众所周知，车辆和机械需要一些装置以用于测量其系统箱中的流体量。 在几乎所有的非公路机械和车辆的应用中，最简单的并且可能是最广为人 知的测量装置是普通的量杆或液位测量计。一般地，设置有与流体贮存器 的内部连通的伸长/细长的液位进出腔或管。进出腔当然适于接纳并保持液 位测量计，直到为了测量目的而取出该测量计时为止。
典型的测量计包括伸长的、通常为平的柔性构件，该柔性构件延伸通 过进出腔并进入贮存器。测量计的端部设置有合适的液位测量标记，从而 在测量计从进出腔中取出时，可以确定流体离充满所缺乏的量。
在过去，进出腔是直的，或者至多包括相对轻微的、简单的弯曲部。 然而，在近几年，特别是在非公路机械中的当前设计由于在发动机罩下方 或在壳体区域内有限的硬件空间而已经日益变得更加弯曲和旋绕。由于变 速器或发动机舱的尺寸，变速器或发动机自身的尺寸，以及大量附加在那 些组件中的附件，工程师们已经发现安置进出腔越来越困难。结果，当前 的非公路机械、石油传输装置(transmission)以及车辆的腔室时常会有许 多弯曲部，所述弯曲部中的一个或多个可能是复合弯曲部。本文指出的复 合弯曲部是其中角度改变发生在多于一个平面中的弯曲部。而且，这样的 进出腔可以包括两个或更多个位于不同平面中的连续弯曲部。这样的不规 则形状的进出腔使得插入、取出及正确地读取平的、直的测量计非常困难。 另外，进出腔可以具有变化的内径(ID)或者一个或多个倒棱肩部区域， 这进一步增加了插入和准确地使用液位计的困难。
关于具有平叶片的液位计，由于测量计抵抗在平行于其平的表面的平 面中的弯曲运动而发生问题。当进出腔中的弯曲部要求测量计在这个平面 内弯曲时，测量计的前端趋于接合并沿进出腔的壁拖拉从而阻碍测量计通 过进出腔并妨碍了正确的读取。换句话说，测量计的端部在弯曲部附近阻 塞在进出腔的侧部，因此抑制或阻碍测量计通过进出腔的自由运动。这个 问题在具有圆形横截面的测量计中也会遇到，因为一旦测量计在一个平面 内弯曲，它会抵抗其他平面内的弯曲。
如授予Oyama等的美国专利7191542中所见，已经设想提供一种具 有弧形或扭转叶片的测量计。尽管该测量计具有故意设置成延伸至测量区 段的前缘的扭转形状，并且扭转的部分从测量计的尖端连续扭转到一弧形 部分，但是其没有在一基本平的测量区段下方和上方具有连续扭转的叶片 区段。Oyama专利没有建议、教导或公开多个扭转的区段，各个扭转区段 之间成大约180度的角度，为增强的测量计通过旋绕的进出腔提供灵活性， 特别是在焦点主要仅集中在测量区段的端部处。
此外，授予Haines的美国专利No.4021924尝试通过提供摩擦减小装 置来克服上述的另一问题，该摩擦减小装置包括安装成可以在一个平面中 转动的辊子构件，该平面基本平行于测量构件的平面。Haines专利存在的 至少一个不足之处在于摩擦减小构件由多个铆接在一起的分离部件制成， 这增加了组装时间和制造成本。而且，Haines教导使用容易磨损的分离部 件(滚动轴承、铆钉等)，这增加了在测量计的插入和取出期间摩擦接触 之后故障的可能性。此外，Haines没有教导、建议、或设想包括一具有至 少一个完整的360度的扭转、紧邻一球形倒角前进引导件(spherical chamfer advancing guide)的扭转区域。
此外，现有技术既没有设想也没有解决当流体比较干净且因此具有更 加清澈和透明的颜色时，与容易地、准确地且廉价地读取液位相关的问题。
到目前为止，很少或没有公开成功的开发成果以减轻上述与流体测量 设备相关的综合问题，特别是关于石油的大功率传输装置和农业非公路机 械或发动机。因此，本发明提供一种低成本、高度有效的液位测量计的新 颖组合，用于准确测量具有一个或多个弯曲部和内部倒棱肩部区域的液位 腔中的液位。

在一种形式下，本发明提供了一种液位测量计，该液位测量计用于准 确测量并读取具有一个或多个弯曲部或内部倒棱肩部区域的液位进出腔中 的液位。所述液位测量计包括具有上部区和下部区的伸长的叶片，其中， 该测量计的上部区和下部区具有等螺旋/恒定螺旋(constant spiral)构型， 用于在液位测量计插入流体测量计进出腔或从流体测量计进出腔取出期间 产生无摩擦运动。它还包括平的测量区域，该测量区域包括在测量区域上 沿上下方向排列的多个观察端口，附装在叶片上的用于液位测量计的受控 的插入和取出的手柄，以及固定在该伸长的叶片的与手柄相对的前端的球 形倒角前进引导件。
从下面结合附图对本发明的详细说明中，本发明的其他优点和新颖特 征将变得显而易见。

图1为本发明示例性实施例的俯视图；
图2为本发明示例性实施例的侧视图；
图3A为本发明的液位进出腔的侧视图；
图3B为本发明的液位进出腔的倒棱肩部区段的分解图；
图4为本发明的示例性实施例的示意图。

下面参照附图，其中该附图仅用于说明本发明的优选实施例的目的， 而不是用来限制本发明。图1示出一液位计10，该液位计10具有多个连 续扭转的叶片区，和在扭转区之间的平的测量区域17。在一个实施例中， 存在两个连续扭转的叶片区：上部区16和下部区18。
该连续扭转的区16、18以纵向螺旋构型形成，各个扭转彼此形成连续 的约180度的转向。扭转区16、18为测量计10提供多方向的运动自由度。 该扭转区可选地具有不同的长度，其中下部区的尺寸形成为最佳地包括至 少一个完整的360度扭转。
流体测量计10的整体长度适当地设计用于特定的应用和进出腔的长 度；且根据进出腔的整体长度和弯曲部的数量，上部区16的纵向长度可以 显著地长于下部区18。这些弯曲部以及其他与先进技术相关的对以前标准 的直进出管或腔的改进要求测量计结合用于灵活插入的装置。本发明利用 固定于流体测量计10的与手柄12相对的端部的球形倒角前进引导件24 来进一步解决这个问题。该球形倒角前进引导件24固定地附装于液位计 10下部的远端。引导件24可以为球的形状(或任何其他用于不管插入角 度如何都能卓越地使测量计前进的简单但有效地制作的形状)。球形倒角 前进引导件24的宽度大于测量计10的宽度，并适当地小于进出腔30的最 小宽度以减小经过所述一个或多个弯曲部时的摩擦并用于通过倾斜的内径 区段。仅作为示例，平的测量区域17的整体宽度可以为5到10mm，针对 具体的应用可以更大或更小。
与已知的端部弯曲或端部扭转的测量计或基本上平的滚动球式摩擦减 小引导件不同，球形倒角前进引导件24允许液位测量计10自由通过，而 不管测量计10如何旋转或以什么角度遇到弯曲部或倒棱肩部区域。为了使 端部弯曲的测量计工作，径向弯曲的区域一定会碰撞弯曲部或平行于肩部 的斜面。然而，如本领域技术人员理解的，不论测量计10在其接触时处于 何种角度，球形倒角前进引导件24都能工作。
图1和2还示出球形倒角前进引导件24通过热焊接工艺刚性地附装于 测量计10的一端。应当理解，此焊接方法可以包括摩擦焊或任何其他合适 的焊接，在该摩擦焊中，球形引导件24被移动到靠接杆件的纵向端部，且 在引导件24和叶片端部之间施加外力，从而在靠接部通过摩擦产生热。摩 擦热将球形倒角前进引导件24焊接在叶片上，且通常会形成突起(未示 出)，在该突起处球形引导件24牢固地连接于叶片的端部。用于将引导件 24固定于叶片的方法不限于摩擦焊，可以使用任何其他等同的技术例如电 弧焊、斜角焊或熔焊。而且，下部扭转区可以位于且结合在紧邻球形倒角 前进引导件24的区段中，以最佳地实现增强效应，使得引导件由于在前缘 处增加的柔度而更加有效，特别是在插入期间。
再次参照图1和图2，显示了多个用于观察液位或流体状态的成一体 的端口22。能够准确读取特定贮存器中的液位是非常重要的。该成一体的 端口22允许流体在端口的开口之上形成粘附膜，且多余的物质滴落回贮存 器(未示出)。只要液位处于正确的操作位置/高度，就会在端口上形成粘 附膜或粘结膜，而当需要补充液体时，就不会形成膜。此外，甚至在液体 颜色为清澈且透明时，如高能油或其他流体，端口22也可用于观察。而且， 流体测量过程中在端口22上形成的膜可以提供流体质量的其他的指示，因 为端口22提供了进入变速器或其他的机械或车辆部件的贮存器内的虚拟 窗口。
端口22在贮存器内的位置定位和排列成用以传送液位状态。此外，用 于“满”或“低”液位状态的液位测量标记或记号可以在测量计10的测量 区域以图形表示，其中“低”指示液位已下降到预定要求液位之下。在量 杆的下端具有标记，用于指示流体贮存器隔室中的最小和最大液位。
端口22可以在叶片部分最初形成期间通过冲压制作在液位测量计10 中。端口22可选地通过喷丸、钻孔或任何其他合适的方法形成。
在图3中示出用于液位测量引导件的示例性进出腔30。该进出腔30 适于接纳液位测量计10，该液位测量计10延伸通过进出腔并进入变速器 贮存器。进出腔30包括一个或多个弯曲部32，也可以包括倒棱肩部区域 34。图4例示出示例性倒棱肩部区域34的分解图，该区域34由于连接或 由弯曲部32引起的限制而发生。或者当由于可达性原因，进出腔30围绕 变速器或发动机时，此区域34由所需的进出腔30的直径减小引起，或者 由于所需的用于定位和定向进出腔30的方法(即螺栓固定、托架支承等) 引起。
测量计10可以由扁簧量具钢(flat spring gauge steel)制成，但当然 也可以由塑料或尼龙，或其他较不易热损坏和恶化、经得住需要的温度限 制并与其将要用来测量的液体具有相容性的材料制成。如本文使用的，扁/ 平意味着具有很小深度或厚度的构件，即其横向尺寸相对较宽和薄的构件。 例如，测量计10可以具有小于1.0mm的厚度，或者具有任何其他厚度以 适当地沿着液位进出腔30的路径折曲和弯曲，并能承受由机械变速器或发 动机施加的条件。
除上述构造之外，如图1和图2中所示的示例性实施例可以附加地结 合以下特征。可以在测量计10的与球形倒角前进引导件24相对的顶端一 体地设置T形手柄或夹持杆12。
工业适用性
从前述讨论中很容易地意识到本文描述的液位测量计的工业适用性。 描述了一种测量计10，其中说明了对石油传输装置或其他车辆或机械部件 中的流体的准确测量。
在根据本发明的实施例的液位测量计中，纵向方向上的长度的大部分 为扭转的。因此，甚至在液位测量计10从具有旋绕的和内部倒棱的肩部区 域的进出腔30中拉出时，仍可以获得准确的读数。
本发明的示例适用于任何在内腔内具有至少一个弧形部或弯曲部并且 可能具有倒棱肩部区域的复杂液位进出腔中使用的流体测量计。在这样的 测量计中，使用前述液位计可以提供更好的测量结果和更容易的可达性。
应当意识到，前面的描述提供了公开的测量计的示例。然而，可以设 想的是本发明的其他实施方式在细节上可以与前述示例有所不同，如本领 域技术人员可以想到的。所有提及的公开或示例是指在那一点讨论的特定 示例而不是意在对更广泛的本发明的范围进行任何限制。所有关于某些特 征的区别和贬低的语言意在指出对这些特征的不偏好，但并不将之完全排 除在本发明的范围之外，除非另外指出。
本文列举的值或尺寸的范围仅仅作为单独地提及每个落入该范围的单 个值的简略方法，除非本文另外指出，每个单独的值如同本文单独列举一 样并入说明书。本文描述的所有方法可以以任何合适的次序执行，除非本 文另外指出或很明显与上下文相矛盾。
因此，如适用的法律允许的，本发明包括在所附权利要求中列举的主 题的所有修改和等同物。而且，在所有可能的变型中，上述要素的任何组 合都包含在本发明中，除非另外指出或很明显与上下文相矛盾。