音叉式料位开关
技术领域
本实用新型涉及介质监控仪表领域，尤其涉及一种音叉式料位开关。
背景技术
在物位仪表技术领域中，音叉式物位计主要应用在物料料仓的料位及液位控制或上、下限位报警。音叉式料位开关是利用物料对音叉振动的阻尼作用及压电效应的原理进行设计的，其传感部分由音叉构成，以固定的振动频率和振幅振动，当音叉受到物料阻尼作用时，音叉震动被削弱，由检测电路检测出这一变化，传送给驱动电路，发出开关信号，来达到控制物位的目的。
传统的音叉式料位开关叉体较长，因壳体内腔容积小，一般为腔内完全灌胶形式，导热性差、成本高，而且使用寿命短。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种音叉式料位开关，其利用塑胶件固定方式来取代传统的腔内完全灌胶形式，从而解决了导热性差、成本高，使用寿命短的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种音叉式料位开关，所述音叉式料位开关包括壳体、上盖、振动器、电路模块以及塑胶件；所述上盖连接于所述壳体的上端，所述振动器连接于所述壳体的下端，所述塑胶件具有适配于所述壳体和所述电路模块的形状，并且所述塑胶件具有用于固定所述电路模块的结构，从而所述电路模块通过所述塑胶件固定于所述壳体中。
进一步地，所述塑胶件呈半椭圆状，在半椭圆状的内壁的上下部各设有卡口，以用于固定所述电路模块。
进一步地，所述上盖包括上端面和下端部分，在所述上盖的上端面上设有防水接头、按键、指示灯，所述防水接头带有螺纹、并与外部电气连接，在所述上盖的下端部分设有两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封垫和密封圈，从而所述上盖通过所述密封圈和所述密封垫实现与所述壳体的过盈配合与密封。
进一步地，所述振动器包括叉体、压电晶体和连接体，所述压电晶体位于所述叉体内部，并且所述压电晶体与所述电路模块电气连接，所述叉体与所述连接体连接，所述连接体通过过盈配合连接至所述壳体。
进一步地，所述叉体采用一体成型设计并包括两个相同的支叉，所述支叉的上部为扁平的条状体，所述支叉的下端部为多边形片状体结构。
进一步地，所述连接体为双径圆柱体，在双径圆柱体的上部设有两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封圈和密封垫，在双径圆柱体的中部设有大径圆柱体，在大径圆柱体的侧面设有2个对称的拧扳手卡槽，在双径圆柱体的下部设有螺纹，在所述螺纹和大径圆柱体中间设有一个凹槽，所述凹槽内设有垫圈，所述连接体与所述叉体焊接连接。
进一步地，所述连接体能够与法兰、镶件或者适配器连接，以满足不同的安装工况。
进一步地，所述电路模块包括信号处理电路、MCU控制单元、输出电路、显示电路、工作参数设置电路以及电源，所述信号处理电路与所述MCU控制单元、所述振动器和所述电源连接，所述MCU控制单元与所述显示电路、所述工作参数设置电路和所述输出电路连接。
进一步地，所述工作参数设置电路包括用于实现所述MCU控制单元的学习功能和设定输出方式的按键，所述输出电路的输出方式为NPN、PNP或继电器输出，所述显示电路包括用于电源指示、学习状态指示和输出状态指示的2个指示灯。
进一步地，所述音叉式料位开关还包括散热鳍片，所述散热鳍片连接在所述电路模块与所述壳体之间，以将所述电路模块产生的热量传导至所述壳体以通过所述壳体进一步传导至所述壳体的外部，所述壳体的内壁具有能够固定所述散热鳍片的卡槽。
附图说明
图1是根据本实用新型的音叉式料位开关的结构示意图；
图2是根据本实用新型的音叉式料位开关的电路模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
本实用新型的技术方案提供了一种音叉式料位开关，所述音叉式料位开关包括壳体、上盖、振动器、电路模块以及塑胶件；所述上盖连接于所述壳体的上端，所述振动器连接于所述壳体的下端，所述塑胶件具有适配于所述壳体和所述电路模块的形状，并且所述塑胶件具有用于固定所述电路模块的结构，从而所述电路模块通过所述塑胶件固定于所述壳体中。
进一步地，所述塑胶件呈半椭圆状，在半椭圆状的内壁的上下部各设有卡口，以用于固定所述电路模块。
进一步地，所述上盖包括上端面和下端部分，在所述上盖的上端面上设有防水接头、按键、指示灯，所述防水接头带有螺纹、并与外部电气连接，在所述上盖的下端部分设有两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封垫和密封圈，从而所述上盖通过所述密封圈和所述密封垫实现与所述壳体的过盈配合与密封。
进一步地，所述振动器包括叉体、压电晶体和连接体，所述压电晶体位于所述叉体内部，并且所述压电晶体与所述电路模块电气连接，所述叉体与所述连接体连接，所述连接体通过过盈配合连接至所述壳体。
进一步地，所述叉体采用一体成型设计并包括两个相同的支叉，所述支叉的上部为扁平的条状体，所述支叉的下端部为多边形片状体结构。
进一步地，所述连接体为双径圆柱体，在双径圆柱体的上部设有两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封圈和密封垫，在双径圆柱体的中部设有大径圆柱体，在大径圆柱体的侧面设有2个对称的拧扳手卡槽，在双径圆柱体的下部设有螺纹，在所述螺纹和大径圆柱体中间设有一个凹槽，所述凹槽内设有垫圈，所述连接体与所述叉体焊接连接。
进一步地，所述连接体能够与法兰、镶件或者适配器连接，以满足不同的安装工况。
进一步地，所述电路模块包括信号处理电路、MCU控制单元、输出电路、显示电路、工作参数设置电路以及电源，所述信号处理电路与所述MCU控制单元、所述振动器和所述电源连接，所述MCU控制单元与所述显示电路、所述工作参数设置电路和所述输出电路连接。
进一步地，所述工作参数设置电路包括用于实现所述MCU控制单元的学习功能和设定输出方式的按键，所述输出电路的输出方式为NPN、PNP或继电器输出，所述显示电路包括用于电源指示、学习状态指示和输出状态指示的2个指示灯。
进一步地，所述音叉式料位开关还包括散热鳍片，所述散热鳍片连接在所述电路模块与所述壳体之间，以将所述电路模块产生的热量传导至所述壳体以通过所述壳体进一步传导至所述壳体的外部，所述壳体的内壁具有能够固定所述散热鳍片的卡槽。
可替代地，所述上盖包括上端面和下端部分，所述上盖的下端部分为双径圆柱体，所述双径圆柱体的上部为设置有螺纹的大径圆柱体，所述双径圆柱体的下部为小径圆柱体，所述壳体的内部具有与所述上盖的所述双径圆柱体匹配的结构，并且所述小径圆柱体上设置有上下两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封垫和密封圈，从而在所述上盖通过螺纹与所述壳体连接时，通过所述密封圈和所述密封垫实现与所述壳体的过盈配合与密封。
具体地，参见图1，音叉式料位开关包括壳体2、振动器3、电路模块4和塑胶件5。振动器3连接于壳体2的下端，塑胶件5设置于壳体2的内部，并且塑胶件5具有用于固定电路模块4的固定结构(例如，卡口或卡槽等)，从而电路模块4可以通过塑胶件5固定于所述壳体中。
关于塑胶件5，其具体形状可以取决于电路模块4和壳体2的形状以能够适配电路模块4和壳体2，如图1中所示的，塑胶件5可以呈半椭圆状，并且在半椭圆状的内壁上可以设置有用于固定电路模块4的卡口或卡槽等。
塑胶件5可以直接适配于壳体2中，当然，为了防止塑胶件5晃动，也可以对塑胶件5进行进一步地固定，例如可以在壳体2的内壁和塑胶件5的外壁上进一步设置固定结构，例如卡扣或卡槽。更进一步地，为了方便安装，还可以设置定位导向槽等。
根据上述实施例，由于通过塑胶件5来固定电路模块，从而代替了传统的腔内灌胶安装方式，因此能够改善壳体2内的导热性、降低制造成本而且提高使用寿命，而且能够起到抗振、屏蔽、抗干扰的作用。
关于壳体2，其可以具有一体式的上端部，但更优选地，为了方便安装电路模块并设置相关的指示灯、操作按钮等，可以如图1所示地，在壳体2的上端可以进一步连接上盖1。在这种情形下，上盖1、振动器3和壳体2的内部形成容纳所述电路部分及塑胶件的空腔。上盖1的上端面设有防水接头11、按键12、指示灯13(例如可以选用LED指示灯或其他类型的指示灯)等，防水接头11带有螺纹、并与外部电气连接。
在具体实施例中，上盖1优选地采用过盈配合结构与壳体2连接。如图1所示，上盖1的下端部分可以设有两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封垫14和密封圈15，从而上盖1通过密封圈15和密封垫14实现与壳体2的过盈配合与密封。
在优选实施例中，为了方便安装和拆卸上盖1，上盖1的下端部分可以具有双径圆柱体的结构，该双径圆柱体的上部(即，邻近上盖1的上端面的部分)为大径圆柱体，双径圆柱体的下部为小径圆柱体。大径圆柱体上设置有螺纹，小径圆柱体上设有上下两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封垫和密封圈。壳体2的上端部具有与上盖1的双径圆柱体匹配的结构，从而上盖1通过大径圆柱体的螺纹连接至壳体2的上端部，并且通过设置在小径圆柱体上的卡槽内的密封圈和密封垫实现过盈配合与密封。
在进一步的实施例中，为了能够将电路模块4产生的热量更有效地传递到壳体2的外部，可以在电路模块4与壳体2之间设置散热鳍片，从而通过散热鳍片将电路模块产生的热量传递到壳体2，并通过壳体2进一步传递到壳体2的外部。
具体地，散热鳍片可以贴附于电路模块4的发热部分，壳体2的内壁具有适配于散热鳍片的卡槽，从而通过该卡槽不仅实现散热鳍片与壳体2的接触，而且可以通过该卡槽实现对散热鳍片和电路模块4的进一步固定。
关于振动器3，其包括叉体31、压电晶体32和连接体33，压电晶体32位于叉体31内部，并且压电晶体32与电路模块4电气连接，叉体31与连接体33连接，连接体33通过过盈配合连接至壳体2。
参见图1，连接体33可以为双径圆柱体，连接体33的中部为大径圆柱体，连接体33的上部和下部为小径圆柱体，在上部小径圆柱体上设有两圈卡槽，上下两圈卡槽内依次设置有密封圈331和密封垫332，以实现连接体33与壳体2的过盈配合与密封，在大径圆柱体上设有两个对称的拧扳手卡槽333。
在进一步的实施例中，连接体33的下部小径圆柱体上设有螺纹，在螺纹和大径圆柱体之间设有一个凹槽，在所述凹槽内设有垫圈，从而连接体33可以与法兰、镶件等配件连接，满足一般的安装需要；也可以与适配器连接，满足卫生行业领域的安装需要。所述适配器可以是焊接适配器或卡盘适配器，也可以是其他形式的适配器。连接体33与叉体31焊接连接。
进一步地，叉体31可以采用一体成型设计，叉体31包括两个相同的支叉，所述支叉的上部为扁平的条状体，所述支叉的下端部为多边形片状体结构。由于叉体31采用一体成型，无需焊接，从而减少了焊接对振动的影响。
在本实用新型的实施例中，参见图2，所述电路模块包括信号处理电路110、MCU控制单元111、输出电路112、显示电路114、工作参数设置电路113以及电源115，信号处理电路110与MCU控制单元111、振动器3、电源115连接，所述MCU控制单元111与所述显示电路114、工作参数设置电路113、输出电路112连接。
所述工作参数设置电路113包括用于实现MCU控制单元111的学习功能和设定输出方式的按键，所述输出电路112的输出方式为NPN、PNP或继电器输出；MCU控制单元111的学习功能，可以实现粉末、固体颗粒、液体等多种介质测量；MCU控制单元111的设定输出方式功能，可以设定NPN、PNP、继电器多种输出方式，以满足不同的控制方式。所述显示电路114包括用于电源指示、学习状态指示和输出状态指示的2个指示灯(例如可以选用LED指示灯或其他类型的指示灯)。
综上所述，本实用新型提供一种音叉式料位开关，叉体采用一体成型设计，可靠性高，可以测量粉末、固体颗粒、液体等多种介质，所述连接体既可以与法兰、镶件等配件连接，也可以与多种形式的适配器连接，能满足一般性行业和卫生行业等多领域使用。而且壳体与振动器、上盖都以过盈配合相连接，外部结构完全密封，内部电路部分也设有组装固定结构，具有防护等级高、使用寿命长等优点。另外，采用的设计方案的软件部分，包含震动信息的采集、输出阀值调整、不同输出模式控制以满足具体应用需求，使得料位开关适用于料位波动较大的场合，有效的避免开关误动作。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
