CN107271001B

CN107271001B - 用于测量液体的液位的装置

Info

Publication number: CN107271001B
Application number: CN201710202903.1A
Authority: CN
Inventors: S.费德根霍伊尔; S.托内维兹基; I.佐伊克; A.斯克洛尔茨
Original assignee: Herahook
Current assignee: Herahook
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2017-03-30
Publication date: 2020-10-27
Anticipated expiration: 2037-03-30
Also published as: US20170284850A1; DE102016003657A1; CN107271001A; US10197431B2

Abstract

在一种用于测量在容器中的液体的液位的带有超声传感器和联接到超声传感器处的电子设备构件的装置，其中，在超声传感器之上布置有减震杯，联接到超声传感器处的电子设备构件通过布置在电子设备构件之上的盖板与待测量的液体分离。盖板在超声传感器的区域中具有凹口，并且利用凹口的边缘贴靠在超声传感器处并且与其密封粘合。

Description

用于测量液体的液位的装置

技术领域

本发明涉及一种用于测量在容器中的液体的液位的带有超声传感器和联接到超声传感器处的电子设备构件的装置，其中，在超声传感器之上布置有减震杯。

背景技术

例如在文件DE 10 2014 009 610 A1中说明了这种的装置。这种装置尤其用于测量在尤其地使用在机动车中的油润滑的发动机中的发动机油的液位。为了测定液体的液位、即尤其油位，使用超声传感器。其发出声波，声波在在两种介质之间(这里在空气与油之间)的分界面处反射并且又被超声传感器接收。由所检测的声波的行进时间于是可测定在容器中的在其中存在液体的液位。在尤其在机动车中的处于运行中的发动机的情况中，油的液位然而难以测定，因为油严重起泡并且声波在油中的小气泡处被反射。因此，探测值极为离散。为了可进行可评估的测量，在气态介质(这里即空气)与油之间需要有明确的分界面。为了实现该目的，超声传感器关联有所谓的减震杯。减震杯大多具有前腔。在这些围绕超声传感器的测量段的减震杯以内静止有待测量的液体并且仅通过减震杯的至容器的小孔与容器相连接。通过减震杯的至容器的小孔，较少的气泡达到减震杯中。减震杯还用于延迟例如通过加速或弯道行驶所产生的摆动且平衡由此所引起的摆动。为了使该装置构造成尽可能耐用的，以已知的实施形式热固注塑包封该超声连接器连同其所联接的电子设备构件。为了可实现接下来的装配过程，电气接口保留在注塑包封部之外。

发明内容

本发明的目的在于实现一种开头所述类型的装置，其尤其坚固且耐用。

在用于测量在容器中的液体的液位的带有超声传感器和联接到超声传感器处的电子设备构件的装置中，其中，在超声传感器之上布置有减震杯，对于本发明重要地设置成，联接到超声传感器处的电子设备构件通过布置在电子设备构件之上的盖板与待测量的液体分离，盖板具有在超声传感器的区域中的凹口，并且盖板利用凹口的边缘贴靠在超声传感器处并与其密封粘合。由此绕超声传感器且特别是在超声传感器之下环形地实现被保护的空间，其针对位于其上的介质或位于其上的液体被密封。在此，电子设备构件可以是电路元件和/或电气管线和接口。

在外部区域中，盖板同样与布置在其下的底部相粘合，从而实现空腔，在其中布置有关联于超声传感器的电子设备构件。由此首先这些电子设备构件以及其接口和连接部不在待测量的液体中，尤其不在油中，且由此不被侵蚀。在这种实施形式的情况中还不形成如下危险，即包封电子设备构件的材料可能通过振动或温度波动而脱落。

盖板优选地构造成带有中央凹口的圆形的盘。通过该构造形式，盖板良好地匹配于装置。中央凹口设置用于连结到超声传感器处，使得超声传感器发送超声波穿过该凹口且可将该超声波发送到布置在其上的减震杯中。

在本发明的一优选的设计方案中，盖板在上侧形成减震杯的底部。那么，减震杯于是可制造成下部敞开的部分，其被放置到盖板上。在此，盖板优选地在上侧具有用于固定减震杯的保持结构。保持结构尤其通过环形抬起部形成，在环形抬起部处贴靠有减震杯的对应的壁。尤其设置有两个环形的、彼此环绕的抬高部或环形棱，在其间在减震杯之内构造有前腔。此外，盖板以有利的方式在上侧具有用于在减震杯中构造前腔的结构。

在本发明的另一优选的设计方案中，盖板在下侧具有垂直于盖板平面向下延伸的结构，其固定、尤其粘合在底侧。该粘合尤其利用可在底侧被放入到在其中测量液位的相应的容器中的凸缘来实现。优选地将整个容器装配在凸缘上，该凸缘可与带测量的液体一同被放入到容器中，尤其可从下面放入到容器中。带有减震杯的装置于是优选地垂直向上延伸。

优选地在盖板之下构造有无液体的空间，在其中布置有且在此处伸延有电子设备构件和至超声传感器的电气连接部。电气连接部和电子设备构件在此处不必注塑包封，因为它们通过盖板相对于待测量的液体被保护。

在本发明的另一优选的设计方案中，盖板在中央凹口处具有沿着超声传感器的侧延伸的近似垂直的部分和近似在超声传感器上延伸的水平部分。由此，盖板基本上绕超声传感器的上角部被环绕引导，从而在该区域中得出狭窄的、包围超声传感器的上边缘的区域，在其中建立在超声传感器与盖板之间的粘合连接。尤其优选地，盖板在该边缘区域中具有凸出部，其直接相邻于超声传感器的上边缘棱并且在其中在超声传感器与盖板之间的距离最小。通过这样的设计方案可获得尤其良好的粘合连接。

在本发明的另一优选的设计方案中，在盖板中的凹口在超声传感器之上构造成孔。在此，盖板贴靠在超声传感器处并且借助于环形的粘合连接与其连贯地相连接。由此又使得盖板整体上紧密，因为优选地圆形的凹口通过布置在凹口中的超声传感器和在超声传感器与凹口之间的环形的粘合连接(准确来说凹口的边缘)被封闭。

本发明的另一方面涉及一种油润滑的发动机，其中，发动机为了测量发动机油液位而具有上述装置。此外，本发明涉及一种带有上述装置、尤其带有前述油润滑的发动机的机动车。

附图说明

接下来根据在附图中示出的优选的实施例进一步阐述本发明。示意性的图示详细示出：

图1：根据本发明的装置的示意图；

图2：根据本发明的装置的减震杯的截面图；

图3：穿过根据本发明的带有超声传感器和盖板的装置的下部区域的截面图；

图4：根据图3的透视图；

图5：朝向根据本发明的装置的下部分的另一截面的透视图；

图6：带有布置在其上的盖板和环形粘合连接的超声传感器的放大的图示。

具体实施方式

在图1中示出了装置1，其在上部区域中具有减震杯2，在其内部伸延有测量段。此处不可见的超声传感器在该测量段之内发出超声波。在装置1的下部区域中，减震杯具有前容积5。该前容积5在此处基本上具有外壁4和顶盖6。

在图2中示出穿过带有减震杯2的装置1的上部分的横截面。在减震杯2中伸延有测量段3，在其底部布置有此处未示出的超声传感器。前空间5在此由内环8和外环7组成。其由外壁4和内壁9形成。在根据图2的图示中可识别出用于液体从容器进入到前腔5的入口10。其首先引导到外环7中。入口10本质上是穿过外壁4的缺口。其位于底部附近、尤其直接相邻于装置1的底部。液体可通过入口11从外环7进入到内环8中。入口11相对于入口10偏置180°。液体于是可从内环8通过入口12到达测量段3中。进入到测量段3中的入口相对于入口11偏置180°。通过入口10、11和12的该布置方案，确保了液体在前腔5中经过尽可能长的路径返回并且在此平静并排气，使得尽可能少的气泡在液体中，超声波可能在这些气泡处反射并且如此以来会破坏测量结果。

在图3中示出穿过装置1的下部分的横截面，尤其穿过前空间的如此在图1和图2中未示出的底部区域。尤其地在此示出了超声传感器13连同其电子触电14，其向下联接。电子触电14是联接到超声传感器13处的电子设备构件的部分。超声传感器13装配在下方的凸缘19上并且在中央装配到减震杯2之下并且在减震杯2的内部发送到垂直向上指向的测量段3中。对于本发明重要的是此处所设置的盖板16，其具有中央凹口30，其在其尺寸上大致相应于测量段3的直径。带有凹口30(也可被称为释放部(Freimachung))的盖板16实施且定位成，超声传感器13、凹口30和测量段3彼此相叠对齐地布置。盖板16具有在上册环形的结构，其用于与前空间5相连接。尤其地在这里设置有内环形棱17和外环形棱18。这里在内环形棱17处放置有减震杯2的壁。在外环形棱17处放置有前空间的内壁9。优选地，内环形棱17向内倒棱而外环形棱18向外倒棱。相反地，减震杯2的下边缘向外倒棱而内壁9的下边缘向内倒棱。倒棱相应地彼此对应。这在将带有前空间5的减震杯2装配在盖板16上的情况中由此得出自校准(Selbstjustage)。盖板16此外具有下突出部22，并且在此处利用粘合连接26与凸缘19相连接。在盖板16的边缘区域中设置有盖板16至凸缘19的连接区域23。这里以基本上已知的结构技术和连接技术在盖板16与凸缘19之间建立粘合连接26。在凹口30的区域中设置有在盖板16与超声传感器13之间的粘合连接24。其围绕超声传感器13的上部外棱构造成环形的。这里可在凹口16的边缘处关闭盖板的垂直部分27和水平部分28，其围绕超声传感器13的该上边缘。由此不仅水平地而且垂直地提供用于粘合连接24的近似均匀的区域。在此，垂直部分27然而明显长于水平部分28。此外，在盖板16中在凹口30的边缘处存在跳阶部(Sprung)29，其在超声传感器13的棱与盖板16之间构造最小的距离。由此实现粘合材料物质在粘合连接24的区域中的尤其有利的伸延。由此通过毛细力也就是说基本上较少的粘合材料从垂直部分27移动到超声传感器13上并且构造尤其良好的粘合连接。

在图4中示出了朝向装置1的下部区域的透视剖切的俯视图。其近似相应于根据图3的区域。相同的部分以相同的附图标记标识。此处可更多地从上面看到盖板16并且尤其还可看到内环形棱和外环形棱。内环形棱17具有缺口31，待测量的液体、尤其油穿过该缺口达到测量段3中。在此在盖板16与超声传感器13之间还可识别出凹口30或释放部以及环形地围绕凹口30的粘合连接24。

在图5中可识别出装置1的下部的透视图。该图近似相应于图3和图4，然而以另一透视图且以另一截面示出。这里尤其可识别出带有缺口31的内环形棱17和带有缺口32的外环形棱18。缺口31和32彼此偏置180°，使得实现液体在前空间中尽可能长的停留时间。此外，这里还可识别出垂直的法兰环21，其在图3和图4中仅简述。前空间5的外壁4被放置在该外法兰环21上。由此适宜的是，外壁4不同于在图2中示出的那样，其比内壁9以及减震杯2的壁更短，即没有如此远地向下引导。

在图6中在超声传感器13的区域中示出了穿过被放大的截段的横截面。这里可识别出超声传感器13连同其触点14。在边缘处以及围绕超声传感器13延伸有盖板16。其具有中央凹口30，使得超声传感器13可向上发送并且可从上面接收。在盖板16与超声传感器13之间，尤其在上环形棱的区域中或在超声传感器13的上角部的横截面中彼此靠近相邻的构造有盖板16和超声传感器13并且在该区域中构造有粘合连接24，盖板16利用该粘合连接密封地联接到超声传感器13处。对此盖板16在凹口30的边缘处具有垂直部分27，其平行于超声传感器13的侧壁的一部分延伸。此外，盖板16具有相对于该垂直部分27更短的水平部分28，其在短的边缘区域中在超声传感器13上延伸。在该垂直部分27与水平部分28之间的过渡区域中在凹口30的边缘处设置有盖板16的跳阶部29。其还可上称为C-槽。这里通过在盖板16中的突出部类型形成有在形状和尺寸上可类比于超声传感器13的角部的突出部，其与超声传感器13的上角部相对而置且如此形成用于构造粘合连接24的最小的距离。在盖板16的该跳阶部29的区域中，粘合连接24的厚度仅大约为在超声传感器13至盖板16的水平部分28的最宽的部位处的粘合连接24的厚度的一半。

本发明的公开内容由此不限于所说明或所要求保护的特征组合，而是应将所有在本发明的范畴中有意义的特征组合视为所公开的。

Claims

1.一种用于测量在容器中的液体的液位的带有超声传感器(13)和联接到所述超声传感器(13)处的电子设备构件的装置，其中，在所述超声传感器(13)之上布置有减震杯(2)，其特征在于，联接到所述超声传感器(13)处的所述电子设备构件通过布置在所述电子设备构件之上的盖板(16)与待测量的液体分离，所述盖板(16)具有在所述超声传感器(13)的区域中的凹口(30)，并且，所述盖板(16)利用所述凹口(30)的边缘贴靠在所述超声传感器(13)处并且与其密封粘合。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述盖板(16)在上侧形成所述减震杯(2)的底部。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述盖板(16)在上侧具有用于固定所述减震杯(2)的保持结构。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述盖板(16)构造成带有中央凹口(30)的圆形的盘。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述盖板(16)在上侧具有用于构造所述减震杯(2)的前腔(5)的结构。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述盖板(16)在下侧具有垂直于所述盖板(16)的纵向平面向下延伸的跳阶部(22)，其固定在底侧。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述盖板(16)之下构造有无液体的空间，在其中伸延有所述电子设备构件和至所述超声传感器(13)的电子连接部。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述盖板(16)在所述凹口(30)的边缘处具有沿所述超声传感器(13)的侧延伸的近似垂直的部分(27)，具有近似在水平方向上延伸超过所述超声传感器(13)的水平部分(28)。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在所述盖板(16)中的凹口(30)在所述超声传感器(13)之上构造成孔并且所述盖板(16)借助于环形的粘合连接(24)贴靠在所述超声传感器(13)处。

10.一种油润滑的发动机，其特征在于，所述发动机具有根据前述权利要求中任一项所述的装置。

11.一种机动车，其特征在于，所述机动车具有根据权利要求1至9中任一项所述的装置。