一种卫生级料位传感器的制作方法

专利2022-06-28  99


本实用新型涉及仪器仪表行业中一种料位检测仪器,尤其涉及一种卫生级料位传感器。



背景技术:

料位传感器的感应电容串接在振荡回路内,一般是rc振荡回路。电源接通时,振荡回路不振荡,当一目标物朝着电容器的电极靠近时,电容器的电容值开始增加,振荡器开始振荡。通过后级电路的处理,将不振荡和振荡两种信号转换成开关信号,从而起到检测有无物体存在的目的。一般的料位传感器电路使用时容易受环境温度的影响,尤其是在检测液体温度变化大时容易产生温漂,出现判断失误。而且大多以灌封为主,工艺复杂、维修不方便,耐腐蚀能力差,体积较大,造型不够美观。

传统的料位传感器探头几乎不能耐高温、都采用螺纹安装,安装后不能保证安装面呈平面,在一些非平面处容易藏污纳垢,无法防水防尘防污,没法应用在一些特殊行业,例如医疗、食品、卫生领域。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提出了一种卫生级料位传感器。

为了达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:

一种卫生级料位传感器,包括:壳体、探头以及电路部分,电路部分设置于壳体和探头形成的空腔内,且电路部分包括:主控电路板和与主控电路板电连接的温度感应电路,探头包括:

下盖,下盖的顶部与壳体的下部过盈配合固定连接;

下盖连接件,下盖连接件的顶部与下盖的下部通过过盈配合固定连接,且在下盖连接件顶部设有台阶,该台阶上设有密封圈,该密封圈用于密封下盖连接件与下盖的连接处,下盖连接件的中部为圆柱状,下盖连接件的下部与探头连接件通过过盈配合固定连接;

探头连接件,探头连接件顶部的内部设有台阶,台阶上设有密封圈,该密封圈用于密封下盖连接体与探头连接件的连接处,探头连接件的中部设有外螺纹,探头连接件通过其中部的外螺纹与适配器螺纹连接,且在探头连接件外螺纹处安装有密封圈,该密封圈用于密封探头连接件与适配器的连接处,适配器的表面为光滑面,在探头连接件的下部设有内螺纹,探头连接件通过其下部的内螺纹与感应探头螺纹连接;

感应探头;在感应探头表面设有外螺纹,在该外螺纹下部设有卡槽,在卡槽上设有密封圈,该密封圈用于密封感应探头与探头连接件的连接处,且在感应探头内设有:感应电极,感应电极与温度感应电路电连接,感应电极设置于适配器的下方,感应电极的表面为光滑面。

本实用新型提供一种卫生级料位传感器,采用多重密封、过盈配合不灌胶密封结构,防护等级可达ip68及ip69k防护等级;结构简单,安装、维修方便,体积小,造型美观,使用领域广。本实用新型可以满足卫生行业领域,适配器具有多种形式,探头与不同的适配器组合可以满足不同工况的安装需求。

在上述技术方案的基础上,还可做如下改进:

作为优选的方案,壳体上设有显示罩、按键以及接插件;

显示罩内设有显示单元,显示罩从壳体内部通过压合片固定在壳体内表面,用于显示电源状态和输出状态;

按键从壳体的表面装入,用于学习料位高度和进行参数设定;

接插件上设有密封圈,接插件从壳体侧面的圆孔伸入壳体,接插件用于连接外接线缆,给电路部分供电。

采用上述优选的方案,结构简单。

作为优选的方案,在壳体中还设有固定支架,固定支架为两个对称的塑胶件,塑胶件呈半椭圆状,在半椭圆的内壁上设有用于固定主控电路板的卡口。

采用上述优选的方案,塑胶件用来固定电路部分,起到抗震、绝缘、抗干扰的作用。

作为优选的方案,探头连接件顶部为圆柱状,圆柱状的两侧设有两个对应的扳手卡槽。

采用上述优选的方案,结构简单,美观。

作为优选的方案,下盖的顶部设有两个卡槽,上部卡槽上设有密封圈,下部卡槽上设有密封垫,该密封圈和密封垫用于密封下盖与壳体的连接处。

采用上述优选的方案,密封效果更佳。

作为优选的方案,下盖设有一个圆孔,圆孔中安装有接地线,圆孔孔径≤1.5mm。

采用上述优选的方案,增强本实用新型的抗干扰能力。

作为优选的方案,主控电路板上设有:电源电路、振荡电路、f/v转换电路、滞回比较器、a/d转换器、d/a转换电路、mcu处理器和电压反馈回路、开关量输出电路、保护电路、状态指示单元。

采用上述优选的方案,电路结构稳定。

作为优选的方案,状态指示单元设有二个led状态指示灯,二个led状态指示灯分别用于上电指示和输出指示。

采用上述优选的方案,led状态指示灯用于指示传感器的工作状态,使得操作人员可以更直观的感受。

作为优选的方案,电源电路设有隔离组件,隔离组件包括磁珠和扼流圈;

扼流圈设置在电源的输入端,用于抑制电路中的共模干扰信号,且在扼流圈的后面并联一个磁珠,用于消除电路中的高频干扰信号。

采用上述优选的方案,电源电路更稳定。

作为优选的方案,适配器为焊接适配器或卡盘适配器。

采用上述优选的方案,适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的卫生级料位传感器的爆炸图。

图2为本实用新型实施例提供的卫生级料位传感器的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的卫生级料位传感器的原理框图。

其中:1.壳体,11压合片,12.显示罩,13.按键,14.接插件,15.固定支架,2.电路部分,21.主控电路板,22.温度感应电路,3.探头,31.下盖,311.密封圈,312.密封垫,313.下盖连接件,314.密封圈,315.密封圈,316.探头连接件,317.感应电极,318.密封圈,319.感应探头,320.密封圈,321.适配器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

请参阅图1至图3。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

为了达到本实用新型的目的,一种卫生级料位传感器的其中一些实施例中,如图1和2所示,一种卫生级料位传感器,包括:壳体1、探头3以及电路部分2,电路部分2设置于壳体1和探头3形成的空腔内,且电路部分2包括:主控电路板21和与主控电路板21电连接的温度感应电路22,探头3包括:

下盖31,下盖31的顶部与壳体1的下部过盈配合固定连接;

下盖连接件313,下盖连接件313的顶部与下盖31的下部通过过盈配合固定连接,且在下盖连接件313顶部设有台阶,该台阶上设有密封圈314,该密封圈314用于密封下盖连接件313与下盖31的连接处,下盖连接件313的中部为圆柱状,下盖连接件313的下部与探头连接件316通过过盈配合固定连接;

探头连接件316,探头连接件316顶部的内部设有台阶,台阶上设有密封圈315,该密封圈315用于密封下盖31连接体与探头连接件316的连接处,探头连接件316的中部设有外螺纹,探头连接件316通过其中部的外螺纹与适配器321螺纹连接,且在探头连接件316外螺纹处安装有密封圈320,该密封圈320用于密封探头连接件316与适配器321的连接处,适配器321的表面为光滑面,在探头连接件316的下部设有内螺纹,探头连接件316通过其下部的内螺纹与感应探头319螺纹连接;

感应探头319;在感应探头319表面设有外螺纹,在该外螺纹下部设有卡槽,在卡槽上设有密封圈318,该密封圈318用于密封感应探头319与探头连接件316的连接处,且在感应探头319内设有:感应电极317,感应电极317与温度感应电路22电连接,感应电极317设置于适配器321的下方,感应电极317的表面为光滑面。

温度感应电路22用于获取周围温度信息并依据给定的温度补偿算法做出温度补偿,设置于感应探头319内部,通过高温材料与壳体1内主控电路板21连接。

壳体1和探头3均使用耐腐蚀金属材料制成。

本实用新型提供一种卫生级料位传感器,采用多重密封、过盈配合不灌胶密封结构,防护等级可达ip68及ip69k防护等级;结构简单,安装、维修方便,体积小,造型美观,使用领域广。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,

壳体1上设有显示罩12、按键13以及接插件14;

显示罩12内设有显示单元,显示罩12从壳体1内部通过压合片11固定在壳体1内表面,用于显示电源状态和输出状态;

按键13从壳体1的表面装入,用于学习料位高度和进行参数设定;

接插件14上设有密封圈,接插件14从壳体1侧面的圆孔伸入壳体1,接插件14用于连接外接线缆,给电路部分2供电。

采用上述优选的方案,结构简单。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,在壳体1中还设有固定支架15,固定支架15为两个对称的塑胶件,塑胶件呈半椭圆状,在半椭圆的内壁上设有用于固定主控电路板21的卡口。

采用上述优选的方案,塑胶件用来固定电路部分2,起到抗震、绝缘、抗干扰的作用。不仅如此,在其他实施例中,电路部分2仅仅与塑胶件的4个卡口部分接触,其他部分不接触,使得电路部分2的散热效果更佳。而为了进一步提高电路部分2的抗震效果,可以在塑胶件的卡口上安装弹性块,在弹性块上设有卡槽,而电路部分2的端脚安装于卡槽内。

而为了进一步提高塑胶件的安装速度,在塑胶件上的端部由多瓣塑胶弹片构成,将塑胶件安装入壳体内时,端部可以发生形变,安装更快速。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,探头连接件316顶部为圆柱状,圆柱状的两侧设有两个对应的扳手卡槽。

采用上述优选的方案,结构简单,美观。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,下盖31的顶部设有两个卡槽,上部卡槽上设有密封圈311,下部卡槽上设有密封垫312,该密封圈311和密封垫312用于密封下盖31与壳体1的连接处。

采用上述优选的方案,密封效果更佳。下盖31设有2个卡槽,上部卡槽上设有密封圈311,下部卡槽上设有密封垫312,密封圈311和密封垫312起到防水防尘的效果。双槽设计大大提高了密封性能,起到防水、防潮和防尘的作用。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,下盖31设有一个圆孔,圆孔中安装有接地线,圆孔孔径≤1.5mm。

采用上述优选的方案,增强本实用新型的抗干扰能力。

如图3所示,为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,主控电路板21上设有:电源电路、振荡电路、f/v转换电路、滞回比较器、a/d转换器、d/a转换电路、mcu处理器和电压反馈回路、开关量输出电路、保护电路、状态指示单元。

采用上述优选的方案,电路结构稳定。

本实用新型的工作原理为:

电源电路提供电源;mcu处理器与d/a转换电路相连,d/a转换电路与振荡电路相连,为振荡电路供电;

振荡电路的正弦波信号经f/v转换电路变换后送入滞回比较器,经滞回比较器转换为数字量后送入mcu处理器,mcu处理器的输出io与开关量输出电路连接,温度感应电路22与mcu处理器连接,温度感应电路22用于获取周围温度信息并依据给定的温度补偿算法作出温度补偿,且mcu处理器内部存储器存储有温漂补偿数值表,mcu处理器烧写有编译好的程序,负责接收温度数据;

电压反馈回路的输入端与f/v转换电路连接,输出端与mcu处理器经a/d转换器相连,电压反馈回路用于获取振荡电路的状态并且可通过d/a转换电路对振荡电路的状态进行调整。

工作时mcu结合温度感应电路22的数据通过查表实现对应的温漂补偿,尤其在高温时保持稳定的工作点,从而在用户设定好的参数内实现感应距离稳定,输出稳定。

本实用新型卫生级料位传感器具有温度补偿、环境变量补偿自动调整功能使得产品受外界干扰的影响变小,更加适合安装在不需经常调整、环境微变的场合。mcu处理器内部存储器为flash存储器,该flash存储器还存储记录设置数据、学习数据。

进一步,mcu处理器的输入i/o还通过限流电阻与二个按键13开关连接。

采用上述优选的方案,通过操作二个按键13,实现对传感器参数设置,实现智能学习功能。传感器设置有学习功能,来调节本装置的工作状态。学习功能使其自动学习并屏蔽背景干扰,令料位传感器的检测功能更易精确和方便实现,避免了人工调整带来的误差和不方便。

进一步,状态指示单元设有二个led状态指示灯,二个led状态指示灯分别用于上电指示和输出指示。

采用上述优选的方案,led状态指示灯用于指示传感器的工作状态,使得操作人员可以更直观的感受。

进一步,电源电路设有隔离组件,隔离组件包括磁珠和扼流圈;

扼流圈设置在电源的输入端,用于抑制电路中的共模干扰信号,且在扼流圈的后面并联一个磁珠,用于消除电路中的高频干扰信号。

采用上述优选的方案,电源电路更稳定。电源电路包括18~36v直流电源,设有磁珠、扼流圈等抗干扰、防静电、防雷击的元器件,来隔离、屏蔽电源内部的高频和共模干扰信号,防止信号形变;同时,电源与壳体1连接接大地,来释放电路内部多余电荷和干扰,具有很强的防雷击和抗干扰性能。

进一步,振荡电路为石英晶体振荡电路,其频率为2mhz,振荡电路元器件选用低温漂精密器件,保证了振荡电路的温度稳定性。振荡电路串联电阻、电容后连接至感应电极317,感应电极317由柱状的金属材料制成。感应电极317相当于电容的一个极板,当有物体靠近时,改变电极的介电常数,电极电容量增加,从而改变振荡电路的振幅大小。

进一步,上述d/a转换电路采用数模转换器,用于将数字信号转换为模拟电压信号,mcu处理器通过d/a转换电路为振荡电路供电,并控制振荡电路的状态。

进一步,保护电路与开关量输出电路连接,保护电路用于实现反极性保护、短路保护以及过载保护。

采用上述优选的方案,保护电路包括:自恢复保险丝;自恢复保险丝串联在输出电路中,与mos管的漏极相连;当出现短路事件时,流过保险丝的电流增大,超过保险丝额定的数值,保险丝断开,输出关闭,从而达到短路保护的目的。

进一步,上述温度感应电路22采用pt1000铂电阻,通过电阻分压的改变检测温度变化,并实时将电压通过ad转换传送至mcu。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果,在另外一些实施方式中,其余特征技术相同,不同之处在于,

适配器321为焊接适配器或卡盘适配器。

采用上述优选的方案,适用范围广,适配器321也可以为其他形式的适配器。

综上所述,本实用新型提供一种卫生级料位传感器,可靠性高、检测精度准确、不会受温度影响,抗干扰能力强,可以通过按键13学习来实现;采用过盈配合不灌胶密封结构,防护等级可达ip68及ip69k防护等级;壳体1采用耐酸碱材料制成,防腐耐用;结构简单,安装、维修方便,体积小,造型美观。不局限在一般的工业领域,由于适配器321和探头主体连接后无任何空隙,并且适配器321和下方的感应电极317都是光滑表面,无螺纹凹槽漏出,容易清洗,不会出现清洗死角,不会藏污纳垢,达到卫生级标准,可以满足卫生行业领域,适配器321具有多种形式,探头与不同的适配器321组合可以满足不同工况的安装需求。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

对于本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.一种卫生级料位传感器,包括:壳体、探头以及电路部分,所述电路部分设置于所述壳体和探头形成的空腔内,且所述电路部分包括:主控电路板和与所述主控电路板电连接的温度感应电路,所述探头包括:

下盖,所述下盖的顶部与所述壳体的下部过盈配合固定连接;

其特征在于,所述探头还包括:

下盖连接件,所述下盖连接件的顶部与所述下盖的下部通过过盈配合固定连接,且在所述下盖连接件顶部设有台阶,该台阶上设有密封圈,该密封圈用于密封所述下盖连接件与所述下盖的连接处,所述下盖连接件的中部为圆柱状,所述下盖连接件的下部与探头连接件通过过盈配合固定连接;

探头连接件,所述探头连接件顶部的内部设有台阶,台阶上设有密封圈,该密封圈用于密封所述下盖连接体与所述探头连接件的连接处,所述探头连接件的中部设有外螺纹,所述探头连接件通过其中部的外螺纹与适配器螺纹连接,且在所述探头连接件外螺纹处安装有密封圈,该密封圈用于密封所述探头连接件与所述适配器的连接处,所述适配器的表面为光滑面,在所述探头连接件的下部设有内螺纹,所述探头连接件通过其下部的内螺纹与感应探头螺纹连接;

感应探头;在所述感应探头表面设有外螺纹,在该外螺纹下部设有卡槽,在所述卡槽上设有密封圈,该密封圈用于密封所述感应探头与所述探头连接件的连接处,且在所述感应探头内设有:感应电极,所述感应电极与所述温度感应电路电连接,所述感应电极设置于所述适配器的下方,所述感应电极的表面为光滑面。

2.根据权利要求1所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述壳体上设有显示罩、按键以及接插件;

所述显示罩内设有显示单元,所述显示罩从所述壳体内部通过压合片固定在所述壳体内表面,用于显示电源状态和输出状态;

所述按键从所述壳体的表面装入,用于学习料位高度和进行参数设定;

所述接插件上设有密封圈,所述接插件从所述壳体侧面的圆孔伸入所述壳体,所述接插件用于连接外接线缆,给所述电路部分供电。

3.根据权利要求1所述的卫生级料位传感器,其特征在于,在所述壳体中还设有固定支架,所述固定支架为两个对称的塑胶件,所述塑胶件呈半椭圆状,在半椭圆的内壁上设有用于固定主控电路板的卡口。

4.根据权利要求1所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述探头连接件顶部为圆柱状,圆柱状的两侧设有两个对应的扳手卡槽。

5.根据权利要求1所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述下盖的顶部设有两个卡槽,上部卡槽上设有密封圈,下部卡槽上设有密封垫,该密封圈和密封垫用于密封所述下盖与所述壳体的连接处。

6.根据权利要求1所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述下盖设有一个圆孔,所述圆孔中安装有接地线,所述圆孔孔径≤1.5mm。

7.根据权利要求1所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述主控电路板上设有:电源电路、振荡电路、f/v转换电路、滞回比较器、a/d转换器、d/a转换电路、mcu处理器和电压反馈回路、开关量输出电路、保护电路、状态指示单元。

8.根据权利要求7所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述状态指示单元设有二个led状态指示灯,二个led状态指示灯分别用于上电指示和输出指示。

9.根据权利要求8所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述电源电路设有隔离组件,所述隔离组件包括磁珠和扼流圈;

所述扼流圈设置在电源的输入端,用于抑制电路中的共模干扰信号,且在所述扼流圈的后面并联一个所述磁珠,用于消除电路中的高频干扰信号。

10.根据权利要求1-9任一项所述的卫生级料位传感器,其特征在于,所述适配器为焊接适配器或卡盘适配器。

技术总结
本实用新型公开一种卫生级料位传感器,包括:壳体、探头以及电路部分,电路部分设置于壳体和探头形成的空腔内,探头包括:下盖、下盖连接件、探头连接件以及感应探头,下盖的顶部与壳体的下部过盈配合固定连接,下盖连接件的顶部与下盖的下部通过过盈配合固定连接,下盖连接件的下部与探头连接件通过过盈配合固定连接,探头连接件通过其中部的外螺纹与适配器螺纹连接,适配器的表面为光滑面,在探头连接件的下部设有内螺纹,探头连接件通过其下部的内螺纹与感应探头螺纹连接。本实用新型可以满足卫生行业领域,适配器具有多种形式,探头与不同的适配器组合可以满足不同工况的安装需求。

技术研发人员:陈怡因
受保护的技术使用者:伊玛精密电子(苏州)有限公司
技术研发日:2019.10.09
技术公布日:2020.06.09

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