CN220568219U - 一种物体检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种物体检测装置，包括保护管、电磁铁、摆杆机构和电子模块，摆杆机构设置在保护管内，电磁铁设置在保护管的顶端，且电磁铁与电子模块电连接；摆杆机构包括加长杆和摆动杆，加长杆位于摆动杆的上方；加长杆和摆动可转动地设置在保护管内，且加长杆和摆动杆可在同一竖直面上转动；加长杆的顶端设有永磁铁，永磁铁邻近电磁铁的底部，加长杆的底端与摆动杆的顶端搭接，摆动杆由保护管的底端伸出至保护管外。能够避免因高温而导致永磁铁磁性消失或发生变化，从而不会造成检测失效以及检测装置损坏，使得高温环境下对于物料的检测得以实现。

Description

一种物体检测装置

技术领域

本申请涉及物位传感器技术领域，尤其涉及一种物体检测装置。

背景技术

在工业生产中，很多的贮料仓要求测量料位，检测出空仓或者满仓，目前常用的物体检测装置主要有阻旋式，杠杆拨动式、音叉式、电容式、射频导纳式等。

相关技术中，申请为201811332855.9的中国发明专利，公开了一种物体检测装置，通过电磁装置驱动摆杆上的永磁体，带动摆杆来回摆动，在摆动的过程中永磁体穿过电磁装置的线圈产生电磁感应，依据电磁感应的电压信号强弱判断物料的有无。

然而，在高温环境下，永磁体内部电子的运动方向会变得杂乱而失去方向性，导致磁性消失或发生变化，造成检测失效以及检测装置损坏。故相关技术中的物体检测装置不适用于高温环境下对于物料的检测。

发明内容

本申请实施例提供一种物体检测装置，包括保护管、电磁铁、摆杆机构和电子模块，所述摆杆机构设置在所述保护管内，所述电磁铁设置在所述保护管的顶端，且所述电磁铁与所述电子模块电连接；

所述摆杆机构包括加长杆和摆动杆，所述加长杆位于所述摆动杆的上方；所述加长杆和所述摆动杆可转动地设置在所述保护管内，且所述加长杆和所述摆动杆可在同一竖直面上转动；

所述加长杆的顶端设有永磁铁，所述永磁铁邻近所述电磁铁的底部，所述加长杆的底端与所述摆动杆的顶端搭接，所述摆动杆由所述保护管的底端伸出至所述保护管外。

本申请实施例提供的物体检测装置，能够避免因高温而导致永磁铁磁性消失或发生变化，从而不会造成检测失效以及检测装置损坏，使得高温环境下对于物料的检测得以实现。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述保护管内设有两个连接环，其中一个所述连接环靠近所述保护管的顶端，另一个所述连接环靠近所述保护管的底端；

所述加长杆穿过并可转动连接位于上方的所述连接环，所述摆动杆穿过并可转动连接位于下方的所述连接环。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述连接环的顶端设有两个连接耳，两个所述连接耳对称分布于所述连接环的相对两侧，两个所述连接耳之间穿设有转动轴；

所述加长杆的靠近顶端的杆体连接位于上方的所述连接环上的所述转动轴；所述摆动杆的靠近底端的杆体连接位于下方的所述连接环上的所述转动轴。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述加长杆的底端具有两个对称设置在所述加长杆两侧的拨杆，两个所述拨杆之间具有间隙，所述摆动杆的顶端位于两个所述拨杆的间隙内。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述摆动杆包括两块立板，所述立板的底端连接位于下方的所述连接环上的所述转动轴，两块所述立板之间连接有横轴，所述横轴位于两个所述拨杆的间隙内。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述摆动杆包括连接杆和外伸部，所述连接杆的顶端连接位于下方的所述连接环上的所述转动轴，所述连接杆的底端设有所述外伸部；

所述外伸部包括连接套和钢丝绳，所述连接杆的底端螺纹连接所述连接套的顶端，所述钢丝绳连接在所述连接套的底端。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述钢丝绳的底端设有检测板，所述检测板相对两个侧面正对所述摆动杆转动的方向。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述保护管内设固定环和硅胶密封片，所述固定环设置在位于下方的所述连接环的底部，所述硅胶密封片设置在所述固定环与位于下方的所述连接环之间，所述摆动杆穿过所述硅胶密封片。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述保护管包括内管和外管，所述内管套设在所述外管内，两个所述连接环焊接在所述内管的内管壁上，所述加长杆的顶端由所述内管的顶端伸出并位于所述外管的顶端的下方；所述摆动杆的底端由所述外管的底端伸出至所述外管外。

在其中一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的物体检测装置，所述外管的顶端设有隔板，所述隔板的顶端设有保护盒，所述电磁铁和所述电子模块设置在所述保护盒内，且所述电磁铁的底端与所述隔板连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的物体检测装置的正视结构示意图；

图2是本申请实施例提供的物体检测装置的侧视结构示意图；

图3是图1中A处的放大示意图；

图4是图1中B处的放大示意图；

图5是图2中C处的放大示意图；

图6是图2中D处的放大示意图。

附图标记说明

10-保护管；

11-连接环；

12-连接耳；

13-转动轴；

14-固定环；

15-硅胶密封片；

16-内管；

17-外管；

20-电磁铁；

30-摆动机构；

31-加长杆；

311-拨杆；

32-摆动杆；

321-立板；

322-横轴；

323-连接杆；

324-连接套；

325-钢丝绳；

326-检测板；

33-永磁铁；

40-隔板；

50-保护盒。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1是本申请实施例提供的物体检测装置的正视结构示意图；图2是本申请实施例提供的物体检测装置的侧视结构示意图；图3是图1中A处的放大示意图；图4是图1中B处的放大示意图；图5是图2中C处的放大示意图；图6是图2中D处的放大示意图。

参见图1-图6所示，本申请实施例提供一种物体检测装置，包括保护管10、电磁铁20、摆杆机构和电子模块，摆杆机构设置在保护管10内，电磁铁20设置在保护管10的顶端，且电磁铁20与电子模块电连接，其中：

摆杆机构包括加长杆31和摆动杆32，加长杆31位于摆动杆32的上方。加长杆31和摆动杆可转动地设置在保护管10内，且加长杆31和摆动杆32可在同一竖直面上转动。加长杆31的顶端设有永磁铁33，永磁铁33邻近电磁铁20的底部，加长杆31的底端与摆动杆32的顶端搭接，摆动杆32由保护管10的底端伸出至保护管10外。

相较于申请为201811332855.9的中国发明专利，本申请实施例提供的物体检测装置，其摆杆机构包括了加长杆31和摆动杆32两部分，两者之间相互搭接，彼此的转动相互影响，从而将伸出至保护管10外的摆动杆32底端与永磁铁33之间的距离延长，防止检测容器内的高温传递给永磁铁33，避免因高温而导致永磁铁33磁性消失或发生变化，从而不会造成检测失效以及检测装置损坏，使得高温环境下对于物料的检测得以实现。

具体地，电子模块向电磁铁20提供周期性的脉冲电流，使电磁铁20产生脉冲电磁场，从而周期性地驱动永磁铁33运动，以此带动加长杆31转动。由于加长杆31的底端与摆动杆32的顶端搭接，摆动杆32由保护管10的底端伸出至保护管10外，故加长杆31在转动时，会带动摆动杆32转动，从而使保护管10的底端在保护管10外摆动。加长杆31转动时，加长杆31顶端的永磁铁33引起穿过电磁铁20中的磁通产生变化进而引发电磁感应产生对应加长杆31转动的电压信号，且加长杆31转动与摆动杆32的转动相互影响，故此感应电压信号的极性、振幅、宽度、相位、频率等参数都与摆动杆32的摆动的方向、速度、幅度、频率等相对应。

可以理解的是，摆动杆32在气体、液体、固体三类介质中所受到的阻尼明显不同，在气体介质中受到的阻尼最小可以忽略，感应出的电压信号最强，在液体介质中受到的阻尼居中，相对于气体介质中摆杆摆动要偏于缓慢，有些迟滞，因此其感应出的电压信号的相位有些滞后，幅度、频率、持续时间等都有所减小，在固体中受到的阻尼最大以致于不能摆动而没有感应出电压信号。因此，电子模块能够通过接收并判断电压信号的强弱来判断出固体介质或液体介质的有无，并输出作指示、报警、自动控制等用。

具体地，电子模块包括电源电路、脉冲产生电路、脉冲驱动电路、信号放大电路、信号处理电路、信号延时输出电路，脉冲产生电路与脉冲驱动电路相连，脉冲驱动电路与电磁铁20上的线圈相连，线圈与信号放大电路相连，信号放大电路与信号处理电路相连接，信号处理电路与信号延时输出电路相连，电源电路与上述各电路都相连，信号延时输出电路与电源电路相连。电磁铁20具有驱动功能和信号采集功能，在无物料阻挡的情况下，永磁体位于电磁铁20的下方。通电后，脉冲产生电路产生脉冲信号并输送到脉冲驱动电路后控制在电磁铁20的线圈中流过周期性的脉冲电流，使电磁铁20产生脉冲电磁场。加长杆31转动时，永磁铁33引起电磁铁20产生的电压信号经过信号放大电路放大并输入到信号处理电路，信号处理电路将根据摆动杆32在气体、液体、固体三类介质中摆动而被电磁铁20所感应出的电压信号的振幅或相位等的明显不同就可判断出固体介质或液体介质的有无，并将此物体位置位信号输入到信号延时输出电路经过若干时间延时后作指示、报警、自动控制等用。

参见图3-图6所示，保护管10内设有两个连接环11，其中一个连接环11靠近保护管10的顶端，另一个连接环11靠近保护管10的底端。加长杆31穿过并可转动连接位于上方的连接环11，摆动杆32穿过并可转动连接位于下方的连接环11。

进一步地，连接环11的顶端设有两个连接耳12，两个连接耳12对称分布于连接环11的相对两侧，两个连接耳12之间穿设有转动轴13。加长杆31的靠近顶端的杆体连接位于上方的连接环11上的转动轴13，摆动杆32的靠近底端的杆体连接位于下方的连接环11上的转动轴13。使得加长杆31可通过位于上方的连接环11上的转动轴13在两个连接耳12之间自由转动，使得摆动杆32可通过位于下方的连接环11上的转动轴13在两个连接耳12之间自由转动。

另外，加长杆31的底端具有两个对称设置在加长杆31两侧的拨杆311，两个拨杆311之间具有间隙，摆动杆32的顶端位于两个拨杆311的间隙内。摆动杆32包括两块立板321，立板321的底端连接位于下方的连接环11上的转动轴13，两块立板321之间连接有横轴322，横轴322位于两个拨杆311的间隙内。摆动杆32转动时，横轴322是做圆周运动，即横向竖向都存在位移，如此将横轴322设于两个拨杆311之间，使横轴322与两个拨杆311并不连接，给予横轴322竖向的活动位移的空间，但加长杆31或摆动杆32转动时，又能通过横轴322和拨杆311彼此影响对方的转动，从而起到即能实现传动，又不至于相互阻碍彼此运动的效果。

为了避免物料进入到保护管10内，本申请实施例中，保护管10内还设固定环14和硅胶密封片15，固定环14设置在位于下方的连接环11的底部，硅胶密封片15设置在固定环14与位于下方的连接环11之间，摆动杆32穿过硅胶密封片15，这样通过固定环14与连接环11之间的固定，将硅胶密封片15夹持于固定环14与连接环11之间。另外，硅胶密封片15是紧密环绕贴合在摆动杆32的外壁上，由于硅胶密封片15质地柔软富有弹性的，故也不会阻碍到摆动杆32的转动，而且硅胶密封片15能随摆动杆32的摆动而变形，使胶密封片几乎能始终环绕贴合在摆动杆32的外壁。

参见图3-图6所示，为了便于加工以及增强结构强度，本申请实施例中，保护管10包括内管16和外管17，内管16套设在外管17内，两个连接环11焊接在内管16的内管16壁上，加长杆31的顶端由内管16的顶端伸出并位于外管17的顶端的下方。摆动杆32的底端由外管17的底端伸出至外管17外。这样在制造时，可将连接环11焊接在内管16的上下两端，再将外管17套在内管16的外侧，并将内管16焊接在外管17的内壁上。而如果保护管10只是单一的一根管，则需要将连接环11焊接在保护管10的内部更深处，操作起来就非常不便。

除了高温环境外，一些物料还会处于高压环境下。为了能适应高压环境下物料的检测，在外管17的顶端设有隔板40，隔板40的顶端设有保护盒50，电磁铁20和电子模块设置在保护盒50内，且电磁铁20的底端与隔板40连接。一般而言，为了方便取材，隔板40可以采用法兰，通过法兰来封闭物料检测装置的插入口，并将物料检测装置固定在待检测的料仓上。法兰以下的保护管10伸入到料仓内，电磁铁20和电子模块位于法兰外，从而保证料仓内高压环境的同时，也能实现对物料的检测。

参见图4和图6所示，本申请实施例中，摆动杆32包括连接杆323和外伸部，连接杆323的顶端连接位于下方的连接环11上的转动轴13，连接杆323的底端设有外伸部。外伸部包括连接套324和钢丝绳325，连接杆323的底端螺纹与连接套324的顶端相连，钢丝绳325连接在连接套324的底端。钢丝绳325具有一定的刚性和强度，能避免因物料的撞击而损坏变形，延长使用寿命。在实际使用时，连接杆323的底端可设外螺纹，连接套324的顶部可设内螺纹，连接杆323和连接套324通过螺纹连接，以便于将钢丝绳325连接在连接杆323上。

另外，在钢丝绳325的底端设有检测板326，检测板326相对两个侧面正对摆动杆32转动的方向，检测板326能够增大与物料的接触面积，实现更加灵敏的检测物料。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。例如，能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种物体检测装置，其特征在于，包括保护管、电磁铁、摆杆机构和电子模块，所述摆杆机构设置在所述保护管内，所述电磁铁设置在所述保护管的顶端，且所述电磁铁与所述电子模块电连接；

所述摆杆机构包括加长杆和摆动杆，所述加长杆位于所述摆动杆的上方；所述加长杆和所述摆动杆可转动地设置在所述保护管内，且所述加长杆和所述摆动杆可在同一竖直面上转动；

所述加长杆的顶端设有永磁铁，所述永磁铁邻近所述电磁铁的底部，所述加长杆的底端与所述摆动杆的顶端搭接，所述摆动杆由所述保护管的底端伸出至所述保护管外。

2.根据权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于，所述保护管内设有两个连接环，其中一个所述连接环靠近所述保护管的顶端，另一个所述连接环靠近所述保护管的底端；

所述加长杆穿过并可转动连接位于上方的所述连接环，所述摆动杆穿过并可转动连接位于下方的所述连接环。

3.根据权利要求2所述的物体检测装置，其特征在于，所述连接环的顶端设有两个连接耳，两个所述连接耳对称分布于所述连接环的相对两侧，两个所述连接耳之间穿设有转动轴；

所述加长杆的靠近顶端的杆体连接位于上方的所述连接环上的所述转动轴；所述摆动杆的靠近底端的杆体连接位于下方的所述连接环上的所述转动轴。

4.根据权利要求3所述的物体检测装置，其特征在于，所述加长杆的底端具有两个对称设置在所述加长杆两侧的拨杆，两个所述拨杆之间具有间隙，所述摆动杆的顶端位于两个所述拨杆的间隙内。

5.根据权利要求4所述的物体检测装置，其特征在于，所述摆动杆包括两块立板，所述立板的底端连接位于下方的所述连接环上的所述转动轴，两块所述立板之间连接有横轴，所述横轴位于两个所述拨杆的间隙内。

6.根据权利要求5所述的物体检测装置，其特征在于，所述摆动杆包括连接杆和外伸部，所述连接杆的顶端连接位于下方的所述连接环上的所述转动轴，所述连接杆的底端设有所述外伸部；

所述外伸部包括连接套和钢丝绳，所述连接杆的底端螺纹连接所述连接套的顶端，所述钢丝绳连接在所述连接套的底端。

7.根据权利要求6所述的物体检测装置，其特征在于，所述钢丝绳的底端设有检测板，所述检测板相对两个侧面正对所述摆动杆转动的方向。

8.根据权利要求2-7任一项所述的物体检测装置，其特征在于，所述保护管内设固定环和硅胶密封片，所述固定环设置在位于下方的所述连接环的底部，所述硅胶密封片设置在所述固定环与位于下方的所述连接环之间，所述摆动杆穿过所述硅胶密封片。

9.根据权利要求8所述的物体检测装置，其特征在于，所述保护管包括内管和外管，所述内管套设在所述外管内，两个所述连接环焊接在所述内管的内管壁上，所述加长杆的顶端由所述内管的顶端伸出并位于所述外管的顶端的下方；所述摆动杆的底端由所述外管的底端伸出至所述外管外。

10.根据权利要求9所述的物体检测装置，其特征在于，所述外管的顶端设有隔板，所述隔板的顶端设有保护盒，所述电磁铁和所述电子模块设置在所述保护盒内，且所述电磁铁的底端与所述隔板连接。