和水118的组合可储存在容器102中。燃料116可为任何合适的物质，诸如与水不混溶的那些物质。例如，燃料116可为柴油燃料，也简称为柴油。在另外的示例中，燃料116可为汽油、柴油或液体丙烷。此外，尽管燃料116和水118被用作示例，但是可使用相对于彼此不混溶的任何第一和第二种类的流体。
[0037]柴油可包括一定量的水。水可随时间推移从柴油中分离。此外，在给定时间段内从柴油中分离的水量可取决于温度和其它环境变量。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，所述设备包括测量电路，所述测量电路耦合到容器的第一竖直位置的第一传感器电极，所述容器包括第一流体和第二流体，所述测量电路基于所述第一传感器电极的电容式测量来确定所述第一流体相对于所述第二流体的高度。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述测量电路耦合到所述容器的接地电极，所述接地电极为所述第一传感器电极的所述电容式测量提供接地参考。3.根据权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述第一流体和所述第二流体相对于彼此不混溶。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述第一流体具有与所述第二流体不同的介电值。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述测量电路基于所述电容式测量结果超过阈值的确定来确定所述第一流体接近所述第一传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：