液位计及无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种液位计及无人机。

背景技术：

例如农用无人机等无人机，需要对设置在机身的容器内的液位进行测量。现有无人机所采用的液位计监测模块直接固定在机身上，当容器装入无人机时，液位计与容器之间的贴合无法得到保证，影响对液位的监测效果，甚至出现无法识别液面的风险。

技术实现要素：

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够保证与容器底部紧密贴合的液位计。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种能够准确、可靠地识别容器液位的无人机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种液位计；其中，包含第一支架、主体、弹性件以及传感器模块；所述第一支架下端用以与一固定结构连接；所述主体活动连接于所述第一支架上端；所述弹性件设置于所述主体与所述第一支架之间，用以向所述主体提供一向上的预紧力；所述传感器模块设置于所述主体，用以感测磁通量。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述主体具有第一腔体，所述第一腔体于所述主体下端开口；其中，所述主体以所述开口套设于所述第一支架上端，而使所述第一支架部分位于所述第一腔体内。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第一支架具有第二腔体，所述第二腔体于所述第一支架上端开口；其中，所述弹性件至少部分设置于所述第二腔体内。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第一腔体内设置有连接柱，所述第一支架上端套设于所述连接柱下端，而使所述连接柱部分位于所述第二腔体内；其中，所述弹性件设置于所述连接柱下端与所述第二腔体底部之间。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第一支架上端设置有卡扣结构。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述传感器模块设置于所述第一腔体顶部，所述第一腔体内设置有防尘结构，所述防尘结构位于所述传感器模块下方。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述传感器模块包含至少两个传感器单元，所述至少两个传感器单元设置于所述主体的同一高度位置。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述传感器单元的数量为4个～12个。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述至少两个传感器单元沿一圆形路径排列。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述传感器模块具有信号输出端；其中，所述至少两个传感器单元以信号并联的方式连接于所述信号输出端。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述传感器模块包含电路板、传感器单元、信号输出端以及泡棉板；所述电路板设置于所述主体内；所述传感器单元设置于所述电路板上；所述信号输出端一端连接于所述电路板，另一端伸出于所述主体；所述泡棉板设置于所述电路板与所述主体顶部的内壁之间。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述主体顶部具有开口，所述传感器模块还包含壳体；所述壳体可拆卸地设置于所述主体顶部的开口；其中，所述电路板设置于所述壳体内，信号输出端另一端伸出于所述壳体，所述泡棉板设置于所述电路板与所述壳体顶部的内壁之间。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第一支架外部与所述主体外部之间设置有防尘密封套。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种无人机；其中，包含机架、容器、液位浮子以及本实用新型提出的并在上述实施方式中所述的液位计；所述机架具有固定结构；所述容器可拆装地设置于所述机架，并位于所述固定结构上方；所述液位浮子包含第二支架及摆臂；所述第二支架设置于所述容器内的底部；所述摆臂枢接于所述第二支架，且两端分别设置有磁铁及浮腔；所述液位计以所述第一支架下端固定于所述固定结构，并与所述液位浮子位置相对应；其中，所述液位计的所述弹性件将所述液位计的所述主体上端抵顶于所述容器的外侧底部。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述第二支架通过至少两个连接件连接于所述容器。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述摆臂的设置有所述浮腔的一端设置有配重。

根据本实用新型的其中一个实施方式，所述浮腔的中心线与摆臂的延伸方向之间具有夹角，所述夹角大于90°。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的液位计及无人机的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的液位计包含第一支架、主体、弹性件以及传感器模块。主体活动连接于第一支架上端，弹性件设置于主体与第一支架之间，用以向主体提供一向上的预紧力。通过上述结构设计，本实用新型提出的液位计能够在设置于例如无人机机架的固定结构时，利用弹性件提供的预紧力，保证液位计紧密贴合于上方的容器底部，提升液位计的可靠性和准确性。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种液位计的结构示意图；

图2是图1示出的液位计的分解示意图；

图3是图1示出的液位计的剖视图；

图4是图1示出的液位计的传感器模块的立体图；

图5是图4示出的传感器模块的分解示意图；

图6是图4示出的传感器模块的另一角度的分解示意图；

图7是根据一示例性实施方式示出的一种无人机的局部示意图；

图8是图7示出的无人机的部分结构的剖视图；

图9是图8的部分侧向剖视图；

图10是图7示出的无人机的液位浮子的结构示意图。

附图标记说明如下：

100.液位计；141.传感器单元；

110.第一支架；142.信号输出端；

111.第二腔体；143.电路板；

112.卡扣结构；1431.第三卡槽；

120.主体；144.泡棉板；

1201.第一卡扣；1441.第四卡槽；

121.第一腔体；1442.通孔；

122.连接柱；150.防尘密封套；

123.防尘结构；210.机架；

124.壳体；211.固定结构；

1241.出线口；220.容器；

12411.第二卡扣；230.液位浮子；

1242.端头卡块；231.第二支架；

12421.第二卡槽；2311.连接件；

1243.第三卡扣；232.摆臂；

1244.第一卡槽；233.磁铁；

130.弹性件；234.浮腔；

140.传感器模块；235.配重；

α.夹角。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的液位计100的结构示意图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的液位计100是以应用于具有液体容器的农用无人机为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的无人机或其他设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的液位计100的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本实用新型提出的液位计100包含第一支架110、主体120、弹性件以及传感器模块。配合参阅图2至图6，图2中代表性地示出了液位计的分解示意图；图3中代表性地示出了液位计的剖视图；图4中代表性地示出了液位计的传感器模块的立体图；图5中代表性地示出了传感器模块的分解示意图；图6中代表性地示出了传感器模块的另一角度的分解示意图。以下将结合图1至图6，对本实用新型提出的液位计100的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1至图3所示，在本实施方式中，第一支架110下端用以与一固定结构211连接，例如无人机的机架210上的固定结构211。主体120活动连接于第一支架110上端。弹性件130设置在主体120与液位计100支架之间，弹性件130能够向主体120提供一向上的预紧力。据此，当液位计100以第一支架110固定于固定结构211时，通过弹性件130提供的预紧力，主体120能够被紧密贴合在容器220的底部(配合参阅图8)。传感器模块140设置在主体120，传感器模块140能够感测设置在容器220内部的液位浮子230(配合参阅图9)的磁体的磁通量。据此，液位计100所设置的设备(例如无人机)的控制系统能够根据液位计100感测到的磁通量与预设的阈值进行比对，以此判断容器220内的液位状态，实现液位检测功能。通过上述结构设计，相比于现有液位计100无法保证与容器220之间的贴合的设计，本实用新型提出的液位计100能够利用弹性件130提供的预紧力，保证液位计100紧密贴合于上方的容器220底部，提升液位计100的可靠性和准确性。

可选地，如图2和图3所示，在本实施方式中，主体120可以具有第一腔体121，且该第一腔体121在主体120下端开口。在此基础上，主体120以上述开口套设于第一支架110上端，而使第一支架110部分位于第一腔体121内。

进一步地，如图2和图3所示，基于主体120具有第一腔体121的结构设计，在本实施方式中，第一支架110可以具有第二腔体111，且该第二腔体111在主体120上端开口。在此基础上，弹性件130至少部分设置在第二腔体111内。

进一步地，如图2和图3所示，基于主体120具有第一腔体121且第一支架110具有第二腔体111的结构设计，在本实施方式中，第一腔体121内可以设置有连接柱122。第一支架110上端套设于该连接柱122下端，而使连接柱122部分位于第二腔体111内。在此基础上，弹性件130可以设置于连接柱122下端与第二腔体111底部之间。换言之，弹性件130下端可以连接于所述第二腔体111底部，弹性件130上端可以抵顶于连接柱122下端，据此，弹性件130能够将预紧力施加于连接柱122。

需说明的是，如图2和图3所示，基于连接柱122的结构设计，在本实施方式中，当液位计100未设置于容器220下方时，弹性件130可以大致呈释放状态，但此时连接柱122与弹性件130仍然保持接触，即弹性件130此时仍然对主体施加弹性力。当液位计100以第一支架110固定于固定结构211，且容器220设置于液位计100上方时，容器220下压主体120使其相对第一支架110向下移动，连接柱122接触于弹性件130上端并对弹性件130下压，此时，弹性件130呈压缩状态而对主体120施加一向上的弹性回复力，即上述的预紧力，从而使得固定于固定结构211的液位计100的主体120紧密贴合在容器220的底部。

进一步地，如图2和图3所示，基于主体120具有第一腔体121的结构设计，在本实施方式中，第一支架110上端可以设置有卡扣结构112。通过上述结构设计，能够避免主体120与第一支架110脱离。具体而言，卡扣结构112可以具体包含卡钩结构、卡榫结构、卡合凸起结构等，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图2和图3所示，基于主体120具有第一腔体121的结构设计，在本实施方式中，传感器模块140可以设置在第一腔体121顶部，第一腔体121内可以设置有防尘结构123，该防尘结构123位于传感器模块140下方。通过上述结构设计，液位计100能够利用防尘结构123为弹性件130提供防尘功能，避免灰尘进入第一腔体121和第二腔体111，从而避免因灰尘堆积而导致弹性件130卡死，无力反弹的问题，进一步提升液位计100的准确性和可靠性。

进一步地，基于防尘结构123的结构设计，在本实施方式中，防尘结构123可以包含防尘贴。

可选地，如图3至图6所示，在本实施方式中，传感器模块140可以包含至少两个传感器单元141，且这些传感器单元141可以设置于主体120的同一高度位置，换言之，当液位计100设置在容器220底部时，各传感器单元141与容器220底部的距离大致相同。通过上述结构设计，液位计100能够利用包含至少两个传感器单元141的传感器模块140，对至少两个方向上的磁通量均能够提供较为准确的感测，避免液位浮子230不稳定而造成的磁场方向偏移对磁通量感测的影响，进一步提升液位计100的准确性和可靠性。在其他实施方式中，液位计100的传感器模块140亦可仅包含1个传感器单元141，均不以本实施方式为限。

进一步地，基于传感器模块140包含至少两个传感器单元141的结构设计，在本实施方式中，传感器单元141的数量可以为4个～12个，例如4个、6个、9个、12个等。在其他实施方式中，传感器单元141的数量亦可少于4个、或可多于12个，例如3个、16个等，并不以本实施方式为限。

进一步地，基于传感器模块140包含至少两个传感器单元141的结构设计，在本实施方式中，至少两个传感器单元141可以大致沿一圆形路径排列。配合参阅图3和图4，对应于容器220内的底部设置的液位浮子230包含磁铁233的设计，磁铁233在上述圆形路径所在平面(例如水平面，或如容器220底部所在平面)的正投影大致位于该圆形路径的圆心位置。通过上述结构设计，液位计100能够使得各传感器单元141与磁铁233的距离大致相等，从而减小各传感器单元141感应到的磁铁233的磁通量之间的差异，进一步提升液位计100的准确性和可靠性。在其他实施方式中，至少两个传感器单元141亦可采用其他布置形式，且至少两个传感器单元141与液位浮子230的磁铁233的位置关系亦可采用其他形式，均不以本实施方式为限。

进一步地，如图5和图6所示，在本实施方式中，传感器模块140可以包含电路板143以及信号输出端142(例如一信号线)。具体而言，至少两个传感器单元141设置在电路板143上，信号输出端142一端连接(例如采用焊接方式)于电路板143，另一端伸出于主体120。传感器模块140可以将感测到的磁通量经由信号输出端142输出至控制系统。在此基础上，基于传感器模块140包含至少两个传感器单元141的结构设计，在本实施方式中，至少两个传感器单元141可以采用信号并联的方式连接于信号输出端142。通过上述结构设计，传感器模块140输出至控制系统的磁通量信号，可以理解为至少两个传感器单元141所感测到的磁通量最大的一个，进一步提升液位计100的灵敏度和精确度。

可选地，如图2至图6所示，在本实施方式中，传感器模块140还可以包含壳体124。具体而言，主体120顶部开设有开口，该壳体124可拆卸地固定于主体120顶部的该开口中。壳体124能够用以容置传感器模块140的其余结构，例如电路板143以及泡棉板144。并且，壳体124还具有出线口1241，用以部分容置传感器模块140的信号输出端142，并供信号输出端142的连接于控制系统的一端，经由出线口1241伸出。

需说明的是，在其他实施方式中，该壳体124亦可视为设置在主体120顶部开口的一体结构。即，传感器模块140亦可不包含壳体124，且主体120顶部亦可为封闭结构。在此基础上，传感器模块140所包含的其余结构，例如电路板143、泡棉板144等仍设置在主体120内。换言之，本实施方式中设置的壳体124，对于传感器模块140而言，可以视为容纳其余结构的外壳，对于主体120而言，亦可视为主体120顶部的可拆装的部分盖体结构。

进一步地，如图2至图6所示，在本实施方式中，壳体124的外壁可以设置有第一卡槽1244，相对应地，主体120的开口的内壁可以设置有第一卡扣1201，壳体124与主体120的开口通过上述第一卡槽1244与第一卡扣1202的卡扣配合实现可拆卸地固定。在其他实施方式中，主体120与壳体124上的卡扣与卡槽结构亦可互换位置，或可采用其他相互配合的定位结构，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图2至图6所示，在本实施方式中，壳体124的出线口1241的端部可以可拆卸地固定有端头卡块1242。具体而言，该端头卡块1242开设有供信号输出端142伸出的通孔。出线口1241的端口的内壁设置有第二卡扣12411，相对应地，端头卡块1242开设有第二卡槽12421，端头卡块1242与出线口1241通过上述第二卡槽12421与第二卡扣12411的卡扣配合实现可拆卸地固定。在其他实施方式中，端头卡块1242与出线口1241上的卡扣与卡槽结构亦可互换位置，或可采用其他相互配合的定位结构，并不以本实施方式为限。

进一步地，如图3至图6所示，基于传感器模块140包含电路板143的结构设计，在本实施方式中，电路板143周缘可以开设有第三卡槽1431，相对应地，壳体124的内壁可以开设有第三卡扣1243，壳体124与电路板143通过上述第三卡扣1243与第三卡槽1431的卡扣配合实现可拆卸地固定。在其他实施方式中，壳体124与电路板143上的卡扣与卡槽结构亦可互换位置，或可采用其他相互配合的定位结构，并不以本实施方式为限。

可选地，如图3至图6所示，在本实施方式中，传感器模块140还可以包含泡棉板144。具体而言，该泡棉板144设置在电路板143与主体120顶部的内壁(即壳体124顶部的内壁)之间。在此基础上，泡棉板144开设有多个通孔1442，这些通孔1442用以容纳电路板143上设置的多个传感器单元141。通过上述结构设计，本实用新型能够利用泡棉板144填充电路板143与主体120之间的空隙，实现对电路板143的预固定，并能够利用泡棉板144的材料特点满足轻量化要求。另外，结合下述的填充材料的设计，泡棉板144的设置还能够减少例如灌封胶等填充材料的用量。

可选地，如图3至图6所示，基于传感器模块140包含泡棉板144，同时基于主体120具有壳体124，且壳体124设置有第三卡扣1243的结构设计，在本实施方式中，泡棉板144的周缘可以开设有第四卡槽1441，该第四卡槽1441与第三卡扣1243相对应，壳体124与泡棉板144通过上述第三卡扣1243与第四卡槽1441的卡扣配合实现可拆卸地固定。在其他实施方式中，壳体124与泡棉板144上的卡扣与卡槽结构亦可互换位置，或可采用其他相互配合的定位结构，并不以本实施方式为限。

进一步地，基于传感器模块140包含电路板143以及泡棉板144的结构设计，在本实施方式中，本实用新型可以在电路板143、泡棉板144与主体120之间的空隙处，填充例如灌封胶的填充材料，以此实现对传感器模块140的防水和防尘功能。

可选地，如图1至图3所示，在本实施方式中，第一支架110外部与主体120外部之间可以设置有防尘密封套150。通过上述结构设计，能够减少灰尘、杂质通过第一支架110与主体120之间的活动连接的位置进入液位计100，进而为弹性件130提供防尘功能，避免灰尘进入第一腔体121和第二腔体111，从而避免因灰尘堆积而导致弹性件130卡死，无力反弹的问题，进一步提升液位计100的准确性和可靠性。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的液位计仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种液位计中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的液位计的任何细节或液位计的任何部件。

基于上述对本实用新型提出的液位计的一示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的无人机的一示例性实施方式进行说明。

参阅图7，其代表性地示出了本实用新型提出的无人机的局部示意图，具体示出了无人机的机架210与液位计100。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的无人机是以具有液体容器的农用无人机为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的无人机或其他设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的无人机的原理的范围内。

如图7所示，在本实施方式中，本实用新型提出的无人机包含机架210、容器220、液位浮子230以及液位计100。配合参阅图8至图10，图8中代表性地示出了本实用新型提出的无人机的部分结构的剖视图，具体示出了容器220、液位浮子230与液位计100；图9中代表性地示出了图8的部分侧向剖视图；图10中代表性地示出了本实用新型提出的无人机的液位浮子230的结构示意图。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的无人机的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图7至图10所示，在本实施方式中，本实用新型提出的无人机可以采用本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的液位计100。具体而言，机架210具有固定结构211，该固定结构211可以用于固定液位计100，例如通过螺栓等连接件与液位计100的第一支架110下端固定连接。容器220可拆装地设置于机架210，并位于固定结构211上方，容器220底部与固定结构211之间的空间即为安装液位计100的区域。液位浮子230包含第二支架231及摆臂232。第二支架231设置在容器220内的底部，摆臂232枢接于第二支架231，且摆臂232的两端分别设置有磁铁233及浮腔234。液位计100以第一支架110下端固定于固定结构211，并与液位浮子230的位置相对应，且进一步可以与液位浮子230的磁铁233的位置相对应。据此，液位计100的弹性件130能够将液位计100的主体120上端抵顶于容器220的外侧底部。通过上述结构设计，本实用新型提出的无人机能够保证其液位计100与容器220底部的紧密贴合，克服现有无人机无法保证液位计100与容器220之间的贴合的问题，提高无人机利用液位计100进行液位测量的可靠性和准确性。

可选地，如图8和图9所示，在本实施方式中，第二支架231可以通过两个连接件2311连接于容器220。进一步地，该连接件2311可以为紧固螺母。通过上述结构设计，能够避免第二支架231因摆臂232的反复摆动而产生转动位移，即为液位浮子230提供定向保证，确保液位浮子230始终处于稳定的位置，进一步提高液位测量的可靠性和准确性。在其他实施方式中，第二支架231亦可通过一个或者两个以上连接件2311连接于容器220，第二支架231还可以采用其他方式连接于容器220，例如焊接、一体成型等，均不以本实施方式为限。

可选地，如图10所示，在本实施方式中，摆臂232的设置有浮腔234的一端可以设置有配重235。通过上述结构设计，本实用新型能够利用配重235的设置，在例如无人机飞行倾角过大时，避免因磁铁233自重带动摆杆摆动的误动作，进一步提高液位测量的可靠性和准确性。

可选地，如图10所示，浮腔234的中心线与摆臂232的延伸方向之间具有夹角α(如图示的方向的夹角α)，该夹角α可以大于90°，例如100°、105°、120°、135°等。通过上述结构设计，能够在浮腔234受容器220内液体浮力浮起时，使得浮腔234的中心线大致保持在竖直状态，或者与竖直方向偏离角度较小的状态。

可选地，如图10所示，在本实施方式中，浮腔234可以大致呈中空的柱状结构。在其他实施方式中，浮腔234亦可选用其他形状的中空结构，例如球状、椭球状、立方体、多面体等，并不以本实施方式为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的无人机仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种无人机中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的无人机的任何细节或无人机的任何部件。

综上所述，本实用新型提出的液位计包含第一支架、主体、弹性件以及传感器模块。主体活动连接于第一支架上端，弹性件设置于主体与第一支架之间，用以向主体提供一向上的预紧力。通过上述结构设计，本实用新型提出的液位计能够在设置于例如无人机机架的固定结构时，利用弹性件提供的预紧力，保证液位计紧密贴合于上方的容器底部，提升液位计的可靠性和准确性。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的液位计及无人机的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的液位计及无人机进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。