CN212320852U - 一种液位传感器和可测液位容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种液位传感器和可测液位容器。该液位传感器包括：第一浮子，包括固定于所述第一浮子的第一磁铁，所述第一浮子漂浮在待测容器中待测液体的第一区域上；第二浮子，包括固定于所述第二浮子的第二磁铁，所述第二浮子漂浮在所述待测容器中待测液体的第二区域上；霍尔传感器，所述第一磁铁和第二磁铁与所述霍尔传感器贴近设置，当所述霍尔传感器感应所述第一浮子和/或第二浮子下降预设高度后产生低电平以报警。本实用新型实施例实现了精准测量液位以准确报警。

Description

一种液位传感器和可测液位容器

技术领域

本实用新型实施例涉及液位测量技术，尤其涉及一种液位传感器和可测液位容器。

背景技术

在液位测量领域，有多种测量手段，目前采用比较多的液位传感器包括可变电阻式液位传感器、干簧管式液位传感器和磁致伸缩式液位传感器等。

示例性的，随着经济的发展汽车在每个人的家庭中需求度越来越高，科技的创新发展汽车也一直在更新换代，目前的汽车内部的冷却液水壶一般都是采用单个干簧管式液位传感器来探测单个水壶水位，干簧管式液位传感器是将一个具有磁铁的浮子放置到液体中使其始终漂浮在液体表面，还设置有多个位于不同高度上的连接至电阻的干簧管，浮子随着液位一起升高或降低，冷却液慢慢减少到报警水位线时，浮子上的磁铁会使位于相应高度的干簧管吸合，通过测量电阻值，干簧管式液位传感器就会提供报警信号提示冷却液快使用完需要添加，避免冷却液被使用完而不知道，从而对汽车起到保护的作用。

但使用干簧管式液位传感器来探测水壶水位时，若干簧管设置的稀疏会导致测量精度明显不足，对于汽车这种涉及人身安全的产品来说无法满足其精度要求，但如果将簧管设置的密集，那么浮子上的磁铁就会同时使某个高度附件的多个干簧管吸合，同样导致了测量精度的受限，而测量精度不足将同样导致报警的不及时、不准确。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种液位传感器和可测液位容器，以实现精准测量液位精准测量液位以准确报警。

为达此目的，本实用新型实施例提供了一种液位传感器和可测液位容器，该液位传感器包括：

第一浮子，包括固定于所述第一浮子的第一磁铁，所述第一浮子漂浮在待测容器中待测液体的第一区域上；

第二浮子，包括固定于所述第二浮子的第二磁铁，所述第二浮子漂浮在所述待测容器中待测液体的第二区域上；

霍尔传感器，所述第一磁铁和第二磁铁与所述霍尔传感器贴近设置，当所述霍尔传感器感应所述第一浮子和/或第二浮子下降预设高度后产生低电平以报警。

进一步的，所述待测容器的包括可上下移动的第一凹槽和第二凹槽，所述第一浮子包括第一伸出端，所述第二浮子包括第二伸出端，所述第一伸出端卡入所述第一凹槽，所述第二伸出端卡入所述第二凹槽。

进一步的，该液位传感器还包括：

传感器外壳，用于将所述霍尔传感器收容在内部。

进一步的，所述传感器外壳包括第三伸出端，所述待测容器包括第三凹槽，所述第三伸出端卡入所述第三凹槽。

进一步的，所述第三伸出端包括第一电源接口，所述第三凹槽包括第二电源接口，所述第三伸出端卡入所述第三凹槽时所述第一电源接口和第二电源接口连接。

进一步的，所述霍尔传感器包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将所述霍尔传感器输出的低电平发送至预设上位机。

进一步的，所述霍尔传感器还用于根据感应到的磁力大小计算出所述第一浮子和/或第二浮子的实际高度。

进一步的，该液位传感器还包括：

第三浮子，包括固定于所述第三浮子的第三磁铁，所述第三浮子漂浮在所述待测容器中待测液体的第一部分上。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种可测液位容器，该可测液位容器包括待测容器，该液位传感器还包括本实用新型任一实施例提供的液位传感器，所述液位传感器设置在所述待测容器内部。

进一步的，可测液位容器还包括：

隔离板，用于将所述待测容器隔离出第一部分和第二部分，以使所述待测液体的第一区域收容在所述待测容器的第一部分内，所述待测液体的第二区域收容在所述待测容器的第二部分内。

本实用新型实施例通过第一浮子，包括固定于所述第一浮子的第一磁铁，所述第一浮子漂浮在待测容器中待测液体的第一区域上；第二浮子，包括固定于所述第二浮子的第二磁铁，所述第二浮子漂浮在所述待测容器中待测液体的第二区域上；霍尔传感器，所述第一磁铁和第二磁铁与所述霍尔传感器贴近设置，当所述霍尔传感器感应所述第一浮子和/或第二浮子下降预设高度后产生低电平以报警，解决了干簧管式测量液位精度不高导致报警的不及时、不准确的问题，实现了精准测量液位以准确报警的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种液位传感器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种液位传感器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的第二伸出端和第二凹槽的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的一种霍尔传感器的电路示意图；

图5是本实用新型实施例三提供的一种可测液位容器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一浮子称为第二浮子，且类似地，可将第二浮子称为第一浮子。第一浮子和第二浮子两者都是浮子，但其不是同一浮子。术语“第一”、“第二”等不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例一提供了一种液位传感器，该液位传感器包括第一浮子100、第二浮子200和霍尔传感器300。

具体的，第一浮子100包括固定于第一浮子100的第一磁铁110，第一浮子100漂浮在待测容器400中待测液体10的第一区域410上；第二浮子200包括固定于第二浮子200的第二磁铁210，第二浮子200漂浮在待测容器400中待测液体10的第二区域420上；第一磁铁110和第二磁铁210与霍尔传感器300贴近设置，当霍尔传感器300感应第一浮子100和/或第二浮子200下降预设高度后产生低电平以报警。

本实施例中，该液位传感器可以应用在任意待测容器400中，在进行液位测量时，需要将第一浮子100设置漂浮在待测容器400中待测液体10的第一区域410上，将第二浮子200设置漂浮在待测容器400中待测液体10的420上，待测液体10的第一区域410和420可以是由霍尔传感器300将待测液体10隔离出来的，即第一区域410和420的分界线为霍尔传感器300，霍尔传感器300设置在待测容器400的中间位置，霍尔传感器300不仅寿命高、尺寸小，还可以获得更精准的测量值。

进一步的，待测液体10的第一区域410和420中的液体可以是相互贯通流动的，也可以是被分隔开的。若待测液体10的第一区域410和420中的液体是相互流动的，则表示待测液体10的第一区域410和420中的液体的液位高度是相同的，此时设置第一浮子100和第二浮子200的目的是为了保证测量的精度，若待测容器400发生预设角度的倾斜，只设置一个浮子会导致液位测量不准确，即使实际的待测液体10已经严重不足，但倾斜的角度会使浮子始终为下降预设高度，从而不会报警，造成损失，而设置两个浮子，在发生倾斜时，虽然实际的待测液体10还足够使用，可能会提前报警，但也能保证不会出现待测液体10不足而未发出报警的问题。可选的，若待测液体10的第一区域410和420中的液体是被完全分隔开的，即不会相互流动，此时可以将待测容器400看为两个部分，第一部分内承载待测液体10的第一区域410，第二部分承载待测液体10的420，如此设置两个浮子是在某些应用场景下，装载同一种待测液体10的待测容器400根据需求需要分为两部分对称设置，此时的霍尔传感器300设置在第一部分和第二部分中间，同样可以检测到第一浮子100和第二浮子200的下降高度，发出报警。

示例性的，待测液体10的第一区域410和420中的液体可以是相互贯通流动的，当进行液位检测时，首先给霍尔传感器300上电，此时霍尔传感器300未感应到磁力，输出的信号为高电平，当第一浮子100和/或第二浮子200下降后，第一浮子100和/或第二浮子200内的磁铁距离霍尔传感器300越来越近，霍尔传感器300感应到的磁力也越来越大，当霍尔传感器300感应到的磁力到达预先设定的阈值时，即第一浮子100和/或第二浮子200下降预设高度后，表示此时的待测液体10不足，霍尔传感器300输出低电平，发出报警信号告知上位机待测液体10不足。

本实用新型实施例通过第一浮子100，包括固定于第一浮子100的第一磁铁110，第一浮子100漂浮在待测容器400中待测液体10的第一区域410上；第二浮子200，包括固定于第二浮子200的第二磁铁210，第二浮子200漂浮在待测容器400中待测液体10的420上；霍尔传感器300，第一磁铁110和第二磁铁210与霍尔传感器300贴近设置，当霍尔传感器300感应第一浮子100和/或第二浮子200下降预设高度后产生低电平以报警，解决了干簧管式测量液位精度不高导致报警的不及时、不准确的问题，实现了精准测量液位以准确报警的效果。

实施例二

如图2所示，本实用新型实施例二提供了一种液位传感器，本实用新型实施例二是在本实用新型实施例一的基础上做进一步的优化。

本实施例中，待测容器400的包括可上下移动的第一凹槽430和第二凹槽440，第一浮子100包括第一伸出端120，第二浮子200包括第二伸出端220，第一伸出端120卡入第一凹槽430，第二伸出端220卡入第二凹槽440，如此设置第一浮子100和第二浮子200将不会随着待测液体10的流动而漂浮至离霍尔传感器300较远的位置从而导致测量不准确，而只能沿着霍尔传感器300垂直移动，保证霍尔传感器300可以感应到第一磁铁110或第二磁铁210，如图3所示，以第二浮子200为例，第二伸出端220卡入前后两个第二凹槽440内，第二浮子200因此只能沿垂直方向移动。作为优选的，第二伸出端220和前后两个第二凹槽440直接存在预设距离的间隙，以防止第二伸出端220和第二凹槽440之间的阻力过大导致第二浮子200不能移动，第一浮子100的第一伸出端120和第一凹槽430也相同设置。

示例性的，当待测液体10足够多时，液位也处于较高的位置，当待测液体10经过使用后，液位降低后，即使待测液体10存在流动的波动，因第一伸出端120卡入第一凹槽430，第二伸出端220卡入第二凹槽440，且第一凹槽430和第二凹槽440只能垂直移动而不能水平移动，第一浮子100和第二浮子200将会随着液位降低而垂直下降。

作为优选的，该液位传感器还包括传感器外壳310，传感器外壳310用于将霍尔传感器300收容在内部，即使待测液体10为腐蚀性液体或其他会对霍尔传感器300造成不良影响的液体，传感器外壳310也可以对霍尔传感器300进行保护。进一步的，该传感器外壳310包括第三伸出端311，待测容器400包括第三凹槽450，第三伸出端311卡入第三凹槽450，第三伸出端311包括第一电源接口312，第三凹槽450包括第二电源接口451，第三伸出端311卡入第三凹槽450时第一电源接口312和第二电源接口451连接，通过输电线20就可以使外部电源给霍尔传感器300供电，且不占用空间。可选的，霍尔传感器300还可以通过第一电源接口312和第二电源接口451将输出的低电平传输至预设上位机500，通过预设上位机500发出警报。

进一步的，霍尔传感器300的内部电路结构如图4所示，霍尔传感器300通过VCC接口经第一电源接口312接入电源后，从Vout接口输出高电平，当霍尔传感器300感应到第一磁铁110和/或第二磁铁210后，将从Vout接口输出低电平。作为优选的，霍尔传感器300还用于根据感应到的磁力大小计算出第一浮子100和/或第二浮子200的实际高度，霍尔传感器300还包括无线通信模块320，无线通信模块320用于将霍尔传感器300输出的低电平发送至预设上位机500，并将霍尔传感器300计算出的第一浮子100和/或第二浮子200的实际高度发送至预设上位机500。

在一替代实施例中，该液位传感器还包括第三浮子，三浮子包括固定于第三浮子的第三磁铁，第三浮子漂浮在待测容器400中待测液体10的第一部分上，即第三浮子和第一浮子100、第二浮子200相同设置，以适应待测容器400被隔离为三个部分，或者仅仅用于提高测量的精度，第三浮子和第一浮子100、第二浮子200互成120°角，当待测容器400被隔离为多个部分时，还可以适应性的增加第四浮子、第五浮子等等。

实施例三

如图5所示，本实用新型实施例三提供了一种可测液位容器，该可测液位容器包括待测容器400，该可测液位容器还包括本实用新型任一实施例提供的液位传感器，液位传感器设置在待测容器400内部。

本实施例中，可测液位容器包括隔离板600，该隔离板600用于将待测容器400隔离出第一部分460和第二部分470，以使待测液体10的第一区域410收容在待测容器400的第一部分460内，待测液体10的420收容在待测容器400的第二部分470内。具体的，隔离板600包括与霍尔传感器300配合的凹槽，隔离板600和霍尔传感器300共同将待测容器400隔离出第一部分460和第二部分470。

进一步的，该液位传感器的第一浮子100还包括第四伸出端480，第二浮子200还包括第五伸出端490，隔离板600具有预设厚度，使隔离板600和第四伸出端480、第五伸出端490之间存在预设距离的间隙，防止第一浮子100和第二浮子200向霍尔传感器300的方向移动，导致测量不精准。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种液位传感器，其特征在于，包括：

第一浮子，包括固定于所述第一浮子的第一磁铁，所述第一浮子漂浮在待测容器中待测液体的第一区域上；

第二浮子，包括固定于所述第二浮子的第二磁铁，所述第二浮子漂浮在所述待测容器中待测液体的第二区域上；

霍尔传感器，所述第一磁铁和第二磁铁与所述霍尔传感器贴近设置，当所述霍尔传感器感应所述第一浮子和/或第二浮子下降预设高度后产生低电平以报警。

2.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征在于，所述待测容器的包括可上下移动的第一凹槽和第二凹槽，所述第一浮子包括第一伸出端，所述第二浮子包括第二伸出端，所述第一伸出端卡入所述第一凹槽，所述第二伸出端卡入所述第二凹槽。

3.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征在于，还包括：

传感器外壳，用于将所述霍尔传感器收容在内部。

4.根据权利要求3所述的液位传感器，其特征在于，所述传感器外壳包括第三伸出端，所述待测容器包括第三凹槽，所述第三伸出端卡入所述第三凹槽。

5.根据权利要求4所述的液位传感器，其特征在于，所述第三伸出端包括第一电源接口，所述第三凹槽包括第二电源接口，所述第三伸出端卡入所述第三凹槽时所述第一电源接口和第二电源接口连接。

6.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征在于，所述霍尔传感器包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将所述霍尔传感器输出的低电平发送至预设上位机。

7.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征在于，所述霍尔传感器还用于根据感应到的磁力大小计算出所述第一浮子和/或第二浮子的实际高度。

8.根据权利要求1所述的液位传感器，其特征在于，还包括：

第三浮子，包括固定于所述第三浮子的第三磁铁，所述第三浮子漂浮在所述待测容器中待测液体的第一部分上。

9.一种可测液位容器，包括待测容器，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一所述的液位传感器，所述液位传感器设置在所述待测容器内部。

10.根据权利要求9所述的可测液位容器，其特征在于，还包括：

隔离板，用于将所述待测容器隔离出第一部分和第二部分，以使所述待测液体的第一区域收容在所述待测容器的第一部分内，所述待测液体的第二区域收容在所述待测容器的第二部分内。

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