一种具有液位报警功能的膨胀水壶的制作方法

本发明涉及车辆膨胀水壶，特别涉及一种具有液位报警功能的膨胀水壶。

背景技术：

发动机工作时，会产生大量的热量，为了使相关零件能在高温、高压下稳定工作，发动机必须将多余的热量散发出去，汽车冷却系统用来将多余的热量散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作，冷却系统包括散热器、风扇、膨胀水壶等，其中膨胀水壶的作用为，当水温升高时储存由于膨胀导致的多余冷却液，当冷却系统循环过程中冷却液损耗时及时对冷却液进行补充。

为了保证膨胀水壶内冷却液的液体量，当膨胀水壶中液面达到警戒位置时，就必须及时提醒驾驶员补充冷却液。但现有的膨胀水壶缺少液位报警单元，需要驾驶员或维修保养人员定期查看，这样不仅耗费人员的时间和精力，而且因人员原因疏于监控时，很容易使膨胀水壶的液面低于警戒位置，从而导致车辆冷却系统故障。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种具有液位报警功能的膨胀水壶，以减少人员对膨胀水壶本体液位的监控，从而降低人员时间和精力的消耗，以及减少冷却系统故障的发生几率。

本发明第一方面提供一种具有液位报警功能的膨胀水壶，包括膨胀水壶本体，设有警戒液面线；信号输入单元，用于根据所述膨胀水壶本体内的液位向信号处理单元提供不同的电压输入信号；信号处理单元，与所述信号输入单元电连接，用于判断一定周期内接受的电压值是否均大于预设电压阈值，以及根据判断结果控制发送报警信号；所述信号输入单元包括：信号发生器，用于发出方波信号；第一电容，与所述信号发生器电连接；电容式液位传感器，包括两个电极，两个所述电极设于所述膨胀水壶本体内的警戒液面线处，并且所述电容式液位传感器的一个电极与所述第一电容电连接，所述电容式液位传感器的另一个电极接地。

进一步地，所述信号输入电路还包括第一电阻，所述第一电阻一端与所述信号发生器的输出端电连接，另一端分别与所述第一电容和所述信号处理单元电连接。

进一步地，所述信号处理单元包括信号接受处理器，所述信号接受处理器与所述第一电容和电容式液位传感器的串联电路并联。

进一步地，所述信号接受处理器包括：信号判断模块，用于判断一定周期内接受的电压值是否均大于预设电压阈值，当接受的电压值均大于预设电压阈值，则触发报警装置控制模块；报警装置控制模块，用于控制发送报警信号。

进一步地，所述信号处理单元还包括第二电容，所述第二电容与所述信号接受处理器并联。

进一步地，所述信号处理单元还包括第二电阻，所述第二电阻一端与所述信号输入单元电连接，另一端分别与所述第二电容和信号接受处理器电连接。

进一步地，所述电容式液位传感器为pin针式传感器。

进一步地，所述信号发生器发出信号的电压为5v，频率大于等于10hz，占空比为1％。

进一步地，所述膨胀水壶还包括报警装置，所述报警装置与所述报警装置控制模块电连接，用于向驾驶员发送报警信号。

进一步地，所述报警装置为显示屏、灯光报警装置或声音报警装置中的一种或几种。

由于上述技术方案，本发明的具有液位报警功能的膨胀水壶具有如下有益效果：

实现了实时检测膨胀水壶本体内液位的功能，当液位低于警戒液位线时，自动向驾驶员发起报警，避免了由于冷却液不足导致的冷却系统故障；

在某一周期内，当采集到的信号均满足要求时，才发起报警，避免了车辆液面波动形成的误报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的一种具有液位报警功能的膨胀水壶的电路图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是本发明的一种具有液位报警功能的膨胀水壶的电压信号图。

附图中：

1-膨胀水壶本体2-信号输入单元21-信号发生器

3-信号处理单元31-信号接受处理器

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例一

如附图1和附图2所示，本发明实施例一提供了一种具有液位报警功能的膨胀水壶，包括膨胀水壶本体1、信号输入单元2和信号处理单元3，所述膨胀水壶本体1设有警戒液面线，所述信号输入单元2用于根据所述膨胀水壶本体1内的液位向信号处理单元3提供不同的电压输入信号，所述信号处理单元3与所述信号输入单元2电连接，用于判断一定周期内接受的电压值是否均大于预设电压阈值，以及根据判断结果控制发送报警信号。

所述信号输入单元2包括信号发生器21、第一电阻r1、第一电容c1和电容式液位传感器，所述信号发生器21用于发出方波信号，在一些可能的实施方式中，所述信号发生器21发出的方波信号的电压为5v(由主继电器供电)，频率大于等于10hz，占空比为1％，所述频率与占空比可调节，采用占空比为1％的方波信号，有降低能耗，降低冷却液的电解以及区分其他信号的功能；所述第一电阻r1与所述信号发生器21的输出端电连接，所述第一电阻r1为上拉电阻，起到将信号发送器发出的方波信号钳位到高电平、降低电路电流以及降低信号处理单元3电能消耗的作用；所述第一电容c1与所述第一电阻r1电连接，所述第一电容c1为信号处理单元3提供了检测的基础，在充放电过程中，起到了延缓电路放电的过程，也防止pin针为常电的作用；所述电容式液位传感器包括两个电极，两个所述电极设于所述膨胀水壶本体1内的警戒液面线处，并且所述电容式液位传感器的一个电极与所述第一电容c1电连接，所述电容式液位传感器的另一个电极接地。具体地，正常情况下，膨胀水壶本体内液位高于警戒液面线或刚好与警戒液面线齐平，电极完全没入液位中，当液位低于警戒液位线时，电极部分露出，当液位低到一定程度时，电极完全露出。在一些可能的实施方式中，所述电容式液位传感器为pin针式传感器。

所述信号处理单元3包括第二电阻r2、第二电容c2和信号接受处理器31，所述第二电阻r2与所述第一电阻r1和第一电容c1之间的节点电连接，所述第二电阻r2有降低第二电容c2干扰的功能；所述第二电容c2一端与所述第二电阻r2电连接，另一端接地，所述第二电容c2有降低电磁干扰和保护电路的作用；所述信号接受处理器31与所述第二电容c2并联。

在一些可能的实施方式中，所述信号接受处理器31包括信号判断模块和报警装置控制模块，所述信号判断模块用于判断一定周期内(如几秒)接受的电压值是否均大于预设电压阈值，当接受的电压值均大于预设电压阈值，则触发报警装置控制模块，所述报警装置控制模块用于控制发送报警信号。其功能为，当整车行驶在坏路或上下坡时，避免发生由于冷却液液面波动而造成的误报警。

所述膨胀水壶本体1还包括报警装置，所述报警装置与所述报警装置控制模块电连接，用于向驾驶员发送报警信号。在一些可能的实施方式中，所述报警装置为显示屏、灯光报警装置或声音报警装置中的一种或几种。

据此，实际应用时，所述膨胀水壶本体1内装有冷却液，当液位正常时，所述冷却液的高度高于或等于警戒液面线，pin针式传感器的pin针完全没入冷却液，由于冷却液内部含有na⁺¹、k⁺¹等等，因此pin针与冷却液接触时，pin针式传感器通电，第一电容c1形成短时充放电过程，所述信号处理单元3接受到第一电压输入信号v1，如附图3所示，由于pin针完全没入，所述第一电压输入信号v1偏小；当冷却液严重低于警戒液面线时(可能出现冷却系统各相关零部件泄露，或冷却液正常消耗后减少)，pin针完全露出，所述pin针式传感器不通电，第一电容c1完整充放电，所述信号处理单元3接受到第二电压输入信号v2，如附图3所示，所述第二电压输入信号v2偏大。

所述膨胀水壶的报警原理为，所述信号接受处理器31设有预设电压阈值，此电压值为v3，设定v1<v3<v2，当信号判断模块判断一定周期内接受的电压值v均大于预设电压阈值v3时，则触发报警装置控制模块，所述报警装置控制模块控制所述报警装置向驾驶员发送声音或灯光报警信号。为避免误报警，可设定(v1+v2)/2≤v3<v2，该设计可对电路元件的偏差进行规避。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。