[发明专利]分离的液位传感器及底座

说明书

本申请是申请日为2008年1月16日、国际申请号为PCT/US2008/051118、国家申请号为200880001167.2、发明名称为“分离的液位传感器及底座”的发明专利申请的分案申请。

交叉引用相关的申请数据

本申请要求2007年1月17日申请的名称为“分离的液位传感器”的临时美国专利申请序列号60/880,822的优先权。

技术领域

本发明涉及液位传感器及底座。更具体地，本发明涉及对传感器表面上的矿物沉积不敏感的液位传感器以及用于该传感器的底座。

背景技术

一种普遍类型的液位传感器为电容型传感器。例如，这种传感器在诸如自动制冰机的自动机器中使用。在典型的电容型传感器中，杆型的金属电极垂直安装在水贮存器的上面。每个机器工作周期，贮存器被加满和倒空以减少可引起冰成云状外观的溶解固体的堆积。

将小的高频电压施加到金属电极上，并当贮存器中的水位与杆接触时，杆对地的电容改变。在信号处理控制器中检测到这种改变，并关闭填充贮存器的泵。

这种类型的传感器具有至少一个根本的问题。已观测到，当电极或杆变成由诸如碳酸钙矿物沉积的绝缘的材料覆盖时，它起到了绝缘体的作用，增加与电极串联的电容。此附加的电容与覆盖层厚度成反比例。因此，随着覆盖层堆积，附加的电容在电极对地电容中占首要地位，这时，失去了对液位的敏感性。

在许多系统中，由于监测和控制系统，对液位的敏感性的丢失不是不可补救的事件。例如在许多自动制冰机中，如果水位没被检测到，水将注入贮存器直到检测到基于定时的过载条件，并关闭泵。这可使得机器不能操作直到服务人员移除沉积或更换杆。然而，已发现，清洗可加速杆上的堆积速度。

因此，需要对传感器表面上的矿物沉积不敏感的液位传感器。理想地，这样的传感器为声学式传感器。更理想地，这样的传感器可采用各种形状及构造并可由不同材料形成以适合想要的应用。更理想地，这样的传感器支撑在易于接收传感器并避免了直接硬接线于任何传感器元件的需要的固定器或支撑物内。

发明内容

一种用于测定与传感器接触的液体存在或不存在的液位传感器包括长条状的探测器、可操作地连接于探测器并构造成在探测器中产生压缩波的转换器以及用于检测当液体与探测器接触时发射到液体中的声能的电路。探测器可形成为杆、带、管或其它适当的形状，并且可由金属、聚合物、陶瓷或其它适当的材料形成。

探测器具有用于与液体接触的湿端和用于电接触的干端。转换器安装于干端。当形成为杆时，杆的湿端可为圆形的且轴环可在干端附近安装于杆。当形成为带时，带在其上具有形成湿腿和干腿的弯曲使得转换器安装于干腿。

一种用于液位传感器的底座允许将传感器安装在系统内而不用将传感器硬接线于所述系统。底座包括具有部分地由多个悬垂的弹性定位指状物形成的接收区域的基底。指状物具有向内部凸出的锁定凸出物。一个或多个接触器安装于基座内和安装于基底并延伸到所述接收区域。优选地，接触器安装有弹簧以在接触器和转换器之间提供可靠接合。

卡头支撑液位传感器并构造成接收在接收区域中。卡头包括用于接收定位指状物的周向凹槽。底座由诸如尼龙等等的不导电材料形成。

止挡壁设置在凹槽周围以阻止卡头在基底中的过度插入。卡头包括用于接收液位传感器的中央纵向开口以及在卡头的与凹槽相反的端部的肩部。在肩部和中央开口的接合处有密封件。

当液位传感器设置在卡头中并且卡头插入(按扣)到基底中时，液位传感器可操作地连接于接触器并且卡头可释放地锁定在基底中。

结合所附的权利要求，从下面的详细说明中，本发明的这些和其它的特征及优点将显而易见。

附图说明

在考查了下面的详细说明以及附图和照片后，本发明的好处和优点对于相关领域的普通技术人员将更显而易见，其中：

图1为已知的电容型液位传感器的示意图；

图2为体现本发明原理的分离液位传感器操作原理的示意图；

图3阐述了根据本发明的液位传感器(探测器)的一个实施例；

图4阐述了根据本发明的用于传感器的卡头型底座，示出了在插入底座之前的传感器卡头；

图5为图4的底座的部分分解图；

图6为图5的分解图的横断面视图；

图7为图4的组装后的底座和传感器的横断面视图；

图8为呈带的形式的传感器的替换实施例的透视图示；