CN111397694B - 一种光电液位计的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光电液位计的制造工艺，包括如下步骤：S1、加工检测壳体；S2、准备玻璃块、石墨托以及压块并清洗干净；S3、将压块以及玻璃块依次放入检测壳体的端部内并将检测壳体竖直放置，然后将检测壳体端部安装于石墨托上；S4、将安装后的检测壳体以及石墨托放入烧结炉中烧结加热；S5、取出检测壳体与石墨托并冷却；S6、分离检测壳体与石墨托，取出压块，并将发射接收单元与检测壳体安装固定；S7、检验光电液位计；在步骤S2中，石墨托连接检测壳体的表面上开设有呈圆锥状的锥型凹槽，锥型凹槽的锥度为2:1，且锥型凹槽的内壁打磨光滑；玻璃块的体积大于锥型凹槽的容积。本发明具有透镜废品率低，加工效率高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及加工制造的技术领域，尤其是涉及一种光电液位计的制造工艺。
背景技术
光电液位计是利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理，是一种新型接触式点液位测控装置。光电液位计可以单点检测，TTL兼容数字电平信号输出，适用于运输及军工等行业生产。光电液位计的工作原理：产品内部包含一个近红外发光二极管和一个光敏接收器，发光二极管所发出的光被导入传感器端部的透镜，当液体浸没光电液位开关的透镜时，则光折射到液体中，从而使接收器收不到或只能接收到少量光线,从而起到检测液位的作用。
如图1所示，常见的光电液位计包括检测壳体1、固定于检测壳体1一端端部内的透镜2以及安装在检测壳体1另一端上的发射接收单元3，所述发射接收单元3内设有近红外发光二极管和光敏接收器，用于发射光线进入检测壳体1内并通过透镜2，以及用于接收通过透镜2进入检测壳体1内的光线，从而检测液位。
在现有的光电液位计的制造工艺中，通常采用玻璃金属封装工艺将透镜与检测外壳端部固定，然后采用打磨工艺打磨透镜，以使透镜的表面光洁度以及透镜底部的锥度达到使用要求。但是，采用打磨工艺打磨透镜的控制精度要求较高，在打磨过程中容易造成透镜的损伤，而损伤的透镜通常只能作废处理，需要重新更换透镜打磨，从而增大了透镜的加工成本，也影响了加工效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种光电液位计的制造工艺，其具有透镜废品率低，加工效率高的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种光电液位计的制造工艺，包括如下步骤：S1、加工检测壳体；S2、准备玻璃块、石墨托以及压块并清洗干净；S3、将所述压块以及所述玻璃块依次放入所述检测壳体的端部内并将检测壳体竖直放置，然后将所述检测壳体端部安装于所述石墨托上；S4、将安装后的所述检测壳体以及所述石墨托放入烧结炉中烧结加热；S5、取出所述检测壳体与所述石墨托并冷却；S6、分离所述检测壳体与所述石墨托，取出所述压块，并将发射接收单元与所述检测壳体安装固定；S7、检验光电液位计；在步骤S2中，所述石墨托连接检测壳体的表面上开设有呈圆锥状的锥型凹槽，所述锥型凹槽的锥度为2:1，且所述锥型凹槽的内壁打磨光滑；所述玻璃块的体积大于所述锥型凹槽的容积。
通过采用上述技术方案，在步骤S4中，当检测壳体与石墨托放置于烧结炉中加热时，检测壳体内的玻璃块受热熔化并进入石墨托上的锥型凹槽内，此时压块在重力作用下下压熔融的玻璃块，使得玻璃块熔化形成的玻璃液体填充满，此外，玻璃块的体积大于锥型凹槽的容积，从而使得玻璃液体未进入锥型凹槽的部分与检测壳体内壁接触，然后在步骤S5中，当玻璃液体冷却后，玻璃液体与检测壳体内壁粘结固定，此时取下石墨托以及压块，即可在检测壳体上形成透镜；在上述过程中，透镜由玻璃块熔融后冷却形成，与打磨工艺相比，无需对透镜进行进一步加工，避免了透镜的损伤，也就无需更换透镜，从而具有透镜废品率低和加工效率高的效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤S1中，所述检测壳体内依次开设有用于容纳发射接收单元端部的容纳槽以及用于安装透镜的封装槽，所述容纳槽与所述封装槽连通，且所述容纳槽的内径大于所述封装槽的内径；所述压块包括与所述容纳槽内壁滑移配合的重力圆块以及与所述封装槽内壁滑移配合的下压柱，所述重力圆块与所述下压柱固定；在步骤S3中，将压块由所述检测壳体开设所述容纳槽的开口投入，使得所述重力圆块进入容纳槽，直至所述下压柱穿入所述封装槽内，然后将所述玻璃块投入所述封装槽，使得下压柱与所述玻璃块靠近检测壳体内的端面相抵，最后将检测壳体竖直设置并将所述石墨托安装在检测壳体下端，使得所述玻璃块与石墨托相抵。
通过采用上述技术方案，当安装压块与玻璃块时，操作人员将压块投入容纳槽，重力圆块限制了下压柱的滑动行程，然后再从封装槽投入玻璃块，从而防止了玻璃块与压块之间的碰撞，防止玻璃块破损。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述石墨托连接所述检测壳体的表面上固定有与所述封装槽内壁插接配合的配合台阶，所述锥型凹槽开设于所述配合台阶上，且所述检测壳体内的玻璃块与所述配合台阶开设锥型凹槽的端面相抵；所述配合台阶侧壁与所述封装槽内壁之间的间距小于0.05mm。
通过采用上述技术方案，当石墨托与检测壳体下端安装时，石墨托上的配合台阶插入封装槽内，从而限制了检测壳体与石墨托的移动，使得检测壳体于石墨托在烧结炉内放置更为稳固，此外，配合台阶侧壁与封装槽内壁的间隙控制为0.05mm以下，有利于防止加热时液态玻璃的渗出。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述玻璃块与所述封装槽内壁间隙配合。
通过采用上述技术方案，玻璃块与封装槽内壁间隙配合，当玻璃块受热熔化时，玻璃块在下压柱的下压作用下首先具有流动至锥型凹槽内的趋势，直至锥形齿填充玻璃后，熔融状态的玻璃块然后在下压柱的进一步下压作用下，使得熔融状态的玻璃块逐渐接触封装槽内壁，从而使得冷却后形成的透镜与检测壳体固定；在上述过程中，当液态玻璃进入锥型凹槽内时，液态玻璃位于封装槽接触，从而防止液态玻璃贴合锥型凹槽内壁时受到阻碍，使得形成的透镜锥面更为光滑。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述重力圆块底面开设有与重力圆块上表面连通的通气微孔。
通过采用上述技术方案，当检测壳体于烧结炉内加热时，玻璃块受热熔化，重力圆块在重力作用下带动下压柱下移，此时，重力圆块与地面与容纳槽内底面之间的空气由通气微孔排出检测壳体，从而避免了该部分空气进入下压柱地面与石墨托之间，从而有效防止了熔融状态的玻璃块内形成气泡，使得冷却形成的透镜内部纯净。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤S4中，所述重力圆块底面固定有熔点低于所述玻璃块的玻璃环，所述玻璃环充满所述重力圆块与所述容纳槽内底面之间的间隙。
通过采用上述技术方案，当检测壳体于烧结炉内加热时，玻璃块首先受热熔化，此时玻璃环对重力圆块具有支撑作用，玻璃块熔化时在其自身重力作用下熔化进入锥型凹槽内，而随着温度的继续上升，玻璃环熔化为液态，此时，重力圆块压迫液态玻璃环，使得液态玻璃环进入通气微孔内，从而使得重力圆块以及下压柱下移，压迫熔化的玻璃块，从而使得熔融的玻璃块进一步与锥型凹槽内壁贴合，提升制成透镜锥面的光滑度，此外，下压柱压迫熔融的玻璃块时，封装槽内的液态玻璃在厚度较小时与封装槽内壁抵紧接触，从而使得制成透镜与封装槽内壁的连接受力更为均匀，加强了透镜与检测壳体的连接。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤S1中，在所述检测壳体外壁开设用于安装光电液位计的安装螺纹。
通过采用上述技术方案，在步骤S1中先将检测壳体外的外壁开设安装螺纹，减小了检测壳体在被加热时封装槽内径的扩增量，从而减小冷却时检测壳体对于透镜的压迫，从而有利于防止透镜内部产生裂纹。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
在步骤S3和步骤S4中，透镜由玻璃块熔融后冷却形成，与打磨工艺相比，无需对透镜进行进一步加工，避免了透镜的损伤，也就无需更换透镜，从而具有透镜废品率低和加工效率高的效果；
当检测壳体于烧结炉内加热时，玻璃块受热熔化，重力圆块在重力作用下带动下压柱下移，此时，重力圆块与地面与容纳槽内底面之间的空气由通气微孔排出检测壳体，从而避免了该部分空气进入下压柱地面与石墨托之间，从而有效防止了熔融状态的玻璃块内形成气泡，使得冷却形成的透镜内部纯净；
当检测壳体于烧结炉内加热时，玻璃块首先受热熔化，此时玻璃环对重力圆块具有支撑作用，玻璃块熔化时在其自身重力作用下熔化进入锥型凹槽内，而随着温度的继续上升，玻璃环熔化为液态，此时，重力圆块压迫液态玻璃环，使得液态玻璃环进入通气微孔内，从而使得重力圆块以及下压柱下移，压迫熔化的玻璃块，从而使得熔融的玻璃块进一步与锥型凹槽内壁贴合，提升制成透镜锥面的光滑度，此外，下压柱压迫熔融的玻璃块时，封装槽内的液态玻璃在厚度较小时与封装槽内壁抵紧接触，从而使得制成透镜与封装槽内壁的连接受力更为均匀，加强了透镜与检测壳体的连接。
附图说明
图1是现有光电液位计的结构示意图。
图2是检测壳体烧结时的结构示意图。
图3是通气微孔的结构示意图。
图4是玻璃环的结构示意图。
附图标记：1、检测壳体；11、安装管；111、安装螺纹；112、紧固螺纹；113、容纳槽；114、封装槽；12、安装螺母；2、透镜；3、发射接收单元；4、玻璃块；5、石墨托；51、配合台阶；52、锥型凹槽；6、压块；61、重力圆块；611、通气微孔；612、玻璃环；62、下压柱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1，为本发明公开了一种光电液位计的制造工艺，包括如下步骤：
S1、加工检测壳体1。如图2所示，检测壳体1包括安装管11以及安装螺母12，安装管11为圆管状，其轴线竖直，且安装管11由20#钢制成。安装螺母12为六角头螺母，安装螺母12套设于安装管11上并与安装管11外壁固定，且安装螺母12设置于安装管11中部。安装管11的外壁上开设有安装螺纹111以及紧固螺纹112，安装螺纹111设置于安装螺母12下侧，用以安装光电液位计。紧固螺纹112设置于安装螺母12上侧，用以将检测壳体1与发射接收单元3安装固定。安装管11上端端面开设有容纳槽113，容纳槽113的开口呈圆形，容纳槽113的轴线与安装管11的轴线场合，容纳槽113的内径大于安装管11的内径，从而使得安装管11下端开口内形成与容纳槽113连通的封装槽114。
S2、准备玻璃块4、石墨托5以及压块6并清洗干净。如图2所示，玻璃块4为圆形块状，其玻璃材质与现有的光电液位计的透镜2玻璃材质一致，且玻璃块4的直径小于封装槽114的内径。石墨托5为圆形块状，由石墨制成，石墨托5的轴线竖直，且石墨托5上一体成型有配合台阶51。配合台阶51呈圆形，其轴线与石墨托5的轴线重合，且配合台阶51与石墨托5的上表面固定。配合台阶51与封装槽114插接配合，且配合台阶51直径与封装槽114内径之间的尺寸偏差小于0.1mm。配合台阶51上表面开设有锥型凹槽52，锥型凹槽52的开口呈圆形，锥型凹槽52呈圆锥状，且锥型凹槽52的轴线与石墨托5的轴线重合。锥型凹槽52的开口直径小于玻璃块4的底面直径，且锥型凹槽52的容积小于玻璃块4的体积。压块6包括重力圆块61以及下压柱62，重力圆块61为圆形块状，其由20#钢制成，且其轴线竖直设置。下压柱62为圆柱体结构，其轴线与重力圆块61的轴线重合，下压柱62与重力圆块61一体成型，且下压柱62上端端面与重力圆块61底面固定。
S3、安装检测壳体1与石墨托5。如图2所示，操作人员先将压块6由检测壳体1开设容纳槽113的开口投入，使得重力圆块61进入容纳槽113，直至下压柱62穿入封装槽114内，此时重力圆块61侧壁与容纳槽113内壁贴合并滑移配合，而下压柱62侧壁与封装槽114内壁贴合并滑移配合，然后操作人员将玻璃块4投入封装槽114，使得下压柱62底面与玻璃块4上表面相抵，此时玻璃块4轴线与封装槽114轴线重合，最后操作人员将检测壳体1竖直设置并将检测壳体1放置于石墨托5上，使得配合台阶51插入封装槽114内，从而使得检测壳体1稳定放置，此时玻璃块4底面与配合台阶51上表面相抵并覆盖锥型凹槽52的开口。
S4、将安装后的检测壳体1以及石墨托5放入烧结炉中烧结加热。
S5、取出检测壳体1与石墨托5并自然冷却。
S6、分离检测壳体1与石墨托5，取出压块6，并将发射接收单元3与检测壳体1旋紧安装固定。
S7、检验光电液位计。
本实施例的实施原理为：在步骤S4中，当检测壳体1与石墨托5放置于烧结炉中加热时，检测壳体1内的玻璃块4受热熔化并进入石墨托5上的锥型凹槽52内，此时压块6在重力作用下下压熔融的玻璃块4，使得玻璃块4熔化形成的玻璃液体填充满，此外，玻璃块4的体积大于锥型凹槽52的容积，从而使得玻璃液体未进入锥型凹槽52的部分与检测壳体1内壁接触，然后在步骤S5中，当玻璃液体冷却后，玻璃液体与检测壳体1内壁粘结固定，此时取下石墨托5以及压块6，即可在检测壳体1上形成透镜2；在上述过程中，透镜2由玻璃块4熔融后冷却形成，与打磨工艺相比，无需对透镜2进行进一步加工，避免了透镜2的损伤，也就无需更换透镜2，从而具有透镜2废品率低和加工效率高的效果。
实施例2，为本发明公开的另一种光电液位计的制造工艺，如图3所示，与实施例1相比，本实施例的区别在于重力圆块6底面还开设有通气微孔611，通气微孔611的开口呈圆形，通气微孔611贯穿重力圆块6并与重力圆块6上表面连通。
在步骤S4中，当检测壳体1于烧结炉内加热时，玻璃块4受热熔化，重力圆块61在重力作用下带动下压柱62下移，此时，重力圆块61与地面与容纳槽113内底面之间的空气由通气微孔611排出检测壳体1，从而避免了该部分空气进入下压柱62地面与石墨托5之间，从而有效防止了熔融状态的玻璃块4内形成气泡，使得冷却形成的透镜2内部纯净。
实施例3，为本发明公开的另一种光电液位计的制造工艺，如图4所示，与实施2相比，本实施例的区别在于重力圆块6底面固定有玻璃环612，玻璃环612为圆环形，其套设于下压柱62上，玻璃环612内壁与下压柱62侧壁贴合，且玻璃环612外壁与重力圆块61的外径一致，此外，玻璃环612由熔点低于玻璃块4材料熔点的玻璃制成。
在步骤S4中，当检测壳体1于烧结炉内加热时，玻璃块4首先受热熔化，此时玻璃环612对重力圆块61具有支撑作用，玻璃块4熔化时仅在其自身重力作用下熔化进入锥型凹槽52内，而随着温度的继续上升，玻璃环612熔化为液态，此时，重力圆块61压迫液态玻璃环612，使得液态玻璃环612进入通气微孔611内，从而使得重力圆块61以及下压柱62下移，压迫熔化的玻璃块4，从而使得熔融的玻璃块4进一步与锥型凹槽52内壁贴合，提升制成透镜2锥面的光滑度，此外，当下压柱62压迫熔融的玻璃块4时，封装槽114内的液态玻璃在厚度较小时与封装槽114内壁抵紧接触，从而使得制成透镜2与封装槽114内壁的连接受力更为均匀，加强了透镜2与检测壳体1的连接。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种光电液位计的制造工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1、加工检测壳体(1)；S2、准备玻璃块(4)、石墨托(5)以及压块(6)并清洗干净；S3、将所述压块(6)以及所述玻璃块(4)依次放入所述检测壳体(1)的端部内并将检测壳体(1)竖直放置，然后将所述检测壳体(1)端部安装于所述石墨托(5)上；S4、将安装后的所述检测壳体(1)以及所述石墨托(5)放入烧结炉中烧结加热；S5、取出所述检测壳体(1)与所述石墨托(5)并冷却；S6、分离所述检测壳体(1)与所述石墨托(5)，取出所述压块(6)，并将发射接收单元(3)与所述检测壳体(1)安装固定；S7、检验光电液位计；在步骤S2中，所述石墨托(5)连接检测壳体(1)的表面上开设有呈圆锥状的锥型凹槽(52)，所述锥型凹槽(52)的锥度为2:1，且所述锥型凹槽(52)的内壁打磨光滑；所述玻璃块(4)的体积大于所述锥型凹槽(52)的容积；在步骤S1中，所述检测壳体(1)内依次开设有用于容纳发射接收单元(3)端部的容纳槽(113)以及用于安装透镜(2)的封装槽(114)，所述容纳槽(113)与所述封装槽(114)连通，且所述容纳槽(113)的内径大于所述封装槽(114)的内径；所述压块(6)包括与所述容纳槽(113)内壁滑移配合的重力圆块(61)以及与所述封装槽(114)内壁滑移配合的下压柱(62)，所述重力圆块(61)与所述下压柱(62)固定；在步骤S3中，将压块(6)由所述检测壳体(1)开设所述容纳槽(113)的开口投入，使得所述重力圆块(61)进入容纳槽(113)，直至所述下压柱(62)穿入所述封装槽(114)内，然后将所述玻璃块(4)投入所述封装槽(114)，使得下压柱(62)与所述玻璃块(4)靠近检测壳体(1)内的端面相抵，最后将检测壳体(1)竖直设置并将所述石墨托(5)安装在检测壳体(1)下端，使得所述玻璃块(4)与石墨托(5)相抵；所述重力圆块(61)底面开设有与重力圆块(61)上表面连通的通气微孔(611)；在步骤S4中，所述重力圆块(61 )底面固定有熔点高于所述玻璃块(4)的玻璃环(612)，所述玻璃环(612)充满所述重力圆块(61)与所述容纳槽(113)内底面之间的间隙，当检测壳体(1)于烧结炉内加热时，玻璃块(4)首先受热熔化，此时玻璃环(612)对重力圆块(61)具有支撑作用，而随着温度的继续上升，玻璃环(612) 再熔化为液态。
2.根据权利要求1所述的一种光电液位计的制造工艺，其特征在于：所述石墨托(5)连接所述检测壳体(1)的表面上固定有与所述封装槽(114)内壁插接配合的配合台阶(51)，所述锥型凹槽(52)开设于所述配合台阶(51)上，且所述检测壳体(1)内的玻璃块(4)与所述配合台阶(51)开设锥型凹槽(52)的端面相抵；所述配合台阶(51)侧壁与所述封装槽(114)内壁之间的间距小于0.05mm。
3.根据权利要求2所述的一种光电液位计的制造工艺，其特征在于：所述玻璃块(4)与所述封装槽(114)内壁间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种光电液位计的制造工艺，其特征在于：在步骤S1中，在所述检测壳体(1)外壁开设用于安装光电液位计的安装螺纹(111)。
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