[发明专利]用于检测介质液位的设备

说明书

一种用于检测在容器（1）中包含的介质的液位的电容式液位传感器设备（10），所述设备包括电路支撑件（20），所述电路支撑件基本上根据液位检测轴线纵向延伸。所述电路支撑件（20）在其检测区域（24）中具有至少一个第一多个第一电容式元件，所述电容式元件包括优选地沿着液位检测轴线彼此间隔开的第一电极（J）的至少一个第一阵列，所述第一电极（J）被布置在与所述电路支撑件（20）的支撑结构（20₁、20₂、20₃）的至少一个第一侧面（20a）相对应的位置中。所述传感器设备（10）具有壳体主体，所述壳体主体包括电绝缘且不漏液的检测部分（14），所述检测部分覆盖所述电路支撑件（20）的检测区域（24）。壳体主体的检测部分（14）包括由第一电绝缘聚合物材料制成的包覆成型的外涂层（30），所述第一电绝缘聚合物材料定义了壳体主体的外表面，所述外表面被设计成与必须检测其液位的介质相接触。在包覆成型的外涂层（30）与所述第一电极（J）之间设置有至少一个中间层（20₃、40、40'、50），所述至少一个中间层由与所述第一材料不同的电绝缘材料制成。所述至少一个中间层包括由如下材料制成的层：所述材料是从包括硅或其衍生物或化合物的材料、以及包括氟衍生物或化合物的材料当中选择的。

技术领域

本发明涉及一种用于检测通用介质（诸如，液体、流体物质、粉状材料或以松散状态（bulk state）存在的材料等）的液位的传感器设备。已经在参考用于车辆上的液位传感器、优选地电容性类型的液位传感器的情况下开发了本发明。

背景技术

例如，从以本申请人的名义提交的WO 2015/181770 A中已知了所提到的这种类型的液位传感器设备。根据第一实施例，在WO 2015/181770中公开的设备具有中空壳体，该中空壳体要被浸没在经受检测的液体中，电路支撑件或PCB（印刷电路板）被部分地容纳在该中空壳体中。该电路支撑件承载由金属电极表示的电容式检测元件的阵列，该金属电极彼此基本上相同，并且沿着液位检测轴线彼此间隔开一定距离地被布置在该支撑件上。该中空壳体被配置为经由热塑性材料的成型（moulding）而获得的不同组件，并且随后被插入其中的是电路支撑件的对应部分，该对应部分支撑检测电极。然后，被引入该壳体的空腔中的是不导电的流体填充材料，诸如聚氨酯树脂或凝胶、优选地是硅凝胶。前述流体填充材料的存在主要是为了防止在空腔内、特别是在由电路支撑件和/或对应电极与该壳体之间的接触区域的粗糙度所确定的微空腔中的间隙和气穴（air pocket）的存在，这可能对液位测量产生不利影响（这些概念也通过所引用文档的图14和15中表示的细节而被阐明，从中明显的是，支撑件和/或电极与该壳体接触，并且前述流体填充材料不形成隔离层）。

该设备的上述实施例具有的结果是：生产过程必须必要地设想中空壳体的预先布置，以及将电路支撑件插入中空壳体中的某些具体操作，以及将流体填充材料引入该壳体的空腔中的某些具体操作（显然，此外还有该壳体主体和填充材料的提供和移动的管理）。

根据第二实施例，WO 2015/181770设想了用外涂层来代替前述中空壳体，该外涂层是通过将塑料材料直接包覆成型（overmould）在电路支撑件上而形成的。这种类型的解决方案简化了整个液位传感器设备的生产，但是在检测电极周围出现湿气之后，该解决方案在时间方面暗示了其检测精度的下降。

事实上，本申请人已经注意到，在使用该设备之后，外涂层的经包覆成型的塑料材料由于实际上与经受检测的液体持续接触而倾向于吸收湿气。这种湿气（其负面影响随着时间的流逝而出现）已经在该设备的服务寿命的过程中导致了检测的不精确性。在根据WO2015/181770的前述第一实施例构造的设备中也存在相同的问题，这是考虑到其中空壳体被配置成用于将电路支撑件压靠在由对应的容纳空腔所界定的壁上，使得电极与该壁严密接触，该壁本身就易于在过一段时间后（in time）吸收湿气。