CN220932143U - 一种滑油液位测量传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滑油液位测量传感器，包括双层油管，双层油管包括内管以及同轴设置在内管外部的外管，内管的内部设置有内油腔，内管与外管之间设置有溢流腔，双层油管的顶端设置有注油口，双层油管的底端设置有端盖，内管的内油腔的顶部设置有浮球，内管的内油腔的底部设置有磁浮子干簧管组件，内管顶端的侧壁上位于浮球与注油口之间的位置设置有与溢流腔的顶部连接的第一漏油孔，外管的底端的侧壁上设置有与溢流腔的底部连接的第二漏油孔，端盖上设置有同时与内油腔、溢流腔连接的第三漏油孔；本实用新型能够兼容注油、液位测量、介电常数温度补偿的功能，同时能够在滑油液位下降到低限值时发出报警信号以及时提示滑油量不足。

Description

一种滑油液位测量传感器

技术领域

本实用新型属于液位测量的技术领域，涉及一种滑油液位测量传感器。

背景技术

发动机需要加注滑油来为发动机轴承、附件齿轮箱等部件提供润滑、散热、清洁、减振等功能，为了保障发动机能够良好运行，需要对油箱中的滑油油位进行准确测量，避免油箱中滑油不足或滑油过多的情况发生。

现有的液位测量装置多采用电容式液位传感器，其是通过对双层结构的金属管施加交流电信号，使得双层管结构之间形成极间电容，并通过采集的电容值与液位的函数关系解算出油箱中滑油的液位高度。

影响电容式液位传感器准确性的最主要因素是滑油的介电常数，而滑油的介电常数又受到温度的影响。尤其是发动机工作时温度变化范围很大，导致滑油的温度变化范围能够在-40℃~120℃之间变化，进而使得滑油的介电常数相对于常温的变化率超过了4%。因此在测量过程中，对滑油的介电常数进行温度补偿是必要的。

现有的电容式液位传感器对介电常数进行温度补偿通常是在电容式液位传感器上集成一个介电常数传感器，通过介电常数传感器检测滑油介电常数的变化值。但是因为介电常数传感器的自身特性导致要求介电常数传感器的体积较大，在油箱容量有限时就难以将电容式液位传感器与介电常数传感器耦合。同时，介电常数传感器工作时需要完全浸没于滑油中，由于油箱中的滑油损耗后导致滑油液位降低，可能造成无法完全浸没介电常数传感器的情况发生。但是现有电容式传感器又缺少能够直接反应油箱中低油位的功能，导致工作人员无法直接快速的判断介电常数传感器是否浸没在滑油中。

因此，针对现有的电容式传感器存的上述缺陷，本实用新型公开了一种滑油液位测量传感器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种滑油液位测量传感器，能够兼容注油、液位测量、介电常数温度补偿的功能，同时能够在滑油液位下降到低限值时发出报警信号以及时提示滑油量不足。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种滑油液位测量传感器，包括双层油管，所述双层油管包括内管以及同轴设置在内管外部的外管，所述内管的内部设置有内油腔，所述内管与外管之间设置有溢流腔，所述双层油管的顶端设置有注油口，所述双层油管的底端设置有端盖，所述内管的内油腔的顶部设置有浮球，所述内管的内油腔的底部设置有磁浮子干簧管组件，所述内管顶端的侧壁上位于浮球与注油口之间的位置设置有与溢流腔的顶部连接的第一漏油孔，所述外管的底端的侧壁上设置有与溢流腔的底部连接的第二漏油孔，所述端盖上设置有同时与内油腔、溢流腔连接的第三漏油孔。

将双层油管安装在油箱上，使得双层油管的轴线与水平面垂直。然后通过双层油管顶端的注油口向内管的内油腔中加压注油。此时内油腔中的浮球仅受到重力作用而位于第一漏油孔的下方，即将内油腔的下半部封堵，使得通过注油口注入的滑油不会直接落入内油腔的底部，而是通过内油腔顶部侧壁上的第一漏油孔溢流至内管与外管之间的溢流腔，然后通过外管底部侧壁上的第二漏油孔以及端盖上的第三漏油孔流动至油箱内部，实现对油箱进行滑油加注。当油箱中的滑油液位逐渐升高至淹没端盖时，此时滑油通过第三漏油孔反向溢流至内管的内油腔中，使得滑油的浮力作用于磁浮子干簧管组件以及浮球，直到浮球在滑油的浮力作用下上浮至注油口处，表示油箱内部滑油住满，提示工作人员停止注油。

伴随滑油的消耗，油箱内部的滑油液位逐渐降低，通过向内管与外管组成的双层油管电容结构输入交流电信号，使得内管与外管之间形成极间电容，并通过连接线缆采集的电容值即可解算出油箱中滑油的液位高度。同时，当油箱内部的液位下降至低限值时，此时磁浮子干簧管组件导通并通过线缆发送低液位告警信号以提示工作人员注油。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，第一漏油孔的直径小于第二漏油孔的直径，通过第一漏油孔对滑油进行初步过滤，滤除滑油中的颗粒杂质，避免颗粒杂质进入溢流腔影响内管与外管之间的极间电容的测量精度。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述磁浮子干簧管组件包括干簧管、磁浮子、滑动导向柱，所述滑动导向柱同轴设置在内管的内油腔的底部，所述滑动导向柱的外侧滑动套装有磁浮子，所述滑动导向柱的内部设置有干簧管。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述滑动导向柱的顶端外部套装有定位衬垫。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述外管的顶端套装有法兰安装盘，所述法兰安装盘的中心处设置有与内管顶端的注油口连接的注油流道。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述法兰安装盘的一侧设置有连接插座，所述连接插座与干簧管连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述内管的内油腔的底部设置有温度传感器，所述温度传感器与连接插座连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述内管的顶部侧壁上沿周向均匀设置有若干限位件，所述限位件的一端延伸至溢流腔的内部并与外管的管壁接触，所述限位件的另一端延伸至内油腔的内部并对浮球进行限位。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述外管的外侧套装有中部防撞衬套。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过同轴设置内管与外管形成双层油管结构，采用了电容式液位传感器的原理对油箱内部的滑油液位进行测量，保证了液位测量的准确性与可靠性；

（2）本实用新型通过在双层油管的顶端设置法兰安装盘，并在法兰安装盘上设置与内管顶端的注油口连接的注油流道，进而通过注油流道即可向油箱内部进行注油，避免在油箱上额外开设注油口；同时，本实用新型通过在内管顶端的侧壁上设置第一漏油孔，当滑油经过第一漏油孔时，通过第一漏油孔将滑油中的杂质过滤，避免杂质进入内管与外管之间影响电容值测量的准确性，进而保证了最终滑油液位测量的准确性；

（3）本实用新型通过在内管的内油腔中设置温度传感器，通过温度传感器实时检测滑油的温度，并通过检测的温度值对滑油的介电常数进行温度补偿修正，进而降低介电常数伴随温度变化对滑油液位测量准确性的影响；

（4）本实用新型通过在内管的内油腔底部设置磁浮子干簧管组件，通过磁浮子干簧管组件对应滑油的低限液位进行低液位告警，快速有效的提示工作人员及时注油。

附图说明

图1为滑油液位测量传感器的结构示意图；

图2为图1的A处局部放大图；

图3为图1的B处局部放大图；

图4为磁浮子干簧管组件的结构示意图；

图5为滑油注满的示意图；

图6为滑油位于低限液位的示意图；

图7为滑油液位测量传感器在油箱上的安装示意图。

其中：1-双层油管；2-端盖；3-浮球；4-磁浮子干簧管组件；5-温度传感器；6-法兰安装盘；7-连接插座；8-限位件；9-定位衬垫；10-中部防撞衬套；11-内管；12-外管；41-干簧管；42-磁浮子；43-滑动导向柱；100-第一漏油孔；200-第二漏油孔；300-第三漏油孔。

具体实施方式

以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语解释部分:本实用新型中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，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实用新型的具体含义。

实施例1：

本实施例的一种滑油液位测量传感器，如图1-图3所示，包括双层油管1，双层油管1包括内管11以及同轴设置在内管11外部的外管12，内管11的内部设置有内油腔，内管11与外管12之间设置有溢流腔，双层油管1的顶端设置有注油口，双层油管1的底端设置有端盖2，内管11的内油腔的顶部设置有浮球3，内管11的内油腔的底部设置有磁浮子干簧管组件4，内管11顶端的侧壁上位于浮球3与注油口之间的位置设置有与溢流腔的顶部连接的第一漏油孔100，外管12的底端的侧壁上设置有与溢流腔的底部连接的第二漏油孔200，端盖2上设置有同时与内油腔、溢流腔连接的第三漏油孔300。

如图7所示，将滑油液位测量传感器按照轴线垂直于水平面的姿态安装至油箱上的油口中。双层油管1包括同轴设置的内管11与外管12，且内管11与外管12之间留有间隙以构成液位测量电容结构，在内管11与外管12的底端扣合设置有端盖2。内管11的顶端设置有注油口，注油孔用于与外部注油管路连接，通过外部注油管路即可向注油口中加压注油。内管11的内部设置有中空的内油腔，内油腔的底部设置有磁浮子干簧管组件4，磁浮子干簧管组件4对应低限值液位设置，用于低液位报警。内油腔的顶部设置有浮球3，同时内管11的顶端侧壁上阵列设置有若干第一漏油孔100，且浮球3浮动行程的最低点低于第一漏油孔100的高度。外管12的底端侧壁上阵列设置有若干第二漏油孔200，端盖2上设置有同时与内油腔与溢流腔连通的第三漏油孔300。

油箱空载时，将内管11顶端的注油口与外部注油管路连接，具有一定油压的滑油通过注油口进入内管11的内油腔的顶部。此时浮球3仅受重力而位于浮动行程的最低端，即浮球3的高度低于第一漏油孔100的高度，使得进入内油腔的滑油受到浮球3的阻挡不会直接落入内油腔的底部，而是通过第一漏油孔100进入内管11与外管12之间的溢流腔。同时，滑油经过第一漏油孔100时，滑油中的颗粒杂质被第一漏油孔100过滤，避免杂质进入溢流腔影响后续电容值的测量精度。进入溢流腔的滑油则通过外管12底端侧壁上的第二漏油孔200以及端盖2上的第三漏油孔300溢流至油箱中实现注油。

如图5所示，伴随油箱内部的滑油液位升高至淹没端盖2，此时油箱中的滑油通过第三漏油孔300反向溢流进入内管11内部的内油腔中。滑油液位继续升高，直到滑油的浮力带动浮球3上浮至注油口处，同时浮球3将第一漏油孔100遮挡，表明此时油箱内部滑油注满，即停止注油作业。

滑油注满后，拆卸外部注油管并将内管11顶端的注油口封堵，避免外部杂物进入油箱。伴随滑油的使用消耗，油箱内部的滑油液位逐渐降低，进而导致内管11与外管12组成的电容结构的电容值发生变化，通过检测电容值即可解算出油箱中滑油的液位高度。如图6所示，当滑油的液位下降至低限值时，对应滑油的低限液位设置的磁浮子干簧管组件4导通并发送低液位告警信号，以提示工作人员及时补充滑油。

进一步的，内管11的内油腔的底部设置有温度传感器5，温度传感器5与连接插座7连接。通过温度传感器5实时检测油箱中滑油的温度，并将温度值反馈发送至外部监控设备，通过采集的温度值对滑油的介电常数进行温度补偿修正，进而保证了解算的滑油液位高度的准确性。

实施例2：

本实施例的一种滑油液位测量传感器，在实施例1的基础上进行改进，如图2和图3所示，第一漏油孔100的直径小于第二漏油孔200的直径。内管11的顶端侧壁上阵列设置有若干第一漏油孔100，且第一漏油孔100的直径小于等于2mm，通过第一漏油孔100构成过滤结构，将滑油中的颗粒杂质过滤，避免颗粒杂质进入内管11与外管12之间以影响电容值测量的准确性。

外管12的底端侧壁上阵列设置有若干第二漏油孔200，第二漏油孔200的直径大于第一漏油孔100的直径，使得溢流腔中的滑油能够快速溢流至油箱中。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例的一种滑油液位测量传感器，在实施例1或2的基础上进行改进，如图4所示，磁浮子干簧管组件4包括干簧管41、磁浮子42、滑动导向柱43，滑动导向柱43同轴设置在内管11的内油腔的底部，滑动导向柱43的外侧滑动套装有磁浮子42，滑动导向柱43的内部设置有干簧管41。

干簧管41对应滑油液位的低限值设置，当油箱中的滑油液位高于低限值时，此时磁浮子42在滑油浮力的作用下位于高于干簧管41的位置，此时干簧管41没有导通。当油箱中的滑油液位下降至低限值时，磁浮子42沿着滑动导向柱43下降至低限液位，此时磁浮子42与干簧管41感应使得干簧管41导通以向外部监控设备发送低液位告警信号。

进一步的，滑动导向柱43的顶端外部套装有定位衬垫9，定位衬垫9的一端延伸至内管11与外管12之间的溢流腔中并与内管11的内管壁抵触，进而对内管11与外管12进行支撑，保证内管11与外管12之间的间隙距离不变。定位衬垫9的另一端延伸至内油腔中并套装在滑动导向柱43的外侧，用于支撑滑动导向柱43。

本实施例的其他部分与实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例的一种滑油液位测量传感器，在实施例1-3任一项的基础上进行改进，如图1所示，外管12的顶端套装有法兰安装盘6，法兰安装盘6的中心处设置有与内管11顶端的注油口连接的注油流道。

法兰安装盘6通过连接螺钉套装在外管12的顶端外侧，且法兰安装盘6与外管12的管壁之间设置有定位卡圈用于固定法兰安装盘6。法兰安装盘6的中心处设置有注油流道，注油流道呈漏斗形，注油流道的小端与注油口连接，注油流道的大端与外部注油管路连接。

进一步的，法兰安装盘6的一侧焊接或通过螺钉固定安装有连接插座7，连接插座7内设置有分别与干簧管41、温度传感器5、内管11、外管12连接的线缆。与干簧管41连接的线缆用于传输低液位告警信号，与温度传感器5连接的线缆用于传输温度检测值，与内管11以及外管12连接的线缆用于向内管11、外管12施加交流电信号并采集内管11与外管12之间的电容值。

本实施例的其他部分与实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例的一种滑油液位测量传感器，在实施例1-4任一项的基础上进行改进，如图5所示，内管11的顶部侧壁上沿周向均匀设置有若干限位件8，限位件8的一端延伸至溢流腔的内部并与外管12的管壁接触，限位件8的另一端延伸至内油腔的内部并对浮球3进行限位。

限位件8用于限制浮球3的浮动行程的最低位，同时限位件8延伸至溢流腔内部的一端用于支撑固定内管11与外管12，保证了内管11与外管12的稳定性，并保证内管11与外管12之间的间隙距离不变，进而保证了后续电容值测量的准确性。

本实施例的其他部分与实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例的一种滑油液位测量传感器，在实施例1-5任一项的基础上进行改进，外管12的外侧套装有中部防撞衬套10，防撞衬套10包括固定安装在外管12的外侧的定位衬套，定位衬套的外侧设置有周向橡胶圈，通过周向橡胶圈的柔性缓冲结构避免外管12发生刚性撞击，有效保护双层油管1。

本实施例的其他部分与实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种滑油液位测量传感器，包括双层油管（1），所述双层油管（1）包括内管（11）以及同轴设置在内管（11）外部的外管（12），所述内管（11）的内部设置有内油腔，所述内管（11）与外管（12）之间设置有溢流腔，其特征在于，所述双层油管（1）的顶端设置有注油口，所述双层油管（1）的底端设置有端盖（2），所述内管（11）的内油腔的顶部设置有浮球（3），所述内管（11）的内油腔的底部设置有磁浮子干簧管组件（4），所述内管（11）顶端的侧壁上位于浮球（3）与注油口之间的位置设置有与溢流腔的顶部连接的第一漏油孔（100），所述外管（12）的底端的侧壁上设置有与溢流腔的底部连接的第二漏油孔（200），所述端盖（2）上设置有同时与内油腔、溢流腔连接的第三漏油孔（300）。

2.根据权利要求1所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述第一漏油孔（100）的直径小于第二漏油孔（200）的直径。

3.根据权利要求2所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述磁浮子干簧管组件（4）包括干簧管（41）、磁浮子（42）、滑动导向柱（43），所述滑动导向柱（43）同轴设置在内管（11）的内油腔的底部，所述滑动导向柱（43）的外侧滑动套装有磁浮子（42），所述滑动导向柱（43）的内部设置有干簧管（41）。

4.根据权利要求3所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述滑动导向柱（43）的顶端外部套装有定位衬垫（9）。

5.根据权利要求4所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述外管（12）的顶端套装有法兰安装盘（6），所述法兰安装盘（6）的中心处设置有与内管（11）顶端的注油口连接的注油流道。

6.根据权利要求5所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述法兰安装盘（6）的一侧设置有连接插座（7），所述连接插座（7）与干簧管（41）连接。

7.根据权利要求6所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述内管（11）的内油腔的底部设置有温度传感器（5），所述温度传感器（5）与连接插座（7）连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述内管（11）的顶部侧壁上沿周向均匀设置有若干限位件（8），所述限位件（8）的一端延伸至溢流腔的内部并与外管（12）的管壁接触，所述限位件（8）的另一端延伸至内油腔的内部并对浮球（3）进行限位。

9.根据权利要求1-7任一项所述的一种滑油液位测量传感器，其特征在于，所述外管（12）的外侧套装有中部防撞衬套（10）。