用于测量液位的系统的制作方法
用于测量液位的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及用于测量液位的系统，并且更具体地涉及使用量油尺作为测量装置的系统。
【背景技术】
[0002]利用量油尺测量液位是有挑战的。在一些情况下，查看量油尺上的流体是困难的。可以通过提供一种具有光致发光特性的量油尺来克服这样的困难。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一方面，提供一种用于测量液位的系统。该系统包括配置用于容纳在储液罐中并且具有光致发光部分的量油尺。该系统也包括可操作用于发射第一光以激发光致发光部分的光源。液位是基于当量油尺从罐中移出并且光致发光部分暴露于第一光时光致发光部分的照明度来确定。
[0004]根据本发明的另一方面，提供一种量油尺。该量油尺配置用于容纳在储液罐中并且包括手柄以及从手柄延伸的杆。杆包括光致发光部分，光致发光部分配置为当被第一光激发时而点亮。罐的液位是基于当量油尺从罐中移出并且光致发光部分暴露于第一光时光致发光部分的照明度来确定。
[0005]根据本发明的又一方面，提供一种测量储液罐内的液位的方法。该方法包括以下步骤:提供具有光致发光部分的量油尺，光致发光部分配置为当被第一光激发时而点亮；将光致发光部分容纳在罐中；将光致发光部分从罐中移出；将光致发光部分暴露于第一光中；以及基于光致发光部分的照明度确定液位。
[0006]本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
【附图说明】
[0007]在图中:
[0008]图1A显示了根据一个实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
[0009]图1B显示了根据另一实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
[0010]图1C显示了根据又一实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
[0011]图2和图3显示了用于测量液位的系统并且分别显示了容纳量油尺的储液罐的剖视图以及量油尺从储液罐被移出并且暴露于光源下的储液罐的剖视图；
[0012]图4和图5显示了用于测量车辆发动机的油位的系统；
[0013]图6显示了量油尺和连接到车辆储油罐的管的一个实施例；
[0014]图7显示了表明正常油位的量油尺；以及
[0015]图8显示了表明低的油位的量油尺。
【具体实施方式】
[0016]根据需要，在此公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计，且为了呈现功能概况，一些图可以被夸大或缩小。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。
[0017]如在此所用的，当用于一系列两个或多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目、或可以使用两个或多个所列项目的任意组合。例如，如果混合物被描述为包含组分A、B和/或C，混合物可以包含单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。
[0018]下述公开总体涉及一种用于测量储液罐的液位的系统。该系统有利地使用一种或多种光致发光结构，光致发光结构配置用于将从相关光源接收的光转换并且重新发射典型地存在于可见光谱内的不同波长的光。从光致发光结构输出的转换后的光可以起到工作照明、环境照明和/或强光照明的功能。虽然这里描述的系统实施在机动车辆内，但可以明白的是该系统可以类似地用在非机动车辆应用中。
[0019]参考图1A-1C，其显示出光致发光结构10的各种示例性实施例，其每一个能够被连接到支承元件12，支承元件12可以对应于车辆固定装置或车辆相关设备件。在图1A中，光致发光结构10总体上显示呈现为可以被应用于支承元件12的表面的涂层(例如薄膜)。在图1B中，光致发光结构10总体上显示为能够被结合到支承元件12的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10总体上显示为可以被结合到支承介质14(例如薄膜)内的多个离散颗粒，支承介质14随后可以被应用(如所示的)或结合到支承元件12。
[0020]在最基本水平，给定的光致发光结构10包括能量转换层16，能量转换层16可以包括一个或多个子层，如在图1A和1B中通过虚线示例性示出的。能量转换层16的每一个子层可以包括一种或多种具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的光致发光材料。每一种光致发光材料一经接收到特定波长的光就可以被激发，由此使光经历转换过程。按照下变频(down convers1n)原理，光被转换为更长波长的光，更长波长的光之后可以从光致发光结构10输出和/或用于激发存在于能量转换层16内的其他光致发光材料。反之，按照上变频(up convers1n)原理，光被转换为更短波长的光，更短波长的光也从光致发光结构10输出和/或用于激发存在于能量转换层16内的其他光致发光材料。使用从一种光致发光材料输出的转换后的光来激发另一种光致发光材料等的过程通常被称为能量级联。关于任何一种转换原理，激发光和转换后的光之间的波长差被称作斯托克斯位移(Stokes shift)且用作对应于光的波长变化的能量转换过程的主要驱动机制。在这里所述的各种实施方式中，每一种光致发光结构可以按照任何一种转换原理操作。
[0021]能量转换层16可以通过使用各种方法将光致发光材料分散在聚合物基体以形成均匀混合物来制备。这样的方法可以包括从液体载体介质中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到期望的支承元件。能量转换层16可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂覆(slot coating)、浸渍涂覆(dip coating)、滚筒涂覆(rollercoating)、棒式涂覆(bar coating)或任何其他合适的方式应用到支承元件。可选地，能量转换层16可以通过不使用液体载体介质的方法来制备。例如，能量转换层16可以通过将光致发光材料分散在可以被结合到聚合物基体中的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中而呈现，聚合物基体可以通过挤出、注塑成型、压缩成型、压延成型、热成型等而形成。然后可以使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16结合到支承元件内。当能量转换层16包括子层时，可以顺序涂覆每个子层以形成能量转换层16。可选地，可以分别制备子层且之后层压或压印在一起以形成能量转换层16。另外可选地，可以通过共挤出子层来形成能量转换层16。
[0022]返回参考图1A和1B，光致发光结构10可以可选地包括至少一个稳定层18以保护包含在能量转换层16内的光致发光材料不被光解和热降解。稳定层18可被配置为光学耦合到和粘附到能量转换层16的单独的层。可选地，稳定层18也可以与能量转换层16整合。光致发光结构10也可以可选地包括光学耦合和粘附到稳定层18或其他层(例如没有稳定层18的转换层16)的保护层20以保护光致发光结构10不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。稳定层18和/或保护层20可以通过每层的顺续涂覆或印刷、顺续层压或压印或任何其他合适的方式与能量转换层16结合。
[0023]关于光致发光结构的构建的附加信息在2012年7月31日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8，232，533、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。关于实现各种光发射的光致发光材料的制造和利用的附加信息参考在2012年6月26日提交的、由博茨(Bortz)等人发明的美国专利号为8，207，511、题名为“光致发光纤维、组合物以及由光致发光纤维和组合物制造的织物”的专利，以及在2012年8月21日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利号为8，247，761、题名为“具有功能覆盖层的光致发光标记”的专利，以及在2013年8月27日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利号为8，519，359 B2、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利，以及在2014年3月4日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利号为8，664，624 B2、题名为“用于产生持续二次发射的照明输送系统”的专利，以及在2012年7月19日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利公开号为2012/0183677、题名为“光致发光组合物、光致发光组合物的制造方法及其新用途”的申请，以及在2014年3月6日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利公开号为2014/0065442 A1、题名为“光致发光物体”的申请，以及在2014年4月17日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利公开号为2014/0103258 A1、题名为“铬发光组合物和纺织品”的申请，通过引用将他们的全部内容包含于此。
[0024]参考图2和图3，其总体上显示出根据一个实施例的用于测量液位的系统30。系统30包括配置用于容纳在储液罐34内并且具有光致发光部分36的量油尺32。系统30可以包括可操作用于发射第一光40以激发光致发光部分36的光源38。储液罐34的液位是基于当量油尺32从罐34移出并且光致发光部分36暴露于第一光40时光致发光部分36的照明度来确定。
[0025]参考图4和图5，系统30显示为实施在车辆发动机舱42中。根据一种实施方式，量油尺32可以用于测量车辆发动机44内的油位。典型地，这通过将量油尺32插入穿过管46而完成，管46进入到车辆发动机44的储油罐48。一经完全插入，量油尺32就与包含在罐48内的机油接触。之后将量油尺32从管46中移出并且油位是基于机油覆盖量油尺32的范围而确定。在一些情况下，查看量油尺32上的油位是困难的。例如，在能见度差的状况下，定位油位是尤其困难的。这样差的能见度状况可以是由于缺乏照明和/或机油本身特定的特性(例如一致性、颜色等)而引起的。通过在量油尺32上 设置光致发光部分36，用户可以通过简单地观察当暴露于从激活的光源38 (图3)所发射的第一光40时光致发光部分36的亮度而更容易地确定油位。
[0026]光源38可以定位于车辆发动机罩50下方，并且当车辆发动机罩50在打开位置时光源38配置用于照射车辆发动机舱42。光源38可以设置为带并且可以使用车辆电源供电。此外，光源38可以包括一个或多个发光二极管(LED)并且也可以包括配置用于将从光源发射的第一光40分散或聚焦的光学器件。光源38可以定位于发动机罩50的前部52以降低在车辆操作期间的热暴露量。此外，当发动机罩50关闭时，光源38可以定位为邻近散热器或其他冷却源以使光源38不会被从发动机44散出的热所损坏。
[0027]为了确定发动机44的油位，用户首先必须将量油尺32从管46中移出并且使量油尺32定向为使第一光40被引导至光致发光部分36。光致发光部分36点亮的程度由覆盖它的油位所控制。通常，如果被机油覆盖，由于机油干扰了第一光40向光致发光部分36的传输，因此光致发光部分36的亮度会降低。在光致发光部分36被变黑的机油覆盖造成小到没有照明的示例中，可以发生较大的干扰。认识到这点，光致发光部分36可以定位在量油尺32上以表明一个或多个油位，如下面更加详细描述的。
[0028]参考图6，其显示了根据一个实施例的量油尺32和光致发光部分36。量油尺32包括用于实现量油尺32的操作的手柄54和从手柄54延伸并在末端58处终止的杆56。光致发光部分36定位在杆56的末端58处并且可以包括一种或多种光致发光结构，光致发光结构不例性地显不为第一光致发光结构60和第二光致发光结构62。第一光致发光结构60和第二光致发光结构62可以沿量油尺32的杆56各自纵向地延伸并且可以各自定位在杆56的至少一侧上。在当前所示的实施例中，第一光致发光结构60定位于与第二光致发光结构62相比更接近杆56的末端58处。
[0029]根据一种实施方式，第一光致发光结构60通过将第一光40转换为第二光64而点亮，并且第二光致发光结构62通过将第一光40转换为第三光66而点亮。第二光64和第三光66可以是视觉上彼此不同的(例如不同的颜色)以容许用户分别识别第一光致发光结构60和第二光致发光结构62的位置。在当前所示的实施例中，杆56上的第一光致发光结构60的位置可以对应于低的油位，而杆56上的第二光致发光结构62的位置可以对应于正常的油位。第一光致发光结构60和第二光致发光结构62可以根据光致发光部分36被机油覆盖的多少而改变照明，由此容许用户确定油位是否是低的或正常的。例如，如图7所不，当仅是第二光致发光结构62没有被机油覆盖时，相对于第一光致发光结构60而言更大量的第一光40将被传输到第二光致发光结构62。结果是第二光致发光结构62的亮度会趋于大体上大于第一光致发光结构60的亮度(如果存在)，由此告知用户油位是正常的。相反地，如图8所不，当机油仅覆盖了第一光致发光结构60的一部分68时，第一光致发光结构60的未被覆盖部分70的亮度会趋于比第一光致发光结构60的被覆盖部分68的亮度(如果存在)大。此外，第一光致发光结构60的未被覆盖部分70的亮度会趋于大体上类似于第二光致发光结构62的亮度。结果是未被覆盖部分70的较高的亮度告知用户油位是低的并且也提供了它与正常油位的差距多少的视觉指示。作为回应，用户可以向储油罐48添加机油并且采取另外的措施直至油位正常，这可以通过第二光致发光结构62相对于第一光致发光结构60的高的亮度来证实。
[0030]返回参考图6，管46显示为连接到储油罐48的上部72并且可以从上部72沿大体上竖直的方向延伸。管46可以包括具有开口 76的光致发光端部74，量油尺32的光致发光部分36穿过光致发光端部74而被容纳。光致发光端部74类似于量油尺32的光致发光部分36，其可以配置为因为被第一光40激发而点亮。根据一个实施例，光致发光端部74可以包括至少一种配置用于将第一光40转换为第四光80的光致发光结构78。关于这里所述的实施例，第一光40的转换可以通过下变频的过程而发生。例如，第一光40可以表现为蓝色光或紫外光，而第二光64、第三光66和第四光80可以各自表现为红色光、绿色光、蓝色光或者其彼此间的组合。根据一种实施方式，第二光64表现为红色光，第三光66表现为绿色光，以及第四光80表现为黄色光。如此，在能见度较低的状况下，用户可以容易地定位和移出量油尺32、确定油位以及定位管46的开口 76以将量油尺32插回管46中。
[0031]相应地，这里有利地提供了用于测量液位的系统。该系统提供具有光致发光特性的量油尺以容许用户基于量油尺的照明度来快速并且容易地确定液位。如上所述，该系统尤其有益于测量车辆发动机的油位。但是，应该明白的是，机动车辆或其他方面的其他应用可以类似地受益于这里所述的系统的实施方式。
[0032]为了说明和定义本发明的教导的目的，应该注意的是，这里利用术语“大体上”和“约”来表示可归因于任何定量的比较、数值、测量或其他表示的固有不确定性程度。这里也利用术语“大体上”和“约”代表在不引起所述主题的基本功能的变化的情况下，定量表示可以从所述参考改变的程度。
[0033]应当理解的是，在不脱离本发明构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这些构思旨在被下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。
【主权项】
1.一种用于测量液位的系统，包含: 量油尺，其配置为容纳在储液罐中并且具有光致发光部分；以及 光源，其可操作用于发射第一光以激发所述光致发光部分； 其中所述液位是基于当所述量油尺从所述罐中移出并且所述光致发光部分暴露于所述第一光时所述光致发光部分的照明度而确定。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光致发光部分的所述照明度表明所述液位在第一液位和第二液位中的一个之内。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述光致发光部分进一步配置用于将所述第一光转换为第三光。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述光致发光部分包含配置用于将所述第一光转换为第二光的第一光致发光结构以及配置用于将所述第一光转换为所述第三光的第二光致发光结构。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构沿所述量油尺的杆纵向地延伸，并且所述第一光致发光结构定位于与所述第二光致发光结构相比更靠近所述杆的末端处。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一光致发光结构的位置对应于所述第一液位并且所述第二光致发光结构的位置对应于所述第二液位。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一光表现为蓝色光或紫外光，以及所述第二光和所述第三光视觉上彼此不同并且各自表现为红色光、绿色光、蓝色光或其彼此间的组合。8.根据权利要求1所述的系统，进一步包含连接到所述罐并且具有光致发光端部的管，所述量油尺的所述光致发光部分穿过所述光致发光端部而被容纳在所述罐中，其中所述管的所述光致发光端部配置为由于被所述第一光激发而点亮。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述储液罐定位于车辆发动机舱内并且所述光源定位于车辆发动机罩下方。10.一种配置为容纳在储液罐中的量油尺，包含: 手柄；以及 杆，其从所述手柄延伸并且具有配置为当被第一光激发时点亮的光致发光部分，其中所述罐的液位是基于当所述量油尺从所述罐中移出并且所述光致发光部分暴露于所述第一光时所述光致发光部分的照明度而确定。11.根据权利要求10所述的量油尺，其中所述光致发光部分的所述照明度表明所述液位在第一液位和第二液位中的一个之内。12.根据权利要求11所述的量油尺，其中所述光致发光部分进一步配置用于将所述第一光转换为第三光。13.根据权利要求12所述的量油尺，其中所述光致发光部分包含配置用于将所述第一光转换为第二光的第一光致发光结构以及配置用于将所述第一光转换为所述第三光的第二光致发光结构。14.根据权利要求13所述的量油尺，其中所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构沿所述量油尺的所述杆纵向地延伸，并且所述第一光致发光结构定位于与所述第二光致发光结构相比更靠近所述杆的末端处。15.根据权利要求14所述的量油尺，其中所述第一光致发光结构的位置对应于所述第一液位并且所述第二光致发光结构的位置对应于所述第二液位。16.根据权利要求15所述的量油尺，其中所述第一光表现为蓝色光或紫外光，以及所述第二光和所述第三光视觉上彼此不同并且各自表现为红色光、绿色光、蓝色光或其彼此间的组合。17.一种测量储液罐中的液位的方法，包含步骤: 提供具有光致发光部分的量油尺，所述光致发光部分配置为当被第一光激发时而点壳; 将所述光致发光部分容纳在所述罐中； 将所述光致发光部分从所述罐中移出； 将所述光致发光部分暴露于所述第一光；以及 基于所述光致发光部分的照明度确定所述液位。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述光致发光部分的所述照明度表明所述液位在第一液位和第二液位中的一个之内。19.根据权利要求18所述的方法，进一步包含将所述罐定位于车辆发动机舱内的步骤和使用定位于车辆发动机罩下方的光源发射所述第一光的步骤。20.根据权利要求19所述的方法，进一步包含设置管的步骤，所述管连接到所述罐并且具有光致发光端部，所述量油尺的所述光致发光部分穿过所述光致发光端部容纳在所述罐内，其中所述光致发光端部配置为由于被所述第一光激发而点亮。
【专利摘要】本发明提供一种测量液位的系统。该系统包括配置为容纳在储液罐中并且具有光致发光部分的量油尺。该系统该包括可操作用于发射第一光以激发光致发光部分的光源。液位是基于当量油尺从罐中移出并且光致发光部分暴露于第一光时光致发光部分的照明度来确定。
【IPC分类】G01F23/04
【公开号】CN105486375
【申请号】CN201510621566
【发明人】斯图尔特·C·萨尔特, 吉姆·J·苏尔曼
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月25日
【公告号】DE102015116699A1
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及用于测量液位的系统，并且更具体地涉及使用量油尺作为测量装置的系统。
【背景技术】
[0002]利用量油尺测量液位是有挑战的。在一些情况下，查看量油尺上的流体是困难的。可以通过提供一种具有光致发光特性的量油尺来克服这样的困难。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一方面，提供一种用于测量液位的系统。该系统包括配置用于容纳在储液罐中并且具有光致发光部分的量油尺。该系统也包括可操作用于发射第一光以激发光致发光部分的光源。液位是基于当量油尺从罐中移出并且光致发光部分暴露于第一光时光致发光部分的照明度来确定。
[0004]根据本发明的另一方面，提供一种量油尺。该量油尺配置用于容纳在储液罐中并且包括手柄以及从手柄延伸的杆。杆包括光致发光部分，光致发光部分配置为当被第一光激发时而点亮。罐的液位是基于当量油尺从罐中移出并且光致发光部分暴露于第一光时光致发光部分的照明度来确定。
[0005]根据本发明的又一方面，提供一种测量储液罐内的液位的方法。该方法包括以下步骤:提供具有光致发光部分的量油尺，光致发光部分配置为当被第一光激发时而点亮；将光致发光部分容纳在罐中；将光致发光部分从罐中移出；将光致发光部分暴露于第一光中；以及基于光致发光部分的照明度确定液位。
[0006]本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
【附图说明】
[0007]在图中:
[0008]图1A显示了根据一个实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
[0009]图1B显示了根据另一实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
[0010]图1C显示了根据又一实施例的连接到支承元件的光致发光结构；
[0011]图2和图3显示了用于测量液位的系统并且分别显示了容纳量油尺的储液罐的剖视图以及量油尺从储液罐被移出并且暴露于光源下的储液罐的剖视图；
[0012]图4和图5显示了用于测量车辆发动机的油位的系统；
[0013]图6显示了量油尺和连接到车辆储油罐的管的一个实施例；
[0014]图7显示了表明正常油位的量油尺；以及
[0015]图8显示了表明低的油位的量油尺。
【具体实施方式】
[0016]根据需要，在此公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计，且为了呈现功能概况，一些图可以被夸大或缩小。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。
[0017]如在此所用的，当用于一系列两个或多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目、或可以使用两个或多个所列项目的任意组合。例如，如果混合物被描述为包含组分A、B和/或C，混合物可以包含单独的A、单独的B、单独的C、A和B的组合、A和C的组合、B和C的组合、或A、B和C的组合。
[0018]下述公开总体涉及一种用于测量储液罐的液位的系统。该系统有利地使用一种或多种光致发光结构，光致发光结构配置用于将从相关光源接收的光转换并且重新发射典型地存在于可见光谱内的不同波长的光。从光致发光结构输出的转换后的光可以起到工作照明、环境照明和/或强光照明的功能。虽然这里描述的系统实施在机动车辆内，但可以明白的是该系统可以类似地用在非机动车辆应用中。
[0019]参考图1A-1C，其显示出光致发光结构10的各种示例性实施例，其每一个能够被连接到支承元件12，支承元件12可以对应于车辆固定装置或车辆相关设备件。在图1A中，光致发光结构10总体上显示呈现为可以被应用于支承元件12的表面的涂层(例如薄膜)。在图1B中，光致发光结构10总体上显示为能够被结合到支承元件12的离散颗粒。在图1C中，光致发光结构10总体上显示为可以被结合到支承介质14(例如薄膜)内的多个离散颗粒，支承介质14随后可以被应用(如所示的)或结合到支承元件12。
[0020]在最基本水平，给定的光致发光结构10包括能量转换层16，能量转换层16可以包括一个或多个子层，如在图1A和1B中通过虚线示例性示出的。能量转换层16的每一个子层可以包括一种或多种具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的光致发光材料。每一种光致发光材料一经接收到特定波长的光就可以被激发，由此使光经历转换过程。按照下变频(down convers1n)原理，光被转换为更长波长的光，更长波长的光之后可以从光致发光结构10输出和/或用于激发存在于能量转换层16内的其他光致发光材料。反之，按照上变频(up convers1n)原理，光被转换为更短波长的光，更短波长的光也从光致发光结构10输出和/或用于激发存在于能量转换层16内的其他光致发光材料。使用从一种光致发光材料输出的转换后的光来激发另一种光致发光材料等的过程通常被称为能量级联。关于任何一种转换原理，激发光和转换后的光之间的波长差被称作斯托克斯位移(Stokes shift)且用作对应于光的波长变化的能量转换过程的主要驱动机制。在这里所述的各种实施方式中，每一种光致发光结构可以按照任何一种转换原理操作。
[0021]能量转换层16可以通过使用各种方法将光致发光材料分散在聚合物基体以形成均匀混合物来制备。这样的方法可以包括从液体载体介质中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到期望的支承元件。能量转换层16可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂覆(slot coating)、浸渍涂覆(dip coating)、滚筒涂覆(rollercoating)、棒式涂覆(bar coating)或任何其他合适的方式应用到支承元件。可选地，能量转换层16可以通过不使用液体载体介质的方法来制备。例如，能量转换层16可以通过将光致发光材料分散在可以被结合到聚合物基体中的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中而呈现，聚合物基体可以通过挤出、注塑成型、压缩成型、压延成型、热成型等而形成。然后可以使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16结合到支承元件内。当能量转换层16包括子层时，可以顺序涂覆每个子层以形成能量转换层16。可选地，可以分别制备子层且之后层压或压印在一起以形成能量转换层16。另外可选地，可以通过共挤出子层来形成能量转换层16。
[0022]返回参考图1A和1B，光致发光结构10可以可选地包括至少一个稳定层18以保护包含在能量转换层16内的光致发光材料不被光解和热降解。稳定层18可被配置为光学耦合到和粘附到能量转换层16的单独的层。可选地，稳定层18也可以与能量转换层16整合。光致发光结构10也可以可选地包括光学耦合和粘附到稳定层18或其他层(例如没有稳定层18的转换层16)的保护层20以保护光致发光结构10不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。稳定层18和/或保护层20可以通过每层的顺续涂覆或印刷、顺续层压或压印或任何其他合适的方式与能量转换层16结合。
[0023]关于光致发光结构的构建的附加信息在2012年7月31日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8，232，533、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。关于实现各种光发射的光致发光材料的制造和利用的附加信息参考在2012年6月26日提交的、由博茨(Bortz)等人发明的美国专利号为8，207，511、题名为“光致发光纤维、组合物以及由光致发光纤维和组合物制造的织物”的专利，以及在2012年8月21日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利号为8，247，761、题名为“具有功能覆盖层的光致发光标记”的专利，以及在2013年8月27日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利号为8，519，359 B2、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”的专利，以及在2014年3月4日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利号为8，664，624 B2、题名为“用于产生持续二次发射的照明输送系统”的专利，以及在2012年7月19日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利公开号为2012/0183677、题名为“光致发光组合物、光致发光组合物的制造方法及其新用途”的申请，以及在2014年3月6日提交的、由金斯利(Kingsley)等人发明的美国专利公开号为2014/0065442 A1、题名为“光致发光物体”的申请，以及在2014年4月17日提交的、由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的美国专利公开号为2014/0103258 A1、题名为“铬发光组合物和纺织品”的申请，通过引用将他们的全部内容包含于此。
[0024]参考图2和图3，其总体上显示出根据一个实施例的用于测量液位的系统30。系统30包括配置用于容纳在储液罐34内并且具有光致发光部分36的量油尺32。系统30可以包括可操作用于发射第一光40以激发光致发光部分36的光源38。储液罐34的液位是基于当量油尺32从罐34移出并且光致发光部分36暴露于第一光40时光致发光部分36的照明度来确定。
[0025]参考图4和图5，系统30显示为实施在车辆发动机舱42中。根据一种实施方式，量油尺32可以用于测量车辆发动机44内的油位。典型地，这通过将量油尺32插入穿过管46而完成，管46进入到车辆发动机44的储油罐48。一经完全插入，量油尺32就与包含在罐48内的机油接触。之后将量油尺32从管46中移出并且油位是基于机油覆盖量油尺32的范围而确定。在一些情况下，查看量油尺32上的油位是困难的。例如，在能见度差的状况下，定位油位是尤其困难的。这样差的能见度状况可以是由于缺乏照明和/或机油本身特定的特性(例如一致性、颜色等)而引起的。通过在量油尺32上 设置光致发光部分36，用户可以通过简单地观察当暴露于从激活的光源38 (图3)所发射的第一光40时光致发光部分36的亮度而更容易地确定油位。
[0026]光源38可以定位于车辆发动机罩50下方，并且当车辆发动机罩50在打开位置时光源38配置用于照射车辆发动机舱42。光源38可以设置为带并且可以使用车辆电源供电。此外，光源38可以包括一个或多个发光二极管(LED)并且也可以包括配置用于将从光源发射的第一光40分散或聚焦的光学器件。光源38可以定位于发动机罩50的前部52以降低在车辆操作期间的热暴露量。此外，当发动机罩50关闭时，光源38可以定位为邻近散热器或其他冷却源以使光源38不会被从发动机44散出的热所损坏。
[0027]为了确定发动机44的油位，用户首先必须将量油尺32从管46中移出并且使量油尺32定向为使第一光40被引导至光致发光部分36。光致发光部分36点亮的程度由覆盖它的油位所控制。通常，如果被机油覆盖，由于机油干扰了第一光40向光致发光部分36的传输，因此光致发光部分36的亮度会降低。在光致发光部分36被变黑的机油覆盖造成小到没有照明的示例中，可以发生较大的干扰。认识到这点，光致发光部分36可以定位在量油尺32上以表明一个或多个油位，如下面更加详细描述的。
[0028]参考图6，其显示了根据一个实施例的量油尺32和光致发光部分36。量油尺32包括用于实现量油尺32的操作的手柄54和从手柄54延伸并在末端58处终止的杆56。光致发光部分36定位在杆56的末端58处并且可以包括一种或多种光致发光结构，光致发光结构不例性地显不为第一光致发光结构60和第二光致发光结构62。第一光致发光结构60和第二光致发光结构62可以沿量油尺32的杆56各自纵向地延伸并且可以各自定位在杆56的至少一侧上。在当前所示的实施例中，第一光致发光结构60定位于与第二光致发光结构62相比更接近杆56的末端58处。
[0029]根据一种实施方式，第一光致发光结构60通过将第一光40转换为第二光64而点亮，并且第二光致发光结构62通过将第一光40转换为第三光66而点亮。第二光64和第三光66可以是视觉上彼此不同的(例如不同的颜色)以容许用户分别识别第一光致发光结构60和第二光致发光结构62的位置。在当前所示的实施例中，杆56上的第一光致发光结构60的位置可以对应于低的油位，而杆56上的第二光致发光结构62的位置可以对应于正常的油位。第一光致发光结构60和第二光致发光结构62可以根据光致发光部分36被机油覆盖的多少而改变照明，由此容许用户确定油位是否是低的或正常的。例如，如图7所不，当仅是第二光致发光结构62没有被机油覆盖时，相对于第一光致发光结构60而言更大量的第一光40将被传输到第二光致发光结构62。结果是第二光致发光结构62的亮度会趋于大体上大于第一光致发光结构60的亮度(如果存在)，由此告知用户油位是正常的。相反地，如图8所不，当机油仅覆盖了第一光致发光结构60的一部分68时，第一光致发光结构60的未被覆盖部分70的亮度会趋于比第一光致发光结构60的被覆盖部分68的亮度(如果存在)大。此外，第一光致发光结构60的未被覆盖部分70的亮度会趋于大体上类似于第二光致发光结构62的亮度。结果是未被覆盖部分70的较高的亮度告知用户油位是低的并且也提供了它与正常油位的差距多少的视觉指示。作为回应，用户可以向储油罐48添加机油并且采取另外的措施直至油位正常，这可以通过第二光致发光结构62相对于第一光致发光结构60的高的亮度来证实。
[0030]返回参考图6，管46显示为连接到储油罐48的上部72并且可以从上部72沿大体上竖直的方向延伸。管46可以包括具有开口 76的光致发光端部74，量油尺32的光致发光部分36穿过光致发光端部74而被容纳。光致发光端部74类似于量油尺32的光致发光部分36，其可以配置为因为被第一光40激发而点亮。根据一个实施例，光致发光端部74可以包括至少一种配置用于将第一光40转换为第四光80的光致发光结构78。关于这里所述的实施例，第一光40的转换可以通过下变频的过程而发生。例如，第一光40可以表现为蓝色光或紫外光，而第二光64、第三光66和第四光80可以各自表现为红色光、绿色光、蓝色光或者其彼此间的组合。根据一种实施方式，第二光64表现为红色光，第三光66表现为绿色光，以及第四光80表现为黄色光。如此，在能见度较低的状况下，用户可以容易地定位和移出量油尺32、确定油位以及定位管46的开口 76以将量油尺32插回管46中。
[0031]相应地，这里有利地提供了用于测量液位的系统。该系统提供具有光致发光特性的量油尺以容许用户基于量油尺的照明度来快速并且容易地确定液位。如上所述，该系统尤其有益于测量车辆发动机的油位。但是，应该明白的是，机动车辆或其他方面的其他应用可以类似地受益于这里所述的系统的实施方式。
[0032]为了说明和定义本发明的教导的目的，应该注意的是，这里利用术语“大体上”和“约”来表示可归因于任何定量的比较、数值、测量或其他表示的固有不确定性程度。这里也利用术语“大体上”和“约”代表在不引起所述主题的基本功能的变化的情况下，定量表示可以从所述参考改变的程度。
[0033]应当理解的是，在不脱离本发明构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这些构思旨在被下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。
【主权项】
1.一种用于测量液位的系统，包含: 量油尺，其配置为容纳在储液罐中并且具有光致发光部分；以及 光源，其可操作用于发射第一光以激发所述光致发光部分； 其中所述液位是基于当所述量油尺从所述罐中移出并且所述光致发光部分暴露于所述第一光时所述光致发光部分的照明度而确定。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述光致发光部分的所述照明度表明所述液位在第一液位和第二液位中的一个之内。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述光致发光部分进一步配置用于将所述第一光转换为第三光。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述光致发光部分包含配置用于将所述第一光转换为第二光的第一光致发光结构以及配置用于将所述第一光转换为所述第三光的第二光致发光结构。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构沿所述量油尺的杆纵向地延伸，并且所述第一光致发光结构定位于与所述第二光致发光结构相比更靠近所述杆的末端处。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一光致发光结构的位置对应于所述第一液位并且所述第二光致发光结构的位置对应于所述第二液位。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一光表现为蓝色光或紫外光，以及所述第二光和所述第三光视觉上彼此不同并且各自表现为红色光、绿色光、蓝色光或其彼此间的组合。8.根据权利要求1所述的系统，进一步包含连接到所述罐并且具有光致发光端部的管，所述量油尺的所述光致发光部分穿过所述光致发光端部而被容纳在所述罐中，其中所述管的所述光致发光端部配置为由于被所述第一光激发而点亮。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述储液罐定位于车辆发动机舱内并且所述光源定位于车辆发动机罩下方。10.一种配置为容纳在储液罐中的量油尺，包含: 手柄；以及 杆，其从所述手柄延伸并且具有配置为当被第一光激发时点亮的光致发光部分，其中所述罐的液位是基于当所述量油尺从所述罐中移出并且所述光致发光部分暴露于所述第一光时所述光致发光部分的照明度而确定。11.根据权利要求10所述的量油尺，其中所述光致发光部分的所述照明度表明所述液位在第一液位和第二液位中的一个之内。12.根据权利要求11所述的量油尺，其中所述光致发光部分进一步配置用于将所述第一光转换为第三光。13.根据权利要求12所述的量油尺，其中所述光致发光部分包含配置用于将所述第一光转换为第二光的第一光致发光结构以及配置用于将所述第一光转换为所述第三光的第二光致发光结构。14.根据权利要求13所述的量油尺，其中所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构沿所述量油尺的所述杆纵向地延伸，并且所述第一光致发光结构定位于与所述第二光致发光结构相比更靠近所述杆的末端处。15.根据权利要求14所述的量油尺，其中所述第一光致发光结构的位置对应于所述第一液位并且所述第二光致发光结构的位置对应于所述第二液位。16.根据权利要求15所述的量油尺，其中所述第一光表现为蓝色光或紫外光，以及所述第二光和所述第三光视觉上彼此不同并且各自表现为红色光、绿色光、蓝色光或其彼此间的组合。17.一种测量储液罐中的液位的方法，包含步骤: 提供具有光致发光部分的量油尺，所述光致发光部分配置为当被第一光激发时而点壳; 将所述光致发光部分容纳在所述罐中； 将所述光致发光部分从所述罐中移出； 将所述光致发光部分暴露于所述第一光；以及 基于所述光致发光部分的照明度确定所述液位。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述光致发光部分的所述照明度表明所述液位在第一液位和第二液位中的一个之内。19.根据权利要求18所述的方法，进一步包含将所述罐定位于车辆发动机舱内的步骤和使用定位于车辆发动机罩下方的光源发射所述第一光的步骤。20.根据权利要求19所述的方法，进一步包含设置管的步骤，所述管连接到所述罐并且具有光致发光端部，所述量油尺的所述光致发光部分穿过所述光致发光端部容纳在所述罐内，其中所述光致发光端部配置为由于被所述第一光激发而点亮。
【专利摘要】本发明提供一种测量液位的系统。该系统包括配置为容纳在储液罐中并且具有光致发光部分的量油尺。该系统该包括可操作用于发射第一光以激发光致发光部分的光源。液位是基于当量油尺从罐中移出并且光致发光部分暴露于第一光时光致发光部分的照明度来确定。
【IPC分类】G01F23/04
【公开号】CN105486375
【申请号】CN201510621566
【发明人】斯图尔特·C·萨尔特, 吉姆·J·苏尔曼
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月25日
【公告号】DE102015116699A1
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