CN105823514B - 一种冷却液检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷却液检测装置，包括信号采集器和信号控制器，信号采集器和信号控制器通过线路连接；信号采集器包括耐热绝缘套管、不锈钢套管、探头、电极导体和接线盒，耐热绝缘套管置于不锈钢套管内的前端，探头置于耐热绝缘套管的前端，电极导体置于耐热绝缘套管内，电极导体的前端与探头连接，接线盒固定置于不锈钢套管的后端，所述电极导体的后端穿过所述不锈钢套管与所述接线盒连接，所述接线盒与所述信号控制器通过线路连接。相对现有技术，本发明结构简单、检测温度和水量速度快、可靠性强、适应环境强、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种冷却液检测装置。
背景技术
冷却系统的作用是保持发动机在最有利的温度范围内工作，以提高发动机的功率，减小发动机磨损和燃料消耗；而冷却液温度传感器主要用来测量发动机冷却液温度；当冷却液温度升高到一定值时，冷却液温度传感器会将冷却液的实时温度以电阻信号提供给仪表，根据水温表的指示情况，可以准确地判断冷却系统的故障；但是现有的汽车发动机冷却系统温度传感器只能检测出发动机的实时温度，并且其热敏电阻响应时间长、装置尺寸大、成本高，严重制约着汽车发动机冷却系统的市场扩大化使用；因此提出一种高效率、低成本、结构简单、操作方便，具有良好实用性的集检测冷却液温度、水量于一体的新型传感器，是本申请者关注的热点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、检测温度和水量速度快、可靠性强、适应环境强、使用寿命长的冷却液检测装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种冷却液检测装置，包括信号采集器和信号控制器，所述信号采集器和信号控制器通过线路连接；
所述信号采集器包括耐热绝缘套管、不锈钢套管、探头、电极导体和接线盒，所述耐热绝缘套管置于所述不锈钢套管内的前端，所述探头置于所述耐热绝缘套管的前端，所述电极导体置于所述耐热绝缘套管内，所述电极导体的前端与所述探头连接，所述接线盒固定置于所述不锈钢套管的后端，所述电极导体的后端穿过所述不锈钢套管与所述接线盒连接，所述接线盒与所述信号控制器通过线路连接；
所述探头，用于探测冷却液，生成冷却液信号发送至电极导体；
所述电极导体，用于根据冷却液信号生成热电势信号和水量信号，并将热电势信号和水量信号传输至信号控制器；
所述信号控制器，用于将热电势信号进行信号放大、冷端补偿和温度检测，生成冷却液的温度信号和水量信号，根据温度信号和水量信号控制发动机启动和停止。
本发明的有益效果是：探头探测冷却液，通过电极导体和信号控制器感应生成生成冷却液的温度信号和水量信号，从而控制发动机启动和停止，本装置结构简单，电极导体检测温度和水量速度快，通过温度信号和水量信号同时控制发动机，多方位监测冷却液，提升控制发动机的效率和准确度，可靠性强，适应环境强、使用寿命长。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电极导体包括运作导体、参考导体和水量运作导体，所述运作导体、参考导体和水量运作导体的一端均与所述探头连接，所述运作导体、参考导体和水量运作导体的另一端均与所述接线盒连接；
所述运作导体和参考导体，用于根据冷却液信号生成热电势信号，并将热电势信号通过所述接线盒发送至信号控制器；
所述水量运作导体，用于根据冷却液信号生成水量信号，并将热电势信号通过所述接线盒发送至信号控制器。
采用上述进一步方案的有益效果是：运作导体和参考导体基于热电效应原理，产生的热电势，能有效提升检测效率和检测准确度；水量运作导体能有效检测水量，提升检测效率和检测准确度。
进一步，所述运作导体和参考导体基于热电效应原理使感应电流不外流。
采用上述进一步方案的有益效果是：将探头的感应电流转换成热电势，利用热电势进行信号传输，提升信号传输精度，检测安全度高。
进一步，所述信号控制器包括信号放大器、冷端补偿电路和测温电路，所述信号放大器分别通过接线盒与所述运作导体和参考导体通过线路连接，所述冷端补偿电路与所述信号放大器通过线路连接，所述测温电路与冷端补偿电路连接；
所述信号放大器，用于对热电势信号进行放大，并将放大后的热电势信号发送至冷端补偿电路；
所述冷端补偿电路，用于对热电势信号进行冷端补偿，并将冷端补偿后的热电势信号发送至测温电路；
所述测温电路，用于根据温度和电势的函数关系对冷端补偿后的热电势信号进行处理，得出冷却液的温度信号。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过信号放大器、冷端补偿电路和测温电路协调运作，能有效将运作导体和参考导体的检测信号进行放大、冷端补偿生成温度信号，根据温度、电势的函数关系得出冷却液的实时温度，提升温度信号检测效率和准确度。
进一步，所述信号控制器还包括水量检测电路、传感器伺服控制电路和发动机启停系统，所述水量检测电路的输入端与所述测温电路连接，所述水量检测电路的输入端还通过接线盒与所述水量运作导体通过线路连接，所述水量检测电路的输出端与所述传感器伺服控制电路的输入端连接，所述传感器伺服控制电路的输出端与所述发动机启停系统连接；
所述水量检测电路，用于接收水量信号和温度信号，对水量信号和温度信号进行处理，生成控制信号发送至传感器伺服控制电路；
所述传感器伺服控制电路，用于处理控制信号生成开关信号，并将开关信号发送至发动机启停系统；
所述发动机启停系统，用于根据开关信号对发动机进行启动和熄火。
采用上述进一步方案的有益效果是：水量检测电路能有效对水量信号和温度信号进行处理，结合多方位感应因素，通过传感器伺服控制电路和发动机启停系统控制发动机转动，控制效率高及准确。
进一步，所述水量检测电路与所述测温电路之间连接有第一光耦隔离器，所述水量检测电路与所述传感器伺服控制电路之间连接有第一光耦隔离器；
所述第一光耦隔离器，用于接收温度信号，将温度信号传输至水量检测电路；
所述第二光耦隔离器，用于接收控制信号，将控制信号发送至传感器伺服控制电路。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一光耦隔离器和第二光耦隔离器分别对传输的信号进行电-光-电的信号转换，抗干扰能力强，保证信号传输稳定，实现本装置可靠性强，适应环境强、使用寿命长。
进一步，所述水量检测电路设定有水量阈值和温度阈值；
所述水量检测电路将水量阈值与水量信号的水量值进行对比，当水量信号的水量值低于设定的水量阈值，则生成第一控制信号；
所述水量检测电路将温度阈值与温度信号的温度值进行对比，当温度信号的温度值高于设定的温度阈值，则生成第二控制信号。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设定水量阈值，提升信号控制准确度。
进一步，所述不锈钢套管上套装有用于固定不锈钢套管的固定件。
采用上述进一步方案的有益效果是：固定件便于将不锈钢套管进行固定，提升便利性。
进一步，所述探头与电极导体通过焊接焊点连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过焊接焊点连接，提升稳定性。
进一步，还包括金属套管，所述金属套管嵌在发动机水箱和水套之间的循环水管上，所述信号采集器的探头伸入所述金属套管内10～15mm。
采用上述进一步方案的有益效果是：金属套管能提升信号采集器的探头探测冷却液的敏感性。
附图说明
图1为本发明一种冷却液检测装置的模块框图；
图2为信号采集器的结构示意图；
图3为本发明一种冷却液检测装置的实施示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、信号采集器，101、耐热绝缘套管，102、不锈钢套管，103、探头，104、电极导体，105、接线盒，106、运作导体，107、参考导体，108、水量运作导体，109、固定件；
2、信号控制器，201、信号放大器，202、冷端补偿电路，203、测温电路，204、水量检测电路，205、传感器伺服控制电路，206、发动机启停系统，207、第一光耦隔离器，208、第二光耦隔离器；
3、金属套管，4、发动机水箱，5、水套，6、循环水管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图3所示，一种冷却液检测装置，包括信号采集器1和信号控制器2，所述信号采集器1和信号控制器2通过线路连接；
所述信号采集器1包括耐热绝缘套管101、不锈钢套管102、探头103、电极导体104和接线盒105，所述耐热绝缘套管101置于所述不锈钢套管102内的前端，所述探头103置于所述耐热绝缘套管101的前端，所述电极导体104置于所述耐热绝缘套管101内，所述电极导体104的前端与所述探头103连接，所述接线盒105固定置于所述不锈钢套管102的后端，所述电极导体104的后端穿过所述不锈钢套管102与所述接线盒105连接，所述接线盒105与所述信号控制器2通过线路连接；
所述探头103，用于探测冷却液，生成冷却液信号发送至电极导体；
所述电极导体104，用于根据冷却液信号生成热电势信号和水量信号，并将热电势信号和水量信号传输至信号控制器2；
所述信号控制器2，用于将热电势信号进行信号放大、冷端补偿和温度检测，生成冷却液的温度信号和水量信号，根据温度信号和水量信号控制发动机启动和停止。
优选的，所述电极导体104包括运作导体106、参考导体107和水量运作导体108，所述运作导体106、参考导体107和水量运作导体108的一端均与所述探头103连接，所述运作导体106、参考导体107和水量运作导体108的另一端均与所述接线盒105连接；
所述运作导体106和参考导体107，用于根据冷却液信号生成热电势信号，并将热电势信号通过所述接线盒105发送至信号控制器2；
所述水量运作导体108，用于根据冷却液信号生成水量信号，并将热电势信号通过所述接线盒105发送至信号控制器2。
优选的，所述运作导体106和参考导体107基于热电效应原理使感应电流不外流。
优选的，所述信号控制器2包括信号放大器201、冷端补偿电路202和测温电路203，所述信号放大器201分别通过接线盒105与所述运作导体106和参考导体107通过线路连接，所述冷端补偿电路202与所述信号放大器201通过线路连接，所述测温电路203与冷端补偿电路202连接；
所述信号放大器201，用于对热电势信号进行放大，并将放大后的热电势信号发送至冷端补偿电路202；
所述冷端补偿电路202，用于对热电势信号进行冷端补偿，并将冷端补偿后的热电势信号发送至测温电路203；
所述测温电路203，用于根据温度和电势的函数关系对冷端补偿后的热电势信号进行处理，得出冷却液的温度信号。
优选的，所述信号控制器2还包括水量检测电路204、传感器伺服控制电路205和发动机启停系统206，所述水量检测电路204的输入端与所述测温电路203连接，所述水量检测电路204的输入端还通过接线盒105与所述水量运作导体108通过线路连接，所述水量检测电路204的输出端与所述传感器伺服控制电路205的输入端连接，所述传感器伺服控制电路205的输出端与所述发动机启停系统206连接；
所述水量检测电路204，用于接收水量信号和温度信号，对水量信号和温度信号进行处理，生成控制信号发送至传感器伺服控制电路205；
所述传感器伺服控制电路205，用于处理控制信号生成开关信号，并将开关信号发送至发动机启停系统206；
所述发动机启停系统206，用于根据开关信号对发动机进行启动和熄火。
优选的，所述水量检测电路204与所述测温电路203之间连接有第一光耦隔离器207，所述水量检测电路204与所述传感器伺服控制电路205之间连接有第一光耦隔离器208；
所述第一光耦隔离器207，用于接收温度信号，将温度信号传输至水量检测电路204；
所述第二光耦隔离器208，用于接收控制信号，将控制信号发送至传感器伺服控制电路205。
优选的，所述水量检测电路204设定有水量阈值和温度阈值；
所述水量检测电路204将水量阈值与水量信号的水量值进行对比，当水量信号的水量值低于设定的水量阈值，则生成第一控制信号；
所述水量检测电路204将温度阈值与温度信号的温度值进行对比，当温度信号的温度值高于设定的温度阈值，则生成第二控制信号。
优选的，所述不锈钢套管102上套装有用于固定不锈钢套管102的固定件109。
优选的，所述探头103与电极导体104通过焊接焊点连接。
优选的，还包括金属套管3，所述金属套管3嵌在发动机水箱4和水套5之间的循环水管6上，所述信号采集器1的探头伸入所述金属套管3内10～15mm。
实施本装置，探头103探测冷却液，通过电极导体104和信号控制器2感应生成冷却液的温度信号和水量信号，从而控制发动机启动和停止，本装置结构简单，电极导体104检测温度和水量速度快，通过温度信号和水量信号同时控制发动机，多方位监测冷却液，提升控制发动机的效率和准确度，可靠性强，适应环境强、使用寿命长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (9)
1.一种冷却液检测装置，其特征在于：包括信号采集器(1)和信号控制器(2)，所述信号采集器(1)和信号控制器(2)通过线路连接；
所述信号采集器(1)包括耐热绝缘套管(101)、不锈钢套管(102)、探头(103)、电极导体(104)和接线盒(105)，所述耐热绝缘套管(101)置于所述不锈钢套管(102)内的前端，所述探头(103)置于所述耐热绝缘套管(101)的前端，所述电极导体(104)置于所述耐热绝缘套管(101)内，所述电极导体(104)的前端与所述探头(103)连接，所述接线盒(105)固定置于所述不锈钢套管(102)的后端，所述电极导体(104)的后端穿过所述不锈钢套管(102)与所述接线盒(105)连接，所述接线盒(105)与所述信号控制器(2)通过线路连接；
所述探头(103)，用于探测冷却液，生成冷却液信号发送至电极导体；
所述电极导体(104)，用于根据冷却液信号生成热电势信号和水量信号，并将热电势信号和水量信号传输至信号控制器(2)；
所述信号控制器(2)，用于将热电势信号进行信号放大、冷端补偿和温度检测，生成冷却液的温度信号和水量信号，根据温度信号和水量信号控制发动机启动和停止；
所述电极导体(104)包括运作导体(106)、参考导体(107)和水量运作导体(108)，所述运作导体(106)、参考导体(107)和水量运作导体(108)的一端均与所述探头(103)连接，所述运作导体(106)、参考导体(107)和水量运作导体(108)的另一端均与所述接线盒(105)连接；
所述运作导体(106)和参考导体(107)，用于根据冷却液信号生成热电势信号，并将热电势信号通过所述接线盒(105)发送至信号控制器(2)；
所述水量运作导体(108)，用于根据冷却液信号生成水量信号，并将热电势信号通过所述接线盒(105)发送至信号控制器(2)。
2.根据权利要求1所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述运作导体(106)和参考导体(107)基于热电效应原理使感应电流不外流。
3.根据权利要求1所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述信号控制器(2)包括信号放大器(201)、冷端补偿电路(202)和测温电路(203)，所述信号放大器(201)分别通过接线盒(105)与所述运作导体(106)和参考导体(107)通过线路连接，所述冷端补偿电路(202)与所述信号放大器(201)通过线路连接，所述测温电路(203)与冷端补偿电路(202)连接；
所述信号放大器(201)，用于对热电势信号进行放大，并将放大后的热电势信号发送至冷端补偿电路(202)；
所述冷端补偿电路(202)，用于对热电势信号进行冷端补偿，并将冷端补偿后的热电势信号发送至测温电路(203)；
所述测温电路(203)，用于根据温度和电势的函数关系对冷端补偿后的热电势信号进行处理，得出冷却液的温度信号，并实时显示所述冷却液温度值。
4.根据权利要求3所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述信号控制器(2)还包括水量检测电路(204)、传感器伺服控制电路(205)和发动机启停系统(206)，所述水量检测电路(204)的输入端与所述测温电路(203)连接，所述水量检测电路(204)的输入端还通过接线盒(105)与所述水量运作导体(108)通过线路连接，所述水量检测电路(204)的输出端与所述传感器伺服控制电路(205)的输入端连接，所述传感器伺服控制电路(205)的输出端与所述发动机启停系统(206)连接；
所述水量检测电路(204)，用于接收水量信号和温度信号，对水量信号和温度信号进行处理，生成控制信号发送至传感器伺服控制电路(205)；
所述传感器伺服控制电路(205)，用于处理控制信号生成开关信号，并将开关信号发送至发动机启停系统(206)；
所述发动机启停系统(206)，用于根据开关信号对发动机进行启动和熄火。
5.根据权利要求4所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述水量检测电路(204)与所述测温电路(203)之间连接有第一光耦隔离器(207)，所述水量检测电路(204)与所述传感器伺服控制电路(205)之间连接有第二光耦隔离器(208)；
所述第一光耦隔离器(207)，用于接收温度信号，将温度信号传输至水量检测电路(204)；
所述第二光耦隔离器(208)，用于接收控制信号，将控制信号发送至传感器伺服控制电路(205)。
6.根据权利要求4所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述水量检测电路(204)设定有水量阈值和温度阈值；
所述水量检测电路(204)将水量阈值与水量信号的水量值进行对比，当水量信号的水量值低于设定的水量阈值，则生成第一控制信号；
所述水量检测电路(204)将温度阈值与温度信号的温度值进行对比，当温度信号的温度值高于设定的温度阈值，则生成第二控制信号。
7.根据权利要求1所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述不锈钢套管(102)上套装有用于固定不锈钢套管(102)的固定件(109)。
8.根据权利要求1所述一种冷却液检测装置，其特征在于：所述探头(103)与电极导体(104)通过焊接焊点连接。
9.根据权利要求1至7任一项所述一种冷却液检测装置，其特征在于：还包括金属套管(3)，所述金属套管(3)嵌在发动机水箱(4)和水套(5)之间的循环水管(6)上，所述信号采集器(1)的探头伸入所述金属套管(3)内10～15mm。
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| CN2830969Y (zh) * | 2005-05-27 | 2006-10-25 | 孙雪飞 | 自控水温水位电加热管 |
| CN201672994U (zh) * | 2010-05-31 | 2010-12-15 | 南京工程学院 | 汽车冷却液温度传感器测试装置 |
| CN204944613U (zh) * | 2015-05-08 | 2016-01-06 | 上海天行控制科技有限公司 | 适用于动态环境的大电容电容式液位传感器 |
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