CN1661340A - 调整螺钉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种料位测量设备，它包括两个相互拼入设置的振动体(2、3)。在内振动体(2)中，一个调整体(5)插入到其内腔(32)内。调整体(5)具有一个至少部分弹性的部分(52)，其中，在松弛的状态下，弹性部分(52)的外径(ds*)大于内腔(32)的内径(dgi)。由此达到调整体(5)相对于内振动体(3)的一种可靠的接合并同时达到一种调整保护。为了调整体(5)的补充调整，调整体配备有一个外螺纹(51)，该外螺纹嵌入到内腔(32)的内螺纹(33)中。经由一个进入孔(6)可接近用于移动调整体(5)的开口(53)，其中，进入孔(6)在后面的方向通过料位测量设备(1)的各个部件包括一驱动和/或接收设备(7)延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的用于料位测量设备的振动体、一种用于这样的振动体的调整体、一种具有权利要求9的前序部分的特征的用于这样的振动体的驱动和/或接收设备以及一种具有权利要求14的前序部分的特征的料位测量设备。
背景技术
为了检测一容器内的预定的料位由DE 196 51 362 C1已知一种料位测量设备。该设备具有包括两个振动杆的机械振动系统，其中一个振动杆构成管形的并且同轴线围绕另一振动杆。两振动杆的每一个经由一起恢复弹簧作用的弹性支持件固定在一共同的支座上，而使其可以发生横向于其纵向方向的振动。一驱动装置使两振动杆处于具有机械振动系统的固有谐振频率的相反方向的横向振动。一如此构成的传感器这样安装在容器上，使在装满物料达到待检测的料位时管形外振动杆进入与容器内的装满物料接触。一接收装置用于测出振动。一求值电路用于根据机械振动系统的振幅启动指示过程或转换过程。
为了补偿由外振动杆和其弹性支持件构成的振动形体的谐振频率的变化，在外面的外振动杆的附加构成的情况下在内振动杆上设置一可沿振动杆的纵向方向移动的补偿质量作为调整体。通过补偿质量的位移可使由内振动杆和其弹性支持件构成的振动形体的谐振频率与外振动形体的谐振频率相同。
为了容纳和引导调整体，内振动杆的前面的部分，亦即指向容器内的部分构成管形的。调整体具有相应的外圆周，从而其可在内振动杆的管形部分内移动。一杆用于调整体的移动，该杆通过一沿内振动杆的纵轴线的通孔和通过其后面导向一调整机构，其设置在支座的外面的区域内。该调整机构由激发与求值电路控制。在这样的装置中不利的是调整机构的和通过纵轴线导向的用以移动调整体的杆的中心设置，因为由此必须将驱动与接收设备作为结构上分离的单元设置在支座的侧面的区域内或结构上分离的并作为分散的单元设置在支座与外振动杆之间的弹性过渡区域的区域内。除结构上的费用以外这特别在驱动装置和接收设备不很精确的设置的情况下还导致不均匀的振动。
发明内容
本发明的目的在于，针对结构上节省的费用、关于驱动和接收的更好的振动特性和调整体的简单的可调性，改进这种料位测量设备。
该目的通过一种用于料位测量设备的具有权利要求1的特征的振动体、一种为此具有权利要求7的特征的调整体、一种特别用于这样的设置的具有权利要求9的特征的驱动和/或接收设备以及一种具有权利要求14的特征的料位测量设备来达到。除了这些设备的各自有利的可使用性外通过全部这些的组合得到特别有利的实施形式，因为通过组合得到一特别有利的和相互促进的设置。
依此一用于料位测量设备的内振动体是特别有利的，其中该内振动体至少部分地具有一个内腔，该内腔中可移动地设置一个调整体，同时调整体具有一个弹性的部分，该部分至少部分弹性的部分的外径在松弛的状态下大于内腔的内径。通过这样的确定尺寸将弹性的部分和在内腔内的整个的调整体在其上以一要求的位置保持在内腔内。其中调整体的弹性参数确定连接的力度或强度。不仅针对用于移动调整体所需要的力而且针对由于振动运动等的自主的移动可以适当地规定连接强度。
因此用于特别有利的实施形式的这样的振动体的调整体本身也是独立的。一个驱动和/或接收设备也是独立有利的，当其具有一个驱动和/或接收装置用以产生或接收至少一个振动体与一振动传送部分之间的振动时，其特别可用于与一这样的内振动体或与一相应的料位测量设备相连接，其中用于传递振动的振动传递部分构成在一个振动体与驱动和/或接收装置之间并且其中驱动和/或接收装置、振动传递部分和至少一个振动体在工作状态下沿一个设备的纵轴线延伸，驱动和/或接收设备有利地这样构成，即在沿或平行于设备的纵轴线的方向构成一通过驱动和/或接收设备，特别是通过其中的驱动和/或接收装置和通过振动传送部分的进入孔或通孔以便接近至少一个振动体。这样的设置因此能够从装置的后面穿过驱动和/或接收设备接近振动体。尽管如此，使驱动和/或接收设备能够对称设置并且经由料位测量设备的后面围绕全设备的中心纵轴线，从而在装入和/或可操作的状态下从后面进行振动体的操纵是可能的。特别是由此能够接近在振动体内的调整体以便其调整。
依此特别有利的是，一料位测量设备包括两个互相拼入设置的振动体，它们可相互相对处于振动中、一驱动和/或接收装置用以激发至少一个振动体和用以测出至少一个振动体的振动或激发以及一固定装置用于振动体在驱动和/或接收装置上的固定，其中外振动体经由一至少部分地起弹性作用的连接部分固定在固定装置上。在这种情况下有利的是，固定装置具有一通孔用以通过一连接元件，其中该连接元件固定在连接部分上并且穿过该通孔导向固定装置并且借其将驱动和/或接收设备在后面夹紧到连接部分上。在这种情况下有利地使连接元件无摩擦地通过固定装置的通孔，而使驱动和/或接收设备的后面的部分的振动经由固定装置的连接元件传给连接部分和/或传给外振动体。
有利的实施形式是诸从属权利要求的目标。
有利地，调整体具有一狭长开口作为弹性开口用以将弹性部分压缩到小于或等于内振动体的内腔的内径之外径。因此一这样优选的前面的狭长开口能够压缩一其他的在该区域内过宽的部分，从而能够使其他的以过大的外径构成的调整体部分的圆周缩小到小于或等于内振动体的内径之外径。有利地，将这样的狭长开口或一种另外的开口构成在调整体的对置的后面上用以移动调整体，其中调整体配备外螺纹而振动体的内腔配备相应的内螺纹以便在内腔内螺旋式移动调整体。调整体的移动因此借助于一长的螺丝刀或一相当的电动驱动的调整装置是可能的，即使在装入的状态下从料位测量设备的后面通过通孔也可以接近该开口。
振动体中的进入孔因此构成使其为了移动调整体通向调整体那边。原则上进入孔在这里可从前面起构成，在这种情况下调整体的位移在装入料位测量设备时只能从容器的内面或否则只能在其拆卸以后实现。优选从后面开始一进入孔，从而即使在料位测量设备装入的状态下从后面或外面也可实现调整体的位移。特别有利的是，在一实施形式，该进入孔也穿过驱动和/或接收装置，从而该装置可以围绕全设备的纵轴线设置成对称的。
当该进入孔构成为向一调整体的接近孔时，则驱动和/或接收设备是特别有利的，其中将调整体可移动地设置在至少一个振动体的内部以便调整振动体。因此例如在外面粘附在第一振动体上的材料的情况下可以实现使内振动体的振动特性调整到变化的外振动体的振动特性。
在这种情况下，有利地将实际上的驱动和/或接收设备，亦即包括各振动元件和各传感器元件的组合部件构成围绕进入孔对称的。其中有利地将进入孔构成一中心孔的形式，从而例如可易于穿过一个螺丝刀的杆。
驱动和/或接收设备优选配备一固定装置用以将驱动和/或接收设备在实际上的驱动和/或接收设备的侧面的区域内固定在至少一个振动体的一固定元件上。通过这样的设置，包括各振动元件和各传感器元件的实际上的驱动和/或接收装置被在侧面嵌接并且可以用后面的加力将其均匀地压向固定装置。这使驱动装置的振动可以特别均匀而可靠地输入至少一个振动体的区域内或使振动体的振动可以相应均匀地导回接收设备的部件。
借助于一种这样的设置，能够有利地调整一振动杆而匀需机械扭闭振动膜片。此外相对于具有一调整机构的设置。其阻碍中心的振动传递，通过总体穿通的进入孔还能够可靠地传递振动。有利地，这样的设置即使在例如250℃的高的工作温度下也可操作。振动膜片的最小壁厚，亦即在固定装置与相应的振动体之间的弹性部分的最小壁厚甚至在确定尺寸中大于或等于1mm是可能的。
附图说明
以下借助附图更详细地说明一个实施例。其中：
图1一料位测量设备的剖视图，其包括一可移动的调整体和一关于纵轴线对称设置的驱动和/或接收设备；
图2这样的料位测量设备的外面的正视图；
图3一这样的调整体的放大图；以及
图4驱动和/或接收设备的剖视图。
具体实施方式
如由图1显而易见的，示例性的料位测量设备1包括振动体2、3，其借助于一个驱动和/或接收设备进行驱动。在所示的实施例中涉及一种组合的驱动和/或接收设备。
两振动体2、3经由一固定装置4相互连接。固定装置4同时用作为支座或插座用于将料位测量设备固定在一个其料位待检测的容器的一壳体孔中。所示的布置构成围绕一中心纵轴线X基本上圆柱对称的。但原则上也可实现其他的作为圆形横截面的横截面形式。以下所谓前面的元件应理解为其向容器内腔的方向延伸，而所谓后面的元件应理解为其向容器外面那边延伸。
两振动体2、3由一个外振动体2和一个内振动体3构成，两者构成基本上管形的。其中内振动体3在后面的部分31同样直到一沿纵向穿过的通孔具有一其内腔32缩小的内径，其中内腔32由内振动体3的内壁限定。按照应用目的，两振动体2、3在前面可以构成敞开的或封闭的。
外振动体2经由一后面的连接部分固定在固定装置上。后面的连接部分包括一圆柱形的部分21，其从外振动体2的后面的末端沿轴向方向延伸并且优选通过一缩小部或缩颈22构成一弹性的部分。圆柱形部分21与外振动体2优选由一条焊缝24相连接。缩颈22在所示实施例中转入一垂直于纵轴线X延伸的连接部分23，其优选与缩颈22共同承担一膜片的功能。连接部分23的外面的部分经由例如焊接固定在固定装置4上。通过这样的设置可以使外振动体2相对于固定装置4处于振动状态，此时通过膜片在外振动体2上作用一恢复力，从而振动随时间逐渐消失。
内振动体3在后面与固定装置4的部分41相连接、特别是焊接。固定装置4的部分41从固定装置4的主体伸入由用于固定外振动体2的圆柱形部分21构成的空间内。固定装置4的部分41也具有一个缩颈42，其中固定装置4的部分41通过相应的材料选择和缩颈42起一弹性部分的作用以一膜片的型式用于内振动体3。一方面可以使内振动体3处于振动状态，而另一方面通过由部分41在固定装置4上的固定和缩颈42在振动的内振动体3上施加一恢复力，从而其振动随时间逐渐消失。
在内振动体3的敞开的内腔32中插入一调整体5。调整体5沿中心纵轴线X的方向可移动地设置在内腔32内，从而通过调整体5的移动可以使内振动体的振动特性匹配于外振动体的振动特性。除了在基本状态下内振动体3的振动特性调整到外振动体2的振动特性外，如果振动体2、3中之一个，特别是外振动体2的振动特性由于例如粘附的材料随时间改变时，变化的调整也是可能的。
优选的振动体5，如由图3也显而易见的，包括一主体部分50，其在外面具有外螺纹51。外螺纹51匹配于一内螺纹33，后者在内面构成在内振动体3的内腔32的壁中。借此通过螺旋可以在内腔32内向前面的或后面的方向移动调整体5。优选一个开口52用于移动，其构成在调整体5的一端面内。为了接近该开口52构成一通孔或进入孔6，其从后面穿过料位测量设备1的不同部分和部件一直进入内腔32。通过进入孔6用一螺丝刀可以手工移动调整体。自然，插入一相应适合的调整工具以电机驱动控制也是可能的，例如用于完整的和完全可操作的传感器的自动化的最后调整。
调整体5还具有一个弹性部分52。弹性部分52在松弛状态下至少在一局部具有一外径ds*，其大于空腔32的内径dgi。为了能将该弹性部分插入到空腔32内，因此必须将弹性部分52压缩到小于或等于空腔32的内径之外径。为此在弹性部分52中构成一弹性开口53。弹性开口53横向穿过弹性部分52。弹性开口53的宽度是如此之大，以致可以充分地压缩弹性部分52的外圆周。特别是为此弹性部分52的外径ds*在松弛状态下还大于调整体5的主体部分50的外螺纹51的外圆周dga*。
为了使调整体5可以容易地插入到空腔32内，可将其从内振动体3的敞开的一侧插入其中。一旦相对于空腔32的内径dgi的加宽部分进入内腔32，则其就由于锥形的构造而被压缩，并同时由于弹性作用相对空腔32的内壁产生一个夹紧力，从而调整体5在内振动体3中被夹紧于相应的位置。因此不可能发生由于内振动体3的振动运动引起的自动的位移。
优选一种调整体5，其中主体部分50与弹性部分52之间的过渡部分缩小到小于外螺纹51的螺纹深度的尺寸，其中由该点起成锥形加宽弹性的部分。
一个驱动和/或接收设备7在后面固定在固定装置4上。驱动和/或接收设备7基本上包括一个壳体70，用以容纳一个实际上的驱动和/或接收设备71和容纳几个固定元件和外接电缆72。在所示实施例中实际上的驱动和/或接收设备由一后面的驱动单元71*和一前面的接收单元71构成。沿纵轴线X通过驱动和/或接收设备7和全部在该区域内设置的部件，中心延伸一通孔或进入孔6，它能够穿过驱动和/或接收设备7实现中心接收固定装置4和内振动体3的空腔32。
实际上的驱动和/或接收设备71包括许多成层状相叠设置的驱动和/或接收元件73，特别是压电元件，在它们之间分别设置电极74。各电极74连接于相应的外接电缆72，以便在其上施加电压以产生一振动或输出由一接收的振动产生的电压。一个电绝缘材料制的套筒75在中心通过驱动和/或接收设备7用以避免损坏并提高固定性以及避免短路。各个压电元件73和电极74以及套筒75这样夹紧在各固定元件，即一夹紧装置76的各元件之间，使其能够实现从或向固定装置4和振动体2、3的前面的振动传递。为了便于锁定和改善振动传递，在前面在壳体70上构成各个销和孔隙形式的辅助元件77，它们与在固定装置4的对置的后面的壁上的相应的配对元件相嵌接。
优选一夹紧机构作为固定装置8用于驱动和/或接收设备7在固定装置4上的固定，固定装置8优选包括一横向于纵向方向延伸的固定元件80，其同样具有一中心通孔6，其中将固定元件80在后面横向延伸地夹紧在驱动和/或接收设备7之上。例如利用包括螺钉、螺柱和螺母81以本身已知的方式和方法实现夹紧。
优选，为了外振动体2的膜片23的振动传到驱动和/或接收设备7的后面或后面的固定元件80上可以在膜片23的后面的壁上固定至少一个连接元件81，其中该连接元件81通过一相应的通孔4*优选无摩擦地进入固定装置。该连接元件81在驱动和/或接收设备7的旁边向后面的方向一直通向横向延伸的固定元件80，从而使膜片23的振动经由该连接元件81和后面的固定元件80传向驱动和/或接收设备7的后面。
因此固定元件80经由一连接元件81被向固定装置4和特别是向外振动体2的连接部分22、23的方向夹紧，其中通过夹紧，外振动体2的振动在后面被传向驱动和/或接收设备7的方向。
通过调整体5的卡住或夹紧实现在振动杆或内振动体3上的可靠的接合。因此可靠地调整整个的振动系统，因为一没有固定安装的调整体受总系统阻尼。调整体的质量优选校准成使调整体在各构件的100％的尺寸精确性的情况下位于敞开的内腔32的中心并由此通过向前面的或后面的方向的移动能够调节振动系统。通过螺钉的夹紧作用自动地不再需要附加的防转装置。
调整体的材料理论上可以任选，其中金属除具有较高的质量外也具有耐热的优点。因此有利地不需要采用不耐热的塑料夹紧涂层。同样为了调整也不再需要在振动膜片上用于基本调整的机械材料去除量。
通过中心的通孔或进入孔6，总系统的一同心的构造变成可能的，其中通过移动调整体5的调整即使在装入的状态下也能够从料位测量设备的后面进行。还有利的是，只需要一单独的驱动装置，其围绕总系统的中心轴线同心于该轴线设置并且设置成有利于振动经由一振动传递部分从或向振动体2、3的传递。振动传递装置4在其中特别包括固定装置4和在必要时包括驱动与接收设备7的其他的固定元件和中间元件。因此不需要拆卸各后面的构件就可方便地进行调整。
Claims (15)
1.用于料位测量设备(1)的内振动体(3)，它包括一个内腔(32)，该内腔中可移动地设置一个调整体(5)，其特征在于，调整体(5)具有一个至少部分弹性的部分(52)，其中，在松弛的状态下，弹性部分(52)的外径(ds*)大于内腔(32)的内径(dgi)。
2.按照权利要求1所述的振动体，其特征在于，调整体(5)具有一个狭长开口(53)作为弹性开口，用以将弹性部分(52)压缩到一个小于或等于内振动体(3)的内腔(32)的内径(dgi)的外径(ds*)。
3.按照权利要求1至2所述的内振动体(3)，其特征在于，调整体(5)具有一个用于移动调整体的开口(52)和一个外螺纹(51)，并且，内腔(32)的一个内壁具有一个内螺纹(33)，用以拧进调整体(5)。
4.按照上述权利要求之一项所述的内振动体(3)，其特征在于，包括一个通向调整体(5)的进入孔(6)，以便从振动体(3)的前面移动调整体(5)。
5.按照权利要求1-3之一项所述的内振动体(3)，其特征在于，包括一个通向调整体(5)的进入孔(6)，以便从振动体(3)的后面移动调整体(5)。
6.按照权利要求5所述的内振动体，其特征在于，进入孔(6)穿过一个驱动和/或接收设备(7、71)。
7.用于按照上述权利要求之一项所述的料位测量设备(1)的振动体(3)的调整体(5)，其特征在于，调整体(5)具有一个至少部分弹性的部分(52)，并且在调整体的松弛状态下，弹性部分(52)的外径(ds*)大于振动体(3)的内腔(32)的内径(dgi)。
8.按照权利要求7所述的调整体，其特征在于，具有一个狭长开口(53)作为弹性开口，用以将弹性部分(52)压缩到一个小于或等于内振动体(3)的内腔(32)的内径(dgi)的外径(ds*)。
9.驱动和/或接收设备(7)，特别是用于具有一按照权利要求1-6之一项所述的内振动体(3)的料位测量设备(1)，包括：
—一个驱动和/或接收装置(71)，用以产生和接收至少一个振动体(2、3)的振动；
—一个振动传递部分(4)，用以传递在所述至少一个振动体(2、3)与驱动和/或接收装置(71)之间的振动，其中驱动和/或接收装置(71)、振动传递部分(4)和所述至少一个振动体(2、3)在工作状态下沿一个设备的纵轴线(X)延伸；
其特征在于，沿或平行于设备的纵轴线(X)构成一个通过驱动和/或接收设备(7)、特别是通过驱动和/或接收装置(71)和通过振动传递部分(4)的进入孔(6)，以便接近所述至少一个振动体(3)。
10.按照权利要求9所述的驱动和/或接收设备，其特征在于，进入孔(6)构成为通向一个调整体(5)的接近孔，其中，调整体(5)可移动地设置在所述至少一个振动体(3)内，以便调整振动特性。
11.按照权利要求9或10所述的驱动和/或接收设备，其特征在于，驱动和/或接收装置围绕进入孔(6)构成为对称的。
12.按照权利要求9-11之一项所述的驱动和/或接收设备，其特征在于，进入孔(6)构成一个圆柱孔的形式。
13.按照权利要求9-12之一项所述的驱动和/或接收设备，其特征在于，具有一个固定装置(8)，用以将驱动和/或接收设备(7)在驱动和/或接收装置(71)的侧面的区域内固定在所述至少一个振动体(2、3)的一个固定元件(4)上。
14.料位测量设备，包括：
—两个相互拼入设置的、特别按照权利要求1-6之一项所述的振动体(2、3)，它们可以相互相对置于振动中，
—一个特别是按照权利要求9-13之一项所述的驱动和/或接收装置(71)，用于激发其中至少一个振动体(2、3)和用于测出其中至少一个振动体(2、3)的振动；以及
—一个固定装置(4)，用于将振动体(2、3)固定在驱动和/或接收装置(71)上；
—其中，外振动体(2)经由一个至少部分地起弹性作用的连接部分(22、23)固定在固定装置(4)上；
其特征在于，固定装置(4)具有一个通孔(4*)，用以穿过一个连接元件(81)并且经由该连接元件在后面向固定装置(4)、特别向连接部分(22、23)的方向夹紧驱动和/或接收装置(71)。
15.按照权利要求14所述的料位测量设备，其特征在于，连接元件(81)无摩擦地穿过固定装置(4)的通孔(4*)，使得驱动和/或接收装置(71)的后面的部分的振动经由固定装置(8)的连接元件(81)传递到连接部分(22、23)上和/或外振动体(2)上。
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