[发明专利]用于确定液位的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定容器中液位的装置，其具有带入口和通气口的杯形阻尼件、设置在杯形阻尼件中的超声传感器以及至少一个前腔室，其中前腔室具有通至容器的入口和通至杯形阻尼件入口的出口。

背景技术

为了确定发动机中的油位，主要使用超声传感器。这种超声传感器发出超声波，超声波在两种介质例如气体和油之间的界面上反射，然后又被超声传感器接收，其中代替油也可以测量其它液体。于是可以根据超声波的传播时间来确定在具有所述装置的容器中的液位。但在尤其是汽车内的发动机处于工作时，则很难甚至不能求得油液位，因为油剧烈起泡，超声波在油中的气泡处被反射回来。所测得的值因而偏差很严重，其表明油位过低。

但为了进行有意义的测量，在介质气体和油之间需要明确的界面。为了克服值偏差严重的问题，给超声传感器配设阻尼机构，例如所谓的杯形阻尼件。杯形阻尼件包绕超声传感器的测量段，要测量的液体在杯形阻尼件内部变得平静，且仅通过杯形阻尼件的通至容器的小开口与该容器连接。很少有气泡经由杯形阻尼件的通至容器的小开口进入到杯形阻尼件中。在这种情况下，杯形阻尼件中的液位即为杯形阻尼件外部的液位。

出版物EP 2 133 670 A1、DE 10 2008 027 969 A1和WO 2008/009277 A1公开了这种杯形阻尼件的改进方案。在两个出版物中，给杯形阻尼件配设有前体积部分（Vorvolumen）。前体积部分用于给要测量的液体例如起泡的油除气，使得在杯形阻尼件的测量段中有相对无气泡的液体流入。

但试验表明，发动机中起泡的油在转速突变例如从3000转/分钟突变到4000或5000转/分钟时，会很快地流过已知的前体积部分和腔室，而无法给前体积部分中的起泡的油除气。这样就会使得小气泡进入到杯形阻尼件的测量段中，致使妨碍正确地显示液位。由于这些小气泡非常缓慢地从杯形阻尼件的测量段中逸出，故已知的传感器在经过转速突变之后很长时间也不能探测容器中的实际液位，尽管在杯形阻尼件的外部有可测量的液位。

不能正确地检测液位的时间称为无效时间（Totzeit），有时会错误地表明容器中的液位过低。这种问题特别是当长时间地变换行车方式时会产生，因为有很长的无效时间不能确定实际液位，无法再算得平均值，致使由于根据虚假的错误信息进行了“错误的处理”而造成严重的损害。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种开头部分所述类型的装置，其中即使变换行车方式、转速突变，也能稳定地探测容器中的液位，而没有较长的无效时间。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的装置得以实现。本发明的有利改进在从属权利要求中有所记载。

一种用于确定容器中液位的装置，其具有带入口和通气口的杯形阻尼件、设置在杯形阻尼件中的超声传感器以及至少一个前腔室，其中前腔室具有通至容器的入口和通至杯形阻尼件入口的出口，根据本发明，其特征在于，该装置的前腔室具有第二出口；第二出口通到引导机构中；引导机构在杯形阻尼件的测量段的上端区域中终止。在转速很高和转速突然变化时，剧烈起泡的液体流入到装置的前腔室中，且能够经由第二出口导入到引导机构中。流入的起泡的液体被压迫进入到引导机构中，而不会进一步进入到前腔室中，这一情况是由前腔室中的液体的较大惯性引起的。只有一小部分起泡液体流进入到前腔室中，并在那里减速，使得能将所含有的小气泡除气，且即使转速突然变化也能在杯形阻尼件的测量段中产生稳定的可探测的液位，该液位即为容器中的液位。这里的关键是，进入到前腔室中的部分流只是流入到装置中的全部体积的一小部分。如果突然夹入大量体积流，则气泡就会进入到测量段中。这样就会对所确定的值造成长时间的不利影响。

在容器中的液体已平静之后，引导机构中的大部分体积经由前腔室的入口又流回到容器中，而不会有气泡进入到装置的前腔室或测量段中。在液位平缓变化且转速较低时，前腔室用于消除气泡，且可以在杯形阻尼件中在超声传感器的测量段内进行无气泡的测量。引导机构的实施方式可以是引导管、旁通管、烟道（Kamin）或管道。

尽管有第二出口和引导机构，但为了使得进入到前腔室中的部分流有效地减速，规定前腔室的第二出口沿流向直接布置在前腔室的通至容器的入口之后，且布置在前腔室的曲折部分之前。通过这种设置方式大大地提高了可靠性。在通至引导机构的第二出口与通至杯形阻尼件的入口之间的距离由此尽可能地长。第二出口的任何其它设置方式都会使得前腔室中的未绕流到引导机构中的、起泡的油所经历过的距离缩短，因而增加了气泡进入到杯形阻尼件的测量段中的可能性。