CN107870022B - 用于测量在容器中的液体的填充水平的装置 - Google Patents

用于测量在容器中的液体的填充水平的装置 Download PDF

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Abstract

在一种利用超声传感器用于测量在容器中的液体的填充水平的装置的情形中，其中，超声传感器布置在带有测量管的消音杯的下端部处，其中，测量管在上区域中具有至少一个内通风开口和关联于内通风开口的覆盖部，该覆盖部至少在上端部区域中包围测量管并且本身具有至少一个外通风开口，其中，在覆盖部中存在在上方联接到覆盖部处的至少一个遮蔽部，设置成，在上方联接到覆盖部处的遮蔽部在水平方向上从测量管延伸直到覆盖部的侧壁。此外，在一个或多个内通风开口和一个或多个外通风开口之间设置有至少四个遮蔽部，从而在装置的运行中至少两个气泡夹持在遮蔽部的区域中。

Description

用于测量在容器中的液体的填充水平的装置
技术领域
本发明涉及一种利用超声传感器用于测量在容器中的液体的填充水平(Füllstand)的装置，其中，超声传感器布置在带有测量管的消音杯的下端部处，其中，测量管在上区域中具有至少一个内通风开口和关联于内通风开口的覆盖部(Abdeckung)，该覆盖部至少在上端部区域中包围测量管并且本身具有至少一个外通风开口，其中，在覆盖部中存在至少一个遮蔽部(Abschirmung)，该遮蔽部在上方联接到覆盖部处。
背景技术
一种利用超声传感器用于测量在容器中液体的填充水平的装置，如上面所描述的那样，尤其使用在机动车中，以便测量发动机油水平(Motorölstand)。为了获取在容器中的油水平，从装置的底部发出超声波，该超声波在油相对处于其上的空气的界面处反射并且又由超声传感器接收。那么由超声波的探测的行进时间可获取在容器中的填充水平。在尤其在机动车中的位于运行中的发动机的情形中，油的填充水平然而仅可困难地获取至甚至不可获取，因为油剧烈地发泡并且声波在气泡处反射。因此，反射的值非常严重地偏差。为了可进行可评估的测量，需要在媒介气体和油之间的明确的界面。为了实现此目的，超声传感器关联有所谓的消音杯。在该包裹超声传感器的测量段的消音杯内，待测量的液体是平静的并且仅通过消音杯至容器的较小的开口与其相连接。通过消音杯至容器的较小的开口，较少气泡到达到消音杯中。在消音杯中的填充水平在此相应于在消音杯外的填充水平，然而在此例如通过加速或曲线驾驶(Kurvenverfahrten)产生的波动延迟。消音杯典型地也关联有前室，该前室用于将待测量的液体、尤其起泡的油排气，从而在消音杯的测量段中产生被排气的液体，该液体相对是无泡的。消音杯典型地由塑料、在大多数情况下由相互焊接的、卡锁的或粘接的多个部分元件构建。
用于测量液体的填充水平的该类型的装置例如由文件DE 10 2013 016 164 A1已知。在此，在中间具有测量管的消音杯的上区域中，设置有帽(Kappe)。帽或覆盖部尤其保护测量管免于从外部进入的泡沫，然而必须本身具有通风开口，从而在测量管中可提升和降低待测量的液体。为了保护测量管免于通过覆盖部的外通风开口进入的油泡沫或液体，设置有遮蔽部，该遮蔽部在上方联接到覆盖部的套罩(Decke)处并且向下延伸。其在此构造为环形的。
发明内容
本发明的任务在于，创造一种开头提及的类型的装置，该装置尤其被良好地保护免于在上区域中进入的油泡沫。
该任务的解决方案利用带有专利权利要求1的特征的装置实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利的设计方案。
在一种利用超声传感器用于测量在容器中的液体的填充水平的装置的情形中，其中，超声传感器布置在带有测量管的消音杯的下端部处，其中，测量管在上区域中具有至少一个内通风开口和关联于内通风开口的覆盖部，该覆盖部至少在上端部区域中包围测量管并且本身具有至少一个外通风开口，其中，在覆盖部中存在至少一个遮蔽部，该遮蔽部在上方联接到覆盖部处，根据本发明设置成，在上方联接到覆盖部的遮蔽部在水平方向上由测量管延伸直到覆盖部的侧壁并且在一个或多个内通风开口和一个或多个外通风开口之间设置有至少四个遮蔽部，从而在装置的运行中在遮蔽部的区域中夹持有至少两个气泡。以该方式，在套罩或覆盖部的上封闭部(Abschluss)下方构造有遮蔽部或桥接部，该遮蔽部或桥接部由套罩向下伸出并且完全地阻塞通风道(Entlüftungsweg)，因为所述遮蔽部或桥接部从测量管延伸直到覆盖部的侧壁。由此在该区域中构造有气泡，所述气泡限定地保持悬置在遮蔽部的区域中并且由此提供了抵抗通过外通风开口进入的油泡沫的有效的保护。通过使用四个遮蔽部和构造至少两个气泡，实现在振动的情形下更高的稳定性和在车辆或那么同样用于测量填充水平的装置的倾斜的情形下更高的稳定性。
在本发明的一种优选的设计方案中，设置有内通风开口和外通风开口，它们优选地以180°相对彼此错位。在这两个通风开口之间给出两个功能性的通风道，在其上设置有各至少两个遮蔽部。在这样的情形中将构造有甚至三个泡，即各一个在两个遮蔽部之间并且第三个在内通风开口的区域中，在此自然地也在两个遮蔽部之间。在面向外通风开口的第四象限(Quadrant)中，由于该外通风开口而不保持有泡。
在另一优选的设计方案中，遮蔽部构造成对称的。尤其，遮蔽部在其想象的延长中以90°相交。通过这样对称的构造，装置的抵抗油泡沫的侵入的保护是与倾斜无关的。
在本发明的另一优选的改进方案中，遮蔽部的高度小于外通风开口的两倍高度。尤其，遮蔽部的高度甚至小于外通风开口的1.5倍高度。利用当前的根据本发明的装置可如此小地构造该遮蔽部的高度，因为在此多个气泡被高效地夹持。遮蔽部的高度必须至少具有外通风开口的高度，以便提供抵抗进入的油泡沫的保护，然而另一方面应为尽可能小，以便具有尽可能小的结构空间损失。
在本发明的另一优选的设计方案中，覆盖部在横截面中在遮蔽部相对覆盖部的壁的接触区域中收缩，其中，在两个接触区域之间存在扩张区域。由此，在其中存在气泡的区域被扩张并且可由此减小遮蔽部的高度。由此也改进了油泡沫向下流出的可能性。
在本发明的另一优选的实施方式中，遮蔽部构造为桥接部，其与测量管单件式地构造。覆盖部或桥接部紧密接触地贴靠在覆盖部处，然而在结构上和材料上与测量管相连接。这关于不仅向上至遮蔽部(即至遮蔽部的套罩)而且至侧边(即至遮蔽部的侧壁)的接触适用。
在本发明的另一与其不相关的优选的设计方案中，覆盖部在测量管的高度的大于80%上延伸。覆盖部因此优选地不仅构造为帽还构造为外包壳(Ummantelung)，其几乎延伸直至消音杯的脚部或者优选地甚至延伸直至消音杯的脚部。
遮蔽部优选地在测量管和遮蔽部之间环形地围绕测量管在测量管的高度的50%上构造用于通过外通风开口进入的油泡沫的容纳空间。因此，在该区域中，进入的油泡沫非常快速地流出。优选地，该容纳空间在下区域中具有水平壁，在该水平壁中以开口的形式给出了下流出部(Abfluss)。
本发明的另一方面在于提供油润滑的发动机，该发动机具有上面提及的装置。
附图说明
随后根据在附图中示出的实施例进一步解释本发明。详细地在示意图中：
图1示出了根据本发明的装置的示意性横截面视图;
图2示出了相应于在图1中的线II-II的示意性横截面视图;
图3示出了根据在图1中的线II-II的详细地示出的装置的透视俯视图;
图4以第一备选实施方式示出了相应于图2的视图；并且
图5以第二备选实施方式示出了相应于图2的视图。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的装置1的横截面视图。该装置1基本上具有消音杯2，该消音杯2在中间具有测量管4。在测量管4下方布置有超声传感器3，该超声传感器3发出超声波，该超声波在测量管4中向上射出，在液体尤其油和空气的界面处反射并且然后又由超声传感器3接收。那么由信号的行进时间可计算填充水平高度。装置1总体来说用于，一般来说提供可测量的表面，该表面具有少量泡沫并且相对于在容器中的其余的填充水平是平静的。对此消音杯2在下区域中具有进入开口6，通过该进入开口6油从外部进入到消音杯2中并且在前室5中首先排气。在前室5中在此经常布置有附加的几何结构，该几何结构提高了液体在前室5中的滞留时间，该几何结构在此然而未示出。液体从前室5通过前室开口15然后以排气的和几乎无泡的形式进入到测量管4中。液体在测量管4中的水平基本上对应于油在消音杯1外的水平。这尤其也通过在测量管4的上端部处的内通风开口9确保。为了保护测量管4免于通过内通风开口9进入的油泡沫，设置有覆盖部8，该覆盖部8覆盖内通风开口9并且为此本身具有外通风开口10，该外通风开口10错位于内通风开口9布置。覆盖部8在此不仅构造成在其他情况下经常使用的小帽(kleine Kappe)，而且在消音杯的高度的大于50%上延伸，在此甚至在消音杯的高度的大于80%上延伸并且延伸直至到前室5的区域中。由此在测量管4和覆盖部8之间创造非常大的容纳空间，通过外通风开口10进入的油泡沫被引出到该容纳空间中并且在此可首先被容纳。该进入的油泡沫在此利用14表明。覆盖部具有水平壁12，该水平壁12在此与前室5的上壁是相同的。在此限定了附加的容纳空间。通过在水平壁12中的开口13，油泡沫14那么可流出到前室5中并且在此通过进入开口6又向外流出。在覆盖部8的上端部区域中并且尤其到覆盖部8的套罩16处接着布置有遮蔽部11，该遮蔽部11由套罩16向下延伸并且在此也根据本发明由测量管4延伸直到覆盖部8的侧壁17。在图1的图示中外观上这样看来，像遮蔽部11将不会延伸到侧壁17，但这在于，遮蔽部11在此倾斜地向后指向并且在此在横截面中毗邻到覆盖部8的环形的侧壁17处。
在图2中示出了沿着线II-II的根据图1的装置1的俯视图。在此因此直接在覆盖部8的套罩16下方进行截取(Schnitt)。在俯视图中可看出测量管4以及覆盖部8、尤其覆盖部8的侧壁17。测量管4在该横截面视图中显示了内通风开口9。在覆盖部8中在此可看出外通风开口10。从测量管4出发在此设置有四个遮蔽部11，它们构造为相对狭长的桥接部，并且联接在测量管处，尤其单件式地与测量管4构造并且从测量管4出发延伸直到覆盖部8的侧壁17。测量管4的通风道从内通风开口9出发备选地在两个方向上围绕测量管4至外通风开口10来实现。遮蔽部11向上延伸直到覆盖部8的套罩16，从而向上并且以某种方式相对侧面存在在桥接部式的遮蔽部11之间的封闭的区域18，在其中夹持有气泡，其形成抵抗通过外通风开口10进入的油泡沫14的屏障。相反地，在区域20中的这些在此进入的油泡沫14可向下下沉到在覆盖部8和测量管4之间的相对较大的容纳空间中。在此处示出的实施方式中，第三气泡被夹持在区域19中、即在内通风开口9的区域中的两个遮蔽部11之间。由此给出了有效的保护。
在图3中示出了消音杯1的上端部区域的透视图，该消音杯基本上相应于根据图2的实施方式，然而是以透视的方式示出，从而在此可看出遮蔽部11的高度并且此外也在此给出覆盖部8的形状的更详细的几何图示。此外，相同的元件以相同的参考数字表明。附加地在此可看出，桥接部式的遮蔽部11的高度相对较小，即仅不显著地大于外通风开口10的深度。尤其，遮蔽部11的高度小于外通风开口10的两倍深度。此外，覆盖部8在其外环形中不构造成圆形的，而是在毗邻的遮蔽部11的区域中具有收缩部21，从而在遮蔽部11的区域中在测量管4和覆盖部8的侧壁17之间的距离是最小的并且在两个遮蔽部11之间在中间在测量管4和覆盖部8的侧壁17之间的距离是最大的。由此扩张和增大在遮蔽部11之间的区域18,19和20，从而在此可特别良好地构造气泡或在区域20中给出特别良好的通流或进入的油泡沫的特别良好的排干功能。
在图4中给出了可相比于图2的图示，其然而示出了一种有些不同的实施方式。在此即在测量管4的上边缘区域中设置有两个相对而置的内通风开口7。以分别90°错位，对此设置有两个外通风开口10。在此因此总体来说存在四个不同的通风道，它们从内通风开口7中的每个伸延至两个外通风开口10中的每个。在两个遮蔽部11之间的区域19中，在内通风开口7的区域中，在此分别夹持有或在此可夹持有气泡。所述气泡保护测量管4免于可能进入的油泡沫14。
在图5中示出了另一备选的实施方式，其中，在此该图示也相应于图2和4的视图。同样在此存在两个内通风开口7和两个外通风开口10，从而这就此而言相应于根据图4的实施方式。在此然而各两个遮蔽部11设置在内通风开口7和外通风开口10之间的每个通风道中。总体来说在此因此设置有八个遮蔽部11。在各两个遮蔽部11之间总体而言构造有四个区域18，在这些区域中分别夹持有一个气泡。此外，各一个气泡夹持在两个区域19中，它们毗邻到内通风开口7处。在区域20中分别不夹持气泡，因为在此空气经由外通风开口10逸出。
所有在前述描述中并且在权利要求中提到的特征可以以任意的选择与独立权利要求的特征组合。本发明的公开因此不限于描述的或要求保护的特征组合，相反地，所有在本发明的范围中有意义的特征组合都可被看作是公开的。

Claims (9)

1.一种利用超声传感器(3)用于测量在容器中液体的填充水平的装置，其中，所述超声传感器(3)布置在带有测量管(4)的消音杯(2)的下端部处，其中，所述测量管(4)在上区域中具有至少一个内通风开口(9)和关联于所述内通风开口(9)的覆盖部(8)，该覆盖部(8)至少在上端部区域中包围所述测量管(4)并且本身具有至少一个外通风开口(10)，其中，在所述覆盖部(8)中存在至少一个遮蔽部(11)，该遮蔽部(11)在上方联接到所述覆盖部(8)处，
其特征在于，
在上方联接到所述覆盖部(8)处的所述遮蔽部(11)在水平方向上从所述测量管(4)延伸直到所述覆盖部(8)的侧壁(17)，
在一个或多个所述内通风开口(9)和一个或多个所述外通风开口(10)之间设置有至少四个遮蔽部(11)，从而在所述装置的运行中至少两个气泡夹持在所述遮蔽部(11)的区域(18,19)中，并且
所述遮蔽部(11)的高度小于所述外通风开口(10)的两倍高度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述内通风开口(9)和所述外通风开口(10)之间设置有带有各至少两个遮蔽部(11)的两个功能性的通风道。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，所述遮蔽部(11)在想象的延长中以90°相交。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述覆盖部(8)在所述测量管(4)的高度的大于80%上延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述覆盖部(8)在横截面中在所述遮蔽部相对所述覆盖部(8)的侧壁(17)的接触区域中收缩，其中，在两个接触区域之间存在扩张区域(18)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述遮蔽部(11)构造为桥接部，其与所述测量管(4)单件式地构造。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述遮蔽部(8)在所述测量管(4)和所述遮蔽部(8)之间环绕地围绕所述测量管(4)在所述测量管(4)的高度的50%上构造用于通过所述外通风开口(10)进入的油泡沫(14)的容纳空间。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述容纳空间经由在水平壁(12)中的开口(13)具有下流出部。
9.一种尤其用于带有油润滑的发动机的机动车的内燃机，
其特征在于，
所述油润滑的发动机具有用于测量发动机油的填充水平的根据权利要求1到8中任一项所述的装置。
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