一种超声波式液位传感装置的制作方法

1.本发明涉及一种超声波式液位传感装置。


背景技术：

2.目前非接触式液位传感器在各类船舶舱室中广泛应用，其中超声波式液位传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线定向船舶等特点。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，从而达到测量液面的目的。
3.但是超声波式液位传感器的安装要求极高，才能使其达到最好的工作性能。而且其应用于比较窄小的舱柜时，有两个因素对传感器的实际工作会产生非常大的影响，使其无法准确得到测量结果。第一由于测量舱柜窄小，从注入管出来的液体流到传感器的下方，这时传感器产生的超声波打到还未到达液面的液体上产生回波，影响超声波的发送范围；第二由于舱柜的底面面积小，舱柜中的液位上升较快且液面晃动很剧烈，使液位传感器无法准确读数。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中超声波式液位传感器应用于比较窄小的舱柜时，无法准确读数的缺陷，提供一种超声波式液位传感装置。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.一种超声波式液位传感装置包括：舱柜，所述舱柜开设第一通孔和第二通孔，所述第二通孔位于所述舱柜的顶端；注水管，所述注水管用于流通液体，所述注水管连接于所述舱柜，并与所述第一通孔相连通；超声波式液位传感部，所述超声波式液位传感部固定于所述舱柜的外部，所述超声波式液位传感部通过所述第二通孔与所述舱柜连通；稳流部，所述稳流部位于所述舱柜内部，所述稳流部为第一中空结构，所述稳流部的上端位于所述超声波式液位传感部的正下方，所述稳流部的上端与所述舱柜的上端设有第一间隙，所述稳流部与所述舱柜的下端设有第二间隙。
7.在本方案中，采用上述结构形式，由于稳流部中的液体波动小于舱柜中液面波动，因此可以提高测量数据的可靠性。再者，稳流部结构简单，并与舱柜可拆卸连接，具有安装方便的特点。
8.较佳地，所述稳流部包括第一稳流部、第二稳流部和第一法兰，所述第一稳流部的一端与所述舱柜的上端间设有所述第一间隙，所述第一稳流部的另一端与所述第二稳流部的一端通过所述第一法兰固定连接，所述第二稳流部的另一端与所述舱柜的下端间设有所述第二间隙。
9.在本方案中，采用上述结构形式，方便稳流部的安装。
10.较佳地，所述超声波式液位传感装置还包括固定部，所述固定部位于所述舱柜的
内部，所述固定部的一端与所述舱柜的侧壁连接，所述固定部开设有u型凹槽，所述u型凹槽卡接于所述稳流部的侧壁。
11.较佳地，所述固定部的数量为两个，一个所述固定部卡接于所述第一稳流部的侧壁，另一个所述固定部卡接于所述第二稳流部的侧壁，两个所述固定部对称设置于所述第一法兰的两侧。
12.在本方案中，采用上述结构形式，可以将稳流部更稳定地固定在舱柜内，提高连接的稳定性。
13.较佳地，所述固定部包括稳流支架，所述稳流支架的端面呈u型，所述稳流部位于所述稳流支架开口内，所述稳流支架卡接于所述稳流部的侧壁。
14.较佳地，所述固定部还包括固定件，所述稳流支架包括两个突出端，两个所述突出端分别贴合于所述稳流部的侧壁，所述稳流部卡接于两个所述突出端之间，两个所述突出端分别与所述固定件的表面固定连接，所述固定件与所述舱柜的侧壁固定连接。
15.较佳地，所述固定部还包括垫片，所述垫片的一端与所述固定件固定连接，所述垫片的另一端贴合于所述稳流部的侧壁，所述垫片位于所述固定件与所述稳流部之间，用于为所述稳流部提供缓冲。
16.在本方案中，采用上述结构形式，减少了震荡与冲击对稳流部的伤害。
17.较佳地，所述第一通孔位于所述舱柜的侧壁，所述第一通孔与所述稳流部侧壁的位置对应，或者，所述第一通孔位于所述舱柜的上端。
18.在本方案中，采用上述结构形式，可以使注水管流出的液体在没有到达液面之前对超声波式液位传感部发出的超声波不产生影响。
19.较佳地，所述超声波式液位传感部包括超声波式液位传感器和连接件，所述连接件为第二中空结构，所述连接件的一端与所述超声波式液位传感器的输出端可拆卸连接，所述连接件的另一端与所述第二通孔的边缘固定连接，所述超声波式液位传感器的输出端通过所述连接件与所述第二通孔连通。
20.在本方案中，采用上述结构形式，解决了超声波式液位传感器测量距离盲区的问题，提高测量的精确度。
21.较佳地，所述超声波式液位传感部还包括紧固件，所述连接件的一端设有第二法兰，所述超声波式液位传感器的输出端设有第三法兰，所述第二法兰与所述第三法兰通过紧固件固定连接。
22.较佳地，所述超声波式液位传感装置还包括泄放管，所述舱柜的下端开设第三通孔，所述泄放管的一端与所述舱柜的下端连接，所述泄放管通过所述第三通孔与所述舱柜相连通。
23.较佳地，所述超声波式液位传感装置还包括阀门，所述阀门与所述泄放管固定连接，所述阀门用于控制所述泄放管的通断。
24.本发明的积极进步效果在于：
25.稳流部为超声波式液位传感部提供一个稳定的测量液面，保证测量数据的可靠性。稳流部结构简单，并与舱柜可拆卸连接，具有安装方便的特点。
附图说明
26.图1为本发明实施例的超声波式液位传感装置的示意图；
27.图2为本发明实施例的固定部的示意图。
28.附图标记说明：
29.舱柜1
30.第一通孔11
31.注水管2
32.超声波式液位传感部3
33.连接件31
34.超声波式液位传感器32
35.稳流部4
36.第一稳流部41
37.第二稳流部42
38.第一法兰43
39.固定部5
40.稳流支架51
41.固定件52
42.垫片53
具体实施方式
43.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
44.本发明实施例提供了一种超声波式液位传感装置，解决了由于液体存放空间窄小导致读数不准确的问题。如图1至图2所示，超声波式液位传感装置包括了舱柜1、注水管2、超声波式液位传感部3和稳流部4。液体存放的窄小空间为舱柜1的内部空间，并且在舱柜1上开设了第一通孔11和位于顶端的第二通孔。注水管2用于流通液体，它与舱柜1连接并通过第一通孔11与舱柜1连通。注水管2中的液体进入舱柜1后，舱柜1中的液面上升，液面高度可以通过超声波式液位传感部3测量得到。超声波式液位传感部3固定在舱柜1的外部，并通过舱柜1顶端开设的第二通孔与舱柜1连通。在舱柜1的内部可拆卸连接了稳流部4，并让稳流部4的上端位于超声波式液位传感部3的正下方。由于稳流部4为第一中空结构，并且它的上下端分别与舱柜1的上下端设有第一间隙和第二间隙，使得液体通过第二间隙流入稳流部4内，并可以通过第一间隙使稳流部4内的压力与舱柜1内部的压力保持一致。稳流部4内液面高度与舱柜1中液面高度一致，超声波式液位传感器32通过测量稳流部4内液面的高度进而得到舱柜1中液面的高度。由于稳流部4中的液体波动小于舱柜1中液面波动，因此可以提高测量数据的可靠性。
45.作为一种较佳地实施方式，第一通孔11位于舱柜1的侧壁，为了使注水管2流出的液体在没有到达液面之前对超声波式液位传感部3发出的超声波不产生影响，第一通孔11的位置需要与稳流部4侧壁对应。
46.在其他实施例中，第一通孔11也可以位于舱柜1的上端。
47.作为一种较佳地实施方式，稳流部4是通过位于舱柜1内的固定部5与舱柜1连接的。固定部5开设了u型凹槽，u型凹槽与稳流部4的侧壁卡接，并且固定部5与舱柜1的侧壁固定连接。由于舱柜1窄小，为了方便稳流部4的安装，将稳流部4分为第一稳流部41和第二稳流部42，并且第一稳流部41和第二稳流部42通过第一法兰43连接。第一稳流部41的上端与舱柜1的上端设有第一间隙，第二稳流部42的下端与舱柜1的下端设有第二间隙。
48.作为一种较佳地实施方式，为了将稳流部4更稳定地固定在舱柜1内，固定部5数量为两个。一个固定部5与第一稳流部41的侧壁卡接，另一个固定部5与第二稳流部42的侧壁卡接。第一稳流部41和第二稳流部42相对于第一法兰43是对称设置的。
49.作为一种较佳地实施方式，固定部5包括了稳流支架51和固定件52。固定支架的端面呈u型，也就是固定支架包括了两个突出端。稳流部4位于稳流支架51的开口内。两个突出端分别贴合于稳流部4的侧壁，并且稳流部4卡接于两个突出端之间。两个突出端分别与固定件52的表面固定连接，并且固定件52与舱柜1的侧壁固定连接。
50.作为一种较佳地实施方式，为了减少震荡与冲击对稳流部4的伤害，并为稳流部4提供缓冲，在固定件52与稳流部4之间固定连接垫片53。垫片53的材质为聚四氟乙烯，并且垫片53的一端与固定件52固定连接，垫片53的另一端与稳流部4的侧壁贴合。
51.作为一种较佳地实施方式，超声波式液位传感部3包括超声波式液位传感器32，在用超声波式液位传感器32探测液面时，如果液面距离超声波式液位传感器32很近，超声波式液位传感器32中换能器的余震还没结束，是没办法检测到液面的回波。为了解决上述测量距离盲区的问题，提高测量的精确度，在超声波式液位传感器32的输出端与舱柜1的上端之间设置连接件31。连接件31为第二中空结构，并且连接件31的上端与超声波式液位传感器32的输出端可拆卸连接，连接件31的下端与第二通孔的边缘固定连接，并且超声波式液位传感器32的输出端通过连接件31与第二通孔连通。连接件31的上端与超声波式液位传感器32输出端的可拆卸连接是位于超声波式液位传感器32输出端的第三法兰与连接件31上端的第二法兰通过紧固件的固定连接实现。
52.在具体使用时，连接件31的长度为300mm。连接件31的长度为图1中连接件31从上端到下端的距离。
53.作为一种较佳地实施方式，为了将舱柜1中的液体释放掉，超声波式液位传感装置还包括泄放管。泄放管与舱柜1的下端连接，并通过第三通孔与舱柜1相连通。阀门固定连接于泄放管，用于控制泄放管的通断。
54.在具体实施时，注水管2中的液体通过第一通孔11流入舱柜1中，超声波式液位传感器32可以通过位于舱柜1顶端的第二通孔与舱柜1连通，并测量舱柜1中液面的高度。但是由于舱柜1窄小，液面晃动使得超声波式液位传感器32的测量精度下降，并且从注水管2流出的液体在到达液面之前可能会影响超声波的传播，降低其测量的准确性。为了解决上述的问题，在舱柜1内部放置稳流部4，并使稳流部4的上端位于超声波式液位传感器32的正下方。稳流部4卡接于u型固定支架，并且第一稳流部41和第二稳流部42均是通过u型固定支架和固定件52实现与舱柜1侧壁的可拆卸连接。稳流部4为第一中空结构，并位于超声波式液位传感器32的正下方。稳流部4的上下端面与舱柜1的上下端面间分别设置第一间隙和第二间隙。液体可以通过第二间隙进入稳流部4内，并且第一间隙使稳流部4内部与舱柜1内部的压力一致。稳流部4内液体的高度与舱柜1中液体高度一致，并且稳流部4中液体的波动小于
舱柜1中液体的波动，因此可以通过测量稳流部4中液体的高度来得到舱柜1液体的高度。为了避免超声波式液位传感器32测量的距离盲区，在超声波式液位传感器32的输出端与舱柜1上端之间设置连接件31，并且连接件31为第二中空结构。连接件31的上端可拆卸地与超声波式液位传感器32的输出端连接，连接件31的下端通过第二通孔与舱柜1连通。舱柜1中的液体通过位于舱柜1下端的泄放管释放，泄放管与舱柜1的下端连接，并通过位于舱柜1下端的第三通孔与舱柜1连通。泄放管上安装了阀门，阀门用于控制泄放管的通断。
55.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。