用於流體傳感器和包括其的傳感器系統的除泡套筒的製作方法

2023-06-17 20:49:32

本發明涉及用於使得氣泡離開傳感器系統(特別是尿素傳感器系統)的流體傳感器的除泡套筒。本發明進一步涉及用於流體系統的傳感器系統，特別是用於尿素箱的傳感器系統。

背景技術：

現有技術中流體傳感器和傳感器系統是已知的。流體傳感器可適於測量例如流體高度、混合物濃度或純度這樣的量。如果流體系統暴露到運動下，例如振動，例如在機動化裝置中，則流體會傾向於產生包圍氣體(例如空氣)的氣泡。這些氣泡會影響傳感器且導致不準確的測量。已知例如柴油機排氣處理液(def)這樣的基於尿素的液體具有積聚氣體和形成氣泡的高度傾向性。

在us2015/0089996a1中描述了用於減少傳感器系統摻氣的系統，其中傳感器系統被篩網過濾器覆蓋，其總體上具有半管的形狀。該系統的形狀複雜且因此製造起來費力且昂貴。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是提供一種用於流體傳感器的成本有效的方案，尤其是用於基於尿素的液體，其克服已知技術方案的缺陷且減小傳感器周圍流體中氣泡的量，由此增加傳感器的準確性，但是同時避免對流體的進入產生影響。

對於如上所述的除泡套筒，該目的得以實現是通過，除泡套筒提供用於流體傳感器的接收部，接收部圍繞除泡套筒的底部至少周向地閉合，其中除泡套筒包括在底部的區域中的至少一個穿通開口。

對於如上所述的傳感器系統，該目的通過包括至少一個流體傳感器和具有用於流體的入口的至少一個吸入管的系統實現，其中系統進一步包括根據本發明的至少一個除泡套筒，其中至少一個流體傳感器布置在除泡套筒內部，且其中至少一個吸入管穿過至少一個穿通開口伸出達到除泡套筒外部的區域，使得入口布置在除泡套筒外部。

對於如上所述的另一傳感器系統，該目的通過包括至少一個流體傳感器和具有用於流體的入口的至少一個吸入管的系統實現，其中傳感器系統基本上沿縱向軸線延伸，其中系統進一步包括根據本發明的至少一個除泡套筒，其中至少一個流體傳感器布置在除泡套筒的接收部內部，其中除泡套筒包括基本上平行於傳感器系統的縱向軸線的徑向方向延伸的延伸部，且其中除泡套筒的至少一個穿通開口布置在延伸的末端，形成沉澱物排出開口。

根據本發明的該方案允許有效地防止至少在傳感器周圍的氣泡的形成。如果傳感器置於在接收部內部，則接收部圍繞傳感器且防止或至少減少傳感器附近流體的運動。由此至少在傳感器周圍減少氣泡的形成。進一步地，可以防止氣泡輸送到接收部。至少一個穿通開口對於避免除泡套筒對傳感器和/或傳感器系統的負面影響來說是有益的。在安裝在傳感器系統上時，系統的吸入管例如可以穿過至少一個穿通開口伸出，使得吸入管的入口可以布置在接收部外部。由此，流體的吸入不被除泡套筒影響。至少一個穿通開口可以用作沉澱物排出開口，以允許沉澱物離開接收部，以便不影響至少一個傳感器的準確性。根據本發明的除泡套筒和/或傳感器系統可以尤其用在流體箱中，特別是def箱。

在後文將描述本發明的進一步改進。額外的改進可彼此獨立地組合，取決於具體應用中是否需要特別改進的特別優點。

為了簡要，在適當情況下，除泡套筒在後文中稱為套筒。

根據第一有利的改進，至少一個套筒可以用半滲透材料製造。材料可被選擇使得其允許流體運動通過套筒但是防止氣泡、至少是一定尺寸的氣泡運動通過套筒。重要的是允許流體運動通過套筒，以便為至少一個傳感器提供足夠的流體以分析。即使流體被允許運動通過套筒，與沒有套筒的設備比較，流體的運動仍然可以被減少。

至少套筒的接收部可以總體上具有杯子的形狀。杯狀套筒可以有效地圍繞至少一個流體傳感器且在封閉的空間中提供有效的氣泡預防。杯子的敞開側可以用於插入傳感器系統和/或至少一個流體傳感器。

應注意，接收部並不限於杯子形狀。其他形狀也可以使用。例如，接收部可以具有橢圓形，矩形或多邊形截面。

根據另一有利的改進，至少一個穿通開口可以設置有圍繞穿通開口的至少一個凸緣。該凸緣可以有助於吸入管通過穿通開口穿入且提供吸入管在穿通開口中的穩定就位。進一步地，凸緣可以保護穿通開口的邊界。在套筒用軟材料製造的情況下是尤其有益的。具有凸緣的穿通開口還可以用作沉澱物排出開口。

為了提供套筒的緊湊結構和設置有所述套筒的傳感器系統，至少一個穿通開口可以布置在套筒底部的面中。傳感器系統通常具有總體縱向形狀，其中吸入管沿縱向軸線延伸。底部的面中的至少一個穿通開口的布置可以有助於在傳感器系統插入到套筒期間將吸入管的入口引到套筒以外。而且，形成沉澱物排出開口的至少一個穿通開口可以布置在底部的面中。

除泡套筒的底部可以相對於接收部周向部分的縱向軸線傾斜。傾斜的底部與接收部的壁部分一起可以形成具有銳角的區域。在該區域，可收集沉積物。

至少一個穿通開口可以布置在具有銳角的區域中用於允許沉澱物離開接收部。在這種情況下，該穿通開口形成沉澱物排出開口。為了將沉澱物有效輸送到接收部以外，有利的是，沉澱物排出開口布置在底部鄰接壁部分的區域中，例如在由銳角形成的角部中。然而，由於製造原因，尤其是如果至少一個穿通開口設置有凸緣，則沉澱物排出開口可以不直接布置在底部鄰接壁部分的區域中，而是在其附近。優選地，該實施例包括用於吸入管的第二穿通開口。

根據另一有利的改進，至少一個穿通開口可布置在套筒的延伸部上，該延伸部基本上相對於接收部的縱向軸線徑向地延伸。延伸部可以總體上具有管狀形狀，其中管的縱向軸線基本上相對於接收部的縱向軸線徑向地和/或與套筒底部平行地延伸。延伸部可以用於收集沉澱物並將其輸送離開接收部。在套筒包括用於吸入管的第二穿通開口的情況下這是尤其有益的。在這種情況下，有益的是將沉澱物輸送離開吸入管，以便防止留在接收部的沉澱物被吸入管的入口吸收。如果吸入管存在，則延伸部可以垂直於吸入管延伸。

套筒可以進一步包括至少一個安裝構件，用於可拆卸地將套筒安裝到傳感器系統。安裝構件可以包括閂鎖元件，用於容易地將套筒安裝到傳感器系統和從其拆卸。至少一個安裝構件可以布置在套筒的與底部相反的端部處。

如上所述的傳感器系統可以進一步改進，使得至少一個吸入管延伸通過套筒和通過接收部。由此，可以實現緊湊的傳感器系統。作為對至少一個吸入管的替換或附加，保持至少一個流體傳感器和/或至少一個加熱元件的傳感器杆也可以布置在套筒內部和/或接收部內部。

根據另一有利的改進，每一個傳感器系統可以包括第二穿通開口。例如，傳感器系統(其中至少一個吸入管穿過穿通開口伸出)可以具有至少一個其他穿通開口，形成沉澱物排出開口。如上所述的傳感器系統(設置有在至少一個沉澱物排出開口)可以設置有至少一個其他穿通開口，吸入管穿過該其他穿通開口伸出。

每一個傳感器系統可以設置有期望數量的穿通開口、期望數量的沉澱物排出開口和期望數量的吸入管或會需要至少一個穿通開口的其他元件。期望的數量可根據傳感器系統的目的用途而改變。

在傳感器系統的運行位置中，傳感器系統的縱向軸線可以基本上沿重力方向延伸，特別是套筒的底部朝向重力方向的情況下。該設備可以允許存在於接收部的氣泡與重力方向反向上升，離開底部並離開接收部。

根據本發明的傳感器系統的另一有利的改進，吸入管的入口可以設置有入口過濾器，入口過濾器布置在套筒外部。該過濾器對避免沉澱物或冰凍液體進入吸入管來說是有益的。過濾器可以安裝在吸入管上，在套筒的底部上和/或在圍繞套筒的至少一個穿通開口的凸緣上。

為了將傳感器系統連接到流體箱，傳感器系統可以進一步包括用於將傳感器系統連接到流體箱的凸緣，其中套筒安裝到所述凸緣。傳感器系統和套筒可以一起形成一單元，其可插入到流體箱且其可通過所述凸緣安裝到流體箱中的開口周圍。

為了有效地防止氣泡形成，套筒可以包圍吸入管和傳感器杆，所述傳感器杆從至少一個穿通開口到凸緣保持至少一個流體傳感器。

在後文中，參考附圖利用示例性實施例對本發明及其改進進行更詳細描述。如上所述，實施例所示的各種特徵可以在具體應用中彼此獨立地使用。

在之後的圖中，具有相同功能和/或相同結構的圖標記有相同的附圖標記。

附圖說明

附圖中：

圖1以透視圖顯示了根據本發明的傳感器系統的第一實施例，其具有處於非組裝狀態的根據本發明的除泡套筒；

圖2以垂直於套筒縱向軸線的不同視圖顯示了圖1的實施例；

圖3顯示了具有插入的傳感器系統的圖1實施例的接收部底部的近距視圖；

圖4以透視圖顯示了根據本發明的傳感器系統的第二實施例，其具有處於非組裝狀態的根據本發明的除泡套筒；

圖5顯示了組裝狀態下的圖4的第二實施例；

圖6以透視圖顯示了根據本發明的傳感器系統的第三實施例，其具有處於非組裝狀態的根據本發明的除泡套筒；

圖7顯示了組裝狀態下的圖6的第三實施例；

圖8以透視圖顯示了根據本發明的傳感器系統的第四實施例，其具有處於非組裝狀態的根據本發明的除泡套筒；

圖9顯示了組裝狀態下的圖8的第三實施例。

具體實施方式

在下文中，參考圖1到3描述根據本發明的除泡套筒3和傳感器系統1的第一有利實施例。在圖中，完整的傳感器系統1包括根據本發明的傳感器系統1a和除泡套筒3。

傳感器系統1包括用於將傳感器系統1連接到流體箱的凸緣5。凸緣5還可以形成用於傳感器系統1提供用於流體的入口和出口柱體的頭部(header)和對傳感器系統來說必要的其他管道。傳感器系統1沿縱向軸線l從凸緣5朝向末端7縱向延伸。吸入管9可以從凸緣5延伸到末端7，優選平行於縱向軸線l。吸入管的入口11形成吸入管9的端部且優選從末端7平行於縱向軸線l突出離開。

傳感器系統1進一步包括至少一個流體傳感器13，其優選設置在傳感器杆15上。至少一個流體傳感器13可以適於測量流體的液位、溫度、特定成分的濃度和/或其他量。傳感器系統1可以進一步設置有溫度控制設備17，其可以加熱或冷卻圍繞傳感器13的流體。在圖中，溫度控制設備17顯示為螺旋形件，其可以呈現為電加熱線圈或管，其允許冷卻劑通過傳感器系統1傳遞。

最後，傳感器系統1可以包括入口過濾器19，其可連接到吸入管9的入口11。入口過濾器19可以具有適配器21，所述適配器具有開口(未示出)，允許吸入管9的入口11插入到適配器21，以將入口過濾器19安裝在入口11上。

在運行位置，例如如圖2所示，傳感器系統1的縱向軸線l基本上沿重力方向g延伸。

除泡套筒3提供用於流體傳感器13的接收部23，優選用於整個傳感器系統1a。

除泡套筒3具有底部25，該底部具有基本上平面的面27。接收部23圍繞底部25周向地關閉。接收部23沿縱向軸線l周向地延伸。接收部23，優選是整個除泡套筒3，具有總體上杯子的形狀。與除泡套筒3的底部25相反的端部29優選是敞開的，以有助於將傳感器系統1a插入到除泡套筒3中。端部29可以設置有邊沿或其他元件，其可以可拆卸地連接到傳感器系統1a的凸緣5。

除泡套筒3的材料31優選是半透性的材料。

在底部25的區域中，優選在底部25的面27中，除泡套筒3包括至少一個穿通開口33。如圖1到3所示，穿通開口33優選設置有凸緣35，其圍繞穿通開口33。凸緣35可以有助於使得穿通開口33周圍的材料31穩定。在圖1到3所示的實施例中，穿通開口33用於吸入管9通過穿通開口33伸出，使得入口11布置在除泡套筒3的外部。這如圖3所示，其中除泡套筒3被製造為透明的，用於更好的可見性。在安裝狀態下，入口11布置在除泡套筒3的外部，而大部分吸入管9布置在除泡套筒3內部。吸入管9可以被穿通開口33處的凸緣35圍繞。在運行狀態(未示出)下，入口過濾器19可以通過將入口11插入到適配器21而安裝在吸入管9上。

包括已安裝的除泡套筒3的傳感器系統1(其優選具有入口過濾器19安裝在入口11上)可以插入在流體箱(未示出)中。在這種情況下，凸緣5可以連接到箱。在傳感器系統1插入到流體箱且被流體圍繞時，則除泡套筒3可以通過降低至少在除泡套筒3內部的流體運動而有效地防止至少在除泡套筒3內部的氣泡形式。同時，流體進入到入口11不被除泡套筒3影響，因為入口11布置在除泡套筒3外部。

在下文，針對圖4和5描述本發明的第二優選實施例。為了簡要，僅描述與第一實施例不同之處。

與第一實施例對比，第二實施例提供了除泡套筒3，其不完全形成為提供接收部23。除泡套筒3包括周向地圍繞底部25的接收部23和從端部29延伸到接收部23的連接部分37。在端部29處，環狀安裝構件39可以被設置以用於將除泡套筒3安裝到傳感器系統1a的凸緣5。安裝構件39可以優選通過兩個支撐件41而連接到接收部23。支撐件可以用形成接收部23的除泡套筒3一部分的材料31製造，或用任何其他合適材料製造。例如，支撐件41可以用固體材料製造。

在不必在接收部23中接收傳感器系統1a的最大部分的情況下，第二實施例可以是有利的。如圖5所示，傳感器13在安裝狀態下布置在接收部23內部。這足以防止在傳感器13周圍區域中形成氣泡。

圖6和7提供了根據本發明的傳感器系統1和除泡套筒3的第三優選實施例。同樣，這裡，僅針對與第一和第二實施例相比的不同之處描述實施例。除泡套筒3具有類似於第二實施例中之一的總體形狀，除了底部25周圍的區域以外。除泡套筒3也可以是第一實施例之一那樣的大致形狀，除了底部25周圍的區域以外。

如前述實施例所述，除泡套筒3沿縱向軸線l縱向延伸且沿縱向軸線l周向地閉合，以形成接收部23。接收部23的該部分，其沿縱向軸線l周向地延伸，形成周向部分43。底部25和底部25的面27相對於縱向軸線l傾斜。換句話說，底部25相對於接收部23的壁45傾斜。壁45和底部25或底部25的面27之間形成區域47，其中壁45和面27彼此以銳角鄰接。在具有銳角的區域47中，可以聚集沉積物。

除泡套筒3的底部25設置有兩個穿通開口33和49。第一穿通開口33可與針對前兩個實施例所述的穿通開口相當，且允許傳感器系統1的吸入管9通過穿通開口33伸出。穿通開口33可以設置有凸緣35。

第二穿通開口49在區域47中使得底部25敞開。第二穿通開口49也可以設置有凸緣35。穿通開口49允許沉澱物聚集在區域47中以離開接收部23。因此，穿通開口49形成沉澱物排出開口51。

在後文，描述根據本發明的傳感器系統1和除泡套筒3的第四優選實施例。在這裡，僅針對與之前所述實施例的不同之處描述該實施例。

除泡套筒3設置有在底部25的區域中的延伸部53，其基本上垂直於除泡套筒3的縱向軸線l延伸。因此，延伸部53基本上平行於除泡套筒3的底部25延伸。

在延伸部的末端55，延伸部53設置有穿通開口49。穿通開口49形成沉澱物排出開口51。延伸部53朝向穿通開口49漸縮。延伸部53可以與接收部23整體形成。

延伸部53可以有助於沉澱物從吸入管9的入口11離開。因此，與吸入管9延伸所通過的穿通開口33相比，延伸部53布置在除泡套筒3的相反側。為了沉澱物排出開口51的良好穩定性，穿通開口49可以設置有凸緣35。

為了允許沉澱物在排出之前收集在延伸部53中，延伸部53可以具有鐘形中間部分57，在其中，延伸部53比穿通開口49從除泡套筒3的端部29延伸離開得更遠。如果縱向軸線l布置為基本上與重力方向g平行，則中間部分57可以收集可通過沉澱物排出開口51排出的沉澱物。如所述的，除了形成沉澱物排出開口51的兩個穿通開口49外，第四實施例包括用於吸入管9的穿通開口33。作為其他實施例，吸入管9的入口11優選設置有入口過濾器19，其布置在除泡套筒3外部。

附圖標記

1，1a傳感器系統

3除泡套筒

5凸緣

7末端

9吸入管

11入口

13流體傳感器

15傳感器杆

17溫度控制設備

19入口過濾器

21適配器

23接收部

25底部

27底部的面

29端部

31材料

33穿通開口

35凸緣

37連接部分

39安裝構件

41支撐件

43周向部分

45壁

47區域

49穿通開口

51沉澱物排出開口

53延伸部

55延伸部的末端

57中間部分

g重力方向

l縱向軸線