CN213902547U - 传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种传感器，所述传感器包括：金属壳体，所述金属壳体包括固定部与控制部，所述固定部的顶端设有通孔；压圈；电路板；探测组件，所述探测组件包括探测头、检测棱镜和红外线探测组件，所述探测头设置于所述固定部内，所述探测头与所述压圈的一端固定连接，所述红外线探测组件包括红外线发射装置、红外线接收装置和遮光罩。由于所述传感器采用压圈拆件的方式通过压圈将电路板和探测组件固定安装于金属壳体内，无需采用现有技术中生产金属外壳传感器的烧结工艺，因此本实用新型技术方案的传感器减少了生产过程的步骤，降低了生产难度。

Description

传感器

技术领域

本实用新型涉及液位测量设备领域，特别涉及一种传感器。

背景技术

光电液位传感器是一种新型接触式点液位测控装置，利用光在两种不同介质界面发生反射折射原理，完成对容器液位的检测。光电液位传感器具有结构简单、定位精度高，使用过程简单，不需调试，灵敏度高及耐腐蚀、耗电少、体积小等诸多优点，还具有耐高温、耐高压、耐强腐蚀，化学性质稳定以及对被测介质影响小等特征。

然而在现有技术中，采用金属外壳的光电液位传感器在生产过程中必须采用烧结工艺，因此生产过程较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种传感器，旨在解决现有技术中，采用金属外壳的光电液位传感器在生产过程中必须采用烧结工艺，生产过程较为复杂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的传感器，所述传感器包括：

金属壳体，所述金属壳体包括固定部与控制部，所述固定部设置于所述控制部的一端，所述固定部顶端设有通孔，所述固定部与所述控制部固定连接；

压圈，所述压圈设置于所述固定部内；

电路板，所述电路板安装于所述控制部内；

探测组件，所述探测组件包括探测头、检测棱镜和红外线探测组件，所述探测头设置于所述固定部内，所述探测头与所述压圈的一端固定连接，所述探测头的顶端从所述通孔中伸出，所述红外线探测组件包括红外线发射装置、红外线接收装置和遮光罩，所述红外线发射装置与所述红外线接收装置分别安装于所述电路板的对称两侧，且所述红外线发射装置的发射端朝向所述探测头，所述红外线接收装置的接收端朝向所述探测头，所述遮光罩设置于所述红外线接收装置与所述红外线发射装置外侧，所述遮光罩与所述压圈固定连接，所述检测棱镜设置于所述探测头的顶端的外表面。

可选地，所述探测头包括连接部和支撑部，所述连接部的一端与所述支撑部固定连接，所述传感器还包括第一密封圈，所述第一密封圈设置于所述连接部与所述支撑部的连接处。

可选地，所述压圈的外径大于所述支撑部的外径。

可选地，所述传感器还包括垫片，所述垫片设置于所述支撑部与所述压圈之间。

可选地，所述探测头还包括探测部，所述探测部与所述连接部的另一端固定连接，所述探测部的外形为圆锥形。

可选地，所述固定部的外径小于所述控制部。

可选地，所述传感器还包括第二密封圈，所述第二密封圈设置于所述固定部与所述控制部的连接处。

可选地，所述固定部与所述控制部的内部灌胶填充。

可选地，所述固定部外表面设置有螺牙。

可选地，所述控制部的外形为六边形。

本实用新型技术方案的传感器，通过压圈使电路板和探测组件固定安装于金属壳体内，其中金属壳体分为固定部与控制部，固定部顶端设有通孔，所述探测组件中的探测头从所述通孔伸出，以对待测容器内的液位进行测量，所述红外线探测组件包括红外线发射装置、红外线接收装置和遮光罩，所述红外线发射装置和所述红外线接收装置分别设置于所述电路板的对称两侧，并且所述红外线发射装置的发射端与所述红外线接收装置的接收端均朝向所述探测头，所述遮光罩设置于所述红外线发射装置与所述红外线接收装置的外侧，遮光罩用于对红外线发射装置发出的红外线的轨迹，以及红外线接收装置接收红外线的轨迹产生导向作用，避免红外线由红外线发射装置发出后未经检测棱镜反射即被红外线接收装置所接收，从而导致检测结果错误。所述检测棱镜设置于所述探测头的外表面。由于所述传感器采用压圈拆件的方式通过压圈将电路板和探测组件固定安装于金属壳体内，无需采用现有技术中生产金属外壳传感器的烧结工艺，因此本实用新型技术方案的传感器减少了生产过程的步骤，降低了生产难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型传感器一实施例的主视图；

图2为本实用新型传感器一实施例的结构示意图；

图3为图2中传感器的结构爆炸图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	传感器	43	探测部
10	金属壳体	50	红外线探测组件
				11	固定部	51	红外线发射装置
12	控制部	52	红外线接收装置
				20	压圈	53	遮光罩
30	电路板	60	第一密封圈
				40	探测头	70	第二密封圈
41	支撑部	80	垫片
				42	连接部

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种传感器100，所述传感器100包括：

金属壳体10，所述金属壳体10包括固定部11与控制部12，所述固定部11固定连接于所述控制部12的一端，所述固定部11的顶端设有通孔；

压圈20，所述压圈20设置于所述固定部11内；

电路板30，所述电路板30安装于所述控制部12内；

探测组件，所述探测组件包括探测头40、检测棱镜和红外线探测组件50，所述探测头40设置于所述固定部11内，所述探测头40与所述压圈20的一端固定连接，所述探测头40的顶端从所述通孔中伸出，所述红外线探测组件50包括红外线发射装置51、红外线接收装置52和遮光罩53，所述红外线发射装置51与所述红外线接收装置52分别安装于所述电路板30的对称两侧，且所述红外线发射装置51的发射端朝向所述探测头40，所述红外线接收装置52的接收端朝向所述探测头40，所述遮光罩53设置于所述红外线接收装置52与所述红外线发射装置51外侧，所述遮光罩53与所述压圈20固定连接，所述检测棱镜设置于所述探测头40的顶端的外表面。

如图2所示，通过压圈20使电路板30和探测组件固定安装于金属壳体10内，其中金属壳体10包括固定部11与控制部12，固定部11顶端设有通孔，所述探测组件中的探测头40从所述通孔伸出，以对待测容器内的液位进行检测。其中，所述金属壳体10可采用不锈钢壳体，所述压圈20可采用不锈钢压圈20。所述红外线探测组件50包括红外线发射装置51、红外线接收装置52和遮光罩53，所述红外线发射装置51和所述红外线接收装置52分别设置于所述电路板30的对称两侧，并且所述红外线发射装置51的发射端与所述红外线接收装置52的接收端均朝向所述探测头40，所述遮光罩53设置于所述红外线发射装置51与所述红外线接收装置52的外侧，遮光罩53用于对红外线发射装置51发出的红外线的轨迹，以及红外线接收装置52接收红外线的轨迹产生导向作用，避免红外线由红外线发射装置51发出后未经检测棱镜反射即被红外线接收装置52所接收，从而导致检测结果错误。其中，所述遮光罩53采用硅胶遮光罩53。所述检测棱镜设置于所述探测头40的外表面，以使到达所述检测棱镜的红外线发生反射。

当待测容器的液位未到达所述探测头40，红外线从红外线发射装置51的发射端发出，在遮光罩53的导向作用下到达设置于探测头40顶端的检测棱镜，红外线在检测棱镜处发生反射后，再次进入遮光罩53并返回红外线接收装置52的接收端。根据根据红外线接收装置52对于红外线的接收结果，可以判断待测容器内的液位未到达探测头40；

当待测容器的液位到达或者高于所述探测头40，红外线从红外线发射装置51的发射端发出，在遮光罩53的导向作用下通过待测容器内的液体到达设置于探测头40顶端的检测棱镜，由于红外线在液体中发生折射，因此红外线在到达检测棱镜并发生反射后，其路径相较于通过空气到达检测棱镜发生反射的路径发生了改变，导致没有红外线能够返回到达红外线接收装置52的接收端。根据红外线接收装置52对于红外线的接收结果，可以判断待测容器内的液位已经到达或者高于探测头40，则电路板30对传感器100连接的装置输出数字信号。

由于所述传感器100采用压圈拆件的方式通过压圈20将电路板30和探测组件固定安装于金属壳体10内，无需采用烧结工艺，因此本实用新型技术方案的传感器100减少了生产过程的步骤，降低了生产难度，解决了现有技术中，采用金属外壳的光电液位传感器100在生产过程中必须采用烧结工艺，生产过程较为复杂的技术问题，同时也降低了生产成本。

并且，所述传感器100适用于工业级别的作业环境，可承受的压力高达18MPa。

进一步地，如图2所示，所述探测头40包括连接部42和支撑部41，所述连接部42的一端与所述支撑部41固定连接，所述传感器100还包括第一密封圈60，所述第一密封圈60设置于所述连接部42与所述支撑部41的连接处。

具体地，由于所述连接部42从所述通孔中伸出，在实际应用中，可能存在待测容器中的液体通过通孔与所述连接部42之间形成的缝隙流进所述金属壳体10内部，从而导致对设置于金属壳体10内部的电路板30以及红外线发生装置和红外线接收装置52造成损坏。因此，需要在连接部42与支撑部41中设置第一密封圈60，在外界压力的作用下，所述第一密封圈60遭到挤压并产生形变，从而彻底对通孔与所述连接部42之间形成的缝隙进行堵塞，产生完全密封的效果，从而达到防止漏气漏液的的目的。其中，所述第一密封圈60采用硅胶O型圈。

进一步地，如图2所示，所述压圈20的外径大于所述支撑部41的外径。具体地，由于探测头40通过压圈20固定安装于金属壳体10内部，若压圈20的外径等于所述支撑部41的外径，所述传感器100在工作环境中遭受外界压力时，可能导致金属壳体10产生微小位移或者形变，此时金属壳体10的内壁会与支撑部41发生挤压碰撞，导致探测头40的损坏，从而影响传感器100本身的性能。因此，压圈20的外径大于支撑部41的外径，可避免支撑部41与金属壳体10的内壁直接接触以及发生挤压碰撞，导致探测头40损坏的情况。

进一步地，如图2和图3所示，所述传感器100还包括垫片80，所述垫片80设置于所述支撑部41与所述压圈20之间。

具体地，由于探测头40属于易碎性质，所述传感器100在工作环境中遭受外界压力时，可能导致金属壳体10产生微小位移或者形变，从而引起压圈20产生相应的微小位移，若压圈20与支撑部41直接接触，则可能发生压圈20与支撑部41互相挤压碰撞，导致探测头40的损坏，从而影响传感器100本身的性能。因此在支撑部41与压圈20之间设置垫圈，可避免支撑部41与压圈20直接接触，降低探测头40损坏的概率，延长传感器100的使用周期。其中，所述垫片80采用尼龙塑胶垫片80。

进一步地，如图2所示，所述探测头40还包括探测部43，所述探测部43与所述连接部42的另一端固定连接，所述探测部43的外形为圆锥形。所述探测部43为探测头40从所述通孔伸出金属壳体10的部分。把探测部43的外形设置为圆锥形，以防止在传感器100进行液位探测过程中，探测部43出现液体挂壁的情况，从而影响传感器100的性能。具体地，探测部43的外形为顶角为90度的圆锥形，以便于检测棱镜设置于探测部43，降低加工难度。

此外，所述探测部43的外形也可设置为半球形，同样可以达到防止探测部43出现液体挂壁的效果。

进一步地，如图2所示，所述固定部11的外径小于所述控制部12。由于固定部11的外径小于控制部12的外径，在传感器100与待测容器进行装配固定的过程中，固定部11作为传感器100与待测容器的连接部分，控制部12可对待测容器产生抵持作用，从而使传感器100与待测容器的装配连接更稳定。

进一步地，如图2和图3所示，所述传感器100还包括第二密封圈70，所述第二密封圈70设置于所述固定部11与所述控制部12的连接处。由于传感器100与待测容器在固定连接时，待测容器内的液体可能会从所述固定部11与待测容器的连接缝隙处漏出，因此所述第二密封圈70可对固定部11与待测容器的连接缝隙处起到良好的密封效果，防止待测容器内的液体漏出，导致生产事故。具体地，所述第二密封圈70采用氟胶圈。

进一步地，所述固定部11与所述控制部12的内部灌胶填充。具体地，由于安装于金属壳体10内部的红外线探测组件50在碰水时可能会导致故障，因此对固定部11与控制部12进行灌胶可对金属壳体10内部实现密封的效果，从而确保所述红外线探测组件50不会触碰到由外界渗入金属壳体10内部的液体。其中，灌胶工艺采取高温胶对金属壳体10进行填充。

进一步地，如图1和图2所示，所述固定部11外表面设置有螺牙。如此，通过固定部11外表面的螺牙与待测容器对应的螺纹进行连接，以便于传感器100与待测容器的装配固定。

进一步地，如图1所示，所述控制部12的外形为六边形，以配合扳手的形状，使操作人员在传感器100与待测容器进行装配固定的过程中，操作更为方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：

金属壳体，所述金属壳体包括固定部与控制部，所述固定部固定连接于所述控制部的一端，所述固定部的顶端设有通孔；

压圈，所述压圈设置于所述固定部内；

电路板，所述电路板安装于所述控制部内；

探测组件，所述探测组件包括探测头、检测棱镜和红外线探测组件，所述探测头设置于所述固定部内，所述探测头与所述压圈的一端固定连接，所述探测头的顶端从所述通孔中伸出，所述红外线探测组件包括红外线发射装置、红外线接收装置和遮光罩，所述红外线发射装置与所述红外线接收装置分别安装于所述电路板的对称两侧，且所述红外线发射装置的发射端朝向所述探测头，所述红外线接收装置的接收端朝向所述探测头，所述遮光罩设置于所述红外线接收装置与所述红外线发射装置外侧，所述遮光罩与所述压圈固定连接，所述检测棱镜设置于所述探测头的顶端的外表面。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述探测头包括连接部和支撑部，所述连接部的一端与所述支撑部固定连接，所述传感器还包括第一密封圈，所述第一密封圈设置于所述连接部与所述支撑部的连接处。

3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述压圈的外径大于所述支撑部的外径。

4.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括垫片，所述垫片设置于所述支撑部与所述压圈之间。

5.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述探测头还包括探测部，所述探测部与所述连接部的另一端固定连接，所述探测部的外形为圆锥形。

6.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述固定部的外径小于所述控制部。

7.如权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括第二密封圈，所述第二密封圈设置于所述固定部与所述控制部的连接处。

8.如权利要求1至7任意一项所述的传感器，其特征在于，所述固定部与所述控制部的内部灌胶填充。

9.如权利要求1至7任意一项所述的传感器，其特征在于，所述固定部外表面设置有螺牙。

10.如权利要求1至7任意一项所述的传感器，其特征在于，所述控制部的外形为六边形。

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