基于浮力的液位測量制造技術

本發明專利技術涉及基于浮力的液位測量。提供用于根據液體施予浮動元件的浮力來測量容器中的液位的方法和設備。浮動元件至少部分地浸入容器中的液體。浮動元件配置成當被至少部分地浸入液體一定深度時具有通過液體施加于其上的浮力，該浮力成比例于該深度。經由相對于浮動元件和傳感器可移動的力傳送機構，浮力從浮動元件傳送至傳感器。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總的涉及液位傳感器，并且更具體地涉及ー種根據浮力測量的液位傳感器和方法。
技術介紹
多種交通工具，比如汽車，船，火車，公共汽車和航空器包括各種容器，許多固定設施也如此。容器容納各種液體，比如燃料，淡水，污水和其他液體。這些容器中的液位可能被監控，例如以避免容器空運行，溢出，或者由服務需要來確定。已經研發了多個和多種類型的液位測量裝置，并已多種程度上成功地實施。已經研發的測量裝置跨越從相對低技術含量的裝置到相對高技術含量的裝置的整個技術范圍。 然而在許多情況中，當前已知的液位測量裝置取決于液體密度，并因此隨液體密度而改變。因此，存在對用于測量容器中的液位的裝置和方法的需要，所述液位對于不同液體密度能夠被容易地標定。也存在對用于測量腐蝕性液體液位的裝置和方法的需要。本專利技術至少致カ于這些需要。
技術實現思路
在一個實施例中，液位測量裝置包括傳感器、カ傳送機構和浮動元件。傳感器適于接收力，并配置成一旦接收到力，就生成表示容器中液體的液位的傳感器輸出信號。相鄰于傳感器，并相對于傳感器可移動地設置カ傳送機構。カ傳送機構配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就將浮力傳送至傳感器。浮動元件相對于傳感器可以移動，并具有第一端和第二端。鄰近カ傳送機構布置第一端。浮動元件被配置成當第二端被浸入液體中一深度時，具有通過液體施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小。浮動元件進ー步配置成向力傳送機構供給浮力。在另ー實施例中，液位測量裝置包括カ傳感器、球形カ傳送機構和中空圓柱形的浮動元件。カ傳感器適于接收力，并配置成一旦接收カ而生成表示容器中液體的液位的傳感器輸出信號。相鄰于傳感器，并相對于傳感器可移動地設置球形カ傳送機構。球形カ傳送機構配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就傳送浮力至傳感器。中空圓柱形的浮動元件相對于傳感器可移動，并具有第一端和第二端。鄰近球形カ傳送機構布置第一端。圓柱形浮動元件配置成當第二端被浸入液體中一深度時具有通過液體施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小。圓柱形的浮動元件被進ー步配置成供給浮力至球形力傳送機構。仍在另一實施例中，測量液體液位的方法包括將浮動元件至少部分地浸入容器中的液體中。浮動元件配置成當被至少部分地浸入液體一定深度時具有通過液體施加于其上的浮力，所述浮力成比例于深度。經由相對于浮動元件和傳感器可移動的カ傳送機構，浮力被從浮動元件傳送至傳感器。傳感器配置成一旦浮力傳送到那兒就生成表示容器中的液體的液位的信號。進ー步地，結合附圖和前面的
技術介紹
，液位測量裝置和方法的其他期望特征和特性將從隨后的詳細說明和附加權利要求變得顯而易見。附圖的簡要描述將結合下面的附圖在下文中描述本專利技術，其中類似的數字表示類似的元件，并且其中 附圖說明圖1-3分別描述了依據ー個實施例的液位傳感器的側視，端視和底視圖；圖4描述了在圖I中示出，并被部分浸入流體的示范性液位傳感器組件的截面圖；圖5描述了在圖I中描述的示范性液位傳感器組件的一部分的特寫截面圖；以及圖6描述了可以用于實施傳感器的PCB組件的底視圖。詳細描述下面的詳細說明本質上僅是示范性的，并且不試圖限制本專利技術或本專利技術的應用和用途。如于此使用的，術語“示范性的”意味著“用作例子，實例或例證”。因此，作為“示范性的”于此所述的任何實施例不必認為是優于其他實施例的優選或有益的。于此所述的全部實施例是提供來允許本領域熟練技術人員制造或使用本專利技術的示范性實施例，并且不限制通過權利要求限定的本專利技術的范圍。此外，沒有意圖被存在于前面的
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技術介紹
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技術實現思路
或下面的詳細說明中所明示或暗含的理論所束縛。首先參照圖1-3，分別描述了依據ー個實施例的液位傳感器組件100的側視，端視和底視圖。傳感器組件100包括外殼組件102，其封裝沒有示出的傳感器和其中各個其他未示出的元件。浮動元件導引件104和浮動元件106各自部分地設置在外殼組件102中，并且從外殼組件102延伸。所述的浮動元件導引件104包括螺紋108，其優選與沒有示出的容器上的類似螺紋配合，該容器容納其液位正被測量的液體。浮動元件106，其用途將在下面更完全地描述，從浮動元件導引件104延伸，并當傳感器組件100安裝在容器上時，浮動元件106至少部分地被浸入容納于其中的液體。外殼組件102被構造成包括連接器部分112。如在圖2中更清楚地示出的，連接器部分112包括多個互聯端子202 (例如202-1，202-2，202-3，202-4)。互聯端子202延伸進入外殼組件102，并允許傳感器組件100與ー個或多個外部的、未示出的系統電互聯。盡管未示出的外殼組件102包括四個互聯端子202，可以理解，可以以大于或小于該數量的互聯端子202實施外殼組件102。現在參照圖4，描述了聯接至具有設置于其中的液體403的容器401的傳感器組件100的截面圖。可以看出，所述的外殼組件102包括傳感器外殼402和蓋子404。可以多樣地實施傳感器外殼402，但在所述的實施例中，其被實施為具有與其整體模制的連接器部分112的內嵌模制的外殼。傳感器外殼402包括底部開ロ 406，頂部開ロ 408和空腔410。在所述的實施例中，帶螺紋的插件412布置在底部開ロ 406中，并且與浮動元件導引件104的一端上的類似螺紋414對接。在一些實施例中，傳感器外殼402可以整體形成有合適的螺紋，以便與浮動元件導引件104對接，從而減緩對于帶螺紋的插件412的需要。在空腔410中布置電路板組件416和傳感器418，經由頂部開ロ 408，裝配至傳感器外殼402。傳感器外殼402構造有合適的定位特征，比如碾壓肋條，以便有助于電路板組件416的裝配。電路板組件416可以粘接到外殼組件102，并經由合適的焊接技術，進ー步連接至互聯端子202。如圖4進ー步描述的，可以應用合適的密封劑422，以便增強互聯端子202的密封。傳感器外殼402也構造有合適的定位特征以便有助于蓋子404的裝配。在裝配電路板組件416和做好全部連接之后，蓋子404可放置在頂部開ロ 408之上，并粘合聯接至傳感器外殼402。在粘合蓋子402之后，外殼組件102可以經歷固化エ藝以固化粘合剤。因此，至少在所述的實施例中，蓋子404包括ー個或多個通氣孔411。通氣孔411允許在固化エ藝過程中可能放出的氣體從空腔410逸出。其后，可以填充通氣孔411，然后UV固化外殼組件102。現在參照圖5和6，盡管可以多樣地配置和實施電路板組件416，在所述的實施例中，它包括電路板502，插件504和插件支座506。可以利用多種已知的(現在已知或將來發展的)印刷電路板(PCB)的任何一種實施電路板502，以用于裝配和電互聯各種電路元件。電路板502具有第一表面501，第二表面503，在第一和第二表面501，503之間延伸的多個 互聯開ロ 505和一個傳感器開ロ 507。快速返回來參照圖4，可以看出，互連端子202 —對一地延伸通過互聯開ロ 505 (僅在圖4中不出一個)。返回來參照圖5和6，可以看出，可以由金屬或陶瓷形成的插件504具有延伸通過它的開ロ 509，并經由合適的焊料或粘合劑被聯接至插件支座506。也可以由金屬或陶瓷形成的插件支座506具有延伸通過它的開ロ 511，并經由合適的焊料或粘本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
2011.02.10 US 13/0249001.一種液位測量裝置，包括 傳感器，適于接收力，并配置成一旦接收到カ就生成表示容器中液體液位的傳感器輸出信號； 相鄰于傳感器、并相對于傳感器可移動地設置的カ傳送機構，該カ傳送機構配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就將浮力傳送至傳感器；以及 相對于傳感器可移動的浮動元件，浮動元件具有第一端和第二端，第一端鄰近カ傳送機構布置，浮動元件配置成當第二端被浸入液體中一深度時具有由液體施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小，并且浮動元件進ー步配置成向カ傳送機構提供浮力。2.權利要求I的裝置，其中浮動元件包括中空的圓柱體。3.權利要求I的裝置，其中カ傳送機構包括球體。4.權利要求I的裝置，其中傳感器包括カ傳感器。5.權利要求4的裝置，其中力傳感器包括 具有形成于其中的隔膜的半導體傳感器芯片，隔膜構造成接收カ；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號的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：B·M·特利，S·薩達西文，
申請(專利權)人：霍尼韋爾國際公司，
類型：發明
國別省市：