[实用新型]一种超声波物位传感器

说明书

本实用新型提供一种超声波物位传感器，包括壳体及一个收发合一的超声波振子，所述超声波振子安装于所述壳体内部的固定支座，所述固定支座外壁与所述壳体内壁之间有间隔，所述固定支座前端与所述壳体相连接；所述超声波振子安装于所述固定支座上部，所述固定支座下部为中空结构。采用本实用新型的技术方案解决了现有的超声波物位传感器存在检测盲区，有效测量范围不能满足需要的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及物位测量领域，具体而言，尤其涉及一种超声波物位传感器。

背景技术

超声波物位传感器用于物位测量，即用于测量各种容器内的液体液位或固体料位，或者用于距离的测量。

现有的超声波物位传感器结构如图1所示，由壳体1和安装于壳体内的超声波振子2构成，振子通过匹配层3与壳体粘接，壳体后部有安装螺纹4。超声波振子2为收发合一的单个超声波换能器，可以是超声波换能器或者是由前后电极及超声波换能器构成的夹心式换能器。超声波振子在电子单元的高压脉冲的驱动下向外发出超声波，超声波在传播的过程中被物体反射回来，再次被超声波振子接收到并转换为电脉冲，由电子单元检测出来，根据从超声波发射到被反射回来的时间，就可以确定超声波的传播距离，根据这一原理可以用来测量距离，判断物体的位置。

现有的超声波物位传感器由于是单一的超声波振子，超声波传感器在主动发射超声波时不能同时分辨反射回波，同时振子在主动发射完超声波后还存在一定时间长度的余振，当余振较强时也无法分辨反射回波，因此在从传感器前端向外开始的一段距离之内无法检测物位，这段距离为盲区。同时，当超声波振子发射超声波时，其壳体也产生振动，越靠近振子位置振幅越强，如果传感器的安装位置靠近超声波振子，会造成壳体的共振而造成盲区加大，因此现有的超声波传感器的安装螺纹通常要后置，远离振子位置。由于盲区的存在，同时因为现有的超声波传感器通常是通过后部的螺纹4来进行安装的，当用于测量容器内的液体液位或固体料位时，传感器前面部分要深入被测容器法兰口中，这实际上相当于又进一步增加了探头的盲区，使得物位计的有效测量范围减小，容器内的料位或液位升得较高时无法检测到，这在很多情况下是不允许的，不能满足物位测量的需要；如某量程6米的超声波物位传感器，其标称盲区为25cm，但加上其螺纹至传感器前端面的长度6cm，其实际的测量盲区为31cm。

实用新型内容

根据上述提出现有的超声波物位传感器存在检测盲区，有效测量范围不能满足需要的技术问题，而提供一种超声波物位传感器，能够大幅降低盲区值，提高测量的有效范围，进一步满足物位测量的需要。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种超声波物位传感器，包括壳体及一个收发合一的超声波振子，所述超声波振子安装于所述壳体内部的固定支座，所述固定支座外壁与所述壳体内壁之间有间隔，所述固定支座前端与所述壳体相连接；所述超声波振子安装于所述固定支座上部，所述固定支座下部为中空结构。

进一步地，所述固定支座与所述壳体之间的间隔填充有阻尼材料。

进一步地，所述固定支座下部为柱状结构或喇叭状结构。

进一步地，所述壳体外侧设置用于安装所述传感器的安装结构。

进一步地，所述安装结构设置于所述壳体外侧前端，所述超声波振子在所述壳体内的安装位置相对于所述安装结构的安装位置靠后。

进一步地，所述超声波振子与所述固定支座之间粘接有匹配层。

进一步地，所述超声波振子侧面设置有金属屏蔽层。

进一步地，所述超声波振子的侧面或后部粘附有阻尼材料。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：