[发明专利]流体状态及液位传感器

说明书

技术领域

本发明涉及流体液位传感器，例如用于汽车发动机的油位传感器。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

通过下文中结合附图对实施本发明的最佳方式的详细描述，本发明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24、线圈支承部26、延伸部28和盖部34。线圈支承部26(也称为“绕线筒”)支承线圈30。外部部分22、基座部24、线圈支承部26、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。