CN107121174B - 油量传感器及油箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油量传感器及油箱，该油量传感器与油箱连接，油量传感器包括电极组件及连接于所述电极组件两端的端盖组件和绝缘组件，所述电极组件包括内电极、套设于所述内电极的外电极、套设于所述外电极的护套，所述内电极表面平行设有至少一第一折痕，所述外电极表面与所述第一折痕对应设有至少一第二折痕，所述护套表面对应所述第二折痕设有至少一第三折痕。该油量传感器的内电极、外电极和护套有目的的在局部结构位置预先设计折痕结构，在紧急情况下受外力作用油量传感器会采取被动措施实现自毁功能，进而防止油量传感器本体因自身结构原因造成燃油泄漏，引发更大的事故。

Description

油量传感器及油箱

技术领域

本发明涉及油量传感器领域，特别是一种油量传感器及油箱。

背景技术

油量传感器分为摆杆式油量传感器和立式油量传感器两种，摆杆式油量传感器在油液被颠簸震荡时很容易损坏，因此已逐步被立式油量传感器替代，油量传感器的量程根据油箱内高确定。立式油量传感器分为电容式油量传感器和浮子式油量传感器，现有技术中电容式油量传感器相比传统的浮子式油量传感器，取消了机械传动机构，结构紧凑、体积较小、使用时间更长、精度大幅度提高，电容式传感器的工作原理是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C＝2πeL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低。

飞机上的油箱都内置有油量传感器，油量传感器采用电容式传感器，当飞机出现险情，发生坠毁时，油箱容易因坠毁发生形变，对油量传感器产生上下压力，油量传感器因其自身结构及安装方式决定，如果传感器本体强度高，不容易弯折，进而会刺穿油箱，造成航空燃油外泄，进而造成因险情引起的火灾险情。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种油量传感器及油箱，旨在减小油量传感器的整体强度，在外力作用下油量传感器容易被折断，防止油量传感器刺穿油箱，以防燃油外泄引发事故。

为实现上述目的，本发明提出一种油量传感器，所述油量传感器包括电极组件及连接于所述电极组件两端的端盖组件和绝缘组件，所述电极组件包括内电极、套设于所述内电极的外电极、套设于所述外电极的护套，所述内电极表面平行设有至少一第一折痕，所述外电极表面与所述第一折痕对应设有至少一第二折痕，所述护套表面对应所述第二折痕设有至少一第三折痕。

优选的，所述第一折痕、所述第二折痕和所述第三折痕均为封闭圆形结构。

优选的，所述护套包括电磁屏蔽护套及套设于所述电磁屏蔽护套的保护套，所述电磁屏蔽护套表面对应所述第二折痕设有至少一第四折痕，所述保护套表面对应所述第四折痕设有至少一第五折痕。

优选的，所述端盖组件包括端盖及盖设于所述端盖一端的盖板，所述端盖内部设有绝缘片、PCB板和传感器，所述传感器的两端分别与所述绝缘片和所述PCB板连接，所述绝缘片分别与所述内电极、所述外电极、所述电磁屏蔽护套及所述保护套的一端连接。

优选的，所述端盖包括第一容纳部和第二容纳部，所述第一容纳部与所述第二容纳部呈夹角设置，所述PCB板容纳于所述第一容纳部，且所述盖板盖设于所述第一容纳部，所述绝缘片、所述传感器分别容纳于所述第二容纳部。

优选的，所述绝缘组件包括下桩头及容纳于所述下桩头的衬垫，所述下桩头套设于所述保护套远离所述第二容纳部的一端，所述衬垫分别与所述内电极、所述外电极和所述电磁屏蔽护套的另一端连接。

优选的，所述保护套远离所述绝缘组件一端设有屏蔽接头，所述屏蔽接头部分容纳于所述第二容纳部。

优选的，所述下桩头设有多个第一通孔，所述保护套远离端盖组件一端设有多个第三通孔，所述第一通孔与所述第三通孔连通。

优选的，所述第二容纳部设有第二通孔，所述电极组件通过所述第二通孔与外部连通。

本发明还提供一种油箱，其包括以上所述的油量传感器，所述油箱顶端设有进油孔，所述端盖组件与所述进油孔连接。

本发明技术方案通过采用将油量传感器的内电极、外电极及护套上设有折痕，降低油量传感器的整体强度，采用斜插式放置在油箱内部，在外力作用于油箱时，油量传感器受到不平衡力的作用可以很快的自毁折断，避免因传感器刺穿油箱，造成航空燃油外泄，进而造成因险情引起的火灾险情。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例油量传感器的整体结构示意图；

图2为图1中油量传感器沿A-A面的剖视图；

图3为图2中B处的放大结构示意图；

图4为图1中油量传感器的爆炸结构示意图；

图5为图1中油量传感器的端盖组件爆炸结构示意图；

图6本发明一实施例油量传感器与油箱连接的结构示意图；

图7为图6中油量传感器与油箱连接的俯视结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种油量传感器100，该油量传感器100安装于油箱200，用于测量油箱200内部的燃油油量高度。

请参考图1和图4，本实施例提供一种油量传感器100，该油量传感器100包括电极组件20及连接于电极组件20两端的端盖组件40和绝缘组件60，电极组件20包括内电极21、套设于内电极21的外电极22、套设于外电极22的护套23，内电极21表面平行设有至少一第一折痕210，外电极22表面与第一折痕210对应设有第二折痕220，护套23表面对应第二折痕220设有第三折痕230。

本实施例中油量传感器100采用同轴设置的内电极21和外电极22测量电容，内电极21、外电极22和护套23上均开设有至少一折痕，可以理解的，内电极21、外电极22和护套23也可开设有至少两个折痕，至少两个折痕可以是均匀分布，也可以是不均匀分布，当然均匀分布能在外力的作用下更容易使油量传感器100折断，本实施例优选内电极21、外电极22和护套23上的折痕各为两个，且各自均匀分布于内电极21、外电极22和护套23上，第一折痕210、第二折痕220和第三折痕230可以是间断的弧形结构，也可为封闭的圆形结构，封闭的圆形结构能达到更好的折断效果，该折痕结构采用车削加工方法形成，即车削加工的工作原理为，工件旋转，车刀在平面内作直线或曲线移动的切削加工。车削一般在车床上进行，用以加工工件的内外圆柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。车削内外圆柱面时，车刀沿平行于工件旋转轴线的方向运动。车削端面或切断工件时，车刀沿垂直于工件旋转轴线的方向水平运动。如果车刀的运动轨迹与工件旋转轴线成一斜角，就能加工出圆锥面。车削成形的回转体表面，可采用成形刀具法或刀尖轨迹法。车削时，工件由机床主轴带动旋转作主运动；夹持在刀架上的车刀作进给运动。切削速度v是旋转的工件加工表面与车刀接触点处的线速度(米/分)；切削深度是每一切削行程时工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离(毫米)，但在切断和成形车削时则为垂直于进给方向的车刀与工件的接触长度(毫米)。进给量表示工件每转一转时车刀沿进给方向的位移量(毫米/转)，也可用车刀每分钟的进给量(毫米/分)表示。用高速钢车刀车削普通钢材时，切削速度一般为25～60米/分，硬质合金车刀可达80～200米/分；用涂层硬质合金车刀时最高切削速度可达300米/分以上。

本发明油量传感器100通过在电极和护套上设置折痕结构，使油量传感器100的本体强度减弱，在飞机发生坠毁等险情时，油箱200受到外力的挤压或碰撞，进而对油量传感器100产生作用力，折痕结构使油量传感器100容易被折断，保存于油箱200内部，不至于刺穿油箱200导致燃油外泄，引发火灾等险情，同时也保护了环境。

请参考图2至图4，护套23包括电磁屏蔽护套231及套设于电磁屏蔽护套231的保护套232，电磁屏蔽护套231表面对应第二折痕220设有至少一第四折痕2310，保护套232表面对应第四折痕2310设有至少一第五折痕2320。传统的油量传感器只有保护套232，增加电磁屏蔽护套231用于屏蔽电磁干扰的功能，同时分别在电磁屏蔽护套231和保护套232上设置第四折痕2310和第五折痕2320，减弱油量传感器100的整体强度。

请参考图5，端盖组件40包括端盖41及盖设于端盖41一端的盖板42，端盖41内部设有绝缘片43、PCB板44和传感器45，传感器45分别与绝缘片43和PCB板44连接，绝缘片43的两端分别与内电极21、外电极22、电磁屏蔽护套231及保护套232的一端连接；端盖41包括第一容纳部410和第二容纳部411，第一容纳部410与第二容纳部411沿各自中心线呈夹角设置，PCB板44容纳于第一容纳部410，且盖板42盖设于第一容纳部410，绝缘片43。其中端盖41既可以为直线型结构，也可以由第一容纳部410与第二容纳部411之间呈一定夹角设置形成的弯曲结构，当端盖41弯曲设置时，该夹角角度范围为90-180度，将端盖41设为具有一定夹角弯曲的形状，使油量传感器100采用斜插式与油箱200连接，当油箱200受到外力的挤压变形，更容易将受力传送到油量传感器100，达到更好减弱其整体强度的效果；传感器45为温度传感器，用于测量电极组件20内部燃油温度，为了方便盖板42与端盖41的固定，在端盖41上套设有安装板46，安装板46上设有安装孔460，盖板42与端盖41之间通过螺钉461固定连接，为了避免PCB板44被燃油腐蚀，在盖板42与第一容纳部410之间设有密封圈47，该密封圈47采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯对航空燃油有很好的耐腐蚀特性，同时起到更好的密封作用，第一容纳部410内部设有插头，用于与外接检测系统连接。

请再次参考图2，绝缘组件60包括下桩头61及容纳于下桩头61的衬垫62，下桩头61套设于保护套232远离第二容纳部411的一端，衬垫62分别与内电极21、外电极22和电磁屏蔽护套231的另一端连接；保护套232远离绝缘组件60一端设有屏蔽接头30，屏蔽接头30部分容纳于第二容纳部411。衬垫62用于对内电极21、外电极22和护套23远离端盖组件40的一端进行定位、并与外界绝缘的作用，下桩头61对衬垫62进行固定，内电极21、外电极22和护套23的另一端设有屏蔽接头30，该屏蔽接头30套设于保护套232远离绝缘组件60的一端，屏蔽接头30与第二容纳部411之间通过螺纹连接，方便油量传感器100的拆卸和安装。

请参考图1和图4，下桩头61设有多个第一通孔61a，保护套232远离端盖组件40一端设有多个第三通孔232a，第一通孔61a与第三通孔232a连通，第三通孔232a将电极组件20的内部及油量传感器100的外部连通；第二容纳部411设有第二通孔411a，第二通孔411a将电极组件20内部与油量传感器100外部连通。第一通孔61a、第二通孔411a和第三通孔232a将电极组件20内部与油量传感器100外部形成一定压力，消除燃油进入电容传感器内部时的空气阻力，防止油量传感器100测量的燃油液面不能实时与外部实际油面同步变化，使测试数据更准确。

本发明还提供一种油箱200，该油箱200包括油量传感器100，油量传感器100的具体结构参照上述实施例，由于本油箱200的油量传感器100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

请参考图6和图7，该油箱200的顶端设有进油孔50，进油孔50外壁套设有法兰51，端盖组件40与油箱200通过法兰51连接。

该油量传感器100的工作原理，由于油箱200内部燃油油位变化，引起油位传感器电容变化，所以可以通过油位传感器的电容变化，来测量燃油油位。

本发明将油量传感器的内电极、外电极、电磁屏蔽套及保护套采用车削加工处理形成折痕，减弱了内电极、外电极、电磁屏蔽护套及保护套的材料强度，同时，该油量传感器采用斜插式安装于油箱，当飞机出现险情，发生坠毁时，即使油箱因坠毁发生形变，对油量传感器产生上下压力时，折痕因材料强度弱，可以很快的自毁折断，避免因油量传感器刺穿油箱，造成燃油外泄，进而造成因险情引起的火灾险情。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种油量传感器，其特征在于，所述油量传感器包括电极组件及连接于所述电极组件两端的端盖组件和绝缘组件，所述电极组件包括内电极、套设于所述内电极的外电极、套设于所述外电极的护套，所述内电极表面平行设有至少一第一折痕，所述外电极表面与所述第一折痕对应设有至少一第二折痕，所述护套表面对应所述第二折痕设有至少一第三折痕；

所述第一折痕、所述第二折痕及所述第三折痕分别沿所述内电极、所述外电极及所述护套的周向延伸。

2.如权利要求1所述的油量传感器，其特征在于，所述第一折痕、所述第二折痕和所述第三折痕均为封闭圆形结构。

3.如权利要求1至2任一项所述的油量传感器，其特征在于，所述护套包括电磁屏蔽护套及套设于所述电磁屏蔽护套的保护套，所述电磁屏蔽护套表面对应所述第二折痕设有至少一第四折痕，所述保护套表面对应所述第四折痕设有至少一第五折痕。

4.如权利要求3所述的油量传感器，其特征在于，所述端盖组件包括端盖及盖设于所述端盖一端的盖板，所述端盖内部设有绝缘片、PCB板和传感器，所述传感器的两端分别与所述绝缘片和所述PCB板连接，所述绝缘片分别与所述内电极、所述外电极、所述电磁屏蔽护套及所述保护套的一端连接。

5.如权利要求4所述的油量传感器，其特征在于，所述端盖包括第一容纳部和第二容纳部，所述第一容纳部与所述第二容纳部呈夹角设置，所述PCB板容纳于所述第一容纳部，且所述盖板盖设于所述第一容纳部，所述绝缘片、所述传感器分别容纳于所述第二容纳部。

6.如权利要求5所述的油量传感器，其特征在于，所述绝缘组件包括下桩头及容纳于所述下桩头的衬垫，所述下桩头套设于所述保护套远离所述第二容纳部的一端，所述衬垫分别与所述内电极、所述外电极和所述电磁屏蔽护套的另一端连接。

7.如权利要求6所述的油量传感器，其特征在于，所述下桩头设有多个第一通孔，所述保护套远离端盖组件一端设有多个第三通孔，所述第一通孔与所述第三通孔连通。

8.如权利要求5所述的油量传感器，其特征在于，所述保护套远离所述绝缘组件一端设有屏蔽接头，所述屏蔽接头部分容纳于所述第二容纳部。

9.如权利要求5所述的油量传感器，其特征在于，所述第二容纳部设有第二通孔，所述电极组件通过所述第二通孔与外部连通。

10.一种油箱，包括如权利要求1至9任一项所述的油量传感器，其特征在于，所述油箱顶端设有进油孔，所述端盖组件与所述进油孔连接。