液位量测装置的制作方法

本实用新型涉及一种量测装置，尤指一种液位量测装置。

背景技术：

液位量测装置一般来说安装于各种液体储存槽上，根据该液体储存槽内的液位高度产生一液位高度信息，以供管理人员或一自动化管理系统了解关于该液体储存槽内的剩余液体体积。

请参阅图11所示，一液位量测装置包含一基座31、一转动组件32、一电路模块33及一磁铁元件43。该基座31的其中一表面形成有一转动槽311；该转动组件32包含一转动件321，一连动杆322及一浮筒323，该浮筒323设置于该连动杆322的其中一端，该转动件321与该连动臂322的相对另一端固接，且该转动件321枢设于该基座的转动槽311中，而该磁铁元件34固设于该转动件321上。该浮筒323系供设置于一液面上以随该液面位置移动，并且经由该连动杆322带动该转动件321转动。该电路模块33设置于该基座31中，且系设置于靠近该转动槽311的一端的一侧，且该电路模块33中包含有一霍尔元件(图未示)。

该霍尔元件系以霍尔效应为原理进行感测的一感测器，更详细的说，霍尔元件能够根据所在位置之磁场大小产生一感测信号。当该液位量测装置的该浮筒323随一液面的位置上下移动时，会透过该连动杆322驱动该转动件321一并转动，也就是说，当该浮筒323随液面移动至一特定位置时，该转动件321也会转动至一特定角度。由于该磁铁元件34系固设于该转动件321上，会移动该转动件321一起转动，但该霍尔元件是固设在该基座31上，并不会随者转动件321转动。因此，在该转动件321转动的过程中，该磁铁元件34与该霍尔元件的相对位置会改变。而一般来说，磁铁的磁力强度与距离成反比，因此进一步来说，当该浮筒323移动使得该转动件321及该磁铁元件34转动时，该磁铁元件34与该电路模块33中的霍尔元件的相对位置、距离及角度也会随之改变，使得该霍尔元件所在位置之磁场大小产生改变。因此，该电路模块33能够根据该霍尔元件输出之感测信号，进一步产生液面位置信息。

惟磁铁元件34经充磁制程后，其磁力大小会随时间逐渐衰弱，使得该电路模块33的预设参数与实际磁铁的磁场大小间产生误差，导致据以产生的液面位置信息与实际的液面位置产生误差。另一方面来说，各个元件间的安装公差也会影响该霍尔元件所在位置之磁场大小，使得该电路模块33所产生的液面位置信息发生误差。故现有技术的液位量测装置势必须进行进一步改良。

技术实现要素：

[实用新型欲解决之课题]

本实用新型的主要目的在提供一种液位量测装置，主要克服现有技术的液位量测装置系根据磁场强度判断转动件的转动位置以进一步判断浮筒所在的液面位置，而磁场强度容易因磁铁元件的磁场衰退或安装误差产生变化之问题。

[解决问题之技术手段]

本实用新型提供一种液位量测装置，包含：一基座、一电路模块、一枢转组件及一磁铁元件。其中，该基座具有一容置空间，且该电路模块设置于该容置空间中，该电路模块包含：一电路板、一霍尔感测晶片，该霍尔感测晶片设置于该电路板上且具有一感应区域，该霍尔感测晶片包含有多个霍尔元件，各该霍尔元件系环绕排列设置于该感应区域周围。该枢转组件包含一转动件、一连动杆及一浮筒，该转动件系与该基座枢接，该连动杆具有相对两端，其中一端与该转动件固接，而该浮筒设置于该连动杆的另一端。该磁铁元件设置于该转动件中，且系对应该霍尔感测晶片的感应区域设置。其中各该霍尔元件根据所感测之磁场强度产生一第一信号，而该霍尔感测晶片根据该些霍尔元件产生的第一信号产生一液位量测信号。

当该磁铁元件连同该转动件旋转时，该磁铁元件的一磁极交界面会通过该霍尔感测晶片上的其中一霍尔元件，而磁极交界面之磁场强度接近零，因此通过该磁极交界面的霍尔元件感测到的磁场强度也会接近零。也就是说，该霍尔感测晶片能够根据各该霍尔元件输出之第一信号判断是哪一个霍尔元件位在该磁极交界面上，且根据该磁极交界面能进一步确认该磁铁元件的枢转角度，而该霍尔感测晶片即可根据该磁极交界面通过的霍尔元件产生对应的该液位量测信号。

[实用新型之功效]

由于本实用新型的液压量测装置系根据磁铁元件的磁极交界面判断转动件的枢转位置，以进一步判断液面位置，并非根据单一霍尔元件所检测到的磁场强度进行判断，因此所输出的液位量测信号不受该磁铁元件产生之磁场强度影响。更详细的说，即使该磁铁元件的整体磁常强度产生衰变，或各个元件间的安装公差使得该电路板的感应区域的磁场强度有误差，当该磁铁元件的磁极交界面位置通过其中一霍尔元件时，该霍尔元件所检测到的磁场强度仍然是接近零或等于零并且低于该临界值，因此该霍尔感测晶片根据各该霍尔元件的第一信号产生之液位量测信号不会受到影响。因此，本实用新型能够避免根据磁场强度判断液面位置，导致一旦磁铁元件的磁场衰变或位置变化就会产生误差的可能，提升该液位量测装置的良率并降低维护成本。

附图说明

图1系本实用新型液位量测装置的分离立体示意图。

图2系本实用新型液位量测装置的外观立体示意图。

图3系本实用新型液位量测装置的霍尔感测晶片平面透视示意图。

图4系本实用新型液位量测装置的第一动作示意图。

图5系本实用新型液位量测装置第一动作局部放大示意图。

图6系本实用新型液位量测装置的第二动作示意图。

图7系本实用新型液位量测装置第二动作局部放大示意图。

图8系本实用新型液位量测装置的转动件及磁铁元件外观示意图。

图9系本实用新型液位量测装置部份元件的剖面示意图。

图10系本实用新型液位量测装置的仰视示意图。

图11系已知液位量测装置的分离示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，本实用新型的液位量测装置包含一基座11、一电路模块12、一枢转组件13、及一磁铁元件14，该基座11具有一容置空间10，而该电路模块12系设置于该容置空间10中。该电路模块12包含一电路板121、一霍尔感测晶片122，该霍尔感测晶片122设置于该电路板上121，具有一感应区域，且该霍尔感测晶片122包含有多个霍尔元件1221，各该霍尔元件1221系环绕排列设置于该感应区域周围。该枢转组件13包含一转动件131、一连动杆132及一浮筒133，该转动件131及该浮筒133分别设置于该连动杆132的相对两端，而该转动件131与该基座11枢接。该磁铁元件14设置于该转动件131中，且该磁铁元件14系对应该霍尔感测晶片122的感应区域设置。其中，各该霍尔元件1221根据所感测之磁场强度产生一第一信号，而该霍尔感测晶片122接收各该霍尔元件1221的第一信号后，根据各该霍尔元件1221产生的第一信号产生一液位量测信号。请一并参阅图3所示，在本较佳实施例中，该霍尔感测晶片122的该些霍尔元件1221系呈圆形环绕设置于该感应区域周围。

该浮筒133系供设置于一待测液面上，并随该待测液面之位置上下移动。当该浮筒133移动时，该浮筒133通过该连动杆132驱动该转动件131转动，连带使得转动件131中的该磁铁元件14旋转。请一并参阅图4及图5所示，当该磁铁元件14旋转时，该磁铁元件14的一磁极交界面140会通过各该霍尔元件1221中的其中一霍尔元件1221，使得该霍尔元件1221所在位置之磁场强度接近零，并输出相对应的一第一信号。因此，该霍尔感测晶片122系根据各该霍尔元件1221输出之第一信号判断该些霍尔元件1221的磁场强度是否小于一临界值，并且当其中一霍尔元件1221的磁场强小于该临界值时，判断该磁场强度小于该临界值的霍尔元件1221的编号，并且产生对应的该液位量测信号。

也就是说，本实用新型的液位量测装置系由多个环绕排列的霍尔元件1221检测该磁铁元件14的磁极交界面140位置，并产生对应的该液位量测信号。由于该磁铁元件14固设于该转动件131，因此该磁极交界面位置140会对应该转动件131之枢转角度，并进一步对应该浮球133所在之液面位置。藉由接收该液位量测信号，后端电路即可获得浮筒133位置以及该待测液面位置的信息。

举例来说，如图4及图5所示，当该浮筒133位于一第一液面位置时，该转动件131在一相对应的第一枢转位置，该磁铁元件14的磁极交界面140通过其中一霍尔元件1221，该霍尔感测晶片122根据各该霍尔元件1221的第一信号判断该霍尔元件1221感测的磁场强度小于一临界值，判断该霍尔元件1221的编号，并产生一对应的液位量测信号。

一并参阅图6及图7所示，当该液位改变而该浮筒133位于一第二液面位置时，该转动件131在一相对应的第二枢转位置，该磁铁元件14随该转动件14旋转使得该磁极交界面140通过另一霍尔元件1221，该霍尔感测晶片122根据各该霍尔元件1221的第一信号判断该霍尔元件1221感测的磁场强度小于一临界值，判断该霍尔元件1221的编号，并产生一对应的液位量测信号。

由于本实用新型的液压量测装置系根据磁铁元件14的磁极交界面140判断转动件的枢转位置，以进一步判断液面位置，并非根据单一霍尔元件所检测到的磁场强度进行判断，因此所输出的液位量测信号不受该磁铁元件14产生之磁场强度影响。更详细的说，即使该磁铁元件14的整体磁常强度产生衰变，或各个元件间的安装公差使得该电路板121的感应区域的磁场强度有误差，当该磁铁元件14的磁极交界面位置140通过其中一霍尔元件1221时，该霍尔元件1221所检测到的磁场强度仍然是接近零或等于零并且低于该临界值，因此该霍尔感测晶片122根据各该霍尔元件1221的第一信号产生之液位量测信号不会受到影响。因此，本实用新型能够避免根据磁场强度判断液面位置，导致一旦磁铁元件140的磁场衰变或位置变化就会产生误差的可能，提升该液位量测装置的良率并降低维护成本。

以下系进一步详细说明本实用新型液位量测装置的较佳实施方式。

请参阅图8所示，该转动件131包含一转盘1311及一连动杆卡合部1312，该转盘1311具有相对的一第一表面1311A及一第二表面1311B，该磁铁元件14设置于该转盘1311的第一表面1311A，而该转动件131系以该转盘1311的第一表面1311A朝向该本体部111的第一侧表面1111设置。该连动杆卡合部1312系由该转盘1311的第二表面1311B凸起形成，该连动杆卡合部1312的一环状侧面内凹形成一卡合槽1312A，该卡合槽1312A的内壁形状符合该连动杆132的杆体形状，以供该连动杆132的一端卡合并紧迫于该卡合槽1312A内。

该转盘1311的该第一表面1311A系内凹形成一磁铁嵌合槽，该磁铁嵌合槽的内壁形状符合该磁铁元件14的一周缘，使得该磁铁元件14能够安装于该磁铁嵌合槽中。该磁铁元件14具有一南极端141及一北极端142，该南极端141及该北极端142的交界面系该磁极交界面140，且该磁极交界面140与该转盘1311的第一表面1311A垂直。进一步来说，该磁极交界面140通过该转盘1311的一转动轴20，且该转动轴20与该电路板121的感应区域的一中心轴重叠。

请参阅图9所示，在本实用新型的一第一较佳实施例中，该基座11进一步包含一本体部111，该本体部111具有该容置空间10、相对的一第一侧表面1111及一第二侧表面1112。较佳的，该容置空间中110填充有封装树脂，以包覆该电路模块12。

该电路模块12的该电路板121系设置于该容置空间10中靠近该本体部111的第一侧表面1111的一侧，且该电路板121的感应区域与该第一侧表面1111及该转动件131的转盘1311的第一表面1311A平行。该电路模块12进一步包含一信号传送单元123，该信号传送单元123电连接该电路板121，且由该容置空间10延伸出该基座11，以输出该液位量测信号并方便与后端电路连接。

请一并参阅图1及图10所示，该本体部111的该第一侧表面1111形成有一转动槽1113，该转动槽1113的内径稍大于该转盘1311的该外径，使得该转动件131的转盘1311能够可枢转地设置于该转动槽1113中。该液位量测装置进一步包含一卡固盖15，该卡固盖15卡固于该本体部111的第一侧表面1111。该卡固盖15形成有一转动件开口150，该转动件开口150对应该本体部111的转动槽1113设置且该转动件开口150的内径小于该转盘1311的外径，而该转动件131的连动感卡合部1312可枢转地设置于该转动件开口150中。也就是说，当该转动件131的转盘1311设置于该本体部111的转动槽1113中，该卡固盖15与该本体部111卡合，且使得该转动件131的该连动杆卡合部1312穿出该卡固盖15的转动件开口150。该连动杆132的一端与该转动件131的连动杆卡合部1312卡合时，系平行的沿该卡固盖15的一表面延伸出该表面。

由于该转动件开口150的内径小于该转动件131的转盘1311的外径，因此该转盘1311受该卡固盖15档止而被限制于该转动槽1113中进行转动。而该转动件131的连动杆卡合部1312穿出该转动件开口150并与该连动杆132的一端卡合，当该连动杆132受力于另一端的浮筒133的位移而转动时，该转动件131根据该连动杆132的旋转角度转动。

较佳的，该卡固盖15的朝向该连动杆132的表面凸起形成两挡止块151，且该两档止块151分别形成于该转动件开口150的两侧，以限制该连动杆132于该两挡止块151之间旋转。

请一并参阅图2及图10所示，在本实用新型的一第二较佳实施例中，该基座11进一步包含一第一开口110及一顶盖部112，该第一开口110连通该容置空间10，该顶盖部112具有相对的一第一表面1121及一第二表面1122，且该顶盖部112的第一表面1121形成有该第一开口110。该本体部111系设置于该顶盖部112的该第二表面1122的一侧并与该顶盖部112连接。该第一开口110系供该电路模块12穿过并设置于该容置空间10中。

该顶盖部112系供该液位量测装置设置于一液体储存槽的顶壁上，较佳的，该顶盖部112进一步形成多个螺栓孔1123。该液体储存槽的顶壁形成一量测装置开口，该量测装置开口的内径小于本实用新型的顶盖部112的外径，因此，当本实用新型的液位量测装置的该枢转组件及该本体部111通过该液体储存槽的量测装置开口后，该顶盖部112会档止于该液体储存槽的顶壁外，再藉由螺栓通过各该螺栓孔1123将该顶盖部112拴固于该顶壁，以将本实用新型的液体量测装置固设于该液体储存槽。此时该枢转组件13位于该液体储存槽中，而该浮筒133设置于液体储存槽的液面上以进行液位量测。

更佳的，该液位量测装置进一步包含一密封层16，该密封层16设置于该顶盖部112的该第二表面1122。如此一来，当该液位量测装置与该液体储存槽的顶壁固接时，该密封层16会被紧迫于该顶盖部112的第二表面1122及该顶壁的外侧表面之间，以避免液体储存槽中的液体由该液体储存槽的量测装置开口中渗出。

如此一来，当该液位量测装置设置于一液体储存槽中时，由于该电路模块12系设置于该本体部111的容置空间10中而不会接触到液体储存槽中的液体，且连通该容置空间10的第一开口110系朝向该液体储存槽的外侧，该容置空间10中的封装树脂更进一步包覆保护该电路模块12的电路板121，使得该电路模块12不会接触到液体储存槽中的液体或槽外的液体或空气，因此不会受液体侵蚀或受长期液体沉积物的影响，进一步延长该液体量测装置的使用寿命。

再请参阅图1及图10所示，在本实用新型的一第三较佳实施例中，该本体部111的该转动槽1113形成有一泄液开口1113A，该泄液开口1113A连通该转动槽1113及外部空间，且该卡固盖15相对该泄液开口1113A处形成有一连通的引流口152。由于该本体部111系供设置于液体储存槽内，且由于该转动槽1113的内径系稍大于该转盘1311的外径以供该转盘1311转动，该转动槽1113的内壁与该转盘1311间具有一间隙，该泄液开口1113A系供喷溅至该转动槽1113内的液体由该泄液开口1113A泄流，并通过该卡固盖15的引流口152流出，避免液体积存于转动槽1113的内壁与该转盘1311间的间隙中，导致长期累积的沉积物影响该转盘1311的转动。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，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、等同变化与修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

附图标记说明：

11 基座 10 容置空间

110 第一开口 111 本体部

1111 第一侧表面 1112 第二测表面

1113 转动槽 1113A 泄液开口

112 顶盖部 1121 第一表面

1122 第二表面 1123 螺栓孔

12 电路模块 121 电路板

122 霍尔感测晶片 1221 霍尔元件

123 信号传送单元

13 枢转组件 131 转动件

1311 转盘 1311A 第一表面

1311B 第二表面 1312 连动杆卡合部

1312A 卡合槽 132 连动杆

133 浮筒

14 磁铁元件 140 磁极交界面

141 南极端 142 北极端

15 卡固盖 150 转动件开口

151 挡止块 152 引流口

16 密封层

31 基座 311 转动槽

32 转动组件 321 转盘

322 连动杆 323 浮筒

33 电路模块。