流体状态及液位传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种流体状态和液位传感器(12，112)，该传感器包括螺线管主体(20，120)、线圈(30，130)和衔铁(44，144)，线圈围绕着衔铁。螺线管主体限定衔铁室(42，142)，衔铁响应于对线圈通电而在衔铁室中运动。传感器安装在贮存器(15，115)上，螺线管主体的第一部分(24，124)延伸进入由贮存器限定的腔体(60，160)内，且衔铁的运动基本上横向于贮存器中流体液位改变的方向。螺线管主体的第一部分限定有孔(62，162)，所述孔容许在腔体和衔铁室之间流体连通，从而当衔铁运动时，流体通过所述孔进入和排出衔铁室，且衔铁在衔铁室内的运动受到贮存器中流体液位的影响。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及流体液位传感器，例如用于汽车发动机的油位传感器。
技术介绍
在各种系统和机构中，监测流体液位是很重要的。例如，在很多流体系统中，当没 有使用流体时，贮存器中的流体液位为静态液位，而当使用流体时，例如流体通过泵在系统 中循环时，流体液位为动态液位，动态液位低于静态液位。维持合适的静态液位和动态液位 对于保证流体系统的效率和功能是很重要的。在汽车发动机这样一种系统中，必须定期更 换机油以便适当保养。油位传感器可以安装在车辆上，以在需要加油时提醒驾驶员。
技术实现思路
本技术提供了一种流体状态及液位传感器，该传感器包括螺线管主体和位于 螺线管主体内的线圈。线圈围绕着衔铁。螺线管主体限定衔铁室，衔铁响应于对线圈的通 电，可在衔铁室内移动。在流体状态和液位传感系统中，线圈可操作地连接到控制器上，该 控制器可确定流体温度、流体粘度、流体液位和流体是否更换中的至少一个。传感器可安装 在流体容纳贮存器上，螺线管主体的第一部分延伸进入由该贮存器限定的腔体内。传感器 可定位成使得衔铁的运动基本上横向于贮存器中流体液位改变的方向。伸入腔体内的螺线 管主体的第一部分限定有孔，所述孔容许在腔体和衔铁室之间流体连通，从而衔铁在衔铁 室内的运动受贮存器中流体液位的影响。该传感器可称为一体式流体状态和液位传感器，因为在一个传感器中可集成多种 检测功能。该传感器可用于需要测量流体液位、流体粘度和/或流体温度的许多不同应用 中，例如发动机、变速器、差速器、食品加工、静压油齿轮箱和流体冷却系统中。在一些实施例中，螺线管主体限定有第二孔，第一孔和第二孔布置成允许在贮存 器和处于衔铁的各相对侧的衔铁室之间在贮存器中液位不同的情况流体连通。衔铁在衔铁 室中的移动时间对应于流过所述孔的流体流的阻力。经过各相应的孔的“流体流”可以是 空气、液体(例如油)或者两者的组合，且取决于贮存器中的流体液位(即，液体液位)。例如，如果液体液位低，空气而不是液体就会被吸入衔铁室中。由于空气比液体流 动更加自由，所以当液位低时，衔铁移动的平均时间(也称为“响应时间”)将较短。因此， 文中所述的腔室内的和通过孔的“流体流”可以为空气或液体，这取决于贮存器中的液体液 位。优选地，所述孔与衔铁之间的距离足够大，使得在所述衔铁在衔铁室中运动的整 个过程中容许流体流通过所述孔。优选地，所述螺线管主体和所述衔铁限定空隙，当所述衔铁在所述衔铁室内运动 时，所述空隙容许所述衔铁室内的流体流过所述空隙。优选地，所述孔是第一孔并在所述衔铁室的第一部分与所述腔体之间建立流体连 通；螺线管主体限定有第二孔，所述第二孔容许在所述腔体与所述衔铁室的第二部分之间流体连通，所述第一部分和第二部分位于所述衔铁的相对两侧上，从而所述衔铁的两侧都 与贮存器流体连通。优选地，当将所述螺线管主体安装于所述贮存器上时，所述第一孔与贮存器连通 的流体液位高于所述第二孔。优选地，所述衔铁上没有用于在所述衔铁室和所述贮存器之间建立流体连通的任 何孔。本技术还提供了一种用于流体容纳贮存器的流体状态和液位传感系统，其特 征在于，该流体状态和液位传感系统包括流体液位传感器，所述传感器包括螺线管主体、线圈、衔铁和磁极件，所述螺线管 主体构造成安装于所述贮存器上；所述螺线管主体限定位于所述衔铁和所述磁极件之间的 衔铁室；所述衔铁响应于对所述线圈通电在所述衔铁室内移动；其中，所述螺线管主体限定有第一孔，当如此安装时，所述第一孔在所述衔铁室与 由所述贮存器限定的腔体之间建立流体连通；所述衔铁在所述衔铁室内的移动时间从而受到所述贮存器中的流体液位的影响； 和控制器，该控制器可操作地连接到所述线圈上，并能够用于确定流体温度、流体粘 度和流体液位中的至少一个。优选地，所述控制器构造成根据所述线圈的电阻来确定流体温度。优选地，当螺线管主体安装到贮存器上时，所述衔铁定位成在基本上横向于所述 贮存器中流体液位的方向上移动。本技术还提供了一种用于流体容纳贮存器的流体状态和液位传感器，其特征 在于，该流体状态和液位传感器包括螺线管主体；线圈、衔铁和磁极件；其中，所述螺线管主体限定位于所述衔铁和所述磁极件之间 的衔铁室，所述衔铁响应于对所述线圈通电在所述衔铁室内移动；所述螺线管主体限定有 第一孔和第二孔，所述第一孔和第二孔容许在衔铁的相对两侧在所述贮存器中的流体和所 述衔铁室中之间建立流体连通。优选地，该流体状态和液位传感器还组合有可操作地连接到所述线圈上的控制 器，其中，所述流体状态和液位传感器连接到贮存器上，所述传感器构造成，在第一预定流 体液位时所述传感器至少部分浸入流体中，并且所述第二孔在所述贮存器中的位置低于所 述第一孔，从而所述衔铁移动时间通过所述控制器与当所述贮存器中的流体在所述第一孔 上方时的第一预定流体液位以及与当贮存器中的流体在第二孔下方时的第二流体液位关 联，第二流体液位低于第一流体液位。优选地，第一流体液位对应于所述贮存器中的流体没有使用时的静态流体液位， 第二流体液位对应于流体使用时的动态流体液位。通过下文中结合附图对实施本技术的最佳方式的详细描述，本技术的上 述特征和优点以及其它特征和优点更显而易见。附图说明图1是流体状态和液位传感系统的第一实施例的示意性剖视图，所述流体状态和 液位传感系统包括安装在流体容纳贮存器上的流体状态和液位传感器，所述贮存器以局部 剖视图示出；图2是流体状态和液位传感系统的第二实施例的示意性剖视图，所述流体状态和 液位传感系统包括流体状态和液位传感器；和图3是图2中的流体状态和液位传感器的示意性分解透视图。具体实施方式参照附图，其中相似的参考标号表示相似的构件，图1示出的流体状态和液位传 感系统10包括流体状态和液位传感器12，该传感器12延伸穿过流体贮存器15的侧壁14。 流体贮存器15可以是发动机或变速器中的油底壳，或是差速器、食品加工容器或其它任何 流体贮存器。传感器12紧固在贮存器15上，例如车辆发动机的油底壳上，使得流体状态和 液位传感器12定位在贮存器15中以便能够检测多种流体状态，包括流体温度、流体粘度、 满流体液位和低流体液位，在下文中将进一步描述。流体状态和液位传感器12可操作地连 接到电子控制器16上，该电子控制器16可设置在贮存器15的内部或外部，例如车辆发动 机上或车辆的其它部位。参照图1，流体状态和液位传感器12包括螺线管主体20，螺线管主体20包括外部 部分22 (也称为“罐”)、基座部M、线圈支承部沈、延伸部28和盖部34。线圈支承部沈(也 称为“绕线筒”)支承线圈30。外部部分22、基座部M、线圈支承部沈、延伸部28和盖部34 可通过铸造、模制或其它工艺一体制造或相互制造为一体。磁极件32 (pole piece)以压配合或以其它方式紧固在外部部分22内。盖部34 环绕在磁极件32的远端并具有电气连接件36，电气连接件36穿过该盖部可操作地连接至 电源38——例如电池——和控制器16。磁通量收集器40位于磁极件32和盖部；34之间。螺线管主体20的基座部M、延伸部28和磁极件32 —起限定衔铁室42，在衔铁室 42中，衔铁44在基座部M的端表面46和磁极件32的端表面48之间移动。衔铁44包括 主体50和从主本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于流体容纳贮存器（１５，１１５）的流体状态和液位传感器（１２，１１２），其特征在于，该流体状态和液位传感器包括：构造成安装于所述贮存器上的螺线管主体（２０，１２０）；与所述螺线管主体连接的线圈（３０，１３０）；由所述线圈围绕的衔铁（４４，１４４）；其中，所述螺线管主体限定衔铁室（４２，１４２），所述衔铁能够响应于对所述线圈通电在所述衔铁室内移动；磁极件（３２，１３２）；其中，当所述螺线管主体安装在所述贮存器上时，至少所述螺线管主体的第一部分（２４，１２４）延伸进入由所述贮存器限定的腔体（６０，１６０）内；偏压装置（５３，１５３），该偏压装置远离所述磁极件并朝向所述螺线管主体的第一部分偏压衔铁，该偏压装置和线圈构造成，当线圈被循环通电时，使所述衔铁在所述衔铁室内循环运动；其中，所述螺线管主体的在所述腔体内的第一部分限定有孔（６２，１６２），所述孔容许在所述腔体和所述衔铁室之间流体连通，从而当所述衔铁运动时，流体通过所述孔流入或排出所述衔铁室，所述衔铁室中的流体液位与所述贮存器中的流体液位对应，从而所述衔铁在所述衔铁室内的运动受到所述贮存器中的流体液位的影响。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·V·贝内克，R·D·凯勒，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：实用新型
国别省市：US