KR20130004151A - 유체 레벨 센서 - Google Patents

유체 레벨 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR20130004151A
KR20130004151A KR20120070780A KR20120070780A KR20130004151A KR 20130004151 A KR20130004151 A KR 20130004151A KR 20120070780 A KR20120070780 A KR 20120070780A KR 20120070780 A KR20120070780 A KR 20120070780A KR 20130004151 A KR20130004151 A KR 20130004151A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
pressure pulse
pressure
inducer
tube
Prior art date
Application number
KR20120070780A
Other languages
English (en)
Inventor
린우드 에프. 클래리
Original Assignee
티아이 그룹 오토모티브 시스템즈 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티아이 그룹 오토모티브 시스템즈 엘엘씨 filed Critical 티아이 그룹 오토모티브 시스템즈 엘엘씨
Publication of KR20130004151A publication Critical patent/KR20130004151A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/077—Fuel tanks with means modifying or controlling distribution or motion of fuel, e.g. to prevent noise, surge, splash or fuel starvation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/0023—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm with a probe suspended by a wire or thread
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/0038—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm using buoyant probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/14—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measurement of pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/30—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats
    • G01F23/56—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by floats using elements rigidly fixed to, and rectilinearly moving with, the floats as transmission elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0379—By fluid pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems

Landscapes

  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Level Indicators Using A Float (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

적어도 일부 구현에서, 탱크 내의 유체의 레벨을 감지하기 위한 유체 레벨 센서는 유체가 압력하에서 그를 통해 흐르는 유체 튜브, 압력 펄스 인듀서, 유체 레벨 반응 부재 및 압력 센서를 포함한다. 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 튜브를 통과해 흐르는 유체의 적어도 일부가 상기 유체 펄스 인듀서를 인게이지하도록 상기 유체 튜브 내에 배치된다. 유체 레벨 반응 부재는 압력 펄스 인듀서 상에 탱크에서 유체 레벨의 함수로서 변하는 힘을 가하도록 상기 압력 펄스 인듀서와 동작 가능하게 연관된다. 그리고, 상기 압력 센서는 상기 튜브를 통과하여 흐르는 유체의 압력을 감지하고, 여기서 상기 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 레벨의 함수로서 상기 유체의 압력에서의 변화를 유도하고, 압력에서의 상기 변화가 상기 압력 센서에 의해 감지된다.

Description

유체 레벨 센서{FLUID LEVEL SENSOR}
본 개시물은 일반적으로 유체가 펌핑되는 용기 또는 탱크 내에서의 유체의 레벨을 감지하는 것에 관한 것이다.
유체는 용기 또는 탱크에 저장될 수 있다. 자동차와 같은 일부 유체 시스템은 차량의 엔진에 의해 사용하기 위한 것과 같은 탱크로부터 압력하에서 유체를 전달하는 펌프를 포함한다. 탱크에서의 유체의 레벨을 감지 또는 판정하고 탱크에서의 유체의 레벨의 표시를 제공하는 것이 공지되어있다.
본 발명에 따르면, 차량 연료 탱크 내에서의 유체의 레벨을 판정하기 위해 사용되는 유체 레벨 센서를 제공할 수 있다.
적어도 일부 구현에서, 탱크 내의 유체의 레벨을 감지하기 위한 유체 레벨 센서는 유체가 압력하에서 통과해서 흐르는 유체 튜브, 압력 펄스 인듀서(inducer), 유체 레벨 반응 부재 및 압력 센서를 포함한다. 상기 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 튜브를 통과해 흐르는 유체의 적어도 일부가 상기 유체 펄스 인듀서를 인게이지하도록(engage) 상기 유체 튜브 내에 배치된다. 유체 레벨 반응 부재는 압력 펄스 인듀서 상에 탱크에서 유체 레벨의 함수로서 변하는 힘을 가하도록 상기 압력 펄스 인듀서와 동작 가능하게 연관된다. 그리고, 상기 압력 센서는 상기 튜브를 통과하여 흐르는 유체의 압력을 감지하고, 여기서 상기 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 레벨의 함수로서의 상기 유체의 압력 변화를 유도하고, 압력에서의 상기 변화가 상기 압력 센서에 의해 감지된다.
유체 탱크 및 유체 레벨 감지 시스템은 유체가 저장되는 내부, 상기 유체 탱크로부터의 유체를 취하고 그 유체 펌프로부터의 압력 하에서 상기 유체를 배출하는 유체 펌프, 및 유체 펌프의 아래의 그리고 유체가 압력 하에서 통과해서 흐르는 유체 튜브를 구비하는 유체 탱크를 포함한다. 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 튜브를 통해 흐르는 유체의 적어도 일부가 상기 압력 펄스 인듀서를 인게이지하도록 상기 유체 튜브 내에 배치되고, 유체 레벨 반응 부재는 상기 압력 펄스 인듀서에 상기 탱크 내에서 유체 레벨의 함수로서 변하는 힘을 가하도록 상기 압력 펄스 인듀서와 동작가능하게 연관된다. 압력 센서는 상기 튜브를 통과하여 흐르는 유체의 압력을 감지하고, 여기서 상기 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 레벨의 함수로서의 상기 유체의 압력에서의 변화를 유도하고, 압력에서의 변화는 상기 압력 센서에 의해 감지된다.
유체 탱크 내에서의 유체의 레벨을 판정하는 방법은 압력하에서 상기 유체 탱크로부터 유체를 펌핑하는 단계, 상기 펌핑된 유체를 유체 튜브를 통해 보내는 단계, 상기 유체 튜브를 통과하여 흐르는 상기 유체 내에서 압력 펄스를 유도시키는 단계, 및 상기 압력 펄스의 주파수를 판정하는 단계를 포함한다. 상기 압력 펄스의 상기 주파수는 임의의 원하는 시간에 연료 탱크 내에서 상기 유체 레벨을 판정할 수 있도록 하는, 상기 유체 탱크 내에서의 상기 유체 레벨의 함수이다.
예시적인 실시예 및 최상의 모드의 하기의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 유체 탱크 내에서의 유체 레벨 센서를 도시하는 다이어그램이다.
도 2는 유체 탱크 및 유체 레벨 센서의 다이어그램이다.
도면에 대해 보다 상세히 참조하면, 도 1은 유체 레벨 센서(10)의 하나의 구현을 도시한다. 본 구현에서, 유체 레벨 센서(10)는 차량 연료 탱크(12) 내에서의 유체의 레벨을 판정하기 위해 사용된다. 물론, 유체 레벨 센서(10)는 다른 애플리케이션에서 연료가 아닌 유체에 대해 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 연료 탱크(12)는 종래 구성이 될 수 있고, 금속 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 유체 펌프(14)는 탱크(12)에 또는 그에 인접하여 배치될 수 있고, 그것은 엔진으로 전달하기 위해 연료가 압력 하에서 그를 통해 배출되는 배출부를 구비할 수 있다. 유체 펌프(14)의 배출부는 탱크(12) 내에서의 유체 튜브(16)를 통해 지향될 수 있고 유체 흐름의 압력은 본문에 기술된 바와 같은 압력 센서(18)에 의해 검출, 감지 또는 판정될 수 있다.
유체 튜브(16)는 주입부(20)와 배출부(22)를 구비하고, 그것은 탱크(12) 내에 있는 유체에서 사용하기에 적합한 금속(바람직하게는 비자성) 또는 플라스틱 재료로 형성된 전체적으로 원통형의 공동(hollow) 튜브가 될 수 있다. 도시된 구현에서, 유체 튜브(16)는 유체가 중력의 힘에 반하여 그리고 그에 대향하여 흐르도록 자신의 배출부(22) 보다 낮게 배치된 자신의 주입부(20)로 수직으로 뻗어있다. 스톱 표면 또는 시트(seat)(24)는 튜브(16) 내에 위치될 수 있다.
압력 펄스 인듀서(26)는 유체 튜브(16) 내에 위치될 수 있고, 시트(24)에 면하는 전면 표면(28)을 포함하고, 적어도 유체가 유체 튜브(16)를 통해 흐르지 않을 때 시트에 인게이지할 수 있다(engage). 압력 펄스 인듀서(26)는 유체 튜브(16)를 통해 흐르는 유체의 힘 하에서 시트(24)로부터 멀어지도록 이동할 수 있다. 하나 이상의 개구(30)는 유체가 유체 튜브(16)를 통과해서 흐를때 유체의 적어도 일부가 압력 펄스 인듀서(26)를 통과해 흐를 수 있도록 압력 펄스 인듀서(26)의 전면 표면(28)을 통과해 형성될 수 있다. 그러나, 전면 표면(28)은 또한 유체의 모두가 압력 펄스 인듀서(26)의 주변을 흐르고 그를 통과하지 않도록 하기 위해 솔리드 또는 구멍이 없는 형태가 될 수 있다. 원하는 경우, 유체의 일부가 압력 펄스 인듀서(26)의 주변으로 용이하게 흐르도록 갭(32)이 압력 펄스 인듀서(26)의 주변과 유체 튜브(16)의 내부 표면(34) 사이에 제공될 수 있다. 압력 펄스 인듀서(26)는 스프링(36)과 같은 바이어싱 부재에 의해 시트를 향해 산출가능하게(yieldably) 바이어싱될 수 있다. 압력 펄스 인듀서(26)는 압력 펄스 인듀서(26)에 반하여 바이어싱 부재(36)를 유지하는 것을 돕도록 직립한 립 또는 측벽(38)과 같은 유지 피처를 가질 수 있다. 유지 피처는 또한 클립, 타이, 접착제 등이 될 수 있다.
바이어싱 부재는 유체 튜브(16)내에 수용된 코일 스프링일 수 있다. 스프링(36)의 하나의 단부(40)가 압력 펄스 인듀서(26) 상에 맞대고 기능할 수 있고, 다른 단부는 압력 펄스 인듀서로부터의 하류부분에 공간을 두고 배치될 수 있다. 적어도 하나의 구현에서, 스프링(26)의 스프링 레이트는 비선형이거나 일정하지 않다. 이러한 구현에서, 스프링(36)의 길이 변화(예를 들면, 스프링의 신장 또는 압축에 의한)는 스프링이 비선형 형태로 압력 펄스 인듀서(26)로 제공하는 힘을 변화시킨다.
유체 반응 부재(46)는 탱크(12)에서의 유체와 접촉하도록, 유체 튜브(16)의 외부에 배치될 수 있다. 유체 반응 부재는 유체에서 부력이 있는 플로트(float)(46)가 될 수 있다. 플로트(46)는 유체 튜브(16)와 결합되어 플로트가 사용시 유체 튜브에 인접하여 유지하도록 한다. 하나의 구현에서, 플로트(46)는, 플로트가 유체 튜브의 일부 또는 모두를 둘러싸도록 유체 튜브가 그를 통해 뻗어있는 통로(48)를 구비할 수 있다. 이러한 방식으로, 플로트(46)는 탱크(12)에서 유체의 레벨이 변할 때 유체 튜브(16)에 대해 상하로 이동한다. 플로트(46)는 제 1 자석이 플로트에 대해 이동하도록 제 1 자석(50)을 운반할 수 있다.
제 1 자석(50)은 유체 튜브가 제 1 자석의 자기장 내에 있을 수 있도록 유체 튜브(16)에 인접하여 수용될 수 있다. 적어도 하나의 구현에서, 제 1 자석(50)은 환상형이고 유체 튜브(16)의 일부를 둘러쌀 수 있다. 물론, 제 1 자석(50)은 다른 형상 및 형태로 제공될 수 있고, 원할 때 하나 이상의 자석이 사용될 수 있다.
제 2 자석(52)은 유체 튜브(16) 내에 배치되고 스프링(36)의 제 2 단부(42)와 연관하여 동작가능할 수 있다. 제 2 자석(52)은 유체 튜브(16)를 통해 제 1 자석(50)에 자기적으로 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 플로트(46)와 제 1 자석(50)의 움직임은 제 1 자석(50)과 제 2 자석(52) 사이의 자기적 커플링에 기인하여 제 2 자석(52)과 스프링(36)의 제 2 단부의 움직임을 가져온다. 따라서, 탱크(12) 내에서의 유체 레벨에서의 변화는 스프링(36)의 길이에서의 변화, 그리고 그에 따른 스프링(36)이 압력 펄스 인듀서(26)로 제공하는 힘에서의 변화를 가져올 수 있다.
유체가 유체 튜브(16)를 통해 흐를 때, 유체는 압력 펄스 인듀서(26) 주위를 및/또는 그를 통과해 흐른다. 압력 펄스 인듀서(26)의 중량과 스프링(36)의 힘은 유체 튜브에서 유체를 반대로 향하게 한다(oppose). 압력 펄스 인듀서(26)는 유체 흐름에 의해 시트(24)로부터 이격하여 배치되어 스프링(36)에 의해 다시 시트를 향해 배치될 수 있고, 그의 힘은 압력 펄스 인듀서(26)가 시트(24)로부터 이격하여 이동될 때 증가한다. 이러한 방식으로, 압력 펄스 인듀서(26)는 평형에 도달하고 안정적인 상태를 유지하는 것이 아니라 유체 튜브(16) 내에서 흔들리거나 진동할 수 있다. 이러한 압력 펄스 인듀서(26)의 움직임은 유체 튜브(16)에서 흐르는 유체의 압력에서의 압력 펄스 또는 순간 변화를 일으키거나 또는 그것들을 유도할 수 있다. 이러한 펄스 또는 압력 변화는 압력 펄스 인듀서(26)의 하류에 배치된 압력 센서(18)에 의해 감지될 수 있다. 압력 센서(18)는, 자동차 차량에서의 연료 레일 상 또는 그에 인접한 것과 같은 적어도 특정한 차량 애플리케이션에서 존재할 수 있는 것과 같은, 기존 유체 압력 센서가 될수 있다. 압력 센서(18)는 또한 원한다면 유체 레벨 센서(10)로 사용하기 위해서만 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 탱크(12)에서의 유체의 레벨이 변할 때, 플로트(46)와 제 1 자석(50)은 이동하고, 스프링(36)이 압력 펄스 인듀서(26) 상에 제공하는 힘을 변화시키는 제 2 자석(52)과 스프링(36)의 제 2 단부(42) 또한 이동한다. 압력 펄스 인듀서의 질량(상수임)에 추가하여, 임의의 주어진 시간에 압력 펄스 인듀서(26) 상에 작용하는 스프링의 강건함(stiffness)은 유체 튜브(16)에서 흐르는 유체에 의해 그에 작용될 때 압력 펄스 인듀서가 진동할 주파수를 판정한다. 따라서, 탱크(12)에서의 유체 레벨은 변화하고, 압력 펄스 인듀서(26)상에 작용하는 스프링의 강건함은 변하고, 압력 펄스 인듀서의 진동 주파수는 변하여, 따라서, 유체 튜브(16) 내의 압력 펄스의 주파수는 변할 것이다. 유체 압력 맥동(pulsation)의 주파수는 압력 센서(18)에 의해 감지되고, 임의의 원하는 시간에 탱크 내의 유체 레벨의 표시를 제공하도록 탱크(120 내에서의 유체 레벨에 상호연관될 수 있다. 임의의 주어진 유체 레벨에서의 압력 펄스의 주파수는 시스템에서의 공지된 변수의 함수로서 연산될 수 있거나(예를 들면, 유압, 압력 펄스 인듀서 질량, 스프링 레이트), 또는 그것은 실증적으로 판정되거나, 두가지 모두가 해당될 수 있다. 압력 센서(18)는 압력 센서(18)에 의해 감지된 압력 펄스의 함수로서 유체 탱크(12)에서의 유체 레벨을 나타내는 신호 또는 기타 출력을 제공하는 마이크로컨트롤러를 포함하거나 또는 그와 통신할 수 있다.
유체 레벨 센서(58)의 또다른 구현에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 레벨 반응 부재는 수중 가동(submersible) 부재(60)(탱크 내의 유체에 적어도 현저하게 담궈질 수 있는 것)이거나 또는 하기 중 어느 하나인 기타 부재가 될 수 있다: 1) 탱크(12) 내의 유체에서 현저하게 부력이 있지 않거나, 또는 2) 시스템을 동작시키기에 충분한 질량을 가지고, 탱크 내의 유체 레벨이 상승할 때 그것이 유체에 담궈지는것이 증가하도록 자신의 움직임을 한정하는 것에 의한 것과 같이 담궈질 수 있다(부력이 있을 지라도). 수중 가동 부재(60)는 또한 유체 튜브(16)를 둘러싸거나 또는 그렇지 않으면 그에 인접하여 위치될 수 있다. 수중 가동 부재(60)는 유체 튜브(16)에 대해 이동할 수 있다. 일부 구현에서, 유체 튜브(16)에 대한 수중 가동 부재(60)의 움직임은 최소이거나 일정할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 수중 가동 부재(60)는 전체적으로 원통형이고, 탱크(12)의 내부 높이와 거의 동일한 높이를 가진다. 이러한 방식으로, 수중 가동 부재(60)는 유체 탱크(12)가 완전히 또는 거의 완전히 찰 때까지 완전히 담궈지지 않는다. 그리고, 수중 가동 부재(60)는 유체 탱크(12)가 비워지거나 또는 거의 비워질때 조차 여전히 유체 내에 있다.
수중 가동 부재(60)는 유체 튜브(16)로 자기장을 제공하는 제 1 자석(62)을 운송할 수 있다. 제 1 자석(62)은 유체 레벨 센서(10)의 제 1 자석(50)과 동일할 수 있고, 상술한 대안 또는 선택적인 형태 모두를 포함할 수 있다.
압력 펄스 인듀서(26)는 종래 실시예의 압력 펄스 인듀서와 유사하게 형성될 수 있고, 튜브(16)를 흐르는 유체는 압력 펄스 인듀서 주위를 및/또는 그를 통과해서 흐를 수 있다. 본 구현에서, 제 2 자석(64)과 압력 펄스 인듀서(26) 사이의 임의의 바이어싱 부재없이, 제 2 자석(64)이 압력 펄스 인듀서(26)에 결합되거나 또는 그에 의해 운송될 수 있다. 제 2 자석(64)은 제 1 자석(62)에 자기적으로 결합되어, 수중 가동 부재(60)를 압력 펄스 인듀서(26)로 결합시킬 수 있다. 압력 펄스 인듀서(26)는 대신에 개별, 제 2 자석(64)이 필요없게 될 수 있도록 하기위해 자석이 될 수 있다. 이러한 형태에서, 압력 펄스 인듀서(26)는 또한 제 2 자석(64)이 될 수 있고, 제 1 자석(62)에 직접 자기적으로 결합될 것이다.
유체 탱크(12)에서의 유체 레벨이 변화할 때, 유체에 담궈진 수중 가동 부재(60)의 크기는 변하고 수중 가동 부재(60)의 유효 질량이 변한다. 수중 가동 부재(60)의 질량은 제 1 및 제 2 자석(62, 64)의 자기적 커플링에 의해 압력 펄스 인듀서(26) 상에 작용한다. 따라서, 유체 튜브(16)에서 흐르는 유체에 의해 제공되는 압력 펄스 인듀서(26) 상의 힘은 압력 펄스 인듀서(26) 상에 힘을 제공하는 수중 가동 부재(60) 상의 중력에 의해 반대가 된다. 압력 펄스 인듀서(26)가 시트(24)로부터 이격하여 배치될 때, 수중 가동 부재(60)는 들어올려지고, 수중 가동 부재(60)의 유효 질량은 더 적은 수중 가동 부재(60)가 담궈질수록 증가하고, 이는 압력 펄스 인듀서(26)로 하여금 시트(24)를 향해 이동하도록 하고, 여기서 수중 가동 부재(60)의 유효 질량은 더 많은 수중 가동 부재(60)가 다시 담궈질 수록 감소한다. 이는 유체가 유체 튜브(16) 내에서 흐르는 동안 계속해서 반복할 수 있다. 압력 펄스 인듀서(26)의 이동 또는 진동의 주파수는 탱크(12)에서의 유체 레벨이 변할 때 변할 수 있다. 이는 원할 때 연산 또는 실증적으로 판정될 수 있고, 그것은 도 1에 관해 논의된 실시예에서처럼 유체 탱크(12)내의 유체의 레벨의 표시를 제공하도록 압력 센서(18)에 의해 감지될 수 있다. 자기 커플링은 스프링과 같이 작용하는, 시스템에서의 특정한 크기의 가요성을 제공할 수 있다. 이의 하나의 예시는 다른 것에 대한 하나의 자석의 위치가 변한다면/변할때 자기장 강도가 변할 수 있다는 것이다.
따라서, 유체 레벨 센서(10, 58)는, 압력 펄스가 탱크(12)에서의 유체의 레벨의 함수로서 변하는 주파수에 있는, 유체의 흐름 내에서 압력 펄스를 제공하는 압력 펄스 인듀서(26)를 이용할 수 있다. 일반적으로 자동차 연료와 같이 적어도 특정한 유체에서의 부식을 방지하기에 어렵거나 고비용인 저항 경로를 따르는 와이퍼의 움직임에 따르는, 센서 엘리먼트에 기초한 저항은 요구되지 않는다. 적어도 하나의 특정한 구현에서, 압력 펄스 인듀서(26)는 탱크(12) 내에서 전기 회로, 또는 탱크에서의 와이퍼/팔로워 또는 저항 경로/트레이스와 같은 임의의 전기 컴포넌트를 필요로하지 않는다. 또한, 압력 펄스 인듀서는 유체 튜브를 통과하는 액체의 유속에 독립적으로 기능할 수 있다.
본문에 개시된 발명의 형태는 현재 바람직한 실시예를 구성하지만, 다수의 다른 것들이 가능하다. 본문에서는 본 발명의 모든 가능한 등가물의 형태 또는 본 발명의 파생물을 언급하는 것을 의도하지는 않는다. 본문에 사용된 용어는 한정이 아니라 단순히 설명이며, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해된다.

Claims (10)

  1. 탱크내의 유체 레벨을 감지하는 유체 레벨 센서로서,
    유체가 압력하에서 통과해서 흐르는 유체 튜브;
    상기 유체 튜브를 통과해서 흐르는 유체의 적어도 일부가 압력 펄스 인듀서를 인게이지하도록(engage) 상기 유체 튜브 내에 배치된 압력 펄스 인듀서;
    상기 압력 펄스 인듀서에, 상기 탱크내의 유체 레벨의 함수로서 변하는 힘을 제공하도록 상기 압력 펄스 인듀서에 동작가능하게 연관된 유체 레벨 반응 부재; 및
    상기 튜브를 통과해서 흐르는 유체의 압력을 감지하는 압력 센서로서, 상기 압력 펄스 인듀서는 유체 레벨의 함수로서의 상기 유체의 압력 변화를 유도하고, 상기 압력 변화는 상기 압력 센서에 의해 감지되는, 압력 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 펄스 인듀서 상에 작용하는 상기 유체의 힘에 반하여 상기 압력 펄스 인듀서를 산출가능하게(yieldably) 바이어싱하는 바이어싱 부재를 더 포함하고, 상기 유체 레벨 반응 부재는 상기 바이어싱 부재가 상기 탱크 내의 유체 레벨의 함수로서 상기 압력 펄스 인듀서에 제공하는 힘을 변화시키도록 상기 바이어싱 부재에 작용하는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 바이어싱 부재는 스프링이고, 상기 스프링의 일 단부는 상기 압력 펄스 인듀서를 인게이지하고, 상기 유체 레벨 반응 부재는 상기 유체에서 부력이 있는 플로트(float)를 포함하고, 제 1 자석은 상기 플로트와 이동하기 위해 상기 플로트에 의해 운반되고, 상기 제 1 자석에 자기적으로 결합된 제 2 자석은 상기 압력 펄스 인듀서에 대향하는 스프링의 단부에서 상기 스프링에 의해 운반되고, 상기 유체 레벨이 변할때, 상기 플로트와 상기 제 1 자석의 위치는 탱크에서의 유체 레벨의 함수로서 상기 압력 펄스 인듀서에 상기 바이어싱 부재가 제공하는 힘을 변경시키는 상기 제 2 자석의 위치를 또한 변경시키도록 변하는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 스프링의 스프링 레이트는 일정하지 않은 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 압력 펄스 인듀서는 적어도 하나의 개구를 포함하고, 상기 개구를 통해 상기 유체가 흐를수 있는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 레벨 반응 부재는 상기 탱크 내의 유체에 의해 작용되는 수중 가동(submersible) 부재이고, 제 1 자석은 상기 수중 가동 부재에 의해 운반되고, 제 2 자석은 상기 압력 펄스 인듀서에 의해 운반되고 상기 유체 튜브를 통해 상기 제 1 자석에 자기적으로 결합되며, 상기 유체내에 담궈진(submerged) 상기 수중 가동 부재의 부분이 많아질수록 상기 제 1 자석 및 제 2 자석에 의해 상기 압력 펄스 인듀서 상에 작용하는 유효 질량은 더 작아지고, 그에 따라, 더 많은 유효 질량이 상기 제 1 자석 및 제 2 자석에 의해 상기 압력 펄스 인듀서에 작용하도록 하는, 더 적은 상기 수중 가동 부재가 유체에 담궈질 때에 상기 유체 튜브를 통과해 흐르는 상기 유체에 의해 상기 압력 펄스 인듀서가 보다 용이하게 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 유체 튜브에 대한 상기 수중 가동 부재의 움직임은 상기 수중 가동 부재의 일부가 항상 상기 탱크의 유체 내에 담궈지도록 구속되는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 센서.
  8. 유체 탱크 내에서의 유체의 레벨을 판정하는 방법으로서:
    압력하에서 상기 유체 탱크로부터 유체를 펌핑하는 단계;
    상기 펌핑된 유체를 유체 튜브를 통해 보내는 단계;
    상기 유체 튜브를 통과하여 흐르는 상기 유체 내에서 압력 펄스를 유도시키는 단계; 및
    상기 압력 펄스의 주파수를 판정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 압력 펄스의 상기 주파수는 상기 유체 탱크 내에서의 상기 유체 레벨의 함수인 것을 특징으로 하는 유체 레벨 판정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 압력 펄스는 상기 유체 튜브 내에 적어도 부분적으로 배치된 압력 펄스 인듀서에 반해서 상기 펌핑된 유체를 지향시킴으로써 유도되는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 판정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 압력 펄스 인듀서는 상기 유체 튜브 내에서 이동가능하고, 상기 압력 펄스 인듀서의 움직임은 상기 압력 펄스 인듀서에 동작가능하게 결합된 유체 레벨 반응 부재에 의해 구속되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 유체 레벨 판정 방법.
KR20120070780A 2011-06-30 2012-06-29 유체 레벨 센서 KR20130004151A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161503308P 2011-06-30 2011-06-30
US61/503,308 2011-06-30
US13/528,430 2012-06-20
US13/528,430 US20130000741A1 (en) 2011-06-30 2012-06-20 Fluid level sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130004151A true KR20130004151A (ko) 2013-01-09

Family

ID=47389354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120070780A KR20130004151A (ko) 2011-06-30 2012-06-29 유체 레벨 센서

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130000741A1 (ko)
EP (1) EP2557402A3 (ko)
JP (1) JP2013015521A (ko)
KR (1) KR20130004151A (ko)
CN (1) CN102853877A (ko)
BR (1) BR102012016368A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180080250A (ko) * 2015-11-30 2018-07-11 본스인코오포레이티드 플로트를 통한 유체 특성 검출
CN111827412A (zh) * 2020-08-24 2020-10-27 嘉兴奥锶特光电科技有限公司 一种采用光电技术的城市高层楼房自动储水机构

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9752486B2 (en) 2013-05-07 2017-09-05 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Reductant sensor system
US9546894B2 (en) * 2014-03-26 2017-01-17 Ford Global Technologies, Llc System and methods for fuel level inference
US10405534B2 (en) 2014-12-02 2019-09-10 Cnh Industrial America Llc System and method for electronic fluid measurement
CN104477025B (zh) * 2014-12-10 2017-07-04 亚普汽车部件股份有限公司 一种分离式油泵装置及其固定方法
CN104555170A (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 洛阳能源密封件有限公司 一种储液罐的防溢顶警示装置
WO2018022037A1 (en) * 2016-07-27 2018-02-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Vertical interface for fluid supply cartridge having digital fluid level sensor
US10300869B1 (en) * 2017-11-30 2019-05-28 Ford Global Technologies, Llc Washer fluid tank with magnetically responsive sensors
US11567037B2 (en) * 2020-12-14 2023-01-31 Honeywell International Inc. Sensors, methods, and computer program products for fluid flow determinations

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2620661A (en) * 1947-09-22 1952-12-09 Lorne E Roux Magnetic gauge
US2999509A (en) * 1956-12-12 1961-09-12 Hankison Corp Device for automatically valving liquid
AT233341B (de) * 1961-09-04 1964-05-11 Kromschroeder Ag G Ventil
GB1421253A (en) * 1973-05-21 1976-01-14 Bestobell Mobrey Ltd Float operated signalling device
GB2164151B (en) * 1984-09-07 1988-12-21 James Gerald Lacy Measuring apparatus
IL89272A (en) * 1988-02-29 1991-09-16 Dedalos Costa Kypris Automatic irrigation regulator controlled by water evaporation
US5125801A (en) * 1990-02-02 1992-06-30 Isco, Inc. Pumping system
US7454969B2 (en) * 2005-05-31 2008-11-25 Veeder-Root Company Fuel density measuring device, system, and method using magnetostrictive probe bouyancy
WO2007018513A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-15 William James Van Ee Liquid level sensing system with liquid identification capability
CN100520659C (zh) * 2007-09-07 2009-07-29 清华大学 用于气动式脉冲液体射流泵的液位控制测量系统和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180080250A (ko) * 2015-11-30 2018-07-11 본스인코오포레이티드 플로트를 통한 유체 특성 검출
CN111827412A (zh) * 2020-08-24 2020-10-27 嘉兴奥锶特光电科技有限公司 一种采用光电技术的城市高层楼房自动储水机构
CN111827412B (zh) * 2020-08-24 2021-08-06 嘉兴奥锶特光电科技有限公司 一种采用光电技术的城市高层楼房自动储水机构

Also Published As

Publication number Publication date
BR102012016368A2 (pt) 2013-10-29
EP2557402A3 (en) 2014-04-09
JP2013015521A (ja) 2013-01-24
US20130000741A1 (en) 2013-01-03
CN102853877A (zh) 2013-01-02
EP2557402A2 (en) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130004151A (ko) 유체 레벨 센서
US5762047A (en) Fuel supplying apparatus
EP2543623B1 (en) Container system for holding viscous fluids
WO2006122016A1 (en) A method and apparatus for fluid density sensing
EP2230521A3 (en) Fluid dispense and liquid surface verification system and method
US20110000297A1 (en) Fluid tank and fluid level sender with external signaling feature
JP2004077484A (ja) 液体供給システム
RU2013107753A (ru) Насосная система с магнитным материалом
US20070272025A1 (en) Fuel tank module control system
US10139014B2 (en) Device for controlling the filling of a pipe as it is being laid in a stretch of water, and associated assembly and method
KR20160024190A (ko) 연료 유량검출장치
WO2015019128A1 (en) Device for aiding the detection of low fluid low rates
EP1859167A1 (en) Method and apparatus for transporting fluid in a conduit
US7213456B2 (en) Device for measuring the level of a fluid in a fuel tank of a motor vehicle
JP6008589B2 (ja) 給油装置
JP5737160B2 (ja) 燃料タンク構造
JP2006047185A (ja) タンク内液体の漏れ検知装置
US20120096939A1 (en) Level Sensor And Reservoir For Housing Liquid
US20090085757A1 (en) Fluid level warning system for vehicle
US12083878B2 (en) Fuel tank floating suction line with level indicator
US20230311644A1 (en) Fuel Tank Floating Suction Line with Level Indicator
JP7134829B2 (ja) 液面検出装置の取付構造
EP0886129B1 (en) A method and means for detecting the level of a liquid
RU62973U1 (ru) Устройство для дозирования химических реагентов в скважину
JP2003227462A (ja) 電磁ポンプ及びその電磁ポンプを使用した燃料供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid