CN211042411U - 一种用于化粪池的超声波液位监测装置和化粪池 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于化粪池的超声波液位监测装置和化粪池，包括超声波换能器和固定座，固定座中部设置有与超声波换能器相耦合的凹槽，凹槽的底部平面与超声波换能器的超声波发射头紧密贴合，底部平面设置为与发射头发射出的超声波正交的平面，且凹槽的底部与超声波发射头对应位置开设有发射孔，固定座的两侧边可旋转的设置有用于安装固定座的固定板，还公开了一种化粪池，包括池体、池盖和上述超声波液位监测装置，超声波液位监测装置安装于池盖上靠近池体内部的一侧。该超声波液位监测装置可以容易地安装于化粪池上，具有很高的稳定性，可以大规模扩展应用。

Description

一种用于化粪池的超声波液位监测装置和化粪池

技术领域

本实用新型涉及液位监测技术领域，并且特别涉及一种用于化粪池的超声波液位监测装置和化粪池。

背景技术

超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。在测量中超声波脉冲由传感器(换能器)发出，声波经液体表面反射后被同一传感器接收或超声波接收器，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号，并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离。由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。

超声波液位计工作时，高频脉冲声波由换能器(探头)发出，遇被测物体(水面)表面被反射，折回的反射回波被同一换能器(探头)接收，转换成电信号。脉冲发送和接收之间的时间(声波的运动时间)与换能器到物体表面的距离成正比，声波传输的距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：S＝CⅩT/2。安装超声波液位计时必须考虑超声波液位计的盲区问题。当液位进入盲区后，超声波变送器就无法测量液位了，所以在确定超声波液位计的量程时，必须留出50公分的余量，安装时，变送器探头必须高出最高液位50公分左右。这样才能保证对液位的准确监测及保证超声波液位计的安全。

在实际使用中，因为安装时考虑不周，液位计可能因安装不稳掉落被水淹没，致使液位计完全损坏。

实用新型内容

为了解决现有技术中超声波液位监测装置安装不稳容易掉落的技术问题，本实用新型提出了一种用于化粪池的超声波液位监测装置和化粪池。

根据本实用新型一方面提出了一种用于化粪池的超声波液位监测装置，包括超声波换能器和固定座，固定座中部设置有与超声波换能器相耦合的凹槽，凹槽的底部平面与超声波换能器的超声波发射头紧密贴合，底部平面设置为与发射头发射出的超声波正交的平面，且凹槽的底部与超声波发射头对应位置开设有发射孔，固定座的两侧边可旋转的设置有用于安装固定座的固定板。

在一些可选的实施例中，超声波换能器为柱状结构且对应的凹槽为柱状槽。柱状结构的超声波换能器是目前市面上常见的换能器结构，可以具有更好的适配性。

在一些优选的实施例中，超声波换能器包括压电陶瓷换能器、压电薄膜换能器或压电单晶换能器。多种换能器的提高了液面监测装置的可选择性。

在一些优选实施例中，凹槽的深度大于超声波换能器的高度。该设置可以保证超声波换能器能够完全落入固定座内。

在一些具体实施例中，固定座的上端面开设有用于超声波换能器的信号线穿过的线槽。线槽的设置可以使信号线从固定座中穿出。

在进一步优选的实施例中，发射孔为喇叭状结构。该结构能够保证信号的发射不被阻挡。

在进一步优选的实施例中，还包括弹性部件，弹性部件设置于凹槽内，且置于超声波换能器的底部用于将超声波换能器的发射头与凹槽底部平面紧密贴合。弹性部件能够将超声波换能器的发射头压紧至凹槽底部平面。

在进一步优选的实施例中，固定板上设置有两个固定孔。两个固定孔可以更好的将超声波液位监测装置固定于待测地点。

在进一步优选的实施例中，超声波换能器的发射头的尺寸小于喇叭状结构的最小直径，且超声波换能器的外壳尺寸大于喇叭状结构的最小直径。该配置能够保证超声波换能器的信号发射，同时保证换能器不掉落。

根据本实用新型的另一方面，提出了一种化粪池，包括池体、池盖和上述的超声波液位监测装置，超声波液位监测装置安装于池盖上靠近池体内部的一侧。

本实用新型提出了一种用于化粪池的超声波液位监测装置和化粪池，包括超声波换能器和固定座，固定座中部设置有与超声波换能器相耦合的凹槽，凹槽的底部平面与超声波换能器的超声波发射头紧密贴合，底部平面设置为与发射头发射出的超声波正交的平面，且凹槽的底部与超声波发射头对应位置开设有发射孔，固定座的两侧边可旋转的设置有用于安装固定座的固定板，还公开了一种化粪池，包括池体、池盖和上述超声波液位监测装置，超声波液位监测装置安装于池盖上靠近池体内部的一侧。该超声波液位监测装置可以容易地安装于化粪池上，具有很高的稳定性，可以大规模扩展应用。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图图示了实施例并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。将容易认识到其它实施例和实施例的很多预期优点，因为通过引用以下详细描述，它们变得被更好地理解。附图的元件不一定是相互按照比例的。同样的附图标记指代对应的类似部件。

图1是根据本实用新型的一个实施例的一种用于化粪池的超声波液位监测装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个具体实施例的超声波液位监测装置的截面图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的化粪池的结构示意图。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考附图，该附图形成详细描述的一部分，并且通过其中可实践本实用新型的说明性具体实施例来示出。对此，参考描述的图的取向来使用方向术语，例如“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因为实施例的部件可被定位于若干不同取向中，为了图示的目的使用方向术语并且方向术语绝非限制。应当理解的是，可以利用其他实施例或可以做出逻辑改变，而不背离本实用新型的范围。因此以下详细描述不应当在限制的意义上被采用，并且本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

图1示出了根据本实用新型的实施例的一种用于化粪池的超声波液位监测装置的结构示意图，图2是根据本实用新型的一个具体实施例的超声波液位监测装置的截面图。如图1和图2所示，该超声波液位监测装置包括固定座1和超声波换能器5，超声波换能器5设置于固定座1的内部，固定座1的中部设置有一个凹槽4，用于容纳超声波换能器5，固定座1的两侧分别设置有固定板2，固定座1的上端面开设有线槽3，凹槽4的底部开设有一喇叭口7。该超声波液位监测装置体积小巧，可旋转的固定板2可以轻易的实现收纳，在使用时打开固定，无需使用时翻折收纳至固定座1的两侧。

在具体的实施例中，超声波换能器5为圆柱状结构，凹槽4对应为圆柱状的凹槽结构，应当认识到，凹槽4可以为其他形状如正方形或长方形等其他形状的凹槽，具体根据超声波换能器5的结构而定，同样可以实现本实用新型的技术效果。

在具体的实施例中，超声波换能器5可以为压电陶瓷换能器，压电薄膜换能器，压电厚膜换能器，压电单晶换能器，复合材料换能器，微机械加工的电容式换能器，微机械加工的压电式换能器等的任一个。换能器用作发射器时，从激励电源送来的电振荡信号将引起换能器中电储能元件中电场或磁场的变化，这种变化通过某种效应对换能器的机械振动系统产生一个推动力，使其进入振动状态，从而推动与换能器机械振动系统相接触的介质发生振动，向介质中辐射声波。接收声波的过程正好与此相反，外来声波作用在换能器的振动面上，从而使换能器的机械振动系统发生振动，借助某种物理效应，引起换能器储能元件中的电场或磁场发生相应的变化，从而引起换能器的电输出端产生一个相应于声信号的电压和电流。通过换能器能够产生并发射超声波，经过反射接收，以此计算出液面的位置并将其转换为液位高度，精度较为准确，且安装方便。

在具体的实施例中，固定板2通过旋转轴与固定座1连接，使得固定板2可以绕旋转轴90°旋转，可以具有收纳状态和安装状态，收纳状态时固定板2与固定座1的侧边贴合，安装状态时固定板2与固定座1的上端面平齐。固定板2上设置有两个安装孔，用于固定于被测液面顶部的固定装置处，设置多个安装孔能够更加稳定地将超声波液面监测装置固定，防止因震动等情况影响液面测量的精度。

在具体的实施例中，固定座1的上端面上设置有线槽3，线槽3与凹槽4连通，用于将超声波换能器5的信号线引出，该设置可以防止信号线在超声波液位监测装置安装后压迫信号线，造成信号线的损坏，影响超声波液位监测装置的正常使用。

在具体的实施例中，凹槽4的底部开设有一发射孔7，该发射孔7具有喇叭状结构，该设置可以避免超声波换能器5的发射头6发射出的超声波被阻挡，影响超声波液位监测装置的测量效果。另外，凹槽4底部的平面被设置为与超声波的发射路径正交的平面，超声波换能器5的发射头6与该平面紧密贴合，可以保证超声波的路径最短，测出的液面高度更加准确。

在具体的实施例中，在超声波液位监测装置安装的状态下，在凹槽4内还设置有一弹性部件8，例如弹簧等，用于将超声波换能器5压紧，使得超声波换能器5的发射头6与凹槽4的底部平面紧密贴合，能够保证测量的精度，同时也防止超声波换能器5的晃动等情况的出现。

在具体的实施例中，发射孔7的喇叭状结构最小的直径处的尺寸大于超声波换能器5的发射头6的尺寸，以此保证超声波换能器5的发射头6发射的超声波不被阻挡，而影响液面测量的精度。超声波换能器5的外壳尺寸大于发射孔7的喇叭状结构最小的直径处的尺寸，避免超声波换能器5从发射孔7中掉落。

继续参照图3，图3是根据本实用新型的一个实施例的化粪池的结构示意图，如图3所示，化粪池包括池体10和池盖9，固定座1设置于池盖9的内侧，通过固定板2固定安装于池盖9靠近池体10内侧的一面。将该超声波液位监测装置安装于化粪池的池盖9内侧，能够避免超声波液位监测装置因日晒雨淋造成设备的损坏，对于超声波液位监测装置起到良好的保护作用。同时可以将超声波液位监测装置的信号线与无线传输装置如NB-IOT等连接，将化粪池的液位信息传输至云端平台或者手机客户端，便于进行化粪池的液位监控。

本实用新型提出的超声波液位监测装置和化粪池，包括超声波换能器和固定座，固定座中部设置有与超声波换能器相耦合的凹槽，凹槽的底部平面与超声波换能器的超声波发射头紧密贴合，底部平面设置为与发射头发射出的超声波正交的平面，且凹槽的底部与超声波发射头对应位置开设有发射孔，固定座的两侧边可旋转的设置有用于安装固定座的固定板，还公开了一种化粪池，包括池体、池盖和上述超声波液位监测装置，超声波液位监测装置安装于池盖上靠近池体内部的一侧。该超声波液位监测装置可以容易地安装于化粪池上，具有很高的稳定性，也具有较高的测量精度，方便与其他无线传输装置连接实现远程监控，同时具有体积小巧，便于收纳的特点，可以大规模推广应用。

显然，本领域技术人员在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下可以作出对本实用新型的实施例的各种修改和改变。以该方式，如果这些修改和改变处于本实用新型的权利要求及其等同形式的范围内，则本实用新型还旨在涵盖这些修改和改变。词语“包括”不排除未在权利要求中列出的其它元件或步骤的存在。某些措施记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实不表明这些措施的组合不能被用于获利。权利要求中的任何附图标记不应当被认为限制范围。

Claims (10)

1.一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，包括超声波换能器和固定座，所述固定座中部设置有与所述超声波换能器相耦合的凹槽，所述凹槽的底部平面与所述超声波换能器的超声波发射头紧密贴合，所述底部平面设置为与所述发射头发射出的超声波正交的平面，且所述凹槽的底部与所述超声波发射头对应位置开设有发射孔，所述固定座的两侧边可旋转的设置有用于安装所述固定座的固定板。

2.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述超声波换能器为柱状结构且对应的所述凹槽为柱状槽。

3.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述超声波换能器包括压电陶瓷换能器、压电薄膜换能器或压电单晶换能器。

4.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述凹槽的深度大于所述超声波换能器的高度。

5.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述固定座的上端面开设有用于所述超声波换能器的信号线穿过的线槽。

6.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述发射孔为喇叭状结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，还包括弹性部件，所述弹性部件设置于所述凹槽内，且置于所述超声波换能器的底部用于将所述超声波换能器的所述发射头与所述凹槽底部平面紧密贴合。

8.根据权利要求1所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述固定板上设置有两个固定孔。

9.根据权利要求6所述的一种用于化粪池的超声波液位监测装置，其特征在于，所述超声波换能器的发射头的尺寸小于所述喇叭状结构的最小直径，且所述超声波换能器的外壳尺寸大于所述喇叭状结构的最小直径。

10.一种化粪池，其特征在于，包括池体、池盖和如权利要求1-9所述的任一种用于化粪池的超声波液位监测装置，所述超声波液位监测装置安装于所述池盖上靠近所述池体内部的一侧。

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