流體液位傳感器制造技術

本發明專利技術提供了一種用于感測罐內的流體的液位的流體液位傳感器，其包括流體在壓力下流動通過的流體管、壓力脈沖發生器、流體液位響應部件和壓力傳感器。壓力脈沖發生器設置在流體管中，使得流動通過流體管的流體中的至少一些與壓力脈沖發生器接合。流體液位響應部件與壓力脈沖發生器可操作地關聯，以便對壓力脈沖發生器提供根據罐中的流體液位而改變的力。壓力傳感器感測流動通過管的流體的壓力，其中，壓力脈沖發生器根據流體液位而引起流體壓力的改變，該壓力的改變由壓力傳感器所感測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總體涉及感測其中的流體被泵送的容器或罐中流體的液位。
技術介紹
流體可以存儲在容器或罐中。一些流體系統，如汽車，包括泵以便在壓力下從罐輸送流體，例如由車輛的發動機使用。已知感測或確定罐中的流體液位以及提供罐中的流體的液位的指示。
技術實現思路
在至少一些實施方式中，一種用于感測罐內的流體的液位的流體液位傳感器包括流體在壓力下流動通過的流體管、壓力脈沖發生器、流體液位響應部件和壓力傳感器。壓力脈沖發生器設置在流體管中，使得流動通過流體管的流體中的至少一些與壓力脈沖發生器接合。流體液位響應部件與壓力脈沖發生器可操作地關聯，以便對壓力脈沖發生器提供根據罐中的流體液位而改變的力。壓力傳感器感測流動通過管的流體的壓力，其中，壓力脈沖發生器根據流體液位而引起流體壓力的改變，該壓力的改變由壓力傳感器所感測。流體罐和流體液位感測系統可以包括流體罐、流體泵和流體管，流體罐具有存儲流體的內部，流體泵從流體罐取得流體并且在壓力下從流體泵排出該流體，流體管位于流體泵下游，流體在壓力下流動通過該流體管。壓力脈沖發生器設置在流體管中，使得流動通過流體管的流體中的至少一些接合壓力脈沖發生器，流體液位響應部件與壓力脈沖發生器可操作地關聯，以便提供給壓力脈沖發生器根據罐中的流體液位而改變的力。壓力傳感器感測流動通過管的流體的壓力，其中，壓力脈沖發生器根據流體液位而引起流體壓力的改變，該壓力的改變由壓力傳感器所感測。一種確定流體罐內的流體的液位的方法，包括在壓力下從流體罐泵送流體，使泵送的流體通過流體管，在流動通過流體管的流體內引起壓力脈沖，以及確定壓力脈沖的頻率。壓力脈沖的頻率是流體罐內的流體液位的函數，使得能夠在任何期望時間確定燃料罐內的流體液位。附圖說明將參考附圖來描述示例性實施例的以下詳細說明和最佳模式，附圖中 圖I是顯示流體罐內的流體液位傳感器的概略圖；以及 圖2是流體罐和流體液位傳感器的概略圖。具體實施例方式更詳細地參考附圖，圖I示出了流體液位傳感器10的一個實施方式。在該實施方式中，流體液位傳感器10用于確定車輛燃料罐12中的燃料的液位。當然，流體液位傳感器10可以用于其它應用以及用于除了燃料之外的流體。如圖所示，燃料罐12可以是傳統的結構并且可以由金屬或塑料形成。流體泵14可以設置在罐12中或附近，并且流體泵14可以具有出口，燃料在壓力下可以通過該出口排出，用于輸送到發動機。流體泵14的出口可以被引導通過罐12內的流體管16，可以利用壓力傳感器18如本文所述地檢測、感測或確定流體流的壓力。流體管16可以具有入口 20和出口 22，并且其可以是由適用于罐12中的流體的金 屬(優選無磁性的)或塑料材料形成的大致圓柱形并中空的管。在所示的實施方式中，流體管16豎直地延伸，其入口 20設置得低于其出口 22，使得流體抵抗重力并且與重力相反地流動。止動表面或座24可以定位在管16中。壓力脈沖發生器26可以定位于流體管16中，并且可以包括面向座24的前表面28，并且至少當流體不流動通過流體管16時可以與座接合。在流動通過流體管16的流體的力的作用下，壓力脈沖發生器26可以移動離開座24。一個或多個開口 30可以穿過壓力脈沖發生器26的前表面28形成，使得當流體流動通過流體管16時，流體的至少一些可以流動通過壓力脈沖發生器26。然而，前表面28還可以是實心或無孔的，使得所有的流體在壓力脈沖發生器26周圍流過并且不通過它。如果需要的話，在壓力脈沖發生器26的外周和流體管16的內表面34之間可以設有間隙32，使得一些流體可以容易地在壓力脈沖發生器26周圍流過。通過偏置部件(例如彈簧36)可以使壓力脈沖發生器26可屈服地朝向座偏置。壓力脈沖發生器26可以具有保持特征，諸如直立蓋或側壁38，以便有助于將偏置部件36保持抵靠壓力脈沖發生器26。保持特征還可以是夾、結、粘合劑等。偏置部件可以是容納在流體管16中的螺旋彈簧。彈簧36的一端40可以接合壓力脈沖發生器26并作用在壓力脈沖發生器26上，另一端可以從壓力脈沖發生器向下游隔開。彈簧36的彈簧率在至少一個實施方式中是非線性的或不恒定的。在這些實施方式中，彈簧36的長度變化(例如，通過彈簧的拉伸或壓縮)以非線性的方式改變彈簧提供給壓力脈沖發生器26的力。流體響應部件46可以設置在流體管16的外側，與罐12中的流體接觸。流體響應部件可以是浮在流體中的漂浮件46。漂浮件46可以聯接到流體管16，使得漂浮件在使用中保持鄰近流體管。在一個實施方式中，漂浮件46可以具有通道48，流體管16延伸通過該通道48，使得漂浮件圍繞全部或部分的流體管。以此方式，當罐12中的流體的液位改變時，漂浮件46相對于流體管16向上和向下移動。漂浮件46可以攜帶第一磁體50，使得該第一磁體與漂浮件一起移動。第一磁體50可以容納為鄰近流體管16，使得流體管可以位于第一磁體的磁場內。在至少一個實施方式中，第一磁體50可以是環形的并且可以圍繞一部分流體管16。當然，如果需要的話，第一磁體50可以設置為其它形狀和形式，并且可以使用多于一個磁體。第二磁體52可以定位在流體管16中，并且可以操作地與彈簧36的第二端42相關聯。第二磁體52可以磁性地聯接到第一磁體50，通過流體管16。以此方式，由于第一和第二磁體50、52之間的磁性聯接，漂浮件46和第一磁體50的移動造成第二磁體52和彈簧36的第二端的移動。從而，罐12中的流體液位的改變可以造成彈簧36的長度的改變，由此造成彈簧36提供給壓力脈沖發生器26的力的改變。當流體流動通過流體管16時，流體在壓力脈沖發生器26周圍流過和/或流動通過壓力脈沖發生器26。壓力脈沖發生器26的重量以及彈簧36的力抵抗流體管中的流體流。壓力脈沖發生器26可以因流體流而位移離開座24，然后因彈簧36而回到座，當壓力脈沖發生器26移動離開座24時，彈簧36的力增加。以此方式，壓力脈沖發生器26可以在流體管16內擺動或振動，而不是達到平衡和保持不動。壓力脈沖發生器26的這種移動可以造成或引起在流體管16中流動的流體的壓力的壓力脈沖或瞬時改變。這些脈沖或壓力改變可以由設置在壓力脈沖發生器26下游的壓力傳感器18感測。壓力傳感器18可以是已有的流體壓力傳感器，諸如可以存在于至少某些車輛應用中，諸如在汽車的燃料軌上或燃料軌附近。如果需要的話，壓力傳感器18還可以單獨地設置以用于流體液位傳感器10。如以上所述的，當罐12中的流體的液位改變時，漂浮件 46和第一磁體50移動，并且第二磁體52和彈簧36的第二端42也移動，這改變彈簧36提供在壓力脈沖發生器26上的力。除了壓力脈沖發生器的質量(為恒定的)之外，在任何給定時間作用在壓力脈沖發生器26上的彈簧的剛度決定了受到在流體管16中流動的流體的作用時壓力脈沖發生器振動的頻率。因此，隨著罐12中的流體液位改變以及作用在壓力脈沖發生器26上的彈簧的剛度改變，壓力脈沖發生器的振動的頻率將改變，從而，流體管16中的壓力脈沖的頻率將改變。流體壓力脈沖的頻率可以由壓力傳感器18感測并且可以與罐12中的流體液位相關聯，以便在任何需要的時間提供罐中的流體液位的指示。在任何給定的流體液位的壓力脈沖的頻率可以根據系統中已知的變量(例如，流體壓力、壓力脈沖發生器質量、彈本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于感測罐內的流體的液位的流體液位傳感器，包括：流體管，流體在壓力下流動通過所述流體管；壓力脈沖發生器，所述壓力脈沖發生器設置在所述流體管中使得流動通過所述流體管的流體中的至少一些與所述壓力脈沖發生器接合；流體液位響應部件，所述流體液位響應部件與所述壓力脈沖發生器可操作地關聯，以便對所述壓力脈沖發生器提供根據罐中的流體液位而改變的力；以及壓力傳感器，所述壓力傳感器感測流動通過所述管的流體的壓力，其中，所述壓力脈沖發生器根據流體液位而引起流體壓力的改變，該壓力的改變由所述壓力傳感器感測。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：LF克拉里，
申請(專利權)人：TI集團自動推進系統有限責任公司，
類型：發明
國別省市：