液位探測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液位探測器3，其具有聲導管10和帶有超聲發(fā)送接收器8以及傳感器電子器件9的液位傳感元件4。聲導管10具有兩個彼此間隔開布置的反射器12，14，其中第一反射器12設置用于使超聲在所述第二反射器14的方向上轉向，并且第二反射器14設置用于使超聲在液體表面的方向上轉向，并且在第二反射器14中這樣布置第三反射器16，即射到第三反射器上的超聲在第一反射器12的方向上反射。
【專利說明】液位探測器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液位探測器，其具有聲導管和帶有超聲發(fā)送接收器以及傳感器電子器件的液位傳感元件。
【背景技術】
[0002]具有超聲發(fā)送接收器的液位探測器產生并釋放超聲波并且接收被反射的超聲波，這種超聲發(fā)送接收器例如用于測量機動車的燃料容器內的液位，并且因此而被熟知。
[0003]在借助超聲確定液位時的問題一方面在于僅由于例如溫度或者測量媒介的測量條件自身變化而易變的測量信號。對此已知，提出在參照反射器處的參照測量，以便消除改變的測量條件的影響?；谘b配公差，在啟動液位探測器之前必須實施校準。此外還有，具有參照反射器的參照測量路徑布置在用于液位的實際測量路徑附近，并且因此單獨布置該路徑，由此需要附加的結構空間。另一方面，超聲波發(fā)送接收器具有原理決定的死區(qū)(Totstrecke)，其緊鄰地位于發(fā)送接收器之前，其中不能進行任何可靠測量。這段死區(qū)由此導致射出的聲脈沖在發(fā)送接收器中產生一定的共鳴，該共鳴在可以無干擾地探測回波信號之前必須盡可能地衰減。

【發(fā)明內容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種液位探測器，其既可以在應用條件自身變化時可靠地工作、補償測量原理決定的不可接近性，并且在此簡單并節(jié)省空間地構造該液位探測器。
[0005]該目的由此實現(xiàn)，即聲導管具有兩個彼此間隔開布置的反射器，其中第一反射器設置用于使超聲波在第二反射器的方向上轉向，并且第二反射器設置用于使超聲波在液體表面的方向上轉向，并且在第二反射器中布置了第三反射器，其將超聲波在第一反射器的方向上反射。
[0006]利用第三反射器作為用于參照測量路徑的測量反射器在第二反射器中的布置，將參照性測量路徑集成在液位的實際測量路徑中，由此節(jié)省了結構空間。
[0007]因為在任何情況下，發(fā)送接收器均在實際的水平回波之前探測了參照回波，因此通過該布置毫無疑問地排除了實際的液位測量的影響。
[0008]此外，可以通過根據(jù)需求選擇第一和第二反射器之間的距離來設定參照測量路徑。這就此而言是有利的，這是因為在參照路徑較長時，在參照確定時基于制造公差和發(fā)送接收器的最終時間分辨率的相對誤差比在參照路徑較短時更小，這就此而言是重要的，這是因為測定的液位總是具有至少與參照測量路徑相同的相對誤差。
[0009]此外還有，第二反射器通過雙轉向可以離燃料容器的底部相對較近地布置，從而極小的液位也是可以測量的。同時排除了原理決定的死區(qū)對最小可測量液位的影響，這由此來實現(xiàn)，即第二反射器由于雙轉向而僅布置在該死區(qū)之后。
[0010]在第一有利設計方案中，這樣布置第一和第二反射器，即它們使超聲波分別轉向了 90°。當在這兩個反射器之間的測量路徑幾乎平行于燃料容器底部伸展時，可以測量特別小的液位。但是也可以考慮與此不同的射束走向，特別是匹配于容器形狀或容器安裝。
[0011]當?shù)谝缓偷诙瓷淦鞣謩e由射束導管的一個壁形成時，可以特別簡單地制造并安裝反射器。如果聲導管僅延伸直至第二反射器，則獲得了特別節(jié)省空間的液位探測器。
[0012]為了在節(jié)省空間的布置同時也保證足夠優(yōu)良的液位測量信號，第三反射器的面積小于第二反射器的面積的40%，優(yōu)選地是其20%至5%。
[0013]在一個有利的設計方案中，第三反射器作為單獨部件與第二反射器相連。這種構造允許單獨地制造測量反射器。
[0014]當?shù)谌瓷淦髋c第二反射器一體地設計時，避免了對第三反射器進行裝配，因此可以考慮，通過例如壓印或者沖模的變形在第二反射器中構造第三反射器。
[0015]當射束導管與液位傳感元件構成一個結構單元時，避免了在燃料容器中單獨地布置射束導管。該優(yōu)勢在于，在燃料容器中安裝該單元之前，已經可以對其進行預裝配和測試。
[0016]當射束導管在其側壁中具有至少一個優(yōu)選的在下方區(qū)域中的開口時，保證了給射束導管可靠地填充燃料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]根據(jù)一個實施例詳細闡述本發(fā)明。其中:
[0018]圖1以截面圖示出根據(jù)本發(fā)明的液位探測器，并且
[0019]圖2以透視圖示出射束導管。
【具體實施方式】
[0020]在圖1的燃料容器I中，液位探測器3布置在底部2處。液位探測器3由具有殼體5的液位傳感元件4構成。殼體5由金屬蓋6構成，其釬焊到用作電路板的陶瓷基底7上，從而使陶瓷基底7構成殼體I的底部。在陶瓷基底7上布置有超聲發(fā)送接收器8和傳感器電子器件9，其用于分析信號且提供與液位相符合的電信號以繼續(xù)傳輸給用于液位的顯示裝置。
[0021]在陶瓷基底7上固定了聲導管10。聲導管10具有側壁11，其構成了第一反射器
12。第一反射器12使由發(fā)送接收器8發(fā)出的超聲波轉向了 90°，從而使其現(xiàn)在平行于燃料容器I的底部2傳播。通過單獨線路a, b, c表不超聲波。聲導管10的另一側壁13構成第二反射器14，其使超聲在朝向液體表面的方向上轉向了 90°。在第二反射器14的中間，側壁具有壓印15，其構成了起測量反射器作用的第三反射器16。在此，第三反射器16的面積在此僅僅是第二反射器14面積的5%。這樣構造第三反射器，即其在相反的方向上將入射的超聲波(線c)反射到第一反射器12上，從而將它們再次引向發(fā)送接收器8。由此，從發(fā)送接收器8直至第三反射器16的路線形成了參照測量路徑。
[0022]圖2示出液位探測器3的聲導管10。聲導管10由四個側壁構成，其中兩個側壁11，13是反射器。在第二反射器14的范圍內的上側上的開口 17使得超聲波在液體表面的方向上無阻礙地穿透。與此類似的，第一反射器12處也布置了同樣這樣的開口。在聲導管10中的側開口 18使得燃料能進入到聲導管10中。
【權利要求】
1.一種液位探測器，具有聲導管和帶有超聲發(fā)送接收器以及傳感器電子器件的液位傳感元件，其特征在于，所述聲導管(10)具有兩個彼此間隔開布置的反射器(12，14)，其中第一反射器(12)設置用于使超聲在所述第二反射器(14)的方向上轉向，并且所述第二反射器(14)設置用于使所述超聲在液體表面的方向上轉向，并且在所述第二反射器(14)中如下地布置第三反射器(16)，即射到所述第三反射器上的所述超聲在所述第一反射器(12)的方向上反射。
2.根據(jù)權利要求1所述的液位探測器，其特征在于，所述第一反射器和所述第二反射器(12，14)使所述超聲分別轉向了 90°。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的液位探測器，其特征在于，所述第一反射器和所述第二反射器(12,14)分別由所述聲導管(10)的一個壁構成。
4.根據(jù)權利要求1至3中至少一項所述的液位探測器，其特征在于，所述第三反射器(16)的面積小于所述第二反射器(14)的面積的40%、優(yōu)選地是所述第二反射器的面積的20%至 5%。
5.根據(jù)權利要求4所述的液位探測器，其特征在于，所述第三反射器(16)作為單獨部件與所述第二反射器(14)相連。
6.根據(jù)權利要求4所述的液位探測器，其特征在于，所述第三反射器(16)與所述第二反射器(14) 一體地設計。
7.根據(jù)權利要求1至6中至少一項所述的液位探測器，其特征在于，所述聲導管(10)與所述液位傳感元件(4)構成結構單元。
8.根據(jù)權利要求1至6中至少一項所述的液位探測器，其特征在于，所述聲導管(10)在所述聲導管的側壁中具有至少一個優(yōu)選的在下方區(qū)域中的開口(18)。
【文檔編號】G01F23/296GK104040304SQ201280066000
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權日:2012年1月5日
【發(fā)明者】維格哈德·耶格, 卡爾-弗里德里克·普菲菲爾 申請人:大陸汽車有限責任公司