一种超声波物位传感器制造技术

本发明专利技术提供一种超声波物位传感器，包括壳体及一个收发合一的超声波振子，所述超声波振子安装于所述壳体内部的固定支座，所述固定支座外壁与所述壳体内壁之间有间隔，所述固定支座前端与所述壳体相连接；所述超声波振子安装于所述固定支座上部，所述固定支座下部为中空结构。采用本发明专利技术的技术方案解决了现有的超声波物位传感器存在检测盲区，有效测量范围不能满足需要的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波物位传感器
本专利技术涉及物位测量领域，具体而言，尤其涉及一种超声波物位传感器。
技术介绍
超声波物位传感器用于物位测量，即用于测量各种容器内的液体液位或固体料位，或者用于距离的测量。现有的超声波物位传感器结构如图1所示，由壳体1和安装于壳体内的超声波振子2构成，振子通过匹配层3与壳体粘接，壳体后部有安装螺纹4。超声波振子2为收发合一的单个超声波换能器，可以是超声波换能器或者是由前后电极及超声波换能器构成的夹心式换能器。超声波振子在电子单元的高压脉冲的驱动下向外发出超声波，超声波在传播的过程中被物体反射回来，再次被超声波振子接收到并转换为电脉冲，由电子单元检测出来，根据从超声波发射到被反射回来的时间，就可以确定超声波的传播距离，根据这一原理可以用来测量距离，判断物体的位置。现有的超声波物位传感器由于是单一的超声波振子，超声波传感器在主动发射超声波时不能同时分辨反射回波，同时振子在主动发射完超声波后还存在一定时间长度的余振，当余振较强时也无法分辨反射回波，因此在从传感器前端向外开始的一段距离之内无法检测物位，这段距离为盲区。同时，当超声波振子发射超声波时，其壳体也产生振动，越靠近振子位置振幅越强，如果传感器的安装位置靠近超声波振子，会造成壳体的共振而造成盲区加大，因此现有的超声波传感器的安装螺纹通常要后置，远离振子位置。由于盲区的存在，同时因为现有的超声波传感器通常是通过后部的螺纹4来进行安装的，当用于测量容器内的液体液位或固体料位时，传感器前面部分要深入被测容器法兰口中，这实际上相当于又进一步增加了探头的盲区，使得物位计的有效测量范围减小，容器内的料位或液位升得较高时无法检测到，这在很多情况下是不允许的，不能满足物位测量的需要；如某量程6米的超声波物位传感器，其标称盲区为25cm，但加上其螺纹至传感器前端面的长度6cm，其实际的测量盲区为31cm。
技术实现思路
根据上述提出现有的超声波物位传感器存在检测盲区，有效测量范围不能满足需要的技术问题，而提供一种超声波物位传感器，能够大幅降低盲区值，提高测量的有效范围，进一步满足物位测量的需要。本专利技术采用的技术手段如下：一种超声波物位传感器，包括壳体及一个收发合一的超声波振子，所述超声波振子安装于所述壳体内部的固定支座，所述固定支座外壁与所述壳体内壁之间有间隔，所述固定支座前端与所述壳体相连接；所述超声波振子安装于所述固定支座上部，所述固定支座下部为中空结构。进一步地，所述固定支座与所述壳体之间的间隔填充有阻尼材料。进一步地，所述固定支座下部为柱状结构或喇叭状结构。进一步地，所述壳体外侧设置用于安装所述传感器的安装结构。进一步地，所述安装结构设置于所述壳体外侧前端，所述超声波振子在所述壳体内的安装位置相对于所述安装结构的安装位置靠后。进一步地，所述超声波振子与所述固定支座之间粘接有匹配层。进一步地，所述超声波振子侧面设置有金属屏蔽层。进一步地，所述超声波振子的侧面或后部粘附有阻尼材料。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的超声波物位传感器，超声波振子在壳体内后置，使得传感器的盲区明显降低，进一步地，本专利技术结构允许将传感器的安装位置设置在传感器的前端，盲区将进一步降低，允许被测介质进一步接近传感器而可以被检测，可以获得更为理想的近距离检测性能。基于上述理由本专利技术可在物位测量等领域广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的超声波物位传感器结构示意图。图2为本专利技术所述的超声波物位传感器结构示意图。图3为本专利技术实施例1所述的的超声波物位传感器结构示意图。图4为本专利技术实施例2所述的的超声波物位传感器结构示意图。图中：1、10、18、20：壳体；2、5、12、21：超声波振子；3、6、13、22：匹配层；17、26：金属屏蔽层；7、14、24：固定支座；8、16、25：间隔；4、15、23：安装螺纹；9、安装结构；19、电子单元；11、壳体上盖。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波物位传感器，其特征在于，包括壳体及一个收发合一的超声波振子，所述超声波振子安装于所述壳体内部的固定支座，所述固定支座外壁与所述壳体内壁之间有间隔，所述固定支座前端与所述壳体相连接；所述超声波振子安装于所述固定支座上部，所述固定支座下部为中空结构。/n

【技术特征摘要】
20201215 CN 20201148494421.一种超声波物位传感器，其特征在于，包括壳体及一个收发合一的超声波振子，所述超声波振子安装于所述壳体内部的固定支座，所述固定支座外壁与所述壳体内壁之间有间隔，所述固定支座前端与所述壳体相连接；所述超声波振子安装于所述固定支座上部，所述固定支座下部为中空结构。


2.根据权利要求1所述的超声波物位传感器，其特征在于，所述固定支座与所述壳体之间的间隔填充有阻尼材料。


3.根据权利要求1所述的超声波物位传感器，其特征在于，所述固定支座下部为柱状结构或喇叭状结构。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志伟，
申请(专利权)人：大连汇林测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21