專利名稱：甲醇燃料液位傳感器的制作方法
技術領域：
本實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：
對于行駛的汽車而言，燃油箱內的燃油存量對于駕駛員來說是一個重要的參數。 駕駛員往往通過液位儀表來了解燃油箱內的燃油存量。車用燃油箱油位傳感器就是位于油 箱內，為駕駛員提供燃油信息，以便駕駛員適時添加燃油，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構，其原理是浮子 在油箱中隨油量上下浮動，帶動與之相連的浮子杠桿的擺動，從而連接在浮子杠桿另一端 的滑動觸頭在電阻底板上轉動，改變了相應的電阻值，繼而輸出電壓值變化，在燃料指標表 中精確指示，時時監測油箱中的剩余油量。這種液位傳感器的觸點頻繁滑動，容易出現短 路、斷路、接觸不良、機械磨損等故障，而且對于甲醇燃料來說，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。因此也有人申請了中國專利“車用燃 油箱油位傳感器(CN1749708) ”，該裝置包括接線機構、不銹鋼管、磁浮子和傳感電路板；特 點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 的密封膠對甲醇燃料的適應性不好，使用一段時間后，浮子發生溶漲現象，逐漸下沉，最后 完全淹沒在甲醇液中，導致甲醇燃料表指示不準。
發明內容本實用新型主要是提供一種傳感器元器件不接觸燃油，能應用在甲醇燃料中，避 免了溶漲和腐蝕，使用壽命長，且指示準確的甲醇燃料液位傳感器；解決現有技術所存在的 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容易發生溶漲，使用壽命不 長的技術問題。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術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，在不銹鋼管內設有傳感器電路，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 殼體構成，在浮子中心設有導向管，導向管套接在不銹鋼管外，導向管、上殼體和下殼體構 成一個密閉的腔體，在腔體內導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因為長期工作在全甲醇介質中發生腐蝕、變形，從而確保甲醇液 位傳感器工作的可靠性、液位信號傳輸的準確性。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成，方便制造，在浮子上設置導向管，導向管與不 銹鋼管接觸，沿不銹鋼管上下運動，減小摩擦力使得浮子上下運動順暢。浮子以及在浮子內 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甲醇的密度。在浮子內安裝磁 鐵元件，液位變化使得浮子的上下運動，從而帶動磁鐵元件上下運動，將不銹鋼管內的電路 導通，從而將油箱內液位顯示出來。由于磁鐵元件位于浮子內，不與甲醇燃料接觸，使用壽命長。上下殼體和導向管的材質為不銹鋼，不僅是全甲醇燃料相適應的材料，而且對磁性不 傳導，確保元器件信號的傳輸。作為優選，所述的上殼體與下殼體為對稱件，形狀相同，均為半球體，上殼體和下 殼體通過電阻焊接法焊接，所述的導向管與浮子采用電阻焊接法焊接，所述導向管的長度 比浮子的直徑大1. 5 3mm。上下殼體采用電阻焊接法焊接，避免了甲醇對焊劑的腐蝕，保 證了整個浮子不會因為長期工作在全甲醇介質中發生腐蝕、變形，從而影響甲醇液位傳感 器工作的可靠性、液位信號傳輸的準確性。導向管的長度略大于浮子直徑，方便導向管與浮 子之間的焊接。作為優選，所述的不銹鋼管內的傳感器電路由干簧管和電阻構成，所述的磁鐵為 環狀磁鐵，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有環形 凹槽，所述的磁鐵嵌接在磁鐵保持架的凹槽內。磁鐵鑲嵌在磁鐵保持架內，結構簡單，磁鐵 隨浮子上下運行過程中，連續導通或者斷開不銹鋼內干簧管電路，從而確保液位信號的不 間斷傳輸。作為優選，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。浮子的尺寸設計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。浮子總成的質量由上下殼體、導向管、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構，以及選擇最小的材料厚度，以獲得最小的質量。而相同體積的結 構形狀相比，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、導向管材料壁厚較薄，浮子為球體。作為優選，所述的導向管與不銹鋼管之間的間隙為1. 5 2. 5mm。導向管與不銹鋼 管之間的間隙保證了導向管沿著不銹鋼管能順暢的在不銹鋼管上運動，且保證磁場接通開
關工作可靠。因此，本實用新型的甲醇燃料液位傳感器具有下述優點采用不銹鋼浮子，耐甲醇 燃料腐蝕，磨損小，使用壽命長，同時不銹鋼浮子在甲醇燃料中不會發生腐蝕，引起液位的 指示不準，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，環形磁 鐵位于浮子內，保證了電路部分不與燃料接觸，避免了電路板與燃料介質的直接接觸，提高 了可靠性；采用球狀浮子結構，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量。
圖1是本實用新型的甲醇燃料液位傳感器的結構示意圖。圖2是圖1內浮子的放大剖視圖。圖3是圖1的俯視圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。實施例如圖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，長度為178mm，在不銹鋼管1內安裝有由干簧管14和電阻15構成的傳感器電路。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連接有傳感器數據線5。在不銹鋼管1下端焊接有底 座6，在底座6上方設有套接在不銹鋼管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向管10，導向管 10的上下兩端焊接在浮子7的殼體上，導向管10的長度比浮子7的直徑大2mm，焊接時導 向管的兩端各高出浮子1mm。導向管10的壁厚與浮子7的壁厚相同。導向管10套接在不 銹鋼管1上，導向管10與不銹鋼管1之間的間隙為2mm。導向管10與上下殼體構成一個密 閉的腔體，在腔體內設有磁鐵保持架11，磁鐵保持架11套接在導向管10外，在磁鐵保持架 11的中部開有凹槽，在凹槽內卡接有環形磁鐵12。加工時，將環狀的磁鐵12固定在磁鐵保持架11上，磁鐵12和磁鐵保持架11 一起 安裝在導向管10上。安裝有磁鐵12和磁鐵保持架11的導向管10，再與上下殼體一起焊接 而成浮球7。使用時，將甲醇液位傳感器放置在裝有甲醇燃料的燃料箱內，隨著燃料液面的變 化，浮子沿著不銹鋼管上下浮動，浮子內的磁鐵連通不銹鋼管內的干簧管電路，從而將液位 信號通過不銹鋼管上部的傳輸線傳輸到儀表上顯示。
權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，在不銹鋼管內設有傳感器電路，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成，在浮子中心設有導向管，導向管套接在不銹鋼管外，導向管、上殼體和下殼體構成一個密閉的腔體，在腔體內導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.根據權利要求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 為對稱件，形狀相同，均為半球體，上殼體和下殼體通過電阻焊接法焊接，所述的導向管與 浮子采用電阻焊接法焊接，所述導向管的長度比浮子的直徑大1. 5 3mm。
3.根據權利要求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 的傳感器電路由干簧管和電阻構成，所述的磁鐵為環狀磁鐵，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有環形凹槽，所述的磁鐵嵌接在磁鐵保持架的凹 槽內。
4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1或2所述的甲醇燃料液位傳感器，其特征在于所述的導向管與不 銹鋼管之間的間隙為1. 5 2. 5mm。
專利摘要本實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，在不銹鋼管內設有傳感器電路，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成，在浮子中心設有導向管，導向管套接在不銹鋼管外，導向管、上殼體和下殼體構成一個密閉的腔體，在腔體內導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。本實用新型主要是提供一種傳感器元器件不接觸燃油，能應用在甲醇燃料中，避免了溶漲和腐蝕，使用壽命長，且指示準確的甲醇燃料液位傳感器；解決現有技術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容易發生溶漲，使用壽命不長的技術問題。
文檔編號G01F23/74GK201555640SQ20092020964
公開日2010年8月18日 申請日期2009年9月10日 優先權日2009年9月10日
發明者宋金環, 金先揚 申請人:上海華普汽車有限公司