专利名称：滤清器寿命指示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车零部件，特别涉及一种滤清器寿命指示器。
背景技术：
柴油滤清器是一端进油一端出油，当柴油经过滤清器后，由于过滤介质的存在，出 油口的压力要低于进口的压力，这就形成了压差。随着发动机的运行，柴油中的杂质堵塞过 滤介质，压差会逐渐增大，当压差增大到一定值时，滤清器就不能满足高压共轨燃油系统对 滤清器的要求，就需要更换新的滤清器。目前，对柴油滤清器的使用寿命没有明确的判断。现行的习惯是定义滤清器的使 用公里数或使用时间，驾驶员无法根据实际的使用条件，给滤清器的使用状况给出准确的 评价。以一套重型柴油车为例，一套滤清器的价格在1000元，如果驾驶员按原习惯，在1个 月的时间更换一次柴油滤清器，每年换10次左右，就需要1万元。在柴油品质保证满足国 III柴油发动机使用的条件下，滤清器在1个月半，甚至2个月时仍能满足燃油系统的要求， 按旧习惯更换滤清器就造成了国III柴油车使用成本的增高。但在某些地区，柴油品质没 有达标，颗粒杂质较多，很快滤清器就不能满足燃油系统的要求，如果更换不及时，就会损 坏昂贵的高压共轨系统。出现滤清器的浪费或燃油系统的损坏都是因为现有的滤清器没有提供更换滤清 器的合理依据。为了避免滤清器的浪费和燃油系统的损坏，需要一种滤清器寿命指示装置 给滤清器的更换提供准确的依据，以发挥柴油滤清器最大使用价值，合理地保养发动机，降 低使用成本。
发明内容本实用新型目的是提供一种滤清器寿命指示器，其能指示滤清器的寿命，给滤 清器提供准确的更换依据，达到发挥滤清器最大使用价值，合理地保养发动机，降低使用成 本。本实用新型的技术方案是一种滤清器寿命指示器，包括具有活动腔及检测腔的 壳体，壳体的活动腔内密封地设置有密封膜片，密封膜片将活动腔分隔成高压腔体及低压 腔体两部分，高压腔体具有一个用于与滤清器的高压端连接的高压接口，低压腔体具有一 个用于与滤清器的低压端连接的低压接口，所述密封膜片上固设有一端伸入检测腔的推 杆，上述高压腔体、低压腔体及检测腔均布置于推杆的轴线位置上，密封膜片上还设有具有 复位作用的弹性件，滤清器寿命指示器还包括一寿命检测装置，寿命检测装置在检测腔内 设置有推杆位置传感器，寿命检测装置可通过推杆位置传感器感应推杆的位移计算滤清器 两端的压力差并推算滤清器的寿命。所述密封膜片位于高压腔体的一侧固设有第一膜片支架，位于低压腔体的一侧固 设有第二膜片支架，所述推杆)固设在第二膜片支架上，所述弹性件包括第一弹簧和第二 弹簧，第一弹簧设置在第一膜片支架与高压腔体的侧壁之间，第二弹簧套设在低压腔体内的推杆上。所述寿命检测装置还包括电压为24V或12V的蓄电池电源、5V稳压电路、信号调理电路、MCU及寿命信号显示电路/寿命信号传送电路，其中蓄电池电源的电压经5V稳压电路 降至5V给传感器、信号调理电路、MCU、寿命信号显示电路/寿命信号传送电路供电，推杆位 置传感器将推杆位置的变化变换为电信号，信号调理电路对采集到的电信号进行整形滤波 并送至MCU的输入端口，MCU根据输入信号计算差压，并根据差压的大小推算出当前滤清器 的剩余寿命，再将寿命信号输出到寿命信号显示电路/寿命信号传送电路。当MCU的输出 端口连接寿命信号显示电路时，寿命信号显示电路通过发光二极管或数码管等显示器件显 示滤清器寿命；当MCU的输出端口连接寿命信号变送电路时，寿命信号变送电路通过电缆/ 总线将寿命信号送至仪表/其他需要用到该信号的单元。所述MCU上可设置一个用于清除MCU中记录的最大差压值的复位按键。复位按键是为更换滤清器而设计的，因为差压传感器记录的是滤清器使用过长中出现的最大差压 值，更换滤清器后差压值会变小。所以当换上新的滤清器后要重新记录，这时就要按一下 “复位按键”，告知差压传感器已经更换了新的滤清器，否则显示的始终是更换以前的最大 差压值。该复位按键并不是一定需要的，也可以通过滤清器的差压值和当前滤清器的工作 状态来判断是否更换了新的滤清器。判断工作状态时可从其他控制单元获取滤清器当前的 工作状态，否则无法区分是因为更换滤清器导致压差变小还是滤清器停止工作导致的压差 变小。本实用新型优点是1.本实用新型能实时显示滤清器当前的状态和剩余寿命，需要更换时及时提醒用户更换滤清器。2.本实用新型实用性好，可以根据不用的滤清器调整不同参数，以适应各种不同 规格的燃油滤清器。3.本实用新型结构简单，易于安装，可以直接安装在现有的滤清器上。4.本实用新型体积小，布置灵活，成本低，易于推广。5.本实用新型能记忆滤清器在使用过程中出现的最大压力差，具有停机后仍然可 以观察寿命的功能。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述
图1为本实用新型的结构示意图；图2为
图1中寿命检测装置的电路框图。其中1壳体；11活动腔；Ila高压腔体；lib低压腔体；12检测腔；13高压接口 ； 14低压接口 ；2密封膜片；3 推杆；4第二弹簧；5第一弹簧；6寿命检测装置；61推杆位置传感器；62蓄电池电源；635V稳压电路；64信号调理电路；65 MCU ；66寿命信号显示电路/寿命信号传送电路；67复位按键；7第一膜片支架；8第二膜片支架。
具体实施方式
实施例如
图1及图2所示，一种滤清器寿命指示器，包括具有活动腔11及检测腔12的壳体1，壳体1的活动腔11内密封地设置有密封膜片2，密封膜片2将活动腔11分隔 成高压腔体Ila及低压腔体lib两部分，高压腔体Ila具有一个用于与滤清器的高压端连 接的高压接口 13，低压腔体lib具有一个用于与滤清器的低压端连接的低压接口 14，所述 密封膜片2上固设有一端伸入检测腔12的推杆3，上述高压腔体11a、低压腔体lib及检测 腔12均布置于推杆3的轴线位置上，密封膜片2上还设有具有复位作用的弹性件。所述密 封膜片2位于高压腔体Ila的一侧固设有第一膜片支架7，位于低压腔体lib的一侧固设有 第二膜片支架8，所述推杆3固设在第二膜片支架8上，所述弹性件包括第一弹簧5和第二 弹簧4，第一弹簧5设置在第一膜片支架7与高压腔体Ila的侧壁之间，第二弹簧4套设在 低压腔体lib内的推杆3上。滤清器寿命指示器还包括一寿命检测装置6，寿命检测装置6 在检测腔12内设置有推杆位置传感器61，寿命检测装置6可通过推杆位置传感器61感应 推杆3的位移计算滤清器两端的压力差并推算滤清器的寿命。其中，壳体1的外形尺寸和高压腔体11a、低压腔体lib大小要根据实际应用设计， 第一弹簧5、第二弹簧4的刚度要根据报警压差和要求的推杆行程计算。使用时，分别将壳体1上的高压接口 13及低压接口 14接入滤清器的高压端和低 压端，在差压的作用下，推杆3克服弹簧4、5阻力向低压端运动。由胡克定律可知，推杆3 的位移L与高压腔体11a、低压腔体lib的压力差ΔΡ成正比，即L = K * ΔΡ。比例系数K =5/&1+1^2)，其中1^1，k2为第一弹簧5、第二弹簧4的刚度，S为活动腔11断面积。这样 就将压力差线性地转换成了推杆3的位移。合理的设计活动腔11断面积和第一弹簧5、第 二弹簧4的刚度，就可以将推杆位移控制在合理的范围内，供寿命检测装置6检测。所述寿命检测装置6还包括电压为24V或12V的蓄电池电源62、5V稳压电路63、 信号调理电路64、MCU 65及寿命信号显示电路/寿命信号传送电路66，其中蓄电池电源62 的24V或12V电压经5V稳压电路63降至5V给推杆位置传感器61、信号调理电路64、MCU 65、寿命信号显示电路/寿命信号传送电路66供电，推杆位置传感器61将推杆3位置的变 化变换为电信号，信号调理电路64对采集到的电信号进行整形滤波并送至MCU 65的输入 端口，MCU 65根据输入信号计算差压，并根据差压的大小推算出当前滤清器的剩余寿命，再 将寿命信号输出到寿命信号显示电路/寿命信号传送电路66。其中，所述MCU 65上可设置 一个用于清除MCU 65中记录的最大差压值的复位按键。以下为各部件构成一、5V稳压电路635V稳压电路63可以是5V线性稳压器，也可以是开关稳压电源等。主要作用是将 蓄电池电源62的24V或12V电压降至稳定的5V给其他电路供电。二、推杆位置传感器61推杆位置传感器61是将推杆3的位置信号，也就是差压信号变换成电信号的重要部件。推杆位置传感器61可以由输出开关信号的行程开关、干簧管、霍尔接近开关等组成，也可以由滑线电阻器、线性霍尔传感器等能感应连续位置变化的传感器组成。如果采用开 关信号传感器检测推杆位置变化，该差压传感器只能提醒用户是否该更换滤清器，无法计 算滤清器的剩余寿命。如果采用线性位置传感器不仅可以提醒用户是否应该更换滤清器， 还可以知道滤清器的剩余寿命。也可以采用两个或多个输出开关信号的传感器感应不同状 态，这样不仅能给用户更换提醒还可以给出警告或更多信息。三、信号调理电路64信号调理电路64将来自推杆位置传感器61的信号进行滤波整形，以符合MCU 65 的输入要求。四、MCU 65将差压信号进行采集和变换，滤清器在使用过程中会因为发动机工况突变或整车 的行驶状况的变化导致差压信号异常波动，MCU 65要通过滤波器件，去除这些突变的差压 信号，因为这个突变信号不能作为判断滤清器寿命的依据。滤波器件的控制单元内有滤波 程序，当由于剧烈震动等原因造成差压达到误报警状态时，滤波元件和滤波程序会将该错 误信号去除，不发出报警信号。MCU 65要根据合适的时间段内差压的平均值来推算出滤清器的寿命。MCU 65还要将使用过程中平均压力差的最大值记忆下来，以便在滤清器停止工作 时给与寿命指示。五、寿命信号显示电路/寿命信号变送电路66该部分可以是寿命信号显示电路，也可以是寿命信号变送电路。如果采用寿命显示电路，寿命信号显示电路通过发光二极管或数码管等显示器件 显示滤清器寿命；如果采用变送电路，寿命信号变送电路通过电缆/总线将寿命信号送至仪表/其 他需要用到该信号的单元。六、复位按键67复位按键67是为更换滤清器而设计的，因为寿命检测装置6记录的是滤清器使用 过长中出现的最大差压值，更换滤清器后差压值会变小。所以当换上新的滤清器后要重新 记录，这时就要按一下复位按键67，告知传感器已经更换了新的滤清器，否则显示的始终是 更换以前的最大差压值。该复位按键67并不是一定需要的，也可以通过滤清器的差压值和 当前滤清器的工作状态来判断是否更换了新的滤清器。判断工作状态时可从其他控制单元 获取滤清器当前的工作状态，否则无法区分是因为更换滤清器导致压差变小还是滤清器停 止工作导致的压差变小。本实用新型能实时显示滤清器当前的状态和剩余寿命，需要更换时及时提醒用户 更换滤清器；本实用新型实用性好，可以根据不用的滤清器调整不同参数，以适应各种不同 规格的燃油滤清器；本实用新型结构简单，易于安装，可以直接安装在现有的滤清器上。
权利要求一种滤清器寿命指示器，其特征在于包括具有活动腔(1)及检测腔(12)的壳体(1)，活动腔(11)内密封地设置有密封膜片(2)，密封膜片(2)将活动腔(11)分隔成高压腔体(11a)及低压腔体(11b)两部分，高压腔体(11a)具有一个用于与滤清器的高压端连接的高压接口(12)，低压腔体(11b)具有一个用于与滤清器的低压端连接的低压接口(13)，所述密封膜片(2)上固设有一端伸入检测腔(12)的推杆(3)，上述高压腔体(11a)、低压腔体(11b)及检测腔(12)均布置于推杆(3)的轴线位置上，密封膜片(2)上还设有具有复位作用的弹性件，滤清器寿命指示器还包括一寿命检测装置(6)，寿命检测装置(6)在检测腔(12)内设置有推杆位置传感器(61)，寿命检测装置(6)可通过推杆位置传感器(61)感应推杆(3)的位移计算滤清器两端的压力差并推算滤清器的寿命。
2.按照权利要求1所述的滤清器寿命指示器，其特征在于所述寿命检测装置(6)还 包括蓄电池电源(62)、5V稳压电路(63)、信号调理电路(64) ,MCU (65)及寿命信号显示电路 /寿命信号传送电路(66)，其中蓄电池电源(62)的电压经5V稳压电路(63)降至5V给推 杆位置传感器(61)、信号调理电路(64)、MCU(65)、寿命信号显示电路/寿命信号传送电路 (66)供电，推杆位置传感器(61)将推杆(3)位置的变化变换为电信号，信号调理电路(64) 对采集到的电信号进行整形滤波并送至MCU (65)的输入端口，MCU (65)根据输入信号计算 差压，并根据差压的大小推算出当前滤清器的剩余寿命，再将寿命信号输出到寿命信号显 示电路/寿命信号传送电路(66)。
3.按照权利要求2所述的滤清器寿命指示器，其特征在于当MCU(65)的输出端口连 接寿命信号显示电路时，寿命信号显示电路通过发光二极管或数码管等显示器件显示滤清 器寿命ο
4.按照权利要求2所述的滤清器寿命指示器，其特征在于当MCU(65)的输出端口连 接寿命信号变送电路时，寿命信号变送电路通过电缆/总线将寿命信号送至仪表/其他需 要用到该信号的单元。
5.按照权利要求2所述的滤清器寿命指示器，其特征在于所述蓄电池电源(62)电压 为 24V。
6.按照权利要求2所述的滤清器寿命指示器，其特征在于所述蓄电池电源(62)电压 为 12V。
7.按照权利要求2所述的滤清器寿命指示器，其特征在于所述MCU(65)上可设置一 个用于清除MCU(65)中记录的最大差压值的复位按键(67)。
8.按照权利要求1所述的滤清器寿命指示器，其特征在于所述密封膜片(2)位于高 压腔体(Ila)的一侧固设有第一膜片支架(7)，位于低压腔体(lib)的一侧固设有第二膜片 支架(8)，所述推杆(3)固设在第二膜片支架(8)上，所述弹性件包括第一弹簧(5)和第二 弹簧(4)，第一弹簧(5)设置在第一膜片支架(7)与高压腔体(Ila)的侧壁之间，第二弹簧 (4)套设在低压腔体(lib)内的推杆(3)上。
专利摘要本实用新型公开了一种滤清器寿命指示器，包括具有活动腔及检测腔的壳体，活动腔内的密封膜片将活动腔分隔成高压腔体及低压腔体两部分，高压腔体具有一高压接口，低压腔体具有一低压接口，所述密封膜片上固设有一端伸入检测腔的推杆，上述高压腔体、低压腔体及检测腔均布置于推杆的轴线位置上，密封膜片上还设有具有复位作用的弹性件，滤清器寿命指示器还包括一寿命检测装置，寿命检测装置在检测腔内设置有推杆位置传感器，寿命检测装置可通过推杆位置传感器感应推杆的位移计算滤清器两端的压力差并推算滤清器的寿命；本实用新型能实时显示滤清器当前的状态和剩余寿命，需要更换时及时提醒用户更换滤清器。
文档编号B01D35/143GK201551906SQ200920270378
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者柯超, 王玉, 陈卫 申请人:苏州工业园区达菲特过滤技术有限公司