[发明专利]基于浮力的液位测量

说明书

技术领域

本发明总的涉及液位传感器，并且更具体地涉及一种根据浮力测量的液位传感器和方法。

背景技术

多种交通工具，比如汽车，船，火车，公共汽车和航空器包括各种容器，许多固定设施也如此。容器容纳各种液体，比如燃料，淡水，污水和其他液体。这些容器中的液位可能被监控，例如以避免容器空运行，溢出，或者由服务需要来确定。

已经研发了多个和多种类型的液位测量装置，并已多种程度上成功地实施。已经研发的测量装置跨越从相对低技术含量的装置到相对高技术含量的装置的整个技术范围。然而在许多情况中，当前已知的液位测量装置取决于液体密度，并因此随液体密度而改变。

因此，存在对用于测量容器中的液位的装置和方法的需要，所述液位对于不同液体密度能够被容易地标定。也存在对用于测量腐蚀性液体液位的装置和方法的需要。本发明至少致力于这些需要。

发明内容

在一个实施例中，液位测量装置包括传感器、力传送机构和浮动元件。传感器适于接收力，并配置成一旦接收到力，就生成表示容器中液体的液位的传感器输出信号。相邻于传感器，并相对于传感器可移动地设置力传送机构。力传送机构配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就将浮力传送至传感器。浮动元件相对于传感器可以移动，并具有第一端和第二端。邻近力传送机构布置第一端。浮动元件被配置成当第二端被浸入液体中一深度时，具有通过液体施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小。浮动元件进一步配置成向力传送机构供给浮力。

在另一实施例中，液位测量装置包括力传感器、球形力传送机构和中空圆柱形的浮动元件。力传感器适于接收力，并配置成一旦接收力而生成表示容器中液体的液位的传感器输出信号。相邻于传感器，并相对于传感器可移动地设置球形力传送机构。球形力传送机构配置成接收浮力，并一旦接收到浮力就传送浮力至传感器。中空圆柱形的浮动元件相对于传感器可移动，并具有第一端和第二端。邻近球形力传送机构布置第一端。圆柱形浮动元件配置成当第二端被浸入液体中一深度时具有通过液体施加于其上的浮力，所述浮力具有成比例于深度的大小。圆柱形的浮动元件被进一步配置成供给浮力至球形力传送机构。

仍在另一实施例中，测量液体液位的方法包括将浮动元件至少部分地浸入容器中的液体中。浮动元件配置成当被至少部分地浸入液体一定深度时具有通过液体施加于其上的浮力，所述浮力成比例于深度。经由相对于浮动元件和传感器可移动的力传送机构，浮力被从浮动元件传送至传感器。传感器配置成一旦浮力传送到那儿就生成表示容器中的液体的液位的信号。

进一步地，结合附图和前面的背景技术，液位测量装置和方法的其他期望特征和特性将从随后的详细说明和附加权利要求变得显而易见。

附图的简要描述

将结合下面的附图在下文中描述本发明，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：

图1-3分别描述了依据一个实施例的液位传感器的侧视，端视和底视图；

图4描述了在图1中示出，并被部分浸入流体的示范性液位传感器组件的截面图；

图5描述了在图1中描述的示范性液位传感器组件的一部分的特写截面图；以及

图6描述了可以用于实施传感器的PCB组件的底视图。

详细描述

下面的详细说明本质上仅是示范性的，并且不试图限制本发明或本发明的应用和用途。如于此使用的，术语“示范性的”意味着“用作例子，实例或例证”。因此，作为“示范性的”于此所述的任何实施例不必认为是优于其他实施例的优选或有益的。于此所述的全部实施例是提供来允许本领域熟练技术人员制造或使用本发明的示范性实施例，并且不限制通过权利要求限定的本发明的范围。此外，没有意图被存在于前面的技术领域，背景技术，发明内容或下面的详细说明中所明示或暗含的理论所束缚。

首先参照图1-3，分别描述了依据一个实施例的液位传感器组件100的侧视，端视和底视图。传感器组件100包括外壳组件102，其封装没有示出的传感器和其中各个其他未示出的元件。浮动元件导引件104和浮动元件106各自部分地设置在外壳组件102中，并且从外壳组件102延伸。所述的浮动元件导引件104包括螺纹108，其优选与没有示出的容器上的类似螺纹配合，该容器容纳其液位正被测量的液体。浮动元件106，其用途将在下面更完全地描述，从浮动元件导引件104延伸，并当传感器组件100安装在容器上时，浮动元件106至少部分地被浸入容纳于其中的液体。