CN103906999B - 静电电容式液面传感器 - Google Patents

Abstract

在设于气密端子(2)的导电销(6)设有液面检测用的电极板(7)的静电电容式液面传感器(1)中，安装在气密端子上的液面检测部构成为检测部单元(3)，检测部单元(3)包括2片电极板(7)和固定该电极的位置关系的电绝缘性的间隔件(8)，使将所述检测部单元相对于气密端子的导电销连接固定的至少一个连接端子(9)能够以比所述电极产生变形弱的力变形。对检测部单元施加的应力通过连接端子的变形来分散、缓和，因而能够防止为检测部的电极的变形。

Description

静电电容式液面传感器

技术领域

本发明涉及检测液体量的静电电容式液面传感器，提案有一种构成，其尤其适合于一体地具有用于安装于电动压缩机等的气密端子的液面传感器。

背景技术

一直以来有若干检测液体量的方法，而其中作为检测油等非导电性液体的量的装置，也提案有静电电容式传感器。该传感器是利用如下现象来检测液体的有无及其量的装置：若电绝缘性的液体进入隔着空间的电极之间，则电极间的静电电容变化。例如将电极配置于筒状的电绝缘性框体，或将一个电极构成为筒状，并根据因液体出入该筒状部内而变化的电极间的静电电容来测定容器内的液体量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-311561号公报；

专利文献2：日本特开平07-260549号公报。

发明内容

发明要解决的问题

在静电电容式的液面传感器中，如上述现有技术文献所示，虽然也有能够实时地检测液体的连续量的波动的装置，但若要精密地进行测量，则用于检测静电电容的微妙变化的判定变难，另外由于静电电容还根据液体种类、安装传感器的容器种类、大小等而变化，因而有时还需要所谓配合实际物品(現物合わせ)。

另一方面，作为将用途限定为仅为液体有无而非液体的连续量的检测而简化了构成的液面传感器，例如提案有例如如图6到图8所示的装置。在该液面传感器101中，在固定于基板102的2根导电销104顶端，各自通过焊接而固定并以相互大致平行地相向的方式配置有金属制的电极板105。

该液面传感器构造简单，且另一方面由电极与导电销的焊接引起的微小倾斜导致电极间的距离变化，因而为了使灵敏度一致，必须进行电极间距离的调整作业以消除焊接时发生的倾斜等。尤其，若为了获得静电电容而加长电极以增加面积，则焊接部的微小倾斜对电极间距离造成较大影响。而且由于悬臂固定的电极露出，故若在组装时等施加力，则可能使电极变形。另外，在为了防止变形而加厚电极等以提高强度的情况下，由于应力集中于比较脆弱的焊接部，故可能使电极的位置关系变化。因此需要谨慎处理。

而且，即使在制造时调整为正确的位置关系，例如在安装于电动压缩机等的情况下，内部压力上升导致基板膨胀且导电销的角度微小地变化，从而安装于导电销顶端的电极板间的距离更大地变化。因此电极冠的静电电容变化，存在作为液面传感器的性能降低的问题。

另外，由于2片电极在将导电销连结的同一直线状下焊接，故一个焊接电极需要插入导电销之间。而且在第二片电极的焊接时，先固定的电极还成为焊接作业的障碍。另外，若使传感器小型化，则电极间的间隔变窄，因而电极也变细变薄，存在不能够充分地获得在焊接时施加的电极间的压力的问题。

因此，寻求构成简单且制造、处理容易的静电电容式液面传感器。

用于解决问题的方案

因此在本发明的静电电容式液面传感器中，通过预先作为由2片电极和间隔件构成的检测部单元来构成安装在气密端子上的液面检测部，使得容易将电极间的距离保持为一定，通过使将该检测部单元相对于导电销连接固定的至少一个连接端子能够以比所述电极产生变形弱的力变形，从而分散、缓和施加于检测部单元的电极的应力。而且由于检测部单元连接固定于电动压缩机用的气密端子，故处理以及对密闭形电容压缩机的安装作业变得容易。

另外，通过以比电极薄的金属板构成连接端子，或者使屈曲部较大地迂回以使连接端子的长度比紧贴部的实际距离长，使得能够以比所述电极产生变形弱的力变形，能够使施加于检测部单元的应力较广地分散于连接端子整体。

另外，通过提高2个连接端子中的一个的刚性，并且使另一个连接端子为柔软的构造，能够更容易地兼顾对密闭玻璃端子的牢固固定和应力的分散。

发明的效果

根据本发明的液面传感器，通过作为液面检测部而构成预先固定了电极间位置关系的检测部单元，电极间位置关系的调整作业变得容易。而且通过使固定检测部单元的连接端子为具有能够以比所述电极产生变形弱的力变形的充分弹性的构造，能够利用连接端子分散、缓和在检测部单元的固定时因部件的安装误差等而产生的应力、因气密端子的变形而产生的力中的大半，能够避免因应力集中导致的检测部单元的变形、断裂。因此在严苛条件化下的使用时也能够保持液面传感器的性能。

另外，通过提高连接端子中的一个的刚性，并且使另一个为充分柔软的构造，能够兼顾检测部单元的可靠保持和施加于此处的应力的分散、缓和。

附图说明

图1是本发明的静电电容式液面传感器的俯瞰图；

图2是图1的液面传感器的截面图；

图3是图2的A-A截面图；

图4是示出本发明的液面传感器的其他实施方式的部分截面图；

图5是示出本发明的液面传感器的其他实施方式的部分截面图；

图6是以往的液面传感器的俯瞰图；

图7是图6的液面传感器的截面图；

图8是图6的液面传感器的正视图。

具体实施方式

本发明的静电电容式液面传感器1由用于安装于密闭形电动压缩机等的金属制气密端子2和为液面检测部的检测部单元3构成。气密端子2包括杯状的金属基板4、以及贯通该金属基板并利用玻璃等电绝缘性填充材料5而绝缘固定的导电销6。

另外，检测部单元3由相互平行地相对的2片金属制的液面检测用电极板7、以及在该电极板两端部固定的电绝缘制的间隔件8构成。在间隔件8预先设有供电极板7的端部插入的孔8A，并插入固定2片电极板7的顶端部。于是与间隔件一同构成检测部单元，从而2片电极板的位置关系固定。电极板7为具有在通常使用时不容易挠曲的强度的厚度，从而可靠地维持检测部单元所构成的箱型形状和2片电极板间的位置关系。在各电极板7预先焊接固定有连接端子9。

检测部单元3经由所述连接端子9通过焊接而连接固定于气密端子2的导电销6。连接端子9为使金属板在屈曲部9A处弯曲的大致L字形截面形状，在如前所述地构成检测部单元之前，通过焊接等方法固定于电极板7。该连接端子9对导电销6的焊接相对于电极板7平行地进行，因而电极板、导电销不干涉焊接电极，焊接作业也变得容易。由于该连接端子9为比电极板7薄且弹性地弯曲的构造，故在电极因焊接时产生的位置偏移、在通常的处理、使用时施加于检测部单元的应力而变化之前，连接端子变形，从而能够抑制电极的变形以及伴随该变形的电极间的静电电容变化。因此在安装于密闭形电动压缩机的情况下，即使容器压力上升，导电销的位置关系因金属制气密端子2的膨胀影响而微小地偏移，也能够在不对电极间距离造成实质性影响的情况下获得稳定的基准值。

实施例1

在图4所示的液面传感器21中，使连接端子29的屈曲部29A较大地迂回以使连接端子的长度比紧贴部间的实际距离长，从而连接端子整体相对于力变得容易挠曲，因而施加于端子的应力不集中于连接端子上的一部分，而是较广地分散。

实施例2

为了使2片连接端子分别为兼顾强度和弹性的构造，并且将2片合在一起以获得检测部单元的恰当的保持力，需要较高技术能力。因此，在图5所示的液面传感器31中，一个连接端子39A为加厚了板厚的高刚性构造。而且，另一个端子39B为与前述实施例同样地使屈曲部39B1较大地迂回以延伸全长，并且更薄且具有弹力的构造。因此，连接端子39A将检测部单元3牢固地固定于引线端子6，另一方面，连接端子39B能够弹性地吸收焊接时产生的应变、尺寸变化。在本实施例中，示出了作为连接端子39B而加工金属板的构造，但还可以是例如利用由柔软的导线等引起的塑性变形的构造。

另外，在前述各实施例中，作为检测部单元，示出将电极板的端部插入固定于电绝缘性的间隔件的构造，但若在检测部单元的固定时、处理时，能够以电极的位置关系不偏移的方式进行处理，则还可以不是顶端部。例如，还可以是电极板的顶端贯通间隔件并突出的构造。

Claims (4)

1.一种静电电容式液面传感器，由金属基板和贯通于上述金属基板并气密地绝缘固定的导电销构成气密端子，

在该气密端子上设有用于根据静电电容检测液面的电极，其特征在于：

安装在气密端子上的液面检测部构成为检测部单元，所述检测部单元包括两片电极和固定该电极的位置关系的电绝缘性的间隔件，

使将所述检测部单元相对于2个导电销连接固定的至少一个连接端子能够以比所述电极产生变形弱的力变形。

2.根据权利要求1所述的静电电容式液面传感器，其特征在于，所述连接端子由比电极薄的金属板构成，从而能够变形。

3.根据权利要求1所述的静电电容式液面传感器，其特征在于，所述连接端子使屈曲部较大地迂回以使连接端子的长度比紧贴部间的实际距离长，从而能够变形。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的静电电容式液面传感器，其特征在于：

一个连接端子以能够充分保持检测部单元的方式提高刚性，

另一个连接端子充分柔软且能够变形。