CN211626623U - 一种超声波球面换能器及具有其的超声波物位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及一种超声波球面换能器，包括：连接件，具有第一空腔；壳体，沿所述连接件的轴向方向设置，且与所述连接件连接，并具有与所述第一空腔相连通的第二空腔；所述壳体的底部设有弧状结构。实用新型提供一种测量结果准确的超声波球面换能器。本实用新型还提供了一种超声波物位计。

Description

一种超声波球面换能器及具有其的超声波物位计

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及一种超声波球面换能器及具有其的超声波物位计。

背景技术

超声波液位计的工作原理是由换能器发出超声波脉冲，遇到被测介质表面反射回来，部分反射回波被换能器接收，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。超声波水位计采用了先进的微处理器，具有独特的回波处理技术，有虚假回波存储功能，内置温度补偿，波束角小，调试标定简单等特点。

超声测位技术有很多优点，它不仅能定点和连续测位，而且能方便的提供遥测或遥控所需的信号。与放射性测位技术相比，超声技术不需要防护，与激光测距技术相比，它又有简单和经济的优点，同时超声技术一般不需要运动部件，所以在安装和维护上又相应比较方便。

但是现有技术中的超声波换能器在应用于有水蒸气凝结的工作环境中时，水蒸气很容易凝结在超声波换能器底部，并形成水珠，当凝结的水珠达到一定厚度时，则会影响超声波换能器的测量精度，影响测量结果的准确性。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中在超声波换能器在有水蒸气凝结的工作环境中，底部会有水蒸气凝结成水珠，影响超声波换能器的测量精度和测量结果准确性的缺陷，从而提供一种测量结果准确的超声波球面换能器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种超声波球面换能器，包括：

连接件，具有第一空腔；

壳体，沿所述连接件的轴向方向设置，且与所述连接件连接，并具有与所述第一空腔相连通的第二空腔；所述壳体的底部设有弧状结构。

进一步，所述弧状结构的弯曲方向朝向所述连接件。

进一步，所述壳体包括：

连接部，与所述连接件转动连接；

基体部，为一端开口的筒体，所述弧状结构成型在所述基体部底部的弧面。

进一步，所述壳体为一体成型件。

进一步，在所述第二空腔内设有驱动机构和位于所述第二空腔底部的压电晶体，所述驱动机构穿过所述连接件与外接设备连接。

进一步，在所述压电晶体的外周壁上包覆有屏蔽铝箔。

进一步，所述驱动机构包括与外界设备连接的连接导线和驱动板，所述连接导线与设置在所述连接件内的双向插头连接。

进一步，在所述连接件与所述壳体之间设有用于密封的密封结构。

进一步，在所述第二空腔内还设有匹配材料和硅胶。

本实用新型还提供了一种超声波物位计，包括所述的超声波球面换能器。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种超声波球面换能器，包括：连接件，具有第一空腔；

壳体，沿所述连接件的轴向方向设置，且与所述连接件连接，并具有与所述第一空腔相连通的第二空腔；所述壳体的底部设有弧状结构。通过将壳体的底部设置弧状结构，使得该超声波换能器在应用于有水蒸气凝结的工作环境中，凝结在换能器底部的水珠直接通过该弧状结构自动滴落，从而不会影响超声波球面换能器测量的准确性，可以进行正常的测量工作。

2.本实用新型提供的一种超声波球面换能器，所述弧状结构的弯曲方向朝向所述连接件，从而便于凝结在换能器底部的水珠自动滴落，避免凝结在换能器的底部，进而影响测量结果的准确性。

3.本实用新型提供的一种超声波球面换能器，在所述连接件与所述壳体之间设有用于密封的密封结构；由于该密封结构的设置，防止了水蒸气从连接件与壳体的连接处进入至第一空腔或第二空腔内，影响测量结果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的超声波球面换能器的剖视图；

图2为壳体的结构示意图；

附图标记说明：

1-压电晶体；2-屏蔽铝箔；3-匹配材料；4-驱动板；5-硅胶；6-壳体；61-连接部；62-基体部；63-第二空腔；7-连接导线；8-双向插头；9-连接件；91-第一空腔；10-密封结构；11-弧状结构；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种超声波球面换能器，包括连接件9、壳体6、压电晶体1、以及驱动机构。

连接件9，具有第一空腔91；

壳体6，沿所述连接件9的轴向方向设置，且与所述连接件9连接，并具有与所述第一空腔91相连通的第二空腔63；所述壳体6的底部设有弧状结构11。

沿连接件9的轴向方向依次设置的连接件9和壳体6，并且连接件9与壳体6之间转动连接，该连接方式便于连接件9与壳体6拆装，同时也具有一定的连接稳定性。在所述第二空腔63内设有驱动机构和位于所述第二空腔63底部的压电晶体1，所述驱动机构穿过所述连接件9与外接设备连接。通过将壳体6的底部设置为弧状结构11，使得该超声波换能器在应用于有水蒸气凝结的工作环境中，凝结在换能器底部的水珠直接通过该弧状结构11自动滴落，从而不会影响超声波球面换能器测量的准确性，可以进行正常的测量工作。

在本实施例中，所述弧状结构11的弯曲方向朝向所述连接件9，从而便于凝结在换能器底部的水珠自动滴落，避免凝结在换能器的底部，进而影响测量结构的准确性。

其中，所述弧状结构11的厚度可以根据实际情况自行设定。所述弧状结构11的厚度不宜太薄或太厚；若弧状结构11的厚度太薄，则存在加工困难的情况；若弧状结构11的厚度太厚，则会影响测量精度的准确性。

在本实施例中，所述壳体6包括连接部61和基体部62；

连接部61，与所述连接件9转动连接；在连接部61的外周壁上设有外螺纹，在连接件9的内壁上设有内螺纹，从而实现壳体6和连接件9的连接。

并且在所述连接件9与所述壳体6之间设有用于密封的密封结构10；在本实施例中，该密封结构10为O型密封圈。连接件9的外周壁上设有凹槽，O型密封圈内嵌于该凹槽内中，从而防止了水蒸气从连接件9与壳体6的连接处进入至第一空腔91或第二空腔63内，影响测量结果。

基体部62，为一端开口的筒体，所述弧状结构11成型在所述基体部62的底部弧面。并且，该壳体6为一体成型件。

在壳体6的内部设有驱动机构和压电晶体1，压电晶体1位于壳体6的底部。在本实施例中，压电晶体1为压电陶瓷。同时在所述第二空腔63内还设有匹配材料3和硅胶5。其中，匹配材料为聚氨酯填充物。

在所述压电晶体1的外周壁上包覆有屏蔽铝箔2，该屏蔽铝箔2用于防止压电陶瓷与匹配材料3之间接触，从而影响测量结构。

在本实施例中，所述驱动机构包括与驱动板4、以及一端与所述驱动板4连接、另一端与设置在所述连接件9内的双向插头8连接，该双向插头8与外接设备连接，从而将电信号传递出去。

本实用新型还提供了一种超声波物位计，包括所述的超声波球面换能器。

具体的工作过程：在进行测量时，对设置在壳体6底部的压电晶体1的两极施加电源电压，压电晶体1产生微小的变形，即将电能转换为机械能，从而产生了超声波，超声波经空气传播，遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波反射到压电晶体1，压电晶体1会产生电荷，将机械能转化成电能，并通过驱动板4和连接导线7、双向插头8将电能传递给物位计中的控制板(图中未示出)，控制板上的单片机会对数据进行分析计算，并将计算后的数据输出给物位计中的显示部件(图中未示出)，从而完成信号的传递。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种超声波球面换能器，其特征在于，包括：

连接件(9)，具有第一空腔(91)；

壳体(6)，沿所述连接件(9)的轴向方向设置，且与所述连接件(9)连接，并具有与所述第一空腔(91)相连通的第二空腔(63)；所述壳体(6)的底部设有弧状结构(11)。

2.根据权利要求1所述的超声波球面换能器，其特征在于，所述弧状结构(11)的弯曲方向朝向所述连接件(9)。

3.根据权利要求1或2所述的超声波球面换能器，其特征在于，所述壳体(6)包括：

连接部(61)，与所述连接件(9)转动连接；

基体部(62)，为一端开口的筒体，所述弧状结构(11)成型在所述基体部(62)底部的弧面。

4.根据权利要求3所述的超声波球面换能器，其特征在于，所述壳体(6)为一体成型件。

5.根据权利要求3所述的超声波球面换能器，其特征在于，在所述第二空腔(63)内设有驱动机构和位于所述第二空腔(63)底部的压电晶体(1)，所述驱动机构穿过所述连接件(9)与外接设备连接。

6.根据权利要求5所述的超声波球面换能器，其特征在于，在所述压电晶体(1)的外周壁上包覆有屏蔽铝箔(2)。

7.根据权利要求5或6所述的超声波球面换能器，其特征在于，所述驱动机构包括与外界设备连接的连接导线(7)和驱动板(4)，所述连接导线(7)与设置在所述连接件(9)内的双向插头(8)连接。

8.根据权利要求3所述的超声波球面换能器，其特征在于，在所述连接件(9)与所述壳体(6)之间设有用于密封的密封结构(10)。

9.根据权利要求5所述的超声波球面换能器，其特征在于，在所述第二空腔(63)内还设有匹配材料(3)和硅胶(5)。

10.一种超声波物位计，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的超声波球面换能器。

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