專利名稱：用于噴涂器的液面感測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于將液體施加到表面的設(shè)備，尤其涉及用于噴涂器裝置的液面感測。
背景技術(shù)：
已知具有各種將液體如涂料、油漆、清潔溶劑或者其他液體材料施加到表面的噴涂器裝置。通常，這種噴涂器裝置包括容納有一定量待施加到表面上的液體的供給容器。液體從供給容器輸送到噴槍，噴槍使液體霧化，并將霧化后的液體噴向所述表面。在一種噴涂器裝置的示例中，供給容器位于噴槍上方，從而液體通過重力進(jìn)給系統(tǒng)而被輸送到噴槍中。在另一噴涂器裝置示例中，供給容器可以位于噴槍下方并被內(nèi)部增壓，以將液體向上輸送到噴槍中。在又一示例中，所述容器可以位于與噴槍相距一定距離處，以通過軟管將液體從容器輸送到噴槍中。
在所有這些噴涂器裝置中，確定出隨著液體施加過程的進(jìn)行而留在供給容器中的液體體積是相當(dāng)困難的。如果供給容器中的液體體積減少到較低值，噴槍就只能間歇地供給液體，從而噴槍斷續(xù)噴出霧化的液體。結(jié)果，噴涂器裝置就不能將液體均勻地施加到表面上。特別是，當(dāng)噴涂器裝置用于對表面施加涂料，在噴出非霧化的涂料時可能使最后涂完的表面很難看，或“濺射”到表面上，這樣就需要費(fèi)時地對表面進(jìn)行返工或再涂。因為通常與噴槍一起使用的供給容器由基本上不透明的材料構(gòu)成，所以通常不可能在供給容器中得到液面的可視指示。
因此，本領(lǐng)域中需要一種用于噴涂器的液面感測裝置，以在供給容器中的液體體積減少到預(yù)定水平時給噴器使用者提供聽覺或視覺上的指示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及一種用于對表面施加液體的噴涂器裝置，尤其涉及用于噴涂器裝置的液面感測裝置和方法。一方面，提供一種噴涂器裝置，其包括噴槍和與噴槍相連的供給容器，噴槍被配置成可接收液體并使液體霧化。所述供給容器中存有一定體積的液體，并包括響應(yīng)于供給容器中所保留的液體體積的液面?zhèn)鞲衅?。另一方面，提供一種用于噴涂器的液面感測供給容器，其包括響應(yīng)于供給容器所保留的液體體積的液面?zhèn)鞲衅?，所述傳感器包括傳感元件，所述傳感元件配置成通過感測液體的電阻特性而檢測出液體體積。在又一方面，提供一種感測噴涂器的存儲容器中所保留的液面的方法，其包括感測容器中所保留的第一體積，去除第一體積的一部分以限定第二體積，確定是否第二體積小于預(yù)定的最小體積，以及如果第二體積小于預(yù)定的最小體積則產(chǎn)生報警信號。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的噴涂器的局部視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有液面?zhèn)鞲衅鞯膰娡科鞯目刂葡到y(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有液面?zhèn)鞲衅鞯膰娡科鞯目刂葡到y(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有液面?zhèn)鞲衅鞯膰娡科鞯墓┙o容器的局部剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的具有液面?zhèn)鞲衅鞯膰娡科鞯墓┙o容器的局部剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的具有液面?zhèn)鞲衅鞯膰娡科鞯墓┙o容器的局部剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的傳感元件的部分剖視圖；圖8是本發(fā)明又一實施例的具有液面?zhèn)鞲衅鞯膰娡科鞯墓┙o容器的局部剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明通常涉及一種用于對表面施加液體涂覆材料的設(shè)備，尤其涉及用于噴涂器的液面感測。將基于下面結(jié)合圖1-8進(jìn)行的說明來完全理解本發(fā)明的特定實施例的詳細(xì)情況。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白的是，本發(fā)明可以在下面描述的詳細(xì)情況以外的條件下實施。另外，在下面的描述中，應(yīng)當(dāng)理解，與各實施例相關(guān)的圖并不應(yīng)該被解釋成是所測量的任何具體的相關(guān)物理尺寸。而是應(yīng)該理解成，除非權(quán)利要求中進(jìn)行了限定，與實施例相關(guān)的特定相關(guān)尺寸不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為具有限定作用。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的噴涂器10的局部視圖，所述噴涂器10包括容納一定量液體14的供給容器12。噴槍16與供給容器12相連，并將液體14輸送到噴槍16，從而可以在噴嘴18處產(chǎn)生霧化的噴流形式。隨著噴流形式從噴槍16處發(fā)出，保留在供給容器12內(nèi)的液體14就逐漸耗盡，從而液體14的液面隨著噴涂操作的進(jìn)行而逐漸降低。噴槍的操作過程是本領(lǐng)域中公知的，且不需要進(jìn)一步討論。盡管圖1中示出的是重力供給型噴涂器，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各種實施例也可以用于其他形式的噴涂器，因而不應(yīng)限于圖1所示的噴槍。例如，供給容器12可以位于噴槍16下面，或可以位于距離噴槍16一段距離，從而通過軟管或類似裝置(未示出)將液體14輸送到噴槍16中。
參考圖1，噴涂器10還包括延伸進(jìn)供給容器12內(nèi)的液體14中的傳感元件20。傳感元件20配置成允許測量出與保留在容器12中的液體14體積相對應(yīng)的液體14的電阻特性。例如，當(dāng)液體14的體積在供給容器12中限定第一液面22時，可通過傳感元件20測量第一電阻量。隨著液體14的體積逐漸減少到限定一個相對低的中間液面24，通過傳感元件20讀出與第一電阻量不同的第二電阻量。隨著液體14的體積的液面減少到進(jìn)一步限定第二液面26，從而傳感元件20不再浸入液體14中，傳感元件20停止對與液體14相關(guān)的電阻量進(jìn)行測量，從而僅可測量出與傳感元件20相關(guān)的電阻特性。傳感元件20將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。
控制系統(tǒng)28可操作地與傳感元件20相連。該控制系統(tǒng)28包括電路，其配置成可測量由傳感元件20感測到的電阻量，并在測量到預(yù)定電阻量時輸出控制信號。參考圖2，示出了圖1的控制系統(tǒng)28的特定實施例。所述控制系統(tǒng)28包括電壓源30，其選擇性地通過開關(guān)34與電流感測網(wǎng)絡(luò)32相連。系統(tǒng)28與傳感元件20相連，傳感元件的電阻值(RL)取決于供給容器12中保留的液體14的體積，如前所述。在開關(guān)34閉合時，系統(tǒng)28被激勵，電流在電阻RL中流動，電流感測網(wǎng)絡(luò)32測量在控制系統(tǒng)28中流動的電流，并在達(dá)到與液體14的預(yù)定體積相對應(yīng)的預(yù)定電流時產(chǎn)生輸出信號36。為了可調(diào)節(jié)地控制系統(tǒng)28中流動的電流，可以將電位計38串聯(lián)到傳感元件20上。在一個可替換的特定實施例中，電位計38也可以與傳感元件20并聯(lián)。
參考圖3，示出了圖1的控制系統(tǒng)28的另一特定實施例。在此實施例中，控制系統(tǒng)28包括電流源40，所述電流源通過開關(guān)34選擇性地與電壓感測網(wǎng)絡(luò)42相連。系統(tǒng)28與傳感元件20相連。在開關(guān)34閉合時，系統(tǒng)28被激勵，恒定的電流在電阻RL中流動。電壓感測網(wǎng)絡(luò)42測量跨過電阻RL的電壓，并在達(dá)到與液體14的預(yù)定體積相對應(yīng)的預(yù)定電壓時輸出信號36。為了可調(diào)節(jié)地控制跨過電阻RL的電壓，可將電位計38串聯(lián)到傳感元件20。在另一可選特定實施例中，電位計38也可以與傳感元件20并聯(lián)。
參考圖1，控制系統(tǒng)28與報警裝置29相連，該報警裝置配置成在從控制系統(tǒng)28收到適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?6時發(fā)出報警指示。在本發(fā)明的一個特定實施例中，該報警裝置29可以是視覺報警裝置例如白熾燈泡，發(fā)光二極管(LED)，或其他在收到輸出信號36時發(fā)光的類似裝置。在另一特定實施例中，報警裝置可以是聽覺報警裝置，例如壓電揚(yáng)聲器裝置，或其他能發(fā)出可被噴涂器10操作者覺察的聲能量的裝置。該報警裝置29也可以包括電源，以激勵該聽覺或視覺報警裝置，或可選地，該報警裝置29可以從位于控制系統(tǒng)28內(nèi)的電源處接收電能。
下面描述噴涂器10的操作。參考圖1，向噴涂器10的供給容器12供給限定第一液面22的初始體積的液體14。此時，傳感元件20感測與該液體14的初始體積相對應(yīng)的第一電阻量。因為所感測的第一電阻量對應(yīng)于容納有適當(dāng)量的液體14的供給容器12，故控制系統(tǒng)28并不產(chǎn)生輸出信號36(如圖2和圖3所示)，從而報警裝置29并不產(chǎn)生聽覺和視覺信號。如果液體14從供給容器12抽出，液體14的體積減少到第二液面26，從而感測到不同的電阻量。因為傳感器20不再暴露于液體14中，響應(yīng)于該不同的電阻量，通過控制系統(tǒng)28產(chǎn)生輸出信號36。因此，報警裝置29產(chǎn)生聽覺或視覺報警，警示噴涂器10的操作者供給容器中的液體14已耗盡。雖然前面描述的是當(dāng)供給容器12基本上耗盡時產(chǎn)生輸出信號36，但應(yīng)當(dāng)理解，控制系統(tǒng)28也可以配置成在液體14的體積減少到某個值時產(chǎn)生輸出信號36，該值位于滿的和耗盡狀態(tài)之間的中間值。例如，參考圖1，控制系統(tǒng)28可以配置成在液體14的體積降到該中間液面24時產(chǎn)生輸出信號36。
圖4是圖1的供給容器12的局部剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的傳感元件50，該傳感元件50包括第一電極52和與第一電極52間隔開的第二電極54，第一電極52和第二電極54由導(dǎo)電材料構(gòu)成，且構(gòu)造成穿過供給容器12的壁延伸，并向下延伸到供給容器12內(nèi)的液體14中。為了使第一電極52和第二電極54與供給容器12的壁電隔離，將絕緣體56夾在第一電極52、第二電極54和供給容器12的壁之間。第一電極52和第二電極54可以進(jìn)一步包括延伸部58，以允許傳感元件50與控制系統(tǒng)28相連。
圖5為圖1的供給容器12的局部剖視圖，示出根據(jù)另一實施例的傳感元件60。與在前面的實施例中的一樣，傳感元件60包括第一電極62和與第一電極62隔開的第二電極64。第一電極62和第二電極64類似地由導(dǎo)電材料構(gòu)成，位于供給容器12的壁附近，并通過各絕緣層63、65與該壁隔開。第一電極62和第二電極64通過絕緣體56與供給容器12的壁電隔離，該絕緣體56延伸穿過供給容器12的壁。第一電極62和第二電極64也可以包括延伸部58，以允許傳感元件50與控制系統(tǒng)28相連。
圖6是圖1的供給容器12的局部剖視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的傳感元件70。該傳感元件70包括第一電極72和第二電極74，它們形成在向下延伸到供給容器12中的絕緣基片76上。參考圖7，示出了沿圖6的線7-7截取的傳感元件70的剖視圖。第一電極72和第二電極74可以由相對薄的導(dǎo)電薄片形成，該薄片被襯在絕緣基片76上。基片76可以由大體剛性的非導(dǎo)電材料例如剛性聚合物構(gòu)成。傳感元件70通過與供給容器12的壁相連的絕緣支撐裝置(未示出)懸掛在液體14內(nèi)。如前面的實施例中所述，第一電極72和第二電極74也可以通過穿過供給容器12的壁突伸的延伸部58與控制系統(tǒng)28相連。
圖8是圖1的供給容器12的局部剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明又一實施例的傳感元件70。該傳感元件70包括由導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極82，其向下延伸到供給容器12內(nèi)并與供給容器12的壁隔開。代替與電極82相對的電極(如前面實施例中所述)的是，供給容器12的壁形成與第一電極62相對的電極。第一電極82通過延伸穿過供給容器12的壁的延伸部58與控制系統(tǒng)28相連，并通過絕緣體56與所述壁電絕緣。供給容器12也可以通過與供給容器12導(dǎo)體相連的導(dǎo)線84與控制系統(tǒng)28相連。
從前面的描述中，可以意識到，雖然本發(fā)明為了示例目的描述了特定的實施例，但在不偏離本發(fā)明精神和范圍的前提下可以做各種修改。例如，本發(fā)明實施例中所示的某些特征也可以組合到其他實施例中，因此，本發(fā)明不應(yīng)該受到前述實施例的描述所限，而應(yīng)當(dāng)由權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種噴涂器，包括噴槍，其被配置成接收液體并使液體霧化；和與所述噴槍相連的供給容器，其用于將液體供給到噴槍，所述供給容器保留一定體積的液體，并包括響應(yīng)于所述供給容器所保留的體積的液面?zhèn)鞲衅鳌?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂器，其特征在于，所述液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)一步包括延伸到所述供給容器中的傳感元件，所述傳感元件被配置成通過感測液體的電阻特性而檢測液體體積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴涂器，其特征在于，所述液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)一步包括與所述供給容器相連的控制系統(tǒng)，用于在預(yù)定液體體積被保留在所述供給容器中時產(chǎn)生信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴涂器，其特征在于，所述液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)一步包括與所述控制系統(tǒng)相連的報警裝置，以接收所述信號，并產(chǎn)生報警指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴涂器，其特征在于，所述傳感元件進(jìn)一步包括第一電極；和與所述第一電極隔開的第二電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴涂器，其特征在于，所述第一電極和第二電極位于所述供給容器的壁附近，所述第一電極和第二電極通過夾在所述壁和所述第一、第二電極之間的絕緣層與所述供給容器的壁隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴涂器，其特征在于，所述第一電極和第二電極形成在一個絕緣基片的相對側(cè)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴涂器，其特征在于，所述供給容器進(jìn)一步包括壁，所述壁包括第一電極和第二電極中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴涂器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括與電壓源相連的電流感測網(wǎng)絡(luò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴涂器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括與電流源相連的電壓感測網(wǎng)絡(luò)。
11.一種用于噴涂器的液面感測供給容器，包括響應(yīng)于所述供給容器中所保留的液體體積的液面?zhèn)鞲衅?，所述傳感器包括傳感元件，所述傳感元件被配置成通過感測所述液體的電阻特性而檢測所述體積。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)一步包括與所述供給容器相連的控制系統(tǒng)，其在預(yù)定的液體體積保留在所述供給容器中時產(chǎn)生信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述液面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)一步包括與所述控制系統(tǒng)相連的報警裝置，以接收所述信號，并產(chǎn)生報警指示。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述傳感元件進(jìn)一步包括第一電極；和與所述第一電極隔開的第二電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述第一電極和第二電極位于所述供給容器的壁附近，所述第一電極和第二電極通過夾在所述壁和所述第一、第二電極之間的絕緣層與所述供給容器的壁隔開。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述第一電極和第二電極形成在一個絕緣基片的相對側(cè)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述供給容器進(jìn)一步包括壁，所述壁包括第一電極和第二電極中的一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括與電壓源相連的電流感測網(wǎng)絡(luò)。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液面感測供給容器，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括與電流源相連的電壓感測網(wǎng)絡(luò)。
20.一種感測噴涂器的存儲容器中所保留的液體的液面的方法，包括感測容器中所保留的液體的第一體積；去除第一體積的一部分，以限定存儲容器中的第二體積；確定是否第二體積小于預(yù)定的最小體積；以及如果所述第二體積小于所述預(yù)定的最小體積，產(chǎn)生報警信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述感測液體的第一體積的步驟包括確定液體的第一電阻值。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述確定是否第二體積小于預(yù)定最小體積的步驟還包括感測所述第二體積，以確定液體的第二電阻值；以及比較第一電阻值與第二電阻值。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生報警信號的步驟進(jìn)一步包括產(chǎn)生聽覺報警。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生報警信號的步驟進(jìn)一步包括產(chǎn)生視覺報警。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述去除第一體積的一部分以限定第二體積的步驟進(jìn)一步包括通過與所述供給容器相連的噴槍排出該部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體感測噴涂器，在一個實施例中，所述噴涂器包括容納液體的噴槍和與所述噴槍相連的供給容器，所述容器包括響應(yīng)于所述供給容器所保留的體積的液面?zhèn)鞲衅?；在另一方面，提供一種液面感測供給容器，包括響應(yīng)于所述供給容器所保留的體積的液面?zhèn)鞲衅鳎鰝鞲衅靼▊鞲性?，用于通過感測液體的電阻特性而檢測該體積。在另一方面，提供一種感測供給容器中所保留的液體液面的方法，包括感測第一液體體積，去除第一體積的一部分以限定第二體積，確定所述第二體積是否小于預(yù)定最小體積。如果所述第二體積小于預(yù)定最小體積，則產(chǎn)生報警信號。
文檔編號A62C5/02GK1894045SQ200480037417
公開日2007年1月10日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者克利福德·W·特恩布爾 申請人:貿(mào)易聯(lián)合公司