用于确定容器液位的传感器装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:5444196 阅读:177 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出一种用于确定包含在容器(5)中的液体(7)的液位的传感器装置,该液体尤其为用于内燃机的废气除氮的还原剂。在该传感器装置中至少两个导电的测量电极(14,16)至少部分地嵌入在一个由非导电材料作的载体(8,32)中。该传感器装置包括一个温度传感器(44),尤其一个用作温度传感器的具有负温度系数的电阻(74),其组合在该载体中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据独立权利要求的类型的传感器装置及该传感器装置的制造方法。
技术介绍
在设有内燃机的机动车上必需根据将在今后年度中出台的更严格的废气排放立 法以增强的度量主要减少有害的氮氧化物。为此所使用的一种方法是选择及催化的还原方 法,在该方法中借助一种液态还原剂、例如尿素水溶液使有害物质即氮氧化物还原成氮及 水。在此情况下该液态还原剂被储放在一个容器中及借助一个泵通过管路由该容器输送到 计量点。这里用一个液位传感器以适合的方式指示容器的液位。由DE 101 62 269公知了一种用于确定液体的液位的装置,该装置具有不同长度 的注塑在塑料中的测量电极。此外由US 6,063,350公知了一个通过一个公共的多极插头来接触用于尿素容器 的温度传感器及液位传感器。
技术实现思路
相比之下具有独立权利要求特征部分的特征的传感器装置与制造这种传感器的 方法具有其优点,即可提供紧凑布置的装置,该装置用于传感多个对于尤其是还原剂容器 的工作重要的测量参数。通过从属权利要求中所述的措施可得到独立权利要求中给出的传感器装置的有 利的进一步构型及改进。这里特别有利的是,该温度传感器被设置在载体的内部、尤其载体 中一个管状区域的内部,因为由此在对于液位测量用的测量电极总是需要的载体内实现了 温度传感器的保护布置。这里尤其有利的是,在用于液位的测量电极的接触侧上设置一个注塑的盖区域及 此盖区域与使温度传感器良好导热地固定在载体内部的材料一体地连接。由此可用设有一 次压力包封注塑及一个接下来的二次压力包封注塑的一个简单的两步制造方法来提供一 个紧凑的防止还原剂的化学影响的多传感器装置,此外该装置可实时地对容器中的温度波 动作出响应。通过其它从属权利要求中及说明书中所述的其它措施可得到另外的优点。 附图说明在附图中表示出本专利技术的实施例及在以下的说明中对其详细地描述。附图表示图1 一个设有液位传感器的容器,图2:第二液位传感器,图3:第三液位传感器,图4 用于确定液位的传感器装置的部分视图,及图5 具有组合的温度传感器的传感器装置的一个概要视图。具体实施形式图1表示一个容器5与设置在该容器内的一个液位传感器3,该液位传感器基本上与容器侧壁4平行地从容器底部9 一直延伸到在容器中可达到的尿素水溶液(“Ad Blue) 的最高液位7。在该容器的设有容器的一个可封闭的孔6的上侧,液位传感器3借助一个与 容器上侧连接的覆盖区域18保持在垂直位置中。液位传感器3具有一个构造成金属探针 的第一测量电极14及一个也构造成金属探针的第二测量电极16。两个测量电极被埋入在 一个载体8中,该载体除各一个测量窗外完全地包围这些电极。在此情况下一旦液位7超 过一个确定的最大值时,第一测量电极14可通过由载体8中相应缺口构成的上测量窗12 与位于容器中的液体形成电接触。第二测量电极16-以下也称为参考电极_设有一个下测 量窗10,该下测量窗被设置在容器底部附近。在向着容器上侧11的一侧上两个测量电极各 与一个电接触装置20连接,其中测量电极在该位置上由载体8伸出,但它们与电接触装置 20的向着测量电极的部分一起被覆盖区域18包围。液位传感器3可实现不连续的液位测量。如果两个测量电极与位于容器中的液 体形成电接触,因为两个测量窗至少部分地浸入在液体中,则在电接触装置20上施加电压 时,通过液体及测量电极流过一个电流。该流过的电流即为容器已满的信号。如果液体位 于两个相同长度的注塑在塑料壳体中的金属探针的两个测量窗12与10之间,则电流回路 中断,即无电流流过,这意味着,容器未满。这同样适用于液位下降到测量窗10以下的情 况。在此情况下防护电接触装置免于液体影响的及使液位传感器保持在其垂直位置中的覆 盖区域18作为由塑料制作的二次包封注塑件设置在构造为一次包封注塑件的载体8上;它 即使在使用化学侵蚀的材料、例如尿素水溶液时也可保证液位传感器的可靠工作。图2表示用于径向地安装在容器中的液位传感器的一个变型。这里在一个垂直的 容器壁4中对液体密封地组合了一个载体部件28。该载体部件将两个测量探针相互平行地 保持在水平位置中。这里第一测量探针24被设置在第二测量探针26的上面。电接触装置 20由载体部件28穿出,用于液位传感器在容器的外部的电接触。与根据图1的结构相似地,一旦两个测量探针基于容器中足够高的液位与位于容 器中的液体形成接触就在两个测量探针24与26之间接通一个电流回路。图3表示一个用于确定一个还原剂容器中的Ad Blue的液位的液位传感器或传感 器装置30。它具有一个第一测量电极34及一个平行布置的、长的第二电极36,它们被作成 金属探针,其中长电极被用作参考电极。两个参考电极由一个载体32保持,该载体通过以 塑料来部分地包封注塑所述电极来制造。两个测量电极在以下称为锁定侧17的一侧上设 有构成圆周槽38的锁定装置,该圆周槽完全地被(一次)塑料注塑包封区域或载体32包 围。传感器装置30以与根据图1的传感器类似的方式设置来与容器侧壁平行地垂直安装 在容器或部分容器的内部。测量电极的锁定侧17则位于容器的上侧11附近。当两个测量 电极伸入到容器中的不同深度时,圆周槽38大约处于相同的高度上;在此情况下长的第二 测量电极36用作参考电极。短的测量电极34仅在其向着锁定侧17的一半上被载体32保 持,而其背着锁定侧17的一半向下自由地伸出,以致当容器中相应液位的情况下在该区域 中其整个圆周上可被液体浸湿。参考探针36不仅在锁定装置38的区域中由塑料包封注塑, 而且在其中间区域40中附加地在半面上被一次塑料包封注塑区域32包围。在参考电极36背着锁定侧17的一侧19上载体32具有一个保持部分42,用于局部地在径向上固定参考 电极。该保持部分与载体32—体地连接及类似一个轴向轴承完全沿其圆周包围参考电极。 在锁定侧17、中间区域40及保持部分42的那一侧,参考电极的端部自由向下伸出,类似于 第一测量电极背着锁定侧的一半地。这里载体32的构成保持部分42的区域43可在测量 电极的一个适当实施的压力包封注塑的范围中的工序中用塑料来制造。载体32具有一个 闭合边缘46,其作为另外的与载体32 —体连接的载体组成部分,在该闭合边缘上施加一个 作为盖区域48的由塑料作的二次注塑包封部分。此盖区域48以与根据图1的传感器装置 相似的方式用于在容器上侧上对液体密封地覆盖测量电极的在图3中未示出的电触头。在 布置在容器底部附近的传感器装置的下侧47上可选择地设有一个用于测量位于容器中的 液体的温度的温度传感器44。 为了避免用于液位或温度的传感器的故障及内部的腐蚀,测量部件必需相对化学 侵蚀的Ad Blue适当地密封。这里设置了构造成金属探针的测量电极的一次压力包封注塑 部分32及接着的、构成传感器端头的二次压力包封注塑部分48。设置一次及二次压力包封 注塑部分的措施是必要的,因为插入部分或测量电极或与其连接的电接触部分可以非自由 悬置地被注塑。在一次与二次压力包封注塑部分之间可形成缝隙,在温度改变时由于钢作 的插入部分(测量电极)与包围的塑料的不同热膨胀系数,这些缝隙会增大。并且在持续 工作中金属探针与压力注塑包封的塑料壳体32之间也会形成间隙。由例如特种钢制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定包含在容器(5)中的液体(7)的液位的传感器装置,该液体尤其为用于内燃机的废气除氮的还原剂,在该传感器装置中至少两个导电的测量电极(14,16)至少部分地嵌入在一个由非导电材料作的载体(8,32)中,其特征在于:在该载体中组合了一个温度传感器(44),尤其一个用作温度传感器的具有负温度系数的电阻(74)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-23 102007056544.7用于确定包含在容器(5)中的液体(7)的液位的传感器装置,该液体尤其为用于内燃机的废气除氮的还原剂,在该传感器装置中至少两个导电的测量电极(14,16)至少部分地嵌入在一个由非导电材料作的载体(8,32)中,其特征在于在该载体中组合了一个温度传感器(44),尤其一个用作温度传感器的具有负温度系数的电阻(74)。2.根据权利要求1的传感器装置,其特征在于该温度传感器设置在所述载体(32)的 内部。3.根据权利要求2的传感器装置,其特征在于该温度传感器位于一个管状区域(52)中。4.根据权利要求3的传感器装置,其特征在于所述测量电极基本上相互平行地布置, 所述管状区域相对所述测量电极平行地延伸。5.根据以上权利要求之一的传感器装置,其特征在于所述测量电极(14,16)在一侧 (17)上借助一个盖区域(48)、尤其一个与所述载体(32)钩...

【专利技术属性】
技术研发人员:M乌尔里希V巴比克G克伦茨R黑贝尔WI拉策尔B黑泽M格拉赫V施特劳斯
申请(专利权)人:罗伯特博世有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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