液位检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种液位检测系统，包括限定有用于保持流体的空腔的储液器。液位传感器安装在该储液器上。螺线管主体限定有建立衔铁腔和由储液器限定的空腔之间的流体连通的第一开口。从而，衔铁在衔铁腔内的运动时间受储液器中的液位的影响。控制器可操作地连接到传感器并可操作成接收来自传感器的指示衔铁运动时间的传感器信号，并形成与之对应的控制信号。电源可操作地连接到控制器以向线圈和控制器供电。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于检测储蓄器/储液器中的液位的系统，该系统包括液位 传感器和控制器。
技术介绍
在各种容纳和使用用于加压、润滑及其它方面的流体的系统中，重要的是使流体 保持在适当的液位以确保系统的部件正常工作。例如，车辆上的流体容纳部件如发动机、变 速器和差速器必须保持润滑以便于冷却或扭矩传递。因此监测操作中的液位是重要的。
技术实现思路
提供一种液位检测系统，该液位检测系统包括流体储蓄器，该流体储蓄器限定有 用于将流体保持在其中的空腔。具有螺线管主体的液位传感器安装在流体储蓄器上，该液 位传感器的第一部分伸入空腔内部，其第二部分伸到流体储蓄器外部。伸到流体储蓄器外 部的部分可以仅是电连接器，或者可以更多地是螺线管主体。该传感器还包括线圈、衔铁、 极靴以及将衔铁偏压离开极靴的偏压装置。偏压装置和线圈构造成随着线圈循环(周期性 地)通电使衔铁在衔铁腔内循环(周期性地)运动。螺线管主体限定有衔铁腔，衔铁响应 于线圈的通电在衔铁腔内移动。螺线管主体限定有第一开口，该第一开口使得衔铁腔和由 流体储蓄器限定的空腔之间流体连通。因此衔铁在衔铁腔内的移动时间受流体储蓄器中的 液位影响。传感器可操作成提供指示移动时间的传感器信号。控制器可操作地与传感器连 接，并且可操作成接收来自该传感器的信号以及生成与之对应的控制信号。电源可操作地 连接到控制器以向线圈和控制器供电。在一些实施例中，多个流体容纳部件与一个或多个控制器相连接以向输出装置提 供指示流体部件中的液位、温度和/或粘度的控制信号。例如，车辆的发动机、变速器和后 轴差速器可以装有传感器，用以向车辆驾驶员提供液位、温度和粘度信息。通过以下结合附图对本技术的最佳实施例进行详细描述，本技术的前述 特征和优点以及其它特征和优点是显而易见的。附图说明图1是液位检测系统的第一实施例的示意图，该液位检测系统具有与需要流体的 部件流体连通的储液器；图2是液位检测系统的第二实施例的示意图，该液位检测系统具有多个储液器；图3是液位检测系统的第三实施例的示意图，该液位检测系统具有位于储液器上 的不同位置的多个液位传感器；图4A是具有液位检测系统的车辆的示意图；图4B是图4A的液位检测系统的可选电源的示意图；图5是用于图1-4B的液位检测系统的液位传感器的第一实施例的剖视图；以及图6是用于图1-4B的液位检测系统的液位传感器的第二实施例的剖视图。具体实施方式液位检测系统的第一实施例参考附图，其中相同的附图标记在所有附图中表示相同的部件。图1示出了液位 检测系统10，该液位检测系统包括安装到储液器15或流体容纳部件的壁14上的用于感测 其中的液位L的液位传感器12。在下文中，将关于图5更详细地描述液位传感器12。图6 示出了可以代替传感器12使用的传感器112的一个可选实施例。在描述图1时，也将提及 储液器15。不过，储液器15也可以替代地是流体容纳部件，如图4A中所示的发动机15E、 变速器15F、第一轴差速器15G或第二轴差速器15H。或者，储液器15可用于非机动车环境 例如食品加工行业中，在该行业中大型流体容纳桶经常被用于搅拌、加热或以其它方式处 理食品和饮料。储液器15可用于任何需要追踪储存流体的液位的行业中。传感器12固定 到储液器15上，使得流体状态/条件及液位传感器12在储液器15中定位成能够检测多个 流体状态，包括流体温度、流体粘度、最高(满)液位和低液位，如下文所述。如下文关于图5所述，传感器12可操作成经由第一电缆IlA或无线地将传感器信 号17提供给电子控制器16。控制器16可以被设置在储液器15的内部或外部。传感器信 号17指示的是储液器15中的液位。来自传感器12的传感器信号也可以指示流体温度和 流体粘度。启动开关19可以闭合以将电流从电源38(如蓄电池、发电机或太阳能电池)沿 着传输导体(导线)13A提供给控制器16，继而经由导体IlB使传感器12通电，如下文关于 图5所述。导体IlB可以被捆束在具有第一电缆IlA的缆线中。控制器16经由导体13B 与电源38连通。控制器16具有处理器，该处理器上存储有算法，该算法通过将传感器信号 17与查询表中的存储值进行比较来确定储液器15中流体的液位(和/或温度和粘度)。 然后，控制器16经由第二电缆13沿着传输导体或者无线地将控制信号21提供给输出装置 23。或者，控制器16可以与输出装置23和传感器12无线通信。输出装置23可以设有液 位、温度或粘度的可视指示器或者可听指示器。例如，可视指示器可以是指示低液位的灯。 可听指示器可以是指示低液位的警报器。在储液器15为与需要流体的部件25 (如发动机、食品加工机等)流体连通的储液 器的实施例中，当部件25处于“开启”状态(即，正在运行并且需要流体时)，泵27将被引 导通过过滤器31的流体经由管道四提供给部件25，当部件25处于“关闭”状态(即，不需 要流体时)，泵27不提供流体。流体最终经由管道33返回储液器。因此，当部件25处于关 闭状态时，储液器中的流体将处于静态液位Li，但是当部件25处于开启状态时，储液器中 流体将下降至动态液位L2。如图5所示，当液位下行至临界液位以下、例如当动态液位L2 下降至与传感器12中的开口 64相对应的位置C以下时，传感器12可如下所述地操作成指 示液位并告知监视器。液位传感器的第一实施例参考图5和图6详细描述两个可选的液位传感器12和112的结构和操作。参考 图5，流体状态及液位传感器12具有螺线管主体20，该螺线管主体包括外部部分22(也称 为外壳)、底部对、线圈支承部沈、延伸部观和帽部34。线圈支承部沈(也称为绕线筒、线圈架)支承线圈30。外部部分22、底部M、线圈支承部沈、延伸部观和帽部34可以通过 铸造、模制或其它工艺形成整体或彼此制成为单件。极靴32以压配合或其它方式固定在外部部分22以内。帽部34包围极靴32的末 端并具有电连接器36，通过该电连接器36可操作地连接到电源38 (例如蓄电池)和控制器 16。磁通收集器40设置在极靴32和帽部34之间。螺线管主体20的底部M和延伸部28连同极靴32 —起限定衔铁腔42，在该衔铁 腔42内衔铁44在底部M的端面46和极靴32的端面48之间运动。衔铁44包括主体部 50和从该主体部伸出的杆部52。偏压装置(例如弹簧)53设置在极靴32和衔铁主体部50 之间以将衔铁44背离极靴32偏压至所示的非通电位置(即，当线圈30不通电时衔铁44 的位置)。安装法兰51使传感器12穿过开口 M固定在储液器侧壁14中。螺栓或其它的固 定机构(未示出)穿过法兰51的配合开口 56，58和侧壁14伸出。当被固定到储液器15 上时，底部M伸入由储液器15限定的空腔60内。传感器12的其余部分位于储液器15以 外。底部M具有上开口 62和下开口 64。如本文所述，上开口 62称为第一开口。衔铁44大致横向于储液器15中的液位变化方向移动。更具体地说，衔铁44在衔 铁腔42内大致横向(垂直)于液位下降(从液位A至液位B、液位C、液位D)或者液位上 升(从液位D至液位C、液位B、液位A)的方向来回运动。或者传感器12可以安装成使得 衔铁相对于储液器15中的流体成另外的角度移动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液位检测系统（１０；１１０；２１０；３１０；４１０），所述液位检测系统包括：流体储蓄器（１５；１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ；１５Ｄ；１５Ｅ，１５Ｆ，１５Ｇ，，１５Ｈ；１１５），所述流体储蓄器限定有用于将流体保持在其中的空腔（６０；１６０）；液位传感器（１２；１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ；１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ；１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊ；１１２），所述液位传感器包括螺线管主体（２０；１２０）、线圈（３０；１３０）和衔铁（４４；１４４），所述螺线管主体安装在所述流体储蓄器上并且具有伸入所述空腔内部的第一部分（２４；１２４）和伸到所述流体储蓄器外部的第二部分（２２；１２２）；其中，所述螺线管主体限定有衔铁腔（４２；１４２），所述衔铁响应于所述线圈通电在所述衔铁腔内运动；极靴（３２；１３２）；将所述衔铁偏压离开所述极靴的偏压装置（５３；１５３），所述偏压装置和线圈构造成随着所述线圈被循环供电使所述衔铁在所述衔铁腔内循环运动；其中，所述螺线管主体限定有第一开口（６２；１６２），所述第一开口建立所述衔铁腔和由所述流体储蓄器限定的所述空腔之间的流体连通，从而所述衔铁在所述衔铁腔内的运动时间受所述流体储蓄器中的液位的影响；所述传感器可操作成提供指示所述运动时间的传感器信号（１７；１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ；１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ；１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｉ，１７Ｊ）；控制器（１６；１６Ａ；１６Ｂ；１１６；４１６），所述控制器可操作地连接到所述传感器，并且可操作成接收来自所述传感器的传感器信号以及产生对应于所述传感器信号的控制信号（２１；２１Ａ；２１Ｂ；４２１）；以及电源（３８；３８Ａ；３８Ｂ；１３８；４３８），所述电源可操作地连接到所述控制器以向所述线圈和所述控制器供电。...

【技术特征摘要】
US 2009-7-21 12/506,6531.一种液位检测系统(10 ；110 ；210 ；310 ；410)，所述液位检测系统包括流体储蓄器(15 ； 15A，15B，15C ；15D ； 15E，15F，15G，，15H ;115)，所述流体储蓄器限定有 用于将流体保持在其中的空腔(60 ； 160)；液位传感器(12 ；12A，12B，12C ；12D，12E，12F ；12G，12H，121，12J ；112)，所述液位传感 器包括螺线管主体OO ；120)、线圈(30 ； 130)和衔铁04 ；144)，所述螺线管主体安装在所 述流体储蓄器上并且具有伸入所述空腔内部的第一部分04 ； 124)和伸到所述流体储蓄器 外部的第二部分02 ；122)；其中，所述螺线管主体限定有衔铁腔G2 ；142)，所述衔铁响应 于所述线圈通电在所述衔铁腔内运动； 极靴(32 ；132)；将所述衔铁偏压离开所述极靴的偏压装置(53 ；153)，所述偏压装置和线圈构造成随 着所述线圈被循环供电使所述衔铁在所述衔铁腔内循环运动；其中，所述螺线管主体限定有第一开口(62 ； 162)，所述第一开口建立所述衔铁腔和由 所述流体储蓄器限定的所述空腔之间的流体连通，从而所述衔铁在所述衔铁腔内的运动时 间受所述流体储蓄器中的液位的影响；所述传感器可操作成提供指示所述运动时间的传感 器信号(17 ； 17A, 17B, 17C ；17D, 17E, 17F ；17G, 17H, 171，17J)；控制器(16 ； 16A ； 16B ；116 ；416)，所述控制器可操作地连接到所述传感器，并且可操 作成接收来自所述传感器的传感器信号以及产生对应于所述传感器信号的控制信号Ol ； 21A ；21B ；421)；以及电源(38 ；38A ；38B ；138 ；438)，所述电源可操作地连接到所述控制器以向所述线圈和 所述控制器供电。2.根据权利要求1的液位检测系统，其特征在于，所述液位检测系统还包括 可操作地连接到所述控制器并可操作成接收所述控制信号的输出装置03 ；23A ；23B ；423)。3.根据权利要求2的液位检测系统，其特征在于，所述液位检测系统还包括 将所述传感器与所述控制器连接并构造成将所述传感器信号从所述传感器传输到所述控制器的第一电缆(IlA)；和将所述控制器与所述输出装置连接并构造成将所述控制信号从所述控制器传输到所 述输出装置的第二电缆(IlB)。4.根据权利要求2的液位检测系统，其特征在于，所述输出装置构造成提供指示所述 流体储蓄器中的液位的可视或可听指示器中的一者，所述指示器基于所述控制信号。5.根据权利要求2的液位检测系统，其特征在于，所述传感器是安装在所述流体储蓄 器(15D)的第一位置的第一传感器(12D)，所述传感器信号是第一传感器信号(17D)；并且 所述液位检测系统还包括第二传感器(12E)，所述第二传感器与第一传感器基本相同并且在所述流体储蓄器中 安装在对应于不同液位的第二位置；其中所述控制器(16B)可操作地与所述第二传感器连 接以接收来自所述第二传感器的第二传感器信号(17E)。6.根据权利要求2的液位检测系统，其特征在于，所述传感器是第一传感器(12A; 12G)，所述流体储蓄器是第一流体储蓄器(15A ； 15E)，所述传感器信号是第一传感器信号 (17A;17G)；并且所述液位检测系统还包括第二流体储蓄器(15B;15F)；第二传感器(12B ；12H)，所述第二传感器与所述第一传感器基本相同并安装在所示第 二流体储蓄器上；其中所述控制器(16A;416)可操作地与所述第二传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD凯勒，WG斯普里尔三世，GV贝内克，JB史密斯，ML戴里弗，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]