一種使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器的製作方法

2023-12-10 23:20:32 2

本實用新型涉及液位傳感器，特別涉及一種使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器。

背景技術：

目前在非接觸式液位測量方面，超聲波液位傳感器可以安裝在容器的外面，透過容器底或壁來測量液位。在固定方面，使用膠水、雙面膠、薄膜、綁帶來進行固定。

在使用膠水固定的情況下，因為膠水隨著時間、溫度、震動等外部環境的變化，導致內部有氣泡或縫隙發生時，會引起失效，出現無法檢測的情況。

在使用雙面膠、薄膜進行固定的過程中，也會因為雨水、溫度、震動等因素，導致失效情況發生。

使用綁帶進行固定時，會因震動發生錯位、鬆弛等情況，導致空氣進入而發生失效情況。

綜合上述情況，在超聲波液位傳感器與被測容器的貼合方面，還需要做進一步的改進，才能實現長期、有效的貼合，進而得到穩定、準確的測量結果。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型的目的在於提供一種使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，該技術方案能夠解決現有技術的膠水、雙面膠、薄膜和綁帶無法為液位傳感器與被測容器表面提供長期、穩定的有效貼合的弊端。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，包括外殼、超聲波換能器、電路板和磁鐵；所述超聲波換能器、電路板和磁鐵均設置在所述外殼內；所述超聲波換能器與所述電路板連接；所述超聲波液位傳感器通過磁鐵與被測容器的磁性外壁配合或通過磁鐵與位於被測容器內部的磁性配件的配合以使得所述外殼與被測容器外表面被壓合。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述外殼上設置有換能口，所述超聲波換能器前端由所述換能口伸出外殼表面，所述超聲波換能器通過彈性部件與所述外殼連接，以使所述超聲波換能器伸出所述外殼表面的長度能夠變化。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述彈性部件為彈簧或彈性薄膜。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述超聲波換能器表面為彈性材料或塑性材料。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述超聲波換能器表面為與被測試容器契合的形狀。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，磁鐵數量不少於兩個。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述磁鐵均勻分布在所述超聲波換能器周圍。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，各個磁鐵的面積大小差值不超過10％、與被測容器的磁性外壁或與位於被測容器內部的磁性配件之間的合磁力大小差值不超過10％。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述磁鐵數量為兩個，分別設置在所述超聲波換能器的兩側。

進一步地，上述使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，所述超聲波換能器與所述電路板相對固定；所述電路板與超聲波外殼之間留有便於所述電路板隨所述超聲波換能器伸出所述外殼表面的長度變化而變動位置的間隙。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型的技術方案通過磁鐵與被測容器的磁性外壁配合或通過磁鐵與位於被測容器內部的磁性配件的配合以使得所述外殼與被測容器外表面被壓合，依靠磁力產生的壓力貼合，傳感器與被測容器外表面不會產生如膠水固定時產生氣泡或縫隙而無效，也不會產生雙面膠、薄膜和綁帶固定時因震動或雨水、溫度等造成固定失效的情況。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器的裝配爆炸圖。

圖2為本實用新型一個實施例的使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器的與被測容器外表面接觸一側的結構示意圖。

圖3為本實用新型一個實施例的超聲波換能器、電路板和磁鐵的組裝結構示意圖。

上述附圖中，1、外殼；2、電路板；3、超聲波換能器；4、磁鐵；5、換能口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型公開了一種使用磁鐵固定的超聲波液位傳感器，能夠採用磁鐵的方式固定在待測容器的外表面，對待測容器的液位進行非接觸式測定，包括外殼1、超聲波換能器3、電路板2和磁鐵4；所述超聲波換能器3、電路板2和磁鐵4均設置在所述外殼1內；所述超聲波換能器3與所述電路板2連接；所述超聲波液位傳感器通過磁鐵4與被測容器的磁性外壁配合或通過磁鐵4與位於被測容器內部的磁性配件的配合以使得所述外殼1與被測容器外表面被壓合。本實用新型依靠磁力產生的壓力貼合，傳感器與被測容器外表面不會產生如膠水固定時產生氣泡或縫隙而無效，也不會產生雙面膠、薄膜和綁帶固定時因震動或雨水、溫度等造成固定失效的情況。

外殼1上設置有換能口5(如圖2所示)，所述超聲波換能器3前端由所述換能口5伸出外殼1表面，所述超聲波換能器3通過彈性部件與所述外殼1連接，以使所述超聲波換能器3伸出所述外殼1表面的長度能夠變化。所述彈性部件為彈簧或彈性薄膜。如此，超聲波換能器3相對於外殼1的突出幅度可以通過彈簧、彈性薄膜等能夠隨壓力變化而有不同形變的機構控制，以隨著壓力的變化而有所伸縮，保證超聲波換能器3表面與被測容器外表面牢固的貼合。

較佳的，超聲波換能器3表面採用可以隨壓力變化而有所彈性變化的材料，可以是彈性材料或塑性材料，從而在壓力變化的情況下，其表面能夠隨壓力而發生形變，保證其與被測容器表面牢固的貼合。同時為了加強性貼合效果，所述超聲波換能器3表面可以設置為與被測試容器契合的形狀。如被測容器表面為弧面，則超聲波換能器3表面亦加工成弧面，且曲率與被測容器表面相同或接近，從而在壓力變化的情況下，保證可以牢固的貼合。

進一步地，為了使得貼合更加勻稱，磁鐵4數量不少於兩個，磁鐵4均勻分布在所述超聲波換能器3周圍，如此，超聲波換能器3周圍的受力均勻。各個磁鐵4的面積大小差值不超過10％、與被測容器的磁性外壁或與位於被測容器內部的磁性配件之間的合磁力大小差值不超過10％。如圖3所示，本實施例中所述磁鐵4數量為兩個，分別設置在所述超聲波換能器3的兩側，通過兩側的磁力實現力矩平衡，使得作為支點的超聲波換能器3能夠更好的貼合被測容器表面。在圖3中，所述超聲波換能器3與所述電路板2相對固定；所述電路板2與超聲波外殼1之間留有便於所述電路板2隨所述超聲波換能器3伸出所述外殼1表面的長度變化而變動位置的間隙。磁鐵4也固定在所述電路板2上，便於安裝和在使用過程避免震動產生的錯位。該磁鐵4可以是永磁鐵也可以是電磁鐵。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其同等技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。