專利名稱：甲醇燃料液位傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種甲醇燃料液位傳感器。
背景技術(shù)：
對(duì)于行駛的汽車而言，燃油箱內(nèi)的燃油存量對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的參數(shù)。 駕駛員往往通過(guò)液位儀表來(lái)了解燃油箱內(nèi)的燃油存量。車用燃油箱油位傳感器就是位于油 箱內(nèi)，為駕駛員提供燃油信息，以便駕駛員適時(shí)添加燃油，防止因燃油耗盡造成車輛中途停 駛。目前車用燃油箱液位傳感器普遍采用滑線變阻式與厚薄電阻式的結(jié)構(gòu)，其原理是浮子 在油箱中隨油量上下浮動(dòng)，帶動(dòng)與之相連的浮子杠桿的擺動(dòng)，從而連接在浮子杠桿另一端 的滑動(dòng)觸頭在電阻底板上轉(zhuǎn)動(dòng)，改變了相應(yīng)的電阻值，繼而輸出電壓值變化，在燃料指標(biāo)表 中精確指示，時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油箱中的剩余油量。這種液位傳感器的觸點(diǎn)頻繁滑動(dòng)，容易出現(xiàn)短 路、斷路、接觸不良、機(jī)械磨損等故障，而且對(duì)于甲醇燃料來(lái)說(shuō)，傳感器電路板直接浸泡在甲 醇中，其材料與甲醇的相容性差，極易老化腐蝕失效。因此也有人申請(qǐng)了中國(guó)專利“車用燃 油箱油位傳感器(CN1749708) ”，該裝置包括接線機(jī)構(gòu)、不銹鋼管、磁浮子和傳感電路板；特 點(diǎn)是不銹鋼管與柱狀浮子配合的橫截面為橢圓形截面。該裝置的傳感器元器件不接觸燃 油，避免了傳統(tǒng)式滑線變阻式傳感器的老化與磨損。但是，柱狀磁浮子的丁腈橡膠以及其上 的密封膠對(duì)甲醇燃料的適應(yīng)性不好，使用一段時(shí)間后，浮子發(fā)生溶漲現(xiàn)象，逐漸下沉，最后 完全淹沒(méi)在甲醇液中，導(dǎo)致甲醇燃料表指示不準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是提供一種傳感器元器件不接觸燃油，能應(yīng)用在甲醇燃料中，避 免了溶漲和腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，且指示準(zhǔn)確的甲醇燃料液位傳感器；解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的 傳感器的元器件接觸燃料容易被腐蝕，浮子處于甲醇燃料箱內(nèi)容易發(fā)生溶漲，使用壽命不 長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的一種甲醇燃料 液位傳感器，包括不銹鋼管，在不銹鋼管上套接有浮子，在不銹鋼管內(nèi)設(shè)有傳感器電路，在 不銹鋼管的頂端固定有連接板，所述的浮子呈球狀，所述的浮子是由不銹鋼的上殼體和下 殼體構(gòu)成，在浮子中心設(shè)有導(dǎo)向管，導(dǎo)向管套接在不銹鋼管外，導(dǎo)向管、上殼體和下殼體構(gòu) 成一個(gè)密閉的腔體，在腔體內(nèi)導(dǎo)向管外套接有磁鐵保持架，所述的磁鐵保持架上固定有磁 鐵。不銹鋼材料的浮子不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期工作在全甲醇介質(zhì)中發(fā)生腐蝕、變形，從而確保甲醇液 位傳感器工作的可靠性、液位信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。浮子為圓球狀，保證了以最小的表面積獲 得最大的浮子體積。浮子采用上下殼體構(gòu)成，方便制造，在浮子上設(shè)置導(dǎo)向管，導(dǎo)向管與不 銹鋼管接觸，沿不銹鋼管上下運(yùn)動(dòng)，減小摩擦力使得浮子上下運(yùn)動(dòng)順暢。浮子以及在浮子內(nèi) 的所有磁鐵元器件等部件的整體體積密度小于所在液體介質(zhì)甲醇的密度。在浮子內(nèi)安裝磁 鐵元件，液位變化使得浮子的上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)磁鐵元件上下運(yùn)動(dòng)，將不銹鋼管內(nèi)的電路 導(dǎo)通，從而將油箱內(nèi)液位顯示出來(lái)。由于磁鐵元件位于浮子內(nèi)，不與甲醇燃料接觸，使用壽命長(zhǎng)。上下殼體和導(dǎo)向管的材質(zhì)為不銹鋼，不僅是全甲醇燃料相適應(yīng)的材料，而且對(duì)磁性不 傳導(dǎo)，確保元器件信號(hào)的傳輸。作為優(yōu)選，所述的上殼體與下殼體為對(duì)稱件，形狀相同，均為半球體，上殼體和下 殼體通過(guò)電阻焊接法焊接，所述的導(dǎo)向管與浮子采用電阻焊接法焊接，所述導(dǎo)向管的長(zhǎng)度 比浮子的直徑大1. 5 3mm。上下殼體采用電阻焊接法焊接，避免了甲醇對(duì)焊劑的腐蝕，保 證了整個(gè)浮子不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期工作在全甲醇介質(zhì)中發(fā)生腐蝕、變形，從而影響甲醇液位傳感 器工作的可靠性、液位信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。導(dǎo)向管的長(zhǎng)度略大于浮子直徑，方便導(dǎo)向管與浮 子之間的焊接。作為優(yōu)選，所述的不銹鋼管內(nèi)的傳感器電路由干簧管和電阻構(gòu)成，所述的磁鐵為 環(huán)狀磁鐵，所述的磁鐵保持架為圓筒狀，所述的磁鐵保持架的外圓周表面的中部設(shè)有環(huán)形 凹槽，所述的磁鐵嵌接在磁鐵保持架的凹槽內(nèi)。磁鐵鑲嵌在磁鐵保持架內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磁鐵 隨浮子上下運(yùn)行過(guò)程中，連續(xù)導(dǎo)通或者斷開(kāi)不銹鋼內(nèi)干簧管電路，從而確保液位信號(hào)的不 間斷傳輸。作為優(yōu)選，所述的空心浮子的直徑為45 55mm，所述的浮子的壁厚為0. 2 0. 5mm。浮子的尺寸設(shè)計(jì)需綜合考慮甲醇液位傳感器法蘭盤的尺寸、甲醇液位傳感器與燃料 箱的安裝接口尺寸。浮子總成的質(zhì)量由上下殼體、導(dǎo)向管、磁鐵以及磁鐵保持架組成，浮子 總成的體積密度要小于所在液體介質(zhì)甲醇的密度。因此，不銹鋼浮球在滿足以上的前提下， 需要選擇體積較大的結(jié)構(gòu)，以及選擇最小的材料厚度，以獲得最小的質(zhì)量。而相同體積的結(jié) 構(gòu)形狀相比，球體形狀殼獲得最小的表面積，從而獲得最大的體積。因此，不銹鋼材料的上下殼體、導(dǎo)向管材料壁厚較薄，浮子為球體。作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)向管與不銹鋼管之間的間隙為1. 5 2. 5mm。導(dǎo)向管與不銹鋼 管之間的間隙保證了導(dǎo)向管沿著不銹鋼管能順暢的在不銹鋼管上運(yùn)動(dòng)，且保證磁場(chǎng)接通開(kāi)
關(guān)工作可靠。因此，本實(shí)用新型的甲醇燃料液位傳感器具有下述優(yōu)點(diǎn)采用不銹鋼浮子，耐甲醇 燃料腐蝕，磨損小，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)不銹鋼浮子在甲醇燃料中不會(huì)發(fā)生腐蝕，引起液位的 指示不準(zhǔn)，影響正常的使用，保證了燃油表指示的精確度；電路板位于不銹鋼管內(nèi)，環(huán)形磁 鐵位于浮子內(nèi)，保證了電路部分不與燃料接觸，避免了電路板與燃料介質(zhì)的直接接觸，提高 了可靠性；采用球狀浮子結(jié)構(gòu)，確保以最小的表面積獲得最大的浮子體積，而且球狀浮子的 壁厚盡量薄，以獲得最小的浮子質(zhì)量。

圖1是本實(shí)用新型的甲醇燃料液位傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1內(nèi)浮子的放大剖視圖。圖3是圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例如圖1和2和3所示，一種甲醇燃料液位傳感器，包括不銹鋼管1，不銹鋼管1的直徑為13mm，長(zhǎng)度為178mm，在不銹鋼管1內(nèi)安裝有由干簧管14和電阻15構(gòu)成的傳感器電路。在不銹鋼管1的上端固定有連接板2，連接板2下方通過(guò)銷軸13固定有密封墊3，在連 接板2上方固定有接線座4，接線座4連接有傳感器數(shù)據(jù)線5。在不銹鋼管1下端焊接有底 座6，在底座6上方設(shè)有套接在不銹鋼管1上的浮子7，浮子7的直徑為50mm，壁厚為0. 4mm, 浮子7是由形狀相同的半球狀的上殼體8和下殼體9焊接而成，上殼體8和下殼體9為不 銹鋼材料，兩者采用電阻焊接法焊接。在浮子7的中心焊接有圓筒狀的導(dǎo)向管10，導(dǎo)向管 10的上下兩端焊接在浮子7的殼體上，導(dǎo)向管10的長(zhǎng)度比浮子7的直徑大2mm，焊接時(shí)導(dǎo) 向管的兩端各高出浮子1mm。導(dǎo)向管10的壁厚與浮子7的壁厚相同。導(dǎo)向管10套接在不 銹鋼管1上，導(dǎo)向管10與不銹鋼管1之間的間隙為2mm。導(dǎo)向管10與上下殼體構(gòu)成一個(gè)密 閉的腔體，在腔體內(nèi)設(shè)有磁鐵保持架11，磁鐵保持架11套接在導(dǎo)向管10外，在磁鐵保持架 11的中部開(kāi)有凹槽，在凹槽內(nèi)卡接有環(huán)形磁鐵12。加工時(shí)，將環(huán)狀的磁鐵12固定在磁鐵保持架11上，磁鐵12和磁鐵保持架11 一起 安裝在導(dǎo)向管10上。安裝有磁鐵12和磁鐵保持架11的導(dǎo)向管10，再與上下殼體一起焊接 而成浮球7。使用時(shí)，將甲醇液位傳感器放置在裝有甲醇燃料的燃料箱內(nèi)，隨著燃料液面的變 化，浮子沿著不銹鋼管上下浮動(dòng)，浮子內(nèi)的磁鐵連通不銹鋼管內(nèi)的干簧管電路，從而將液位 信號(hào)通過(guò)不銹鋼管上部的傳輸線傳輸?shù)絻x表上顯示。
權(quán)利要求一種甲醇燃料液位傳感器，包括不銹鋼管，在不銹鋼管上套接有浮子，在不銹鋼管內(nèi)設(shè)有傳感器電路，在不銹鋼管的頂端固定有連接板，其特征在于所述的浮子呈球狀，所述的浮子是由不銹鋼的上殼體和下殼體構(gòu)成，在浮子中心設(shè)有導(dǎo)向管，導(dǎo)向管套接在不銹鋼管外，導(dǎo)向管、上殼體和下殼體構(gòu)成一個(gè)密閉的腔體，在腔體內(nèi)導(dǎo)向管外套接有磁鐵保持架，所述的磁鐵保持架上固定有磁鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇燃料液位傳感器，其特征在于所述的上殼體與下殼體 為對(duì)稱件，形狀相同，均為半球體，上殼體和下殼體通過(guò)電阻焊接法焊接，所述的導(dǎo)向管與 浮子采用電阻焊接法焊接，所述導(dǎo)向管的長(zhǎng)度比浮子的直徑大1. 5 3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇燃料液位傳感器，其特征在于所述的不銹鋼管內(nèi) 的傳感器電路由干簧管和電阻構(gòu)成，所述的磁鐵為環(huán)狀磁鐵，所述的磁鐵保持架為圓筒狀， 所述的磁鐵保持架的外圓周表面的中部設(shè)有環(huán)形凹槽，所述的磁鐵嵌接在磁鐵保持架的凹 槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇燃料液位傳感器，其特征在于所述的空心浮子的 直徑為45 55mm，所述的浮子的壁厚為0. 2 0. 5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇燃料液位傳感器，其特征在于所述的空心浮子的直徑 為45 55mm，所述的浮子的壁厚為0. 2 0. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇燃料液位傳感器，其特征在于所述的導(dǎo)向管與不 銹鋼管之間的間隙為1. 5 2. 5mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種甲醇燃料液位傳感器。包括不銹鋼管，在不銹鋼管上套接有浮子，在不銹鋼管內(nèi)設(shè)有傳感器電路，在不銹鋼管的頂端固定有連接板，所述的浮子呈球狀，所述的浮子是由不銹鋼的上殼體和下殼體構(gòu)成，在浮子中心設(shè)有導(dǎo)向管，導(dǎo)向管套接在不銹鋼管外，導(dǎo)向管、上殼體和下殼體構(gòu)成一個(gè)密閉的腔體，在腔體內(nèi)導(dǎo)向管外套接有磁鐵保持架，所述的磁鐵保持架上固定有磁鐵。本實(shí)用新型主要是提供一種傳感器元器件不接觸燃油，能應(yīng)用在甲醇燃料中，避免了溶漲和腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，且指示準(zhǔn)確的甲醇燃料液位傳感器；解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的傳感器的元器件接觸燃料容易被腐蝕，浮子處于甲醇燃料箱內(nèi)容易發(fā)生溶漲，使用壽命不長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01F23/74GK201555640SQ20092020964
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者宋金環(huán), 金先揚(yáng) 申請(qǐng)人:上海華普汽車有限公司