本實(shí)用新型涉及一種用于檢測冷卻劑系統(tǒng)中冷卻劑降解的傳感器系統(tǒng)。更具體地，本實(shí)用新型涉及一種用于感測冷卻劑系統(tǒng)中油泄漏的油檢測傳感器模塊。

背景技術(shù)：

發(fā)動機(jī)可配備冷卻劑系統(tǒng)以冷卻其中的某些部件從而確保適當(dāng)性能。例如，一種用于發(fā)動機(jī)的冷卻劑系統(tǒng)是眾所周知的。該冷卻劑系統(tǒng)通常包括鄰近潤滑系統(tǒng)的通道以確保冷卻劑從潤滑劑吸熱以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)冷卻。

然而，如果油和冷卻劑之間的屏障，例如失效，那么油可能會與冷卻劑混合，該屏障可能由發(fā)動機(jī)機(jī)體中的鑄鋼壁或這兩個(gè)系統(tǒng)之間的密封構(gòu)成。而這可能反過來導(dǎo)致油與冷卻劑混合。這種混合的副產(chǎn)物通常沉降在冷卻劑箱中。如果未定期檢查冷卻劑的狀況，那么冷卻劑中的油以及因此潤滑系統(tǒng)內(nèi)油中的冷卻劑可能損害發(fā)動機(jī)或者甚至完全破壞發(fā)動機(jī)和冷卻劑系統(tǒng)。因此，能夠在出現(xiàn)這種情況時(shí)或此后不久確定油是否與冷卻劑混合可減輕進(jìn)一步的損害并保護(hù)發(fā)動機(jī)和冷卻劑系統(tǒng)防止受進(jìn)一步的損害。

美國專利第7,043,967號公開了一種設(shè)備，其提供了一種監(jiān)測冷卻劑的狀況并檢測異常操作狀況的方法。該參考文獻(xiàn)涉及經(jīng)由多個(gè)傳感器通過使用流體取樣檢測污染物。然而，由于冷卻劑箱一般定位在較遠(yuǎn)位置處，該布置可能是不適宜的。由于冷卻劑箱的較遠(yuǎn)位置、冷卻劑箱的設(shè)計(jì)、缺乏維護(hù)人員和/或冷卻劑分析系統(tǒng)的操作成本，頻繁的流體取樣可能不切實(shí)際。因此，需要發(fā)展一種更為便利且性價(jià)比高的檢測冷卻劑箱中污染物的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的各個(gè)方面描述了一種用于感測冷卻劑系統(tǒng)中油泄漏的油檢測傳感器模塊。該油檢測傳感器模塊包括主體、膜以及傳感器。主體包括第一端和第二端。腔體設(shè)置在主體的第一端和主體的第二端之間。膜設(shè)置在主體的第一端處。膜被構(gòu)造并布置成將油過濾進(jìn)入主體的腔體中并阻擋冷卻劑進(jìn)入主體中。傳感器包括感測端和殼體端。傳感器密封地聯(lián)接至主體的第二端。傳感器的感測端設(shè)置在主體的第二端中。感測端被布置成檢測腔體中的油。夾帶在冷卻劑中的油與傳感器流體連通。響應(yīng)于油檢測傳感器模塊至少部分浸沒在冷卻劑中，膜限制水溶性產(chǎn)物的通過。一旦檢測到腔體中的油的閾值水平，經(jīng)由傳感器發(fā)出報(bào)警信號。

一種用于感測冷卻劑系統(tǒng)中的油泄漏的油檢測傳感器模塊，所述油檢測傳感器模塊包括：

主體，所述主體具有第一端和第二端以及設(shè)置在所述主體的所述第一端與所述主體的所述第二端之間的腔體；

膜，所述膜設(shè)置在所述主體的所述第一端內(nèi)，其中，所述膜被構(gòu)造并布置成接納進(jìn)入所述主體的所述腔體中的油并且防止冷卻劑進(jìn)入所述主體；以及

傳感器，所述傳感器具有感測端和殼體端，所述傳感器密封地聯(lián)接至所述主體的所述第二端，

其中，所述傳感器的所述感測端被設(shè)置在所述主體的所述第二端中并且被構(gòu)造并布置成檢測所述腔體中的油，

其中，響應(yīng)于所述油檢測傳感器模塊至少部分地浸沒在所述冷卻劑中，被夾帶在所述冷卻劑中的油通過所述膜與所述傳感器流體連通，而水溶性產(chǎn)物被限制而不能通過所述膜，

其中，當(dāng)經(jīng)由所述傳感器檢測到所述腔體中的油的閾值水平時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號。

本實(shí)用新型的方案，可以無需頻繁的流體取樣就能夠有效地檢測冷卻劑系統(tǒng)中油泄漏的實(shí)際狀況是否達(dá)到規(guī)定的閾值水平，以警示工作人員。因而減小了由于油和所產(chǎn)生的副產(chǎn)品的形成所導(dǎo)致的冷卻劑箱故障的可能性，并可以不必頻繁地對冷卻劑箱進(jìn)行全面清洗。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思冷卻劑箱的油檢測系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思圖1的油檢測系統(tǒng)的油檢測傳感器模塊的第一實(shí)施例的透視圖，描繪了捕獲在其中中心部分的油；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思圖2的油檢測傳感器模塊的剖面圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思圖1的油檢測系統(tǒng)的油檢測傳感器模塊的第二實(shí)施例的透視圖；

圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思圖4的油檢測傳感器模塊的剖面圖；及

圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思圖1的油檢測系統(tǒng)的油檢測傳感器模塊的第三實(shí)施例的透視圖，其中主體的某些部分被移除以更清晰地顯示出膜和傳感器。

具體實(shí)施方式

參考圖1，其示出了用于冷卻劑箱12的油檢測系統(tǒng)10。冷卻劑箱12被提供用以存儲冷卻劑14或水溶性混合物14，按照慣例其連通到發(fā)動機(jī)系統(tǒng)（未示出），以冷卻發(fā)動機(jī)。通常，冷卻劑14是水和乙二醇的混合物。冷卻劑箱12包括側(cè)壁16、蓋部分18以及底部分20。冷卻劑箱12設(shè)置有油檢測系統(tǒng)10，以檢測冷卻劑14中油22的存在。

油檢測系統(tǒng)10包括油檢測傳感器模塊24、處理器26以及報(bào)警電路28。油檢測傳感器模塊24可以具體化為各種結(jié)構(gòu)形式，例如油檢測傳感器模塊24'（圖4和圖5中所示）和油檢測傳感器模塊24''（圖6中所示）?，F(xiàn)在參考圖1，油檢測傳感器模塊24可被附接到蓋部分18附近。在這種情況下，由于油22相對于冷卻劑14的相對比重導(dǎo)致油22通常浮在冷卻劑14的表面30上，而對于浮在冷卻劑14的表面30上來說，至少有一部分的油22已進(jìn)入油檢測傳感器模塊24（參見圖5，具體地為油22）。油檢測傳感器模塊24可被定位為在冷卻劑箱12內(nèi)的冷卻劑14的表面30上浮動。在這些情況下，油檢測傳感器模塊24可能由于冷卻劑運(yùn)動而傾向于來回移動。這可以允許冷卻劑14中的油22的進(jìn)入。

參考圖2，示出了油檢測傳感器模塊24，其為油檢測傳感器模塊24的第一實(shí)施例。油檢測傳感器模塊24包括主體32，該主體32沿第一縱軸X₁-X₁布置。主體32包括第一端34和第二端36。在第一端34與第二端36之間，界定了腔體38（圖3）。主體32的第二端36被構(gòu)造并布置成檢測腔體38中的油22。第二端36可經(jīng)由導(dǎo)線40與處理器26（圖1）通信。

參考圖2和圖3，油檢測傳感器模塊24包括膜42和傳感器44。膜42被容納在油檢測傳感器模塊24的主體32的第一端34內(nèi)，并且沿第一縱軸X₁-X₁布置。膜42可以是可滲透膜、疏水膜、陶瓷膜或者那些普通技術(shù)人員已知的任何其他膜，其接受油22通過膜并且限制冷卻劑14進(jìn)入膜。因此，膜42拒絕水溶性液體如冷卻劑14透過，但是允許油22透過。這些膜是相對為人熟知的，并且可以被構(gòu)造成具有預(yù)定的孔半徑以允許油22通過。膜42延伸進(jìn)入到油檢測傳感器模塊24的第一端34中，使得膜42圍繞第一端34密封。油檢測傳感器模塊24與第二端36接合。膜42包括入口端46和出口端48。入口端46設(shè)置在相對于第一端34的外部。另外，出口端48通常被密封在油檢測傳感器模塊24的腔體38內(nèi)。油22進(jìn)入入口端46并隨后留在腔體38內(nèi)。

傳感器44被密封在主體32的第二端36內(nèi)。傳感器44包括感測端50和殼體端52。感測端50從第二端36朝著腔體38延伸。感測端50可以被制成在冷卻劑箱12（圖1）內(nèi)浮動，使得通常在冷卻劑14的表面30上浮動的油22將與膜42接觸。傳感器44的感測端50被成型為并被布置成檢測腔體38中捕獲的油22的閾值水平。在示例性實(shí)施例中，感測端50具有基本圓錐形的特征。殼體端52與感測端50相對。殼體端52從第二端36遠(yuǎn)離腔體38延伸。殼體端52設(shè)置有導(dǎo)線40，該導(dǎo)線40可向處理器26（圖1）傳送輸出。處理器26連接到報(bào)警電路28。

參考圖4，示出了油檢測傳感器模塊24'，其為油檢測傳感器模塊24的第二實(shí)施例。油檢測傳感器模塊24'包括主體32'、膜42'以及傳感器44'，以及密封元件54。主體32'近似圓柱形，并且沿第二縱軸X₂-X₂布置。主體32'包括第一端34'、第二端36'以及腔體38'（圖5）。第一端34'和第二端36'可具有等直徑特征。第二端36'可經(jīng)由導(dǎo)線40'與處理器26（圖1）通信。

參考圖5，示出了油檢測傳感器模塊24'的橫截面圖。腔體38'、膜42'和傳感器44'沿第二縱軸X₂-X₂布置。腔體38'被界定在第一端34'與第二端36'之間。第一端34'的下游，主體32'的直徑減小直至第二端36'，以界定具有直徑比第一端34'和第二端36'的直徑小的腔體38'。

膜42'被容納在油檢測傳感器模塊24'的主體32'中。膜42'在組成和結(jié)構(gòu)上與膜42（圖2）類似。膜42'限制水溶性混合物的通過并且允許油22從其中透過。膜42'被密封在油檢測傳感器模塊24'的第一端34'中，這樣使得膜42被密封地固定在第一端34'中。膜42'包括直徑基本相等的入口端46'和出口端48'。入口端46'設(shè)置在相對于第一端34'的外部。另外，出口端48'從第一端34'延伸并且被容納在腔體38'中。經(jīng)由入口端46'可透過的油22被聚集到腔體38'中。

傳感器44'定位在腔體38'附近。傳感器44'可密封地附接到主體32'的第二端36'。傳感器44'包括感測端50'和殼體端52'。傳感器44'被密封在第二端36'中，以這種方式使得感測端50'位于腔體38'中且殼體端52'位于腔體38'的外部。感測端50'被構(gòu)造為與在腔體38'中積聚的所透過的油22接觸。感測端50'具有檢測聚集在腔體38'中的油22的閾值水平的功能。感測端50'被容納在密封元件54中，該密封元件54放置在油檢測傳感器模塊24'的第二端36'處。密封元件54靠近腔體38'并且被構(gòu)造為與傳感器44'的感測端50'的形狀互補(bǔ)。傳感器44'可以經(jīng)由導(dǎo)線40'連接到電源，導(dǎo)線40'連接到傳感器44'的殼體端52'。當(dāng)經(jīng)由導(dǎo)線40'供電時(shí)，傳感器44'運(yùn)行以檢測冷卻劑14中的油22?？蓪⒃摍z測作為輸出傳送到處理器26（圖1）。

參考圖6，示出的油檢測傳感器模塊24''是油檢測傳感器模塊24的第三實(shí)施例。油檢測傳感器模塊24''包括主體32''、膜42''以及傳感器44''。主體32''是肘形結(jié)構(gòu)。主體32''包括第一端34''、第二端36''以及腔體38''。第一端34''和第二端36''經(jīng)由圖6中的切除部分示出，以描繪傳感器44''和膜42''的位置。第一端34''和第二端36''的直徑基本相等。第一端34''沿第三縱軸X₃-X₃布置。第二端36''沿第四縱軸X₄-X₄布置。腔體38''被界定在第一端34''與第二端36''之間。腔體38''包括第一部分56、第二部分58以及彎曲部分60。第一部分56和第二部分58基本為圓柱形。第一部分56靠近第一端34''且第二部分58靠近第二端36''。彎曲部分60被界定在第一部分56與第二部分58之間。油檢測傳感器模塊24''被布置在冷卻劑箱12的側(cè)壁16上，以這種方式使得第一端34''指向冷卻劑箱12的內(nèi)部。主體32''的第二端36''被構(gòu)造并布置成檢測腔體38''中的油22。傳感器44''經(jīng)由導(dǎo)線40''供電，傳感器44''可與處理器26（圖1）通信。

膜42''被容納在油檢測傳感器模塊24''的主體32''內(nèi)。膜42''在結(jié)構(gòu)和組成上類似于膜42'和膜42。膜42''包括直徑相等的入口端46''和出口端48''。膜42''被密封在第一端34''中，以這種方式使得入口端46''被放置在相對于第一端34''的外部，而出口端48''在腔體38''內(nèi)。

傳感器44''包括感測端50''和殼體端52''。傳感器44''可密封地附接到第二端36''，這樣使得感測端50''在腔體38''內(nèi)且殼體端52''在相對于腔體38''的外部。感測端50''被構(gòu)造為與積聚在腔體38''中的所透過的油22接觸。感測端50''檢測聚集在腔體38''中的油22的閾值水平。殼體端52''連接到導(dǎo)線40''，這樣使得傳感器44''可以經(jīng)由電源供電。傳感器44''被供電以檢測冷卻劑14中的油22，繼而傳送到處理器26（圖1）。處理器26與報(bào)警電路28進(jìn)行控制通信。

工業(yè)實(shí)用性

在操作中，在一段時(shí)間內(nèi)，一些氣化的油可能從機(jī)器或者發(fā)動機(jī)的油路泄漏并且進(jìn)入冷卻劑通道。更進(jìn)一步，表示為油22的氣化的油可能進(jìn)入冷卻劑箱12。油檢測系統(tǒng)10的油檢測傳感器模塊24、24'和24''被定位在冷卻劑箱12中以檢測冷卻劑14中油22的存在。在實(shí)施例中，油檢測傳感器模塊24、24'和24''可以在表面30上浮動。因此，油檢測傳感器模塊24、24'和24''可能回由于冷卻劑箱12中冷卻劑的運(yùn)動而移動。油檢測傳感器模塊24、24'和24''的膜42、42'和42''的選擇可透性限制冷卻劑14進(jìn)入腔體38、38'和38''中。響應(yīng)于油檢測傳感器模塊24、24'和24''的浸沒，油22穿過膜42、42'和42''并且在腔體38、38'和38''中積聚。腔體38、38'和38''內(nèi)的感測端50、50'和50''與腔體38、38'和38''中積聚的油22接觸。傳感器44、44'和44''分別經(jīng)由導(dǎo)線40、40'和40''由電源（未示出）供電。在被供電時(shí)，傳感器44、44'和44''運(yùn)行以檢測冷卻劑14中油22的存在。感測端50、50'和50''分別與腔體38、38'和38''中的油22接觸。其后，當(dāng)閾值水平的油22在腔體38、38'和38''中聚集時(shí)，傳感器44、44'和44''檢測油22的存在。當(dāng)檢測到油22時(shí)，傳感器44、44'和44''生成油檢測信號并且將油檢測信號傳送至處理器26。然后處理器26分析所接收的油檢測信號并且將報(bào)警信號發(fā)送至報(bào)警電路28。進(jìn)而報(bào)警電路28開啟聲音報(bào)警以警告附近的操作者在冷卻劑14中檢測到油22。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)想，處理器26可以與諸如手持移動裝置或者遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的其他裝置進(jìn)行通信，以通知信息接收器在冷卻劑14中檢測到油22。

所公開的油檢測傳感器模塊24、24'和24''用于冷卻劑箱12中的油檢測的目的。當(dāng)檢測到存在閾值水平的油22時(shí)，通過傳感器44、44'和44''執(zhí)行油22的瞬時(shí)檢測。通常將傳感器44、44'和44''的感測端50、50'和50''分別浸入僅僅一層薄薄的油22就足以提供檢測。另外，傳感器44、44'和44''可以分別以不同的角度在第二端36、36'和36''處密封地定位在腔體38、38'和38''內(nèi)。這允許在檢測之前積聚預(yù)定量的油22。因此，避免了由少量油22導(dǎo)致的油22的不相干檢測。因此，減小了由于油和所產(chǎn)生的副產(chǎn)品的形成所導(dǎo)致的冷卻劑箱故障的可能性。此外，可以不必頻繁地對冷卻劑箱進(jìn)行全面清洗。主體32、32'、32''、傳感器44、44'、44''和膜42、42'、42''的形狀和尺寸本質(zhì)上是示例性的，并未將本實(shí)用新型限制為本文所示出的具體幾何結(jié)構(gòu)

根據(jù)詳細(xì)的說明書，本實(shí)用新型的許多特征和優(yōu)點(diǎn)是明顯的，并且因此旨在通過所附權(quán)利要求書來覆蓋落入其真實(shí)精神和保護(hù)范圍內(nèi)的本實(shí)用新型的所有這樣的特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，由于對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，將容易想到許多修改和變形，因此不需要將本實(shí)用新型限制為所示出和描述的具體結(jié)構(gòu)和操作，并且因此可以采用落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)的所有合適的修改和等同內(nèi)容。