用于確定填充水平的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于確定填充水平的裝置。一種用于確定容器的填充水平的裝置，它包括：阻尼杯；測量區(qū)段，其在阻尼杯內(nèi)部豎直地延伸，并且測量區(qū)段具有布置在其下端部區(qū)域處的超聲轉(zhuǎn)換器；以及至少一個前室，其中，平穩(wěn)結(jié)構(gòu)布置在至少一個前室的至少一部分中，目標是盡可能多地實現(xiàn)液體脫氣。為此，前室的包括平穩(wěn)結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計成在較大的區(qū)域上方朝頂部開放，并且經(jīng)由泄放通道與裝置的上部區(qū)域中的泄放口連接。
【專利說明】用于確定填充水平的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定容器的填充水平的裝置，它包括:阻尼杯(damping cup);測量區(qū)段，其在阻尼杯內(nèi)部豎直地延伸，并且測量區(qū)段具有布置在其下端部區(qū)域處的超聲轉(zhuǎn)換器；以及至少一個前室(antechamber),其中，平穩(wěn)結(jié)構(gòu)布置在至少一個前室的至少一部分中。

【背景技術(shù)】
[0002]例如從DE 10 2010 011 492 Al 和 DE 10 2008 027 969 Al 中了解到此類裝置。
通常使用超聲傳感器來檢查發(fā)動機中的油位。這些發(fā)射聲波在諸如空氣和油的兩種介質(zhì)(其中，代替油，還可測量其它液體)之間的邊界表面處反射，并且再次被超聲傳感器接收?？筛鶕?jù)記錄的聲波的行進時間來確定包括裝置的容器中的填充水平。但當特別是機動車輛中的發(fā)動機正在運行時，確定油的填充水平是非常困難的(如果可行的話)，因為油處于泡沫狀態(tài)，而且聲波從油中的氣泡反射。
[0003]為了能夠估計讀數(shù)，在介質(zhì)(即，在氣體和油之間)之間需要明確的邊界表面。所謂的阻尼杯對此目的是有用的。在這些阻尼杯(具有布置在其中的超聲轉(zhuǎn)換器的測量區(qū)段)內(nèi)，待測液體平穩(wěn)，并且與待測的油或其它液體的連接僅經(jīng)由阻尼杯中的小開口。僅少量氣泡通過這個小開口(其鏈接阻尼杯與容器)進入到阻尼杯中。阻尼杯中的填充水平對應(yīng)于阻尼杯外部的填充水平。之前已經(jīng)經(jīng)過平穩(wěn)結(jié)構(gòu)(在該處已經(jīng)在較大程度上被脫氣)的油接收在布置于容器中的液體和實際測量區(qū)段之間的前室中。因此在填充水平有較大改變時，無氣泡的油可從前室流到測量區(qū)段中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明基于對提出開始提到的那類裝置的需要，該裝置仍然允許在較大程度上使對其填充水平進行測量的液體脫氣。這個需要的解決辦法可由具有專利權(quán)利要求1的特征的裝置實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述本發(fā)明的另外的有利發(fā)展。
[0005]一種用于確定容器中的填充水平的裝置包括:阻尼杯；測量區(qū)段，其在阻尼杯內(nèi)豎直地延伸，測量區(qū)段具有布置在其下端部區(qū)域處的超聲轉(zhuǎn)換器；以及至少一個前室，其中，平穩(wěn)結(jié)構(gòu)布置在至少一個前室的至少一部分中，根據(jù)本發(fā)明提供下者:前室的包括平穩(wěn)結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計成在較大的區(qū)域上朝頂部開放，并且經(jīng)由泄放通道與裝置的上部區(qū)域中的泄放口連接。這允許平穩(wěn)結(jié)構(gòu)完全沿向上方向泄放。較大面積的泄放表示在其頂部處，平穩(wěn)結(jié)構(gòu)開放超過50%，而且在整個此區(qū)域中出現(xiàn)的任何氣泡都可沿向上方向泄漏。由于平穩(wěn)結(jié)構(gòu)中的填充壓力升高，所以更輕的氣泡可均勻地向上升高且泄漏。平穩(wěn)結(jié)構(gòu)要理解為使前室中的流的速度減慢的幾何結(jié)構(gòu)。存在特別地限定具有多個迂回的曲徑形流路徑的幾何結(jié)構(gòu)。這些迂回優(yōu)選為前室本身的最多1/3,優(yōu)選最多1/5。
[0006]優(yōu)選地，前室的包括平穩(wěn)結(jié)構(gòu)的部分完全朝頂部開放。因此前室的這個部分包括基本豎直地對齊的結(jié)構(gòu)。這些一方面是轉(zhuǎn)折點，另一方面是布置在前室的這個部分中的結(jié)構(gòu)，其布置成使得優(yōu)選針對容器中的液體來限定曲徑形流路徑。因此優(yōu)選僅水平地對齊的結(jié)構(gòu)是底板區(qū)域。在優(yōu)選設(shè)計中，因此前室的這個部分“沒有頂板”，即，完全朝頂部開放。
[0007]優(yōu)選地,前室構(gòu)造成使得它包括第一前室和第二前室。第一前室包括入口開口和平穩(wěn)結(jié)構(gòu)。第二前室與第一前室和測量區(qū)段連接。因此第二前室布置在第一前室和測量區(qū)段之間，并且用來接收脫氣液體，然后脫氣液體按要求排到測量區(qū)段中。
[0008]在本發(fā)明的優(yōu)選設(shè)計中，第一前室環(huán)狀地包圍測量區(qū)段。入口開口在一側(cè)上，并且出口開口在相對側(cè)上。這個出口開口優(yōu)選朝向第二前室。但是，原則上，構(gòu)建僅包括這里描述的第一前室的裝置是可行的。在這種情況下，出口開口將直接通往測量區(qū)段的下部區(qū)域。在這個范圍，以對稱方式構(gòu)建第一前室，并且入口開口和出口開口彼此完全相對。因此液體沒有優(yōu)選方向。這意味著流經(jīng)過第一前室的整個容積。平穩(wěn)結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括星形內(nèi)部區(qū)域，以及從外部到達星形內(nèi)部區(qū)域的自由區(qū)域中的凸起。這共同導(dǎo)致曲徑狀結(jié)構(gòu)。液體在流到圓形橫截面表面的中心中和再次沿周向方向向外流動之間交替。星形內(nèi)部區(qū)域優(yōu)選包括向外突出的五至十個之間的指狀結(jié)構(gòu)，以及突出到它們之間的空間中的相應(yīng)的凸起。優(yōu)選地，出口開口布置在兩個向外突出的指部之間的區(qū)域中。在這個區(qū)域中，沒有從外部突出的凸起。優(yōu)選地，星形內(nèi)部區(qū)域包括奇數(shù)個向外突出的指部，其中，入口開口正好朝向這些指部中的一個。在相對側(cè)上，出口開口布置在兩個指部之間。
[0009]優(yōu)選地，泄放通道環(huán)狀地包圍第一前室上方的測量區(qū)段。優(yōu)選地，在整個長度上在測量區(qū)段周圍提供外壁，其在優(yōu)選地表示不到一半高度的下部部分中，接收具有平穩(wěn)結(jié)構(gòu)的第一前室，且在優(yōu)選地表示超過測量區(qū)段的一半高度的上部部分中，包圍橫截面為環(huán)形的泄放通道。在橫截面中，根據(jù)本發(fā)明的裝置在上部部分中因而優(yōu)選以雙壁管的方式設(shè)計而成，其中，測量區(qū)段布置在內(nèi)部管中，并且在兩個壁之間形成泄放通道。
[0010]在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中-也是自主的有創(chuàng)造性的特性，且沒有關(guān)于頂部開放的平穩(wěn)結(jié)構(gòu)的在上面描述的發(fā)明也可使用-阻尼杯的測量區(qū)段的上端部區(qū)域以特定的方式設(shè)計而成。測量區(qū)段的壁的上部末端優(yōu)選比環(huán)形屏蔽部的從頂部向下延伸的下部末端更高，下部末端使測量區(qū)段的壁與泄放口分開，但它本身也是有創(chuàng)造性的。因此，從外部進入泄放口的任何泡沫剛最初被從頂部向下延伸的環(huán)形屏蔽部向外部偏轉(zhuǎn)，并且不會滲透到更高的末端的測量區(qū)段中。
[0011 ] 在其上部區(qū)域中，裝置優(yōu)選包括可拆帽，可拆帽包括泄放口。這個帽布置在測量區(qū)段上，測量區(qū)段一直延伸到帽中。優(yōu)選地，測量區(qū)段設(shè)計成在上部區(qū)域中(即，在帽內(nèi))變窄。
[0012]在本發(fā)明的另一個優(yōu)選設(shè)計中，泄放口直接與泄放通道連接。設(shè)法進入泄放口中的任何油泡沫可直接向下移動，并且從那里進入泄放通道中，這是因為上面描述的設(shè)計非常大，從而用作接收可能進入的任何泡沫的儲存器，且從而防止泡沫進入測量區(qū)段。另外，在泄放口下方存在接收空間，接收空間包圍測量杯的壁。特別是在帽的區(qū)域中存在接收空間。
[0013]在本發(fā)明的另一個優(yōu)選設(shè)計中，測量區(qū)段在其根部的形狀像截頭圓錐。這是氣泡不會在測量區(qū)段的根部的區(qū)域中、也不會在測量區(qū)段和前室之間的過渡部處聚積或粘結(jié)的原因。由于截頭圓錐設(shè)計的原因，在朝頂部漸縮的地方形成平面，并且氣泡朝頂部流走，然后沿通過測量區(qū)段的那個方向除氣。因而避免氣穴的形成。
[0014]此外，本發(fā)明涉及發(fā)動機，特別是機動車輛發(fā)動機，而且還涉及機動車輛，它們的特征分別在于它們包括上面描述的裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在將以圖中顯示的優(yōu)選實施例的方式詳細地闡明本發(fā)明，在圖中示意性地顯示以下細節(jié):
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的主要結(jié)構(gòu)；
圖2顯示阻尼杯的透視圖；
圖3以截面顯示阻尼杯的側(cè)視圖；
圖4以截面顯示在第一前室的區(qū)域中的阻尼杯的俯視圖；以及圖5以截面顯示具有帽的阻尼杯的上部區(qū)域的側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0016]圖1表示根據(jù)本發(fā)明的裝置I的元件的主要視圖。根據(jù)本發(fā)明的裝置I布置在容器2中，以測量這個容器2中的液體的填充水平3。裝置I包括前室5，前室5在這里由第一前室6和第二前室7組成。超聲轉(zhuǎn)換器7布置在前室5中，這里布置在第二前室7中，并且這個轉(zhuǎn)換器布置在豎直地向上延伸的測量區(qū)段4下方，并且沿向上方向發(fā)射超聲波，超聲波在由液體和氣體之間的填充水平3形成的邊界表面處反射。數(shù)字9表示阻尼杯，阻尼杯在這里表示裝置I的必要部分。阻尼杯9具有裝配到其上的帽10，帽10使阻尼杯9在頂部處閉合，并且包括泄放口 12。
[0017]在圖2中，在透視圖中顯示阻尼杯9。在這里未顯示第二前室7，但顯示了帽10。在阻尼杯9的下部區(qū)域中，第一前室6可看作加寬區(qū)域。這延伸了阻尼杯9的高度的大約三分之一。在上面的三分之二中，阻尼杯9漸縮，而且在這個區(qū)域中，在外壁11下面，提供泄放通道15，它使第一前室6與泄放口 12連接。在帽10上可認出傾斜定位的隔膜13，隔膜13可被超聲輻射穿過，從而允許也在阻尼杯上方測量填充水平。在阻尼杯9的下部區(qū)域中可認出入口開口 14，液體、特別是油可通過入口開口 14從容器進入到阻尼杯9中。
[0018]圖3以橫截面顯示阻尼杯9。阻尼杯9包括基板23，基板23具有居中的通道17，通道17在第二前室7 (此處未顯示)和測量區(qū)段4之間形成連接。由超聲轉(zhuǎn)換器8產(chǎn)生的超聲波通過這個通道17進入測量區(qū)段4。定位在基板23上的外壁11形成阻尼杯的外部，并且在其下部區(qū)域中包括入口開口 14。入口開口 14通往第一前室6的其中形成平穩(wěn)結(jié)構(gòu)的區(qū)域中。這在此處由水平線指示。在第一前室6的平穩(wěn)結(jié)構(gòu)30中，提供出口開口 16，出口開口 16形成在第一前室6和第二前室7之間的連接，其布置在基板23下面，并且在此未顯示。測量區(qū)段4從定形成截頭圓錐18那樣的底部升高，底部開始為傾斜側(cè)緣，改變以變成測量區(qū)段4。截頭圓錐形狀防止氣泡留在這里，從而確保裝置I持續(xù)運行。截頭圓錐18僅在一個地方中斷，即，它包括在出口開口 16向下經(jīng)過截頭圓錐18到達第二前室的點處的凹陷。包括平穩(wěn)結(jié)構(gòu)30的第一前室16布置在截頭圓錐18上。平穩(wěn)結(jié)構(gòu)延伸阻尼杯9的高度的大約20%至40%。在端部區(qū)域中，即，在第一前室6的上端部區(qū)域中，阻尼杯9漸縮。在過渡部19處，外壁11隨兩個相對的倒圓漸縮，并且向上延伸。在壁11內(nèi)部的是測量區(qū)段4，測量區(qū)段4由內(nèi)壁24終止。在內(nèi)壁24和外壁11之間存在第一前室6上方的區(qū)域，該區(qū)域的橫截面為環(huán)形，或者是從頂部向下延伸的環(huán)形間隙，并且該區(qū)域形成泄放通道15。這個泄放通道15延伸直到阻尼杯9的上端部區(qū)域。測量區(qū)段4的端部區(qū)域20以漸縮方式形成。這個上部區(qū)域中的內(nèi)壁24(位于帽10附近)朝內(nèi)部傾斜。這個上部區(qū)域中的外壁11包括用來接收帽10的懸掛件22。
[0019]圖4以截面顯示阻尼杯9的下部部分的俯視圖。俯視圖特別地顯示基板23，它也稱為凸緣。這個基板23以圓形方式定形。外壁11包含入口開口 14，液體、特別是油通過入口開口 14進入到具有平穩(wěn)結(jié)構(gòu)30的前室6中。平穩(wěn)結(jié)構(gòu)30在這里形成為星形區(qū)域27，星形區(qū)域27總共有七個朝外的指部25。這些指部從包圍測量區(qū)段4的內(nèi)壁24開始延伸。凸起26從外部延伸到這些指部25之間的空間中。因而在指部25和凸起26周圍產(chǎn)生曲徑路徑，液體必須通過曲徑路徑從入口開口 14到達正好相對的出口開口 16。因而曲徑結(jié)構(gòu)沿相對的方向作功，使得整個容積用作平穩(wěn)區(qū)段，并且確保升高的填充壓力可均勻地向上驅(qū)動較輕的氣泡。在液體交換方面，入口開口 14沒有優(yōu)選方向。當液位因此下降時，液體、特別是來自阻尼杯9的油再次通過入口開口 14回到容器2中。
[0020]從圖3繼續(xù)，圖5最終顯示通過帽10和阻尼杯9的上部區(qū)域的橫截面。壁24的上端部區(qū)域20向上漸縮，并且延伸直到帽10的區(qū)域。帽10具有布置在其中的泄放口 12，氣體可通過泄放口 12從測量區(qū)段4和平穩(wěn)結(jié)構(gòu)30向上泄漏。但當油位升高時，存在油泡沫通過泄放口 12進入帽10且因而進入阻尼杯9和測量區(qū)段4的危險。這是不期望的。為此，在帽10中提供周向環(huán)形屏蔽部28，其從帽10的上部區(qū)域向下延伸。環(huán)形屏蔽部28的下端在壁11的上端部區(qū)域20的上部末端21下方結(jié)束。這確保通過泄放口 12進入的油泡沫最初就被屏蔽部28引導(dǎo)到它下方的接收空間29中。在油泡沫現(xiàn)在在測量區(qū)段4的上端部區(qū)域20的內(nèi)部升高且到達測量區(qū)段4之前，這個油泡沫還可進入泄放通道15且在那里被接收。照這樣，防止油泡沫進入測量區(qū)段4中。
[0021]上面描述和權(quán)利要求中所有特征都可隨機和選擇性地與獨立權(quán)利要求的特征組合。因而本發(fā)明的公開不局限于描述和聲明的特征組合，而是認為已經(jīng)公開了對本發(fā)明有意義的所有特征組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定容器(2)中的填充水平的裝置，包括阻尼杯(9);測量區(qū)段(4)，所述測量區(qū)段(4)在所述阻尼杯(9)內(nèi)部豎直地延伸，并且所述測量區(qū)段(4)具有布置在其下端部區(qū)域處的超聲轉(zhuǎn)換器(8);以及至少一個前室(6，7)，其中，平穩(wěn)結(jié)構(gòu)(30)布置在至少一個前室(6，7)的至少一部分中， 其特征在于， 所述前室￠)的包括所述平穩(wěn)結(jié)構(gòu)(30)的所述部分設(shè)計成在較大區(qū)域上朝所述頂部開放，并且經(jīng)由泄放通道(15)與所述裝置的所述上部區(qū)域中的泄放口(12)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述前室的包括所述平穩(wěn)結(jié)構(gòu)(30)的所述部分設(shè)計成完全朝所述頂部開放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述前室(5)包括第一前室(6)和入口開口(14)，并且包括與所述第一前室(6)和測量區(qū)段(4)連接的第二前室(7)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述第一前室(6)環(huán)狀地包圍所述測量區(qū)段(4)，其中，入口開口(14)在一側(cè)上，并且出口開口(16)在相對側(cè)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述平穩(wěn)結(jié)構(gòu)包括星形內(nèi)部區(qū)域(27)，以及從外部到達所述星形內(nèi)部區(qū)域的自由區(qū)域中的凸起(26)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述泄放通道(15)以在橫截面中環(huán)狀地包圍所述第一前室(6)上方的所述測量區(qū)段(4)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述測量區(qū)段(4)的所述壁(24)的所述上部末端(21)高于環(huán)形屏蔽部(28)的所述下部末端，所述環(huán)形屏蔽部(28)從所述頂部向下延伸，并且將所述測量區(qū)段(4)的所述壁(24)的所述上端部區(qū)域(20)與所述泄放口(12)分開。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置(I)包括在所述上部區(qū)域中的可拆帽(10)，所述可拆帽(10)包括所述泄放口(12)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，接收空間(29)在所述泄放口(12)下方，所述接收空間(29)包圍所述壁(24)的所述上端部區(qū)域(20)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的裝置，其特征在于，所述測量區(qū)段(4)在其根部的形狀像截頭圓錐(18)。
11.一種發(fā)動機，特別是機動車輛發(fā)動機，其特征在于，所述發(fā)動機包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的裝置(I)。
12.—種機動車輛，其特征在于，所述機動車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中的一項所述的裝置(I)。
【文檔編號】G01F23/296GK104515571SQ201410511032
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】T.尼曼, J.帕洛克斯 申請人:赫拉胡克公司