CN114718710A - 传感器安装座、传感器组件以及排气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感器安装座、传感器组件以及排气系统。其中，所述传感器安装座包括基座以及流体通道，所述基座包括基座本体以及贯穿所述基座本体的安装孔，所述安装孔用于使传感器贯穿其安装，所述基座本体用于将所述传感器安装座固定于流体管路；所述流体通道由入口端至出口端沿第一方向延伸，用于容纳所述传感器的探头。

Description

传感器安装座、传感器组件以及排气系统
技术领域
本发明涉及排气领域，尤其涉及一种传感器安装座、传感器组件以及排气系统。
背景技术
在汽车的排气系统中，通常会安装传感器以检测排气成分、温度、流量等参数，以判断发动机以及排气系统的运行是否正常，排气是否满足排放法规的要求等等。
在实际的排气系统中，根据不同的排放需求以及空间布置的要求，排气系统的具体结构多种多样，使得传感器附近的气流运动方向也是各有不同。然而，传感器的安装位置一般要受到既定的装配工艺以及装配工装的限制，无法轻易变动，并且传感器的感测探头的探测点最好可与气流的流向在一定角度范围(本发明中定义为感测角)，才可以较为准确的对气体进行感测。
现有技术中一般采用的方法通过特殊设计的挡板或者导流板的设置引导气流，使得气流的运动方向尽可能地保持一致以及稳定。但是对于不同的排气通道结构，由于气流的运动方向不尽相同，需要针对不同的排气通道结构设计不同的导流板以及挡板并进行测试，如此费时费工，使得产品的研发测试周期常，并且物料以及加工成本也较高。
因此，本领域需要一种能够让传感器安装座，使得传感器可以适应不同结构的排气系统，使其在不同的气流运动环境下均能准确地对气体进行感测，使排气系统可靠地运行。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种传感器安装座。
本发明的另一个目的是提供一种传感器组件。
本发明的再一个目的是提供一种排气系统。
根据本发明一个方面的一种传感器安装座，包括基座，包括基座本体以及贯穿所述基座本体的安装孔，所述安装孔用于使传感器贯穿其安装，所述基座本体用于将所述传感器安装座固定于排气通道；以及流体通道，所述流体通道由入口端至出口端沿第一方向延伸，用于容纳传感器的感测探头。。
在所述传感器安装座的一个或多个实施例中，所述安装孔的轴线与所述第一方向的夹角为传感器的感测角
在所述传感器安装座的一个或多个实施例中，所述安装孔的轴线与所述第一方向垂直。
在所述传感器安装座的一个或多个实施例中，所述第一方向为直线方向，所述流体通道的长度至少为所述传感器的直径。
在所述传感器安装座的一个或多个实施例中，所述传感器安装座包括至少一个安装孔以及至少一个流体通道，每个所述安装孔对应一个所述流体通道，每个所述流体通道之间相互分隔独立。
根据本发明另一个方面的一种传感器组件，包括传感器安装座，所述传感器安装座包括基座以及流体通道，所述基座包括基座本体以及贯穿所述基座本体的安装孔，所述流体通道由入口端至出口端沿第一方向延伸；以及传感器；其中，所述传感器贯穿所述安装孔地固定连接于所述基座，所述传感器的感测探头位于所述流体通道内。
在所述传感器组件的一个或多个实施例中，所述传感器轴线与所述第一方向的夹角为所述传感器的感测角。
在所述传感器组件的一个或多个实施例中，所述传感器轴线与所述第一方向垂直。
在所述传感器组件的一个或多个实施例中，包括多个传感器，所述传感器安装座具有多个安装孔以及多个流体通道，每个安装孔对应安装一个传感器，该传感器的感测探头位于一个流体通道内。
根据本发明再一个方面的一种排气系统，包括排气通道以及如以上任意一项所述的传感器组件，所述基座本体固定连接于所述排气通道的壁面。
本发明的进步效果包括但不限于：
1.通过流体通道的设置，使得对于不同流量、方向的排气运动，均可以在流体通道中被重新定向，使得传感器的感测探头附近具有固定气流运动方向的气流运动，传感器的测量结果准确可靠，排气系统可靠地运行；
2.相对于现有技术采用挡板或者导流板的结构，结构简单，通用性好，可以适应不同结构的排气系统，不同的气流运动空间，以及不同的传感器的安装位置，并且也节省了物料以及加工成本；
3.排气仍然保持良好的流通，对排气背压的影响小。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制，其中：
图1是根据一实施例的排气系统的结构图。
图2是根据图1的A-A向剖视图。
图3是根据图1的B-B向剖视图。
图4是根据图1的C-C向剖视图。
图5是根据一实施例的传感器安装座的结构图。
图6是根据一实施例的传感器组件的结构图。
附图标记：
1-排气通道
11-开口
2-传感器组件
21-传感器
211-传感器的感测探头
22-传感器安装座
221-基座
2211-基座本体
2212-安装孔
222-流体通道
2221-流体通道的入口端
2222-流体通道的出口端
10-排气系统
101-上游排气
102-下游排气
具体实施方式
下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。
另外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本发明保护范围的限制。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个或多个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
如图1所示的，汽车的排气系统10可以包括排气通道1以及传感器组件2。上游排气101经过排气通道1的入口进入排气通道1，从排气通道1的出口排出成为下游排气102，由上游排气101至下游排气102的方向，即为排气通道1的上游至下游的方向。排气通道1的具体结构在图1中排气系统的排气端锥，其位于排气系统的排气端，通过法兰与排气系统的主体部分连接，但不以此为限，可以理解到，排气通道1也可以是排气系统的其它位置以及其它结构，例如排气系统中间的管道结构等等。传感器组件2包括传感器21以及传感器安装座22。
参考图5所示的，传感器安装座22包括基座221以及流体通道222。其中，基座221包括基座本体2211以及贯穿基座本体2211的安装孔2212，安装孔2212用于使传感器21贯穿其安装，如图5所示的，传感器21通过安装孔2212的螺纹结构安装于传感器安装座22。参考图1至图4所示的，基座本体2211与排气通道1的壁面固定连接，以将传感器安装座22固定于排气通道1，具体的固定连接结构可以是排气通道1的壁面具有一开口11，基座本体2211与排气通道1焊接，将开口11封闭。参考图3至图6所示的，流体通道222由其入口端2221至其出口端2222沿第一方向延伸，流体通道222内容纳有传感器21的感测探头211。流体通道222可以是与基座221为一体成型，通过例如铸造的工艺一体成型加工，但不以此为限，例如小规模制造时可以采用机床加工或者3D打印等快速成型方法。
参考图3、图4以及图5，上游排气101从排气通道1的入口进入后，部分从传感器安装座22的流体通道222的入口端2221流入流体通道，流入后在流体通道222内沿着流体通道222的延伸方向，即第一方向D1流动，如此可以将排气的气流运动方向重新引导定向，保证传感器21的感测探头211与其附近流动的排气的气流运动方向呈固定的角度，所呈的角度优选地为传感器的感测角，目前感测角一般为90°左右，具体的传感器不同而略有不同，一般误差范围在±3°，使得传感器的测量结果准确可靠，排气系统可靠地运行。但不以此为限，例如不排除由于安装环境以及气体流量所限，确实很难使所呈角度为感测角，则可以呈其它的角度，但如此需要进行校正误差的算法的研究以及试验。通过流体通道222的设置，使得对于不同流量、方向的排气运动，均可以在流体通道222中被重新定向，使得传感器21的感测探头211附近具有固定的气流运动方向的气流运动，并且一般都可以满足感测探头与气流运动方向之间的感测角的要求。另外，由于传感器安装座22的安装位置受到排气系统对应的装配工艺的限制，因此上述实施例介绍的传感器安装座22的通用性好，可以适应不同结构的排气通道对应排气气流运动，以及对应的不同装配工艺限制下的不同安装位置。同时，由于排气在流体通道222中大体上仍是从上游至下游流通的，因此在传感器安装座增加流体通道222，对排气背压的影响小，无需对排气系统的进行排气背压的改进，降低了系统设计难度。发明人发现，尤其是对于设置在整个排气系统的排气通道1的出口端的传感器而言，即当图1的基座本体2211固定连接于排气系统的出口端时，由于出口端的局部旋流(local swirling)很强，采用流体通道222的作用尤为明显，相对于现有技术采用特殊的挡板或者导流板引导气流的结构，设置流体通道222不仅可以取得良好的传感器信号，使得测量结果准确可靠，并且设置流体通道222通用性好，可以适应不同结构的出口端的结构，使得排气系统的结构简单易于加工，节省了物料以及加工成本。
继续参考图3至图5，在一个或多个实施例中，流体通道222的具体结构可以是，流体通道222的第一方向为直线方向，流体通道的长度至少为传感器的直径，以完全容纳传感器的感测探头，而其流体通道222的截面形状可以是圆形或者正方形或者其它类似的形状，并且流体通道222的截面积大小需要大于传感器的截面积，以保证足够的气流不受且传感器的阻挡作用，以免排气背压显著增大，以及传感器感测点的气体较少而影响传感器的信号强度，并且，在对排气背压影响小的基础上，进一步优化了流体通道222对于气体的重新定向的效果，同时，流体通道222的结构也较为简单，易于加工。
继续参考图3、图4以及图5，在一些实施例中，传感器21为柱形，传感器21的轴线与安装孔2212的轴线大致是重合的，那么对于传感器安装座22而言，安装孔2212的轴线与流体通道222延伸的第一方向的夹角，即为传感器21的感测角。优选地，如图3以及图4所示，传感器21的轴线X1与第一方向D1垂直，即安装孔2212的轴线也与第一方向D1垂直，如此可以使得传感器21的测量结果最为准确可靠。
继续参考图1至图6，在一个或多个实施例中，单个传感器安装座22集成安装了两个传感器21，一个基座本体2211具有两个安装孔2212，对应两个相互之间分隔独立的流体通道222，每个流体通道222容纳其对应的每个传感器21的感测探头211。如此设置的集成度高，结构紧凑，节省了对于多个传感器的安装空间。可以理解到，上述实施例仅是用于示例即使对于多个传感器而言，一个传感器安装座22也可以满足安装要求，但传感器的数量不限于两个，可以根据排气系统的传感器布置灵活调整。
承上可知，采用上述实施例介绍的传感器安装座、传感器组件以及排气系统的有益效果包括但不限于，
1.通过流体通道的设置，使得对于不同流量、方向的排气运动，均可以在流体通道中被重新定向，使得排气的气流方向满足传感器的感测角的要求，传感器的测量结果准确可靠，排气系统可靠地运行；
2.相对于现有技术采用挡板或者导流板的结构，结构简单，通用性好，可以适应不同结构的排气系统，不同的气流运动空间，以及不同的传感器的安装位置，并且也节省了物料以及加工成本；
3.排气仍然保持良好的流通，对排气背压的影响小。
本发明虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传感器安装座，其特征在于，包括：
基座，包括基座本体以及贯穿所述基座本体的安装孔，所述安装孔用于使传感器贯穿其安装，所述基座本体用于将所述传感器安装座固定于排气通道；以及
流体通道，所述流体通道由入口端至出口端沿第一方向延伸，用于容纳传感器的感测探头。
2.如权利要求1所述的传感器安装座，其特征在于，所述安装孔的轴线与所述第一方向的夹角为传感器的感测角。
3.如权利要求2所述的传感器安装座，其特征在于，所述安装孔的轴线与所述第一方向垂直。
4.如权利要求1所述的传感器安装座，其特征在于，所述第一方向为直线方向，所述流体通道的长度至少为所述传感器的直径。
5.如权利要求1所述的传感器安装座，其特征在于，所述传感器安装座包括至少一个安装孔以及至少一个流体通道，每个所述安装孔对应一个所述流体通道，每个所述流体通道之间相互分隔独立。
6.一种传感器组件，其特征在于，包括
传感器安装座，所述传感器安装座包括基座以及流体通道，所述基座包括基座本体以及贯穿所述基座本体的安装孔，所述流体通道由入口端至出口端沿第一方向延伸；以及
传感器；
其中，所述传感器贯穿所述安装孔地固定连接于所述基座，所述传感器的感测探头位于所述流体通道内。
7.如权利要求6所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器轴线与所述第一方向的夹角为所述传感器的感测角。
8.如权利要求7所述的传感器组件，其特征在于，所述传感器轴线与所述第一方向垂直。
9.如权利要求6所述的传感器组件，其特征在于，包括多个传感器，所述传感器安装座具有多个安装孔以及多个流体通道，每个安装孔对应安装一个传感器，该传感器的感测探头位于一个流体通道内。
10.一种排气系统，其特征在于，包括排气通道以及如权利要求6-9任意一项所述的传感器组件，所述基座本体固定连接于所述排气通道的壁面。
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