基于浮力的液位测量制造技术

本发明专利技术涉及基于浮力的液位测量。提供用于根据液体施予浮动元件的浮力来测量容器中的液位的方法和设备。浮动元件至少部分地浸入容器中的液体。浮动元件配置成当被至少部分地浸入液体一定深度时具有通过液体施加于其上的浮力，该浮力成比例于该深度。经由相对于浮动元件和传感器可移动的力传送机构，浮力从浮动元件传送至传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及液位传感器，并且更具体地涉及ー种根据浮力测量的液位传感器和方法。
技术介绍
多种交通工具，比如汽车，船，火车，公共汽车和航空器包括各种容器，许多固定设施也如此。容器容纳各种液体，比如燃料，淡水，污水和其他液体。这些容器中的液位可能被监控，例如以避免容器空运行，溢出，或者由服务需要来确定。已经研发了多个和多种类型的液位測量装置，并已多种程度上成功地实施。已经研发的测量装置跨越从相对低技术含量的装置到相对高技术含量的装置的整个技术范围。 然而在许多情况中，当前已知的液位測量装置取决于液体密度，并因此随液体密度而改变。因此，存在对用于測量容器中的液位的装置和方法的需要，所述液位对于不同液体密度能够被容易地标定。也存在对用于測量腐蚀性液体液位的装置和方法的需要。本专利技术至少致カ于这些需要。
技术实现思路
在一个实施例中，液位測量装置包括传感器、カ传送机构和浮动元件。传感器适于接收力，并配置成一旦接收到力，就生成表示容器中液体的液位的传感器输出信号。相邻于传感器，并相对于传感器可移动地设置カ传送机构。カ传送机构配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就将浮力传送至传感器。浮动元件相对于传感器可以移动，并具有第一端和第二端。邻近カ传送机构布置第一端。浮动元件被配置成当第二端被浸入液体中一深度时，具有通过液体施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小。浮动元件进ー步配置成向力传送机构供给浮力。在另ー实施例中，液位測量装置包括カ传感器、球形カ传送机构和中空圆柱形的浮动元件。カ传感器适于接收力，并配置成一旦接收カ而生成表示容器中液体的液位的传感器输出信号。相邻于传感器，并相对于传感器可移动地设置球形カ传送机构。球形カ传送机构配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就传送浮力至传感器。中空圆柱形的浮动元件相对于传感器可移动，并具有第一端和第二端。邻近球形カ传送机构布置第一端。圆柱形浮动元件配置成当第二端被浸入液体中一深度时具有通过液体施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小。圆柱形的浮动元件被进ー步配置成供给浮力至球形力传送机构。仍在另一实施例中，測量液体液位的方法包括将浮动元件至少部分地浸入容器中的液体中。浮动元件配置成当被至少部分地浸入液体一定深度时具有通过液体施加于其上的浮力，所述浮力成比例于深度。经由相对于浮动元件和传感器可移动的カ传送机构，浮力被从浮动元件传送至传感器。传感器配置成一旦浮力传送到那儿就生成表示容器中的液体的液位的信号。进ー步地，结合附图和前面的
技术介绍
，液位測量装置和方法的其他期望特征和特性将从随后的详细说明和附加权利要求变得显而易见。附图的简要描述将结合下面的附图在下文中描述本专利技术，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中 附图说明图1-3分别描述了依据ー个实施例的液位传感器的侧视，端视和底视图；图4描述了在图I中示出，并被部分浸入流体的示范性液位传感器组件的截面图；图5描述了在图I中描述的示范性液位传感器组件的一部分的特写截面图；以及图6描述了可以用于实施传感器的PCB组件的底视图。详细描述下面的详细说明本质上仅是示范性的，并且不试图限制本专利技术或本专利技术的应用和用途。如于此使用的，术语“示范性的”意味着“用作例子，实例或例证”。因此，作为“示范性的”于此所述的任何实施例不必认为是优于其他实施例的优选或有益的。于此所述的全部实施例是提供来允许本领域熟练技术人员制造或使用本专利技术的示范性实施例，并且不限制通过权利要求限定的本专利技术的范围。此外，没有意图被存在于前面的
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技术介绍
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技术实现思路
或下面的详细说明中所明示或暗含的理论所束缚。首先參照图1-3，分别描述了依据ー个实施例的液位传感器组件100的侧视，端视和底视图。传感器组件100包括外壳组件102，其封装没有示出的传感器和其中各个其他未示出的元件。浮动元件导引件104和浮动元件106各自部分地设置在外壳组件102中，并且从外壳组件102延伸。所述的浮动元件导引件104包括螺纹108，其优选与没有示出的容器上的类似螺纹配合，该容器容纳其液位正被测量的液体。浮动元件106，其用途将在下面更完全地描述，从浮动元件导引件104延伸，并当传感器组件100安装在容器上时，浮动元件106至少部分地被浸入容纳于其中的液体。外壳组件102被构造成包括连接器部分112。如在图2中更清楚地示出的，连接器部分112包括多个互联端子202 (例如202-1，202-2，202-3，202-4)。互联端子202延伸进入外壳组件102，并允许传感器组件100与ー个或多个外部的、未示出的系统电互联。尽管未示出的外壳组件102包括四个互联端子202，可以理解，可以以大于或小于该数量的互联端子202实施外壳组件102。现在參照图4，描述了联接至具有设置于其中的液体403的容器401的传感器组件100的截面图。可以看出，所述的外壳组件102包括传感器外壳402和盖子404。可以多样地实施传感器外壳402，但在所述的实施例中，其被实施为具有与其整体模制的连接器部分112的内嵌模制的外壳。传感器外壳402包括底部开ロ 406，顶部开ロ 408和空腔410。在所述的实施例中，带螺纹的插件412布置在底部开ロ 406中，并且与浮动元件导引件104的一端上的类似螺纹414对接。在一些实施例中，传感器外壳402可以整体形成有合适的螺纹，以便与浮动元件导引件104对接，从而减缓对于带螺纹的插件412的需要。在空腔410中布置电路板组件416和传感器418，经由顶部开ロ 408，装配至传感器外壳402。传感器外壳402构造有合适的定位特征，比如碾压肋条，以便有助于电路板组件416的装配。电路板组件416可以粘接到外壳组件102，并经由合适的焊接技术，进ー步连接至互联端子202。如图4进ー步描述的，可以应用合适的密封剂422，以便增强互联端子202的密封。传感器外壳402也构造有合适的定位特征以便有助于盖子404的装配。在装配电路板组件416和做好全部连接之后，盖子404可放置在顶部开ロ 408之上，并粘合联接至传感器外壳402。在粘合盖子402之后，外壳组件102可以经历固化エ艺以固化粘合剤。因此，至少在所述的实施例中，盖子404包括ー个或多个通气孔411。通气孔411允许在固化エ艺过程中可能放出的气体从空腔410逸出。其后，可以填充通气孔411，然后UV固化外壳组件102。现在參照图5和6，尽管可以多样地配置和实施电路板组件416，在所述的实施例中，它包括电路板502，插件504和插件支座506。可以利用多种已知的(现在已知或将来发展的)印刷电路板(PCB)的任何一种实施电路板502，以用于装配和电互联各种电路元件。电路板502具有第一表面501，第二表面503，在第一和第二表面501，503之间延伸的多个 互联开ロ 505和一个传感器开ロ 507。快速返回来參照图4，可以看出，互连端子202 —对一地延伸通过互联开ロ 505 (仅在图4中不出一个)。返回来參照图5和6，可以看出，可以由金属或陶瓷形成的插件504具有延伸通过它的开ロ 509，并经由合适的焊料或粘合剂被联接至插件支座506。也可以由金属或陶瓷形成的插件支座506具有延伸通过它的开ロ 511，并经由合适的焊料或粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.10 US 13/0249001.一种液位測量装置，包括 传感器，适于接收力，并配置成一旦接收到カ就生成表示容器中液体液位的传感器输出信号； 相邻于传感器、并相对于传感器可移动地设置的カ传送机构，该カ传送机构配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就将浮力传送至传感器；以及 相对于传感器可移动的浮动元件，浮动元件具有第一端和第二端，第一端邻近カ传送机构布置，浮动元件配置成当第二端被浸入液体中一深度时具有由液体施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小，并且浮动元件进ー步配置成向カ传送机构提供浮力。2.权利要求I的装置，其中浮动元件包括中空的圆柱体。3.权利要求I的装置，其中カ传送机构包括球体。4.权利要求I的装置，其中传感器包括カ传感器。5.权利要求4的装置，其中力传感器包括 具有形成于其中的隔膜的半导体传感器芯片，隔膜构造成接收カ；以及 形成于隔膜上、并配置成生成表示由隔膜接收的カ的信号的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·特利，S·萨达西文，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：