M413115 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種雷達波物液位感測器，尤指一種具 有理想密封效果的雷達波物液位感測器。 【先前技術】 按雷達波物液位感測器主要是在工業用、化工用、食 • 品用及農糧用儲料槽中作物液位感測之用，主要是由收發 電路與天線組合而成之感測裝置，其電氣構造是收納在一 射頻與感測電路接線盒内，但雷達波物液位感測器所在處 句屬同’皿、间壓、粉塵、露水環繞或極具酸驗之惡劣環境 ，為避免射頻與感測電路接線盒内部之收發電路受外在周 遭環境干擾，而影響其電器特性、量測精確度及感測電路 壽命等，必須具有理想的密封效果，如若不然，將會對收 、發電路及感測元件造成不當之影響，除了造成感測器未能 •、有效接收到待測物的反射訊號外，更會受外在因子的訊號 干擾及影響，進而無法獲得最佳的訊號品質。 【新型内容】 因此本創作主要目的在提供一種模組化結構設計的雷 達波物液位感測器，並在結構設計中加強密封效果。前述 模.-且化的結構设计，可以將導波管腔體與信號發射錐，天 線透鏡天線做到阻抗的最佳化匹配，並形成導波管&胃 與外界環境的阻隔密封，有效確保外在粉塵及露水等物質 3 M413115 無法進入導波管腔體，造成雷達裝置性能的惡化。 為達成前述目的採取的主要技術手段係令前述雷達波 物液位感測器的密封結構包括： 一射頻與感測電路接線盒，係呈中空狀，供容置一射 頻電路’與至少一感測電路，該射頻與感測電路接線盒具 有一上開口及一底部，該上開口處形成有一上接合部，該 上接合部上套設有一第一密封結構；其底部設有一導波管 腔體憩室； 一上盒蓋’係呈中空狀’具有一下開口及一頂部，其 下開口處形成有一下接合部，供與射頻與感測電路接線盒 上開口處的上接合部相對結合；再者，上盒蓋的頂部形成 有一透空的開窗’又上盒蓋内在開窗内側設有一透明板， 並以一固定環予以固定，該透明板周邊與上盒蓋頂部内壁 間設有一第二密封結構； 一雷達安裝固定結構，其相對結合於射頻與感測電路 接線盒底部的導波管腔體憩室上；該雷達安裝固定結構中 央形成有一孔眼，該孔眼的孔緣處設有一第三密封結構； 一天線，該天線一端連結一導波管腔體，該導波管腔 體係結合於雷達安裝固定結構的孔眼内，且導波管腔趙外 壁係與孔眼孔緣處的第三密封結構緊密接觸； 由上述可知，本創作的雷達波物液位感測器由多個元 件模組組成，組成間具接合部位，每一接合部位均提供密 封設計，使該接合部位呈現確實的密封狀態，藉此可使内 部感測電路與外界完全隔離，從而可適用在環境條件嚴峻 的物液位感測環境中，並達到不同功能的方便組合。 【實施方式】 關：本創作之基本架構請參閱圖1所示’係包含-導 波管腔體71、一作妹恭& & ”盆… 錐 天線70及-透鏡天線 73,其中導波管腔體71 模態τε、τμ波容易決定：…4,此設計為共振 …h人縮設計時間，有別於-般常 見的填滿介質於導波管内， ^ ^ ^ ^ ^ 為了將電路的高頻訊號有效的 在4中傳輸，信號發射錐72結構需達到阻抗匹配，以便 控制天線場型與指向性。 —奇；本1丨作的第—較佳實施例，首先請參閱圖2、圖3 所不’主要係由-射頻與感測電路接線盒1〇、一上各蓋汕 、-雷達安裝固定結構30及一天線4〇所組成；其；： 該射頻與感測電路接線盒1〇係呈中空狀，其内部可供 容：：感測電路(圖中未示)，該感測電路可進一步連接一顯 示單元，該顯示單元LED、LCM或LCD模組；又請配合參 閲圖4A所示，該射頻與感測電路接線盒具有—上— 及:底部’該上開口處形成有一呈環狀且外徑小於上開口 口徑的上接合_ 11，於本實施例中，該上接合部q上形 成有螺紋，供以螺接方式與上盒蓋2〇結合，又上接合部 1,\上套設有一第一密封結構14，第一密封結構14係由〇 !裒（〇 ring)構成，又射頻與感測電路接線盒^ 〇外壁上分 設：兩出線口 15及一塞頭16;再者，射頻與感測電路接 線里1〇的底部中央向下延伸一外徑内縮的腰部12，該腰 部12係呈中空狀，且與射頻與感測電路接線盒彳〇内部連 通，又腰部12底端設有一中空的導波管腔體憩室13，導 5 M413115 波管腔體憩室13内部仍與腰吨 各 部12及射頻與感測電路接線 疏1 〇内部連通，於本實施例中 .. 中’該導波管腔體憩室13的 底端沿水平方向延伸形成—产也^ 衣狀的結合部130，結合部 130上形成有一個以上的 扪π。孔，供與雷達安裝固定結構 d U結合。 該上盒蓋20係呈中空狀， 昇有一下開口及一頂部，其 下開口處形成有一環狀的下接合部21,該下接合部21内 壁形成有螺紋，供與射頻與感測電路接線盒1〇上開口處的 上接合部η相對螺合，並通過上接合部Μ上套設的第一 密封結構14使下接合部21與上接合部11間接合緊密， 從而確保上蓋20與射頻與感測電路接線盒1Q間的緊密 接合；再者，上盒i 20的頂部形成有一透空的開窗22, 該開窗22圓徑小於上盒蓋2〇頂部面積，又上盒蓋則 部内壁形成-環槽23’環槽23内設有一第二密封結構24 ，第二密封結構24的截面高度大於環槽23深度，故第二 密封結構24端面將露出於環槽23以外；又上盒蓋2〇内 在開窗22内側設有一透明板25 ’並以一固定環26予以固 定，該透明板23圓徑大於前述開窗22及環槽23 ,且透明 板23邊緣表面並與露出環槽23的第二密封結構24端面 接觸，利用固定環26的向上頂掣，可確保透明板23與開 窗22間的密封效果。 請配合參閱圖4B所示，該雷達安裝固定結構3〇係呈 平板狀（通常為平板法蘭），其中央形成有一孔眼31，孔眼 31孔緣形成有一溝槽310，溝槽310内設有一第三密封結 構32，該第二岔封結構32内側環壁並突出於孔眼3 j的孔 W413115 緣以外；於本實施例中，該雷達安裝固定結構3〇周邊形成
有多個的固定孔33，供利用螺絲與導波管腔體憩室彳3結 合部130上的結合孔結合，為使雷達安裝固定結構3〇與導 波管腔體憩室13間緊密結合，雷達安裝固定結構3〇表面 在孔眼31外圍形成有一外環槽34，外環槽34外徑小於導 波腔體憩室1 3結合部130的外徑，該外環槽34内設有 一第四密封結構35,第四密封結構35的端面突出於外環 槽34以外，當雷達安裝固定結構3〇與導波管腔體憩室13 的結合部1 3G結合，第四密封結構35端面將與導波管腔體 憩室13的結合部130底面接觸，以構成緊密的結合狀態。 在本實施例中，該天線40是一喇叭狀天線，該天線 4〇 —端設有一導波管腔體41，導波管腔體41内係以空氣 作為介質，並設有-信號發射錐42，又該導波管腔體41 係結合於雷達安裝固定結構3〇的孔眼31内，且導波管腔 體41外壁係與突出於孔眼31孔緣處的第三密封結構π 緊密接觸’藉以確保導波管腔體41 #雷達安裝固定結構 3〇結合後的密封狀態。冑述天線4〇彳進一步連接一透鏡 天線(圖中未不)以改變波束方向性。又導波管腔體Μ上設 有一側向信號饋入接頭43。 再者，該導波管腔體41 ,亦可具有一圓柱介質導波管（ 圖中未示），以作為阻抗轉換。另導波管腔體41可進-步 具有一介質發射錐體（圖中未开^ ^ . Α Α 禾不）’可使天線輻射場型為球面 波轉換為平面波，且同時这糾^ _ 叶運到阻抗轉換’該介質發射錐體 選自高分子聚合物 '陶瓷及破螭之其中之一者。 又請參閱圖5、圖6所千 所不’係本創作的第二較佳實施 7 M413115 例，主要仍由一射頻與感測電路接線盒1〇、一上盒蓋2〇、 一雷達安裝固定結構50及一天線6〇所組成；其中，射頻 與感測電路接線盒10、上盒蓋20的構造與第一較佳實施 例的構造大致相同，不同處僅在射頻與感測電路接線盒10 底部的導波管腔體想室13,底端未形成結合部，而雷達安裝 固定結構50配合該導波管腔體慈室13，在構造上亦略作調 整’另本實施例中的天線60係—棒狀天線。 如前揭所述，該雷達安裝固定結構5〇中央形成有孔眼 51，孔眼51孔緣形成有一溝槽51〇，溝槽51〇内設有一第 三密封結構52,該第三密封結構52内側環壁並突出於孔 眼51的孔緣以外；又雷達安裝固定結構5〇表面進一步向 上延伸形成-套筒53’該套筒53内徑與導波管腔體憩室 13’的外徑匹配，且形成有匹配的螺紋以相互螺合。 又天線60 —端設有一導波管腔體61，該導波管腔體 61係結合於雷達安裝固定結構5()的孔眼51内且導波管 腔體61外壁係與突出於孔眼51孔緣處的第三密封結構％ 緊密接觸，而確保導波管腔體61和雷達安裝固定結構5〇 結合後的密封狀態。 關於前述第一至第四密封結構，均可由〇型環構成， 該等0型環的材質選自常用的高分子聚合物，包含但不限 於 BR、NBR、FKM、FFKM、PTFE、PU、NR、SBR、 TPE TPO TPU等。又〇型環的斷面形狀除圓形外包 含但不限於星型、方型、V型、空心膠管等其中之一者。 由上述可知，本創作的特徵有二：待徵一為將導波管 腔體與信號發射錐、天線做到阻抗的最佳化匹配並有效隔 M413115 絕防止外在環境侵入；使收發電路及天線能有效接收到待 測物的反射訊號外’卻不會受外在因子的訊號干擾及影響 。特徵二為導波管的腔體為利用空氣介質作為傳導介質， 並具有多重密封結構抵抗腐蝕氣體侵入，此設計利用空氣 的高隔熱性可以有效隔絕製程端（天線端）熱傳遞，使可應用 於高溫與具腐蝕蒸氣環境。例如工業用、化工用、食品用 及農糧用儲物槽及高溫、高壓、粉塵、露水環繞或強酸驗
之待測環境β又本創作一較佳實施例中的導波管腔體為共 ^模態ΤΕ'ΤΜ波容易決^，可縮短設計時間，有別於目 前常見的填滿介質於導波管内。 【圖式簡單說明】 1乐不剿作的基本架構示 岡 圖2係本創作第一較佳實施例的立體圖。 圖3係本創作第—較佳實施例的平面圖。 圖4Α係本創作第一較佳實施例的 請係本創作第一較佳實施例::視圖 圖5係本創作第二較佳實施例的立二。:剖視圓 圖6係本創作帛二龍實關 【主要元件符號說明】 、圓。 1〇射頻與感剩電路接線盒 11上接合部 12腰部 1 3 0結合部 13,13’冑波管腔體憩室 14第一密封結構 9 M413115 15出線口 16 塞頭 20上盒蓋 21 下接合部 22開窗 23 環槽 24第二密封結構 25 透明板 26固定環 30,50雷達安裝固定結構 31,51孔眼 310,510 溝槽 32,52第三密封結構 33固定孔 34 外環槽 35第四密封結構 40,60天線 41,61導波管腔體 42信號發射錐 43 側向信號饋入接頭 53套筒 70天線 71 導波管腔體 72信號發射錐 73 透鏡天線 74空氣
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