一种液位监测装置及车辆油位监测系统的制作方法

本发明实施例涉及液位检测技术，尤其涉及一种液位监测装置及车辆油位监测系统。

背景技术：

现有液位检测技术有超声波、液体压力和气体压力测量方式。超声波测量方式主要是通过声波传输遇到介质以根据返回时间来计算距离，液体压力测量方式是借助压强原理测量液位深度，气体压力测量方式是利用气体可被液体压缩的原理测试空气压强以间接计算出液位高度。

超声波液位测量装置体积大，对测量距离精度有要求，一般测量20cm以内的距离很难实现，因此适合于较深的容器。液体压力液位测量装置在18cm深的油箱中几乎测量不出液位变化，成本高。气体压力液位测量装置因空气压缩率随环境温度变化导致测量误差大，且成本高。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种液位监测装置及车辆油位监测系统，用于在低成本下准确监测储液装置中液体的液位。

第一方面，本发明实施例提供了一种液位监测装置，用于测量储液装置中液体的液位，该液位监测装置包括液位监测模块和控制模块；

所述液位监测模块设置在所述储液装置中，且与所述控制模块电连接，所述液位监测模块包括壳体、设置在所述壳体内部的浮子、以及设置在所述浮子上的液位感应块，所述壳体的底端设置有进液口，用于平衡所述壳体内与所述储液装置内的液位，所述浮子用于浮在液面上，所述液位感应块与所述控制模块电连接并用于检测液位信息以及给所述控制模块提供液位信息；

所述控制模块设置在所述储液装置外，用于接收所述液位信息。

可选的，所述液位监测模块还包括：设置在所述壳体内的支柱，所述浮子具有通孔，所述支柱贯穿所述浮子的通孔，所述浮子的通孔的直径大于所述支柱的直径，以使所述浮子沿所述支柱上下滑动。

可选的，所述浮子包括吸块和与吸块配合的吸块弹簧；

所述壳体内侧设置有与所述吸块配合的电磁位置模块，所述电磁位置模块与所述控制模块电连接，所述电磁控制模块上电后产生磁力以将所述吸块吸住，以使所述液位感应块测量液位信息以及给所述控制模块提供液位信息。

可选的，所述吸块的与所述电磁位置模块结合的一面设置有锯齿形啮合面。

可选的，所述液位监测模块还包括：设置于所述进液口处的电磁阀，所述电磁阀与所述控制模块电连接，所述电磁阀用于在所述控制模块的控制下通电以关闭所述进液口，或者断电以打开所述进液口。

可选的，所述控制模块与所述电磁阀之间设置有继电器，所述继电器用于将所述控制模块产生的电磁阀控制信号传输给所述电磁阀。

可选的，所述液位监测模块还包括：设置于所述壳体的侧壁的上液位限制开关和下液位限制开关，所述上液位限制开关和所述下液位限制开关分别与所述控制模块电连接，所述上液位限制开关用于在液位高度大于等于所述上液位限制开关所在的高度时，给所述控制模块提供液位的上限信号，所述下液位限制开关用于在液位高度小于等于所述下液位限制开关所在的高度时，给所述控制模块提供液位的下限信号；

所述控制模块还用于当接收到所述上限信号或所述下限信号时，产生警示信号并输出。

可选的，所述液位监测装置还包括：

警示模块，与所述控制模块通信连接，用于根据所述警示信号，发出报警提醒。

可选的，所述警示模块包括指示灯、蜂鸣器或其他显示装置的一种或多种。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆油位监测系统，包括如上所述的液位监测装置和车辆油箱，所述液位监测装置用于监测车辆油箱油位。

可选的，所述车辆油箱为发动机油箱或变速箱润滑油箱。

本发明实施例提供一种液位监测装置，该液位监测装置包括设置于储液装置中的液位监测模块和设置于储液装置外控制模块；液位监测模块包括壳体、设置在壳体内部的浮子、以及设置在浮子上的液位感应块，壳体的底端设置有进液口，将壳体的底面与储液装置的底面接触并将壳体固定，利用进液口平衡壳体内与储液装置内的液位，浮子浮在液面上，液位感应块与控制模块电连接并用于检测液位信息以及给控制模块提供液位信息，实现低成本下准确监测储液装置中液体的液位。

附图说明

图1是本发明实施例一本发明实施例一提供的一种液位监测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种液位监测装置的结构示意图；

图3是本发明实施例二提供的吸块与电磁位置模块锯齿形结合面的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种车辆油位监测系统结构示意图；

图5是本发明实施例三中车辆上电后电磁位置模块与吸块吸合时车辆油位监测系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

实施例一

图1所示为本发明实施例一提供的一种液位监测装置的结构示意图，本实施例可适用于监测储液装置的液位，该液位监测装置包括液位监测模块1和控制模块2。如图1所示，液位监测模块1设置在储液装置中，且与控制模块2连接，液位监测模块1包括壳体11、设置在壳体11内部的浮子12、以及设置在浮子12上的液位感应块13，壳体11的底端设置有进液口14，用于平衡壳体11内与储液装置内的液位，浮子12用于浮在液面上，液位感应块13与控制模块2电连接并用于检测液位信息以及给控制模块2提供液位信息；控制模块2设置在储液装置外，用于接收液位信息。

可以理解的是，浮子12置于待测液体内时可以浮在液面上，液位感应块13可以采用红外测量模块、电磁测量模块等方式测量液位信息，本领域技术人员可以根据实际应用具体选择液位感应块，本发明实施例对此不作限定。

示例性的，壳体11可以为去掉底面的桶状外壳，其外形可以为圆柱、方形柱等，本发明实施例不作具体限定。该液位监测装置1的工作过程为：当储液装置存储有液体时，由于壳体11底端设置有进液口14，壳体11内外的空间形成连通器使储液装置液面与壳体11内液面等高，此时浮子12浮在液面上，则设置在浮子12上的液位感应块13可测量壳体11内的液位信息并将液位信息传输给控制模块2，由此可使控制模块2得到储液装置内的液位信息。

本实施例提供的液位监测装置，包括设置于储液装置中的液位监测模块和设置于储液装置外控制模块；液位监测模块包括壳体、设置在壳体内部的浮子、以及设置在浮子上的液位感应块，壳体的底端设置有进液口，将壳体的底面与储液装置的底面接触并将壳体固定，利用进液口平衡壳体内与储液装置内的液位，浮子浮在液面上，液位感应块与控制模块电连接并用于检测液位信息以及给控制模块提供液位信息，不需要设置类似超声波检测的发射和接收装置，结构简单，实现低成本下准确监测储液装置中液体的液位。

实施例二

图2所示为本发明实施例二提供的一种液位监测装置的结构示意图，本实施例在以上述实施例为基础，如图2所示，可选的，液位监测模块1还包括：设置在壳体11内的支柱15，浮子12具有通孔，支柱15贯穿浮子12的通孔，浮子12的通孔的直径大于支柱15的直径，以使浮子12沿支柱15上下滑动。通过支柱15的设置，可以避免浮子12水平方向浮动，使浮子12更稳定，提高液位感应块13的测量准确性。

可选的，浮子12包括吸块16和与吸块配合的吸块弹簧17；壳体11内侧设置有与吸块16配合的电磁位置模块18，电磁位置模块18与控制模块12电连接，电磁控制模块18上电后产生磁力以将吸块16吸住，以使液位感应块13测量液位信息以及给控制模块12提供液位信息。

可以理解的是，吸块16可以由磁性材料形成，例如可以是铁、钴、镍等磁性金属材料，电磁位置模块18可以为电磁铁，控制模块2控制电磁位置模块18通电与否，电磁位置模块18通电时可以产生磁性以将吸块16吸住，电磁位置模块18断电时其磁性消失以与吸块16断开连接。由于储液装置晃动等原因会引起液面变化，导致液位感应块13测量液位信息不准确，通过吸块16与电磁位置模块18的设置，当储液装置内液面发生波动时，通过控制模块2控制电磁位置模块18将吸块106吸住，有助于提高液位感应块13测量液位的准确性。

可选的，吸块16的与电磁位置模块18结合的一面设置有锯齿形啮合面。图3所示为吸块与电磁位置模块锯齿形结合面的的结构示意图，通过设置锯齿形啮合面，可以增大吸块16与电磁位置模块18的结合面积，保证吸合力度，增加浮子的稳定性，提高液位感应块的测量液位的准确性。

可选的，继续参考图2，液位监测模块1还包括：设置于进液口14处的电磁阀19，电磁阀19与控制模块2电连接，电磁阀19用于在控制模块2的控制下通电以关闭进液口14，或者断电以导通进液口14。

可以理解的是，电磁阀19可以为常通电磁阀，默认状态为导通状态，通电后为关闭状态，当储液装置内液面发生波动时，控制模块2给电磁阀19通电以关闭进液口14，则储液装置和壳体11之间的液体传输路径截止，能够阻止储液装置与壳体11之间液体流动，同时控制模块2控制电磁位置模块18将吸块16吸住，有助于提高液位感应块13测量液位的准确性。

可选的，控制模块2与电磁阀19之间设置有继电器3，继电器3用于将控制模块2产生的电磁阀控制信号传输给电磁阀19。

可选的，液位监测模块1还包括：设置于壳体11的侧壁的上液位限制开关110a和下液位限制开关110b，上液位限制开关110a和下液位限制开关110b分别与控制模块2电连接，上液位限制开关110a用于在液位高度大于等于上液位限制开关110a所在的高度时，给控制模块2提供液位的上限信号，下液位限制开关110b用于在液位高度小于等于下液位限制开关110b所在的高度时，给控制模块2提供液位的下限信号；控制模块2还用于当接收到上限信号或下限信号时，产生警示信号并输出。

可以理解的是，当液位高度大于等于上液位限制开关110a所在的高度时，浮子12上的液位感应块13会与上液位限制开关110a发生接触，上液位限制开关110a产生一个上限信号并传输给控制模块2，表示液位到达或已超过上限；当液位高度小于等于下液位限制开关110b所在的高度时，浮子12上的液位感应块13会与下液位限制开关110b发生接触，下液位限制开关110b产生一个下限信号并传输给控制模块2，表示液位到达或已小于下限。

对于实际应用中的储液装置，举例来说，需要长途运输的储液罐，需要设置液位上限以保证运输时的安全；车辆油箱需要设置油位上限以保证安全，设置油位下限以提示用户及时加油。通过上液位限制开关110a和下液位限制开关110b的设置，可以在液位异常时及时提醒，增加液位监测装置的适用范围。

可选的，液位监测装置还包括：警示模块4，与控制模块2通信连接，用于根据警示信号，发出报警提醒。警示模块4包括指示灯、蜂鸣器或其他显示装置的一种或多种。通过警示模块4的设置，当储液装置液位异常时发出提醒，有利于用户及时处理。

实施例三

图4所示为本发明实施例三提供的一种车辆油位监测系统结构示意图。本实施例可以以上述实施例为基础，提供一种具体实例。

本实施例提供的车辆油位监测系统包括液位监测装置和车辆油箱，其中，液位监测装置用于监测车辆油箱油位。

可选的，车辆油箱为发动机油箱或变速箱润滑油箱。

如图4所示，液位监测装置包括液位监测模块10和控制模块20；液位监测模块10设置在车辆油箱中，且与控制模块20连接，液位监测模块10包括壳体101、设置在壳体101内部的浮子102、以及设置在浮子102上的液位感应块103，壳体101的底端设置有进液口104，用于平衡壳体101内与车辆油箱内的液位，浮子102用于浮在液面上，液位感应块103与控制模块20电连接并用于检测液位信息以及给控制模块20提供液位信息；控制模块20设置在储液装置外，用于接收液位信息。

可选的，液位监测模块10还包括：设置在壳体101内的支柱105，浮子102具有通孔，支柱105贯穿浮子102的通孔，浮子102的通孔的直径大于支柱105的直径，以使浮子102沿支柱105上下滑动。

可选的，浮子102包括吸块106和与吸块配合的吸块弹簧107；壳体101内侧设置有与吸块106配合的电磁位置模块108，电磁位置模块108与控制模块20电连接，电磁控制模块108上电后产生磁力以将吸块106吸住，以使液位感应块103测量液位信息以及给控制模块20提供液位信息。

可选的，吸块106的与电磁位置模块108结合的一面设置有锯齿形啮合面。

可选的，液位监测模块10还包括：设置于进液口104处的电磁阀109，电磁阀109与控制模块20电连接，电磁阀109用于在控制模块20的控制下通电以关闭进液口104，或者断电以导通进液口104。

可选的，控制模块20与电磁阀109之间设置有继电器30，继电器30用于将控制模块20产生的电磁阀控制信号传输给电磁阀109。

可选的，液位监测模块10还包括：设置于壳体101的侧壁的上液位限制开关1010a和下液位限制开关1010b，上液位限制开关1010a和下液位限制开关1010b分别与控制模块20电连接，上液位限制开关1010a用于在液位高度大于等于上液位限制开关1010a所在的高度时，给控制模块20提供液位的上限信号，下液位限制开关1010b用于在液位高度小于等于下液位限制开关1010b所在的高度时，给控制模块20提供液位的下限信号；控制模块20还用于当接收到上限信号或下限信号时，产生警示信号并输出。

可选的，液位监测装置还包括：警示模块40，与控制模块20通信连接，用于根据警示信号，发出报警提醒。警示模块40包括指示灯、蜂鸣器或其他显示装置的一种或多种。

可以理解的是，控制模块20与警示模块40可以通过控制器局域网络can总线连接，控制模块20还可以连接到车辆仪表等显示装置，使显示装置显示油位信号或警示信号。

本实施例提供的车辆油位监测系统的实现过程如下：

通过控制模块20获取车辆钥匙当前状态，若控制模块20判断车辆钥匙为关闭状态，即车辆未运行时，油箱中油位处于静止状态，电磁阀109常通，壳体101内外的空间形成连通器使油箱中油位与壳体101内油位等高，浮子102处于自由状态，如图4所示，通过液位感应块103测量壳体101内的油位信息并传输给控制模块20，则得到油箱内的油位信息。

若控制模块20获取车辆钥匙打开状态，且车辆刚刚上电还未运行，油箱中油位处于静止状态，控制模块20通过继电器30使电磁阀关闭，阻止油箱与壳体101之间油液流动，同时控制模块20控制电磁位置模块108将吸块106吸住，如图5所示，通过液位感应块103测量壳体101内的油位信息并传输给控制模块20，则得到油箱内的油位信息。由于电磁位置模块108将吸块106吸住，车辆运行时油液波动不会引起浮子102运动，可以消除车辆运行时油箱油位波动的影响，提高测量准确度。

当油箱油位高度大于等于上液位限制开关1010a所在的高度时，浮子102上的液位感应块103会与上液位限制开关1010a发生接触，上液位限制开关1010a产生一个上限信号并传输给控制模块20，表示液位到达或已超过上限；当油箱位高度小于等于下液位限制开关1010b所在的高度时，浮子102上的液位感应块103会与下液位限制开关1010b发生接触，下液位限制开关1010b产生一个下限信号并传输给控制模块20，表示液位到达或已小于下限。控制模块20生成警示信号传输给警示模块40发出报警提醒，提示用户及时处理。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。