CN104154966A - 基于压力检测的液位传感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于压力检测的液位传感器，包括压力检测模块、外壳以及处理电路，其特点在于，所述压力检测模块可采用单芯片或双芯片模式，所述单芯片模式是将压力检测模块置于竖向信息管的一端，检测被测液体底部压力，同时将液面上腔作为参考压力；所述双芯片模式是将两个压力检测模块分别置于竖向信息管的两端，分别检测液体底部和液面上腔的气压。本发明的公开的基于压力检测方案的液位计克服了干簧管式和厚膜电阻式液位计精度低、可靠性不高等缺陷，同时输出信号可直接为后续仪表使用。

Description

基于压力检测的液位传感器

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种基于压力检测的液位传感器。

背景技术

目前工程车、商用车上燃油位置传感器类型大多为干簧管式或厚膜电阻式液位计，干簧管式液位计原理是利用铁氧体磁铁产生的磁场可控制干簧管触电的通断来控制接入电路的电阻，将被测液位的变化与电阻电压信号对应起来，这种检测原理决定了输出信号的不连续性并且测量精度也不高，同时结构存在相对滑动部件，长期可靠性存在问题。而厚膜电阻式液位计，包括电阻和滑动系统，通过滑动系统改变触点在电阻体上的位置，从而与液位对应起来，一方面工作过程中存在接触摩擦，使用寿命大幅减少；另一方面在复杂油品下容易因腐蚀引起短路，产生安全隐患，再者输出信号不能为后续仪表直接使用。

目前也有基于压力检测的液位传感器，如投入式静压液位传感器，这种投入式静压液位传感器都是基于单个压力芯片，通过检测液体底部的压力换算得到液体高度。芯片均为表压形式，参考压力一般通过传感器尾部粗信号线内部的空隙自然的导入大气。然而这种结构形式的封装体不适用于动态结构中的液位测量，并且由于参考压力为大气压，不能用于检测封闭腔体内的液体位置。如车用油箱，由于汽油的高挥发性，油箱均采用了一定的密封措施，这使得在使用过程中，油箱内油液上腔的压力与大气压存在±2Kpa的差异。

发明内容

本发明公开一种基于压力检测的液位传感器，解决了现有传感器存在的弊端，不仅检测精度高稳定性好，同时克服了密封容器内液位检测的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

基于压力检测的液位传感器，包括压力检测模块、外壳以及处理电路，其特点在于，所述压力检测模块可采用单芯片或双芯片模式，所述单芯片模式是将压力检测模块置于竖向信息管的一端，检测被测液体底部压力，同时将液面上腔作为参考压力；

所述双芯片模式是将两个压力检测模块分别置于竖向信息管的两端，分别检测液体底部和液面上腔的气压。

所述压力检测模块包括具有引压孔的基板、扩散硅芯片以及电路，所述外壳包括安装法兰，竖向信息管以及贴片基座，所述竖向信息管为中空结构保证参考压力引导。

进一步的，所述单芯片模式是将压力检测模块通过耐水、耐油以及耐高温的胶水固定在所述贴片基座上；所述双芯片模式是将压力检测模分别固定在所述贴片基座和所述安装法兰内部。

进一步的，所述双芯片方案的参考压力保持一致，参考腔连通后形成密封腔或是均参考大气压力。

进一步的，所述压力检测模块中的具有引压孔基板材质是金属、塑料或陶瓷材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明的有益效果是提出的基于压力检测方案的液位计克服了干簧管式和厚膜电阻式液位计精度低、可靠性不高等缺陷，同时输出信号可直接为后续仪表使用。提出的单、双芯片方案均能运用与密闭腔内的液位检测，对于具有挥发性的液体，选用双芯片的方案可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的单芯片模式传感器结构示意图。

图2为本发明的双芯片模式传感器结构示意图。

图中，11、气压孔，12、压力检测模块，13、液压口，14、贴片基座，15、信号线，16、竖向信息管，17、安装法兰，18、处理电路板，19、防水透气装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1与图2，一种基于压力检测的液位传感器，包括安装法兰17、竖向信息管16、贴片基座14、压力检测模块12以及处理电路板18，将一定量程要求调理好的压力检测模块12分别利用聚合物胶贴附在安装法兰17和贴片基座14的对应位置，然后将安装法兰17与贴片基座14分别与竖向信息管16连接，可以采用焊接或者螺纹加密封圈的连接方式，然后将两个压力检测模块12的信号线分别连接到处理电路板18上，完成产品制作。

贴片基座14的底部设置液压口。

由于竖向信息管16是中空结构，实现了测试时双芯片的参考压力一致，保证了测试准确性。

安装法兰17上有定位孔，用于该传感器的固定，将该产品固定于装有液体的封闭箱体顶部，上下压力检测模块分别检测液体底部和液体上腔的气压，经过电路处理即可得到精确的液位高度。

本发明实施的另外一种液位传感器，结构与实施方案一类似如图2所示，但是采用单个压力检测模块，只是在气压孔11处装有防水透气膜，防止水汽或其他杂质侵入到产品内部，影响长期检测可靠性。这种结构适用于检测性质稳定、挥发性低的液体以及对产品密封性要求不高的场所。

本发明尚有多种实施方案，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于压力检测的液位传感器，包括压力检测模块、外壳以及处理电路，其特征在于，所述压力检测模块可采用单芯片或双芯片模式，所述单芯片模式是将压力检测模块置于竖向信息管的一端，检测被测液体底部压力，同时将液面上腔作为参考压力；

所述双芯片模式是将两个压力检测模块分别置于竖向信息管的两端，分别检测液体底部和液面上腔的气压。

2.如权利要求1所述的基于压力检测的液位传感器，其特征在于，所述压力检测模块包括具有引压孔的基板、扩散硅芯片以及电路，所述外壳包括安装法兰，竖向信息管以及贴片基座，所述竖向信息管为中空结构保证参考压力引导。

3.根据权利要求1所述的基于压力检测的液位传感器，其特征在于，所述单芯片模式是将压力检测模块通过耐水、耐油以及耐高温的胶水固定在所述贴片基座上。

4.根据权利要求1所述的基于压力检测的液位传感器，其特征在于，所述双芯片模式是将压力检测模分别固定在所述贴片基座和所述安装法兰内部。

5.根据权利要求1所述的基于压力检测的液位传感器，其特征在于，所述压力检测模块中的具有引压孔基板材质是金属、塑料或陶瓷材料。