本實(shí)用新型涉及傳感器領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種超聲波濃度探測器及帶超聲波濃度探測功能的液位傳感器。

背景技術(shù)：

超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波無污染、無噪聲，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何不良影響，在不同濃度的液體中傳播的聲速不同，因此可以利用超聲波實(shí)現(xiàn)對(duì)液體濃度的在線檢測。

目前，超聲波已經(jīng)廣泛應(yīng)用于對(duì)各種液體的濃度探測中，然而，現(xiàn)有技術(shù)中的超聲波濃度探測容易受到外界的干擾，如：氣泡和其他雜質(zhì)的干擾、流速的變化等因素都會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，有必要對(duì)目前的超聲波濃度探測裝置進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種超聲波濃度探測器及帶超聲波濃度探測功能的液位傳感器，其能有效解決現(xiàn)有之超聲波濃度探測容易受到外界干擾的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下之技術(shù)方案：

一種超聲波濃度探測器，包括有主體、濃度探測管、超聲波換能片以及溫度傳感器；該主體具有一密閉腔體，該濃度探測管水平設(shè)置，該濃度探測管的一端開口封裝有反射板，該主體封裝濃度探測管的另一端開口，濃度探測管的上下側(cè)面分別開設(shè)有連通濃度探測管內(nèi)部的上通孔和下通孔，上通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度大于下通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度，上通孔和下通孔彼此上下正對(duì)；該超聲波換能片和溫度傳感器均設(shè)置于密閉腔體內(nèi)，該超聲波換能片與發(fā)射板分別位于濃度探測管的兩端并彼此正對(duì)。

作為一種優(yōu)選方案，所述主體具有一端蓋部，該端蓋部封裝濃度探測管的另一端開口，該反射板正對(duì)端蓋部外側(cè)面，該超聲波換能片貼合安裝于端蓋部的內(nèi)側(cè)面上。

作為一種優(yōu)選方案，所述溫度傳感器貼合安裝于主體的內(nèi)壁，所述主體上延伸出有出線口，該出線口連通密閉腔體。

作為一種優(yōu)選方案，所述上通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度為60°-120°，下通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度為15°-40°。

作為一種優(yōu)選方案，所述濃度探測管為圓形管狀結(jié)構(gòu)。

一種帶超聲波濃度探測功能的液位傳感器；包括有液位傳感器本體以及前述超聲波濃度探測器，該液位傳感器本體具有底殼和出線管，該超聲波濃度探測器水平固定于底殼上，超聲波濃度探測器的超聲波換能片和溫度傳感器均與出線管內(nèi)的導(dǎo)線導(dǎo)通連接。

一種帶超聲波濃度探測功能的液位傳感器；包括有底殼、出線管、液位探測管、濃度探測管、第一超聲波換能片以及溫度傳感器；該出線管和液位探測管均豎向設(shè)置于底殼上，出線管內(nèi)設(shè)置有連接外部電路板的導(dǎo)線；該濃度探測管水平設(shè)置于底殼上，該濃度探測管的一端封裝有反射板，濃度探測管的另一端具有第一端蓋，該第一端蓋安裝于底殼上，該反射板正對(duì)第一端蓋的內(nèi)側(cè)，該第一超聲波換能片貼合安裝于第一端蓋的外側(cè)面上并位于底殼內(nèi)，溫度傳感器安裝于底殼內(nèi)，且溫度傳感器、第一超聲波換能片均與導(dǎo)線電連接，以及，濃度探測管的上下側(cè)面分別開設(shè)有連通濃度探測管內(nèi)部的第一上通孔和第一下通孔，第一上通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度大于第一下通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度，第一上通孔和第一下通孔彼此上下正對(duì)。

作為一種優(yōu)選方案，所述第一上通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度為60°-120°，第一下通孔相對(duì)濃度探測管軸中心敞開的角度為15°-40°。

作為一種優(yōu)選方案，所述液位探測管的底端具有第二端蓋，該第二端蓋安裝于底殼上，該液位探測管的上下兩端外側(cè)面分別設(shè)置有連通液位探測管內(nèi)部的第二上通孔和第二下通孔，液位探測管內(nèi)部設(shè)置有浮桶，浮桶的底端面具有反射面，反射面正對(duì)第二端蓋的內(nèi)側(cè)面，第二端蓋的外側(cè)面貼合安裝有第二超聲波換能片，第二超聲波換能片位于底殼內(nèi)并與導(dǎo)線電連接。

作為一種優(yōu)選方案，所述第二下通孔為兩個(gè)，兩第二下通孔位于液位探測管底端，兩第二下通孔關(guān)于出線管中心對(duì)稱，且兩第二下通孔關(guān)于液位探測管中心呈120°排列，以及，兩第二下通孔朝向出線管的一側(cè)。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知：

一、通過將反射板和超聲波換能片分別設(shè)置于濃度探測管的兩端，配合在濃度探測管的上下側(cè)面分別開設(shè)有連通濃度探測管內(nèi)部的上通孔和下通孔，以形成對(duì)流，能有效降低氣泡的進(jìn)入及快速地排出氣泡和雜質(zhì)，有效屏蔽外界運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生擾動(dòng)對(duì)性能的影響，從而提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二、通過將超聲波濃度探測器集成于液位傳感器上，使得液位傳感器實(shí)現(xiàn)了集濃度探測、液位探測和溫度探測一體，功能多樣，為使用帶來便利。

三、通過進(jìn)一步設(shè)置有第二超聲波換能片和溫度感應(yīng)器，配合利用第二超聲波換能片和浮桶底部的反射面，可對(duì)液體進(jìn)行超聲波液位探測，第一上通孔和第一下通孔關(guān)于底殼和出線管中心對(duì)稱，第一上通孔和第一下通孔關(guān)于液位探測管中心呈120°排列避免開口方向正對(duì)流場，以及第一上通孔和第一下通孔朝向出線管的一側(cè)由出線管幫助縮減了流速，提升了系統(tǒng)量測的準(zhǔn)確度。

為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型之第一較佳實(shí)施例中液位傳感器的局部立體圖；

圖2是本實(shí)用新型之第一較佳實(shí)施例中超聲波濃度探測器的截面圖；

圖3是本實(shí)用新型之第二較佳實(shí)施例的截面圖；

圖4是本實(shí)用新型之第二較佳實(shí)施例的另一截面圖。

附圖標(biāo)識(shí)說明：

100、超聲波濃度探測器 10、主體

11、端蓋部 12、出線口

101、密閉腔體 20、濃度探測管

201、上通孔 202、下通孔

30、超聲波換能片 40、反射板

50、引出線 60、溫度傳感器

70、液位傳感器本體 71、底殼

72、出線管

10′、底殼 11′、主體

111′、上臺(tái)階面 112′、下臺(tái)階面

12′、底板 20′、出線管

30′、液位探測管 31′、第二端蓋

301′、第二上通孔 302′、第二下通孔

40′、濃度探測管 41′、第一端蓋

401′、第一上通孔 402′、第一下通孔

50′、第一超聲波換能片 61′、導(dǎo)線

62′、反射板 63′、浮桶

64′、第二超聲波換能片 65′、溫度感應(yīng)器

70′、定位組件。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，其顯示出了本實(shí)用新型一種超聲波濃度探測器100的具體結(jié)構(gòu)，包括有主體10、濃度探測管20、超聲波換能片30以及溫度傳感器60。

該主體10具有一密閉腔體101，主體10具有一端蓋部11，在本實(shí)施例中，該主體10呈六方體結(jié)構(gòu)。

該濃度探測管20水平設(shè)置，該濃度探測管20的一端開口封裝有反射板40，前述端蓋部11封裝濃度探測管20的另一端開口，該反射板40正對(duì)端蓋部11外側(cè)面，濃度探測管20的上下側(cè)面分別開設(shè)有連通濃度探測管20內(nèi)部的上通孔201和下通孔202，上通孔201相對(duì)濃度探測管20軸中心敞開的角度大于下通孔202相對(duì)濃度探測管20軸中心敞開的角度，上通孔201和下通孔202彼此上下正對(duì)；在本實(shí)施例中，所述濃度探測管20為圓形管狀結(jié)構(gòu)，所述上通孔201相對(duì)濃度探測管20軸中心敞開的角度為65°-120°，下通孔202相對(duì)濃度探測管20軸中心敞開的角度為15°-40°。最佳值為：該上通孔201相對(duì)濃度探測管20軸中心敞開的角度為75°-85°，下通孔202相對(duì)濃度探測管20軸中心敞開的角度為15°-25°，以更好地減緩液體對(duì)流的影響探測的穩(wěn)定性。

該超聲波換能片30和溫度傳感器60均設(shè)置于密閉腔體101內(nèi)，該超聲波換能片30與發(fā)射板40分別位于濃度探測管20的兩端并彼此正對(duì)，在本實(shí)施例中，該超聲波換能片30貼合安裝于端蓋部11的內(nèi)側(cè)面上。在本實(shí)施例中，所述溫度傳感器60貼合安裝于主體10的內(nèi)壁，所述主體10上延伸出有出線口12，該出線口12連通密閉腔體101，出線口12中設(shè)置有引出線50，引出線50連接超聲波換能片30和溫度傳感器60。如圖2所示，出線口12與濃度探測管20同軸設(shè)置，當(dāng)然，出線口12與濃度探測管20的軸向亦可彼此垂直，不以為限。

使用時(shí)，超聲波換能片30和溫度傳感器60通過引出線50與外部電路接通，該主體10和濃度探測管20等均沉入尿素溶液中，尿素溶液透過上通孔201和下通孔202進(jìn)入濃度探測管20內(nèi)。

當(dāng)需要對(duì)尿素溶液進(jìn)行濃度探測時(shí)，該超聲波換能片30發(fā)出信號(hào)到濃度探測管20內(nèi)，信號(hào)在反射板40的作用下反射，反射信號(hào)由超聲波換能片30接收，并通過PCB板60傳送給外部電路板進(jìn)行分析處理而獲取得到尿素溶液的濃度，超聲波測量液體濃度的原理為現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)超聲波測量尿素溶液的濃度的原理不做詳細(xì)敘述。以及，尿素溶液的溫度傳遞到主體10上，該溫度感應(yīng)器70感測主體10上的溫度，從而獲取得到尿素溶液的溫度。

如圖1所示，其顯示出了本實(shí)用新型一種應(yīng)用前述超聲波濃度探測器100的液位傳感器的具體結(jié)構(gòu)，包括有液位傳感器本體70，液位傳感器本體70可用于探測液體的液位高度，液位傳感器本體70的形狀結(jié)構(gòu)不限，其原理為現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)液位傳感器本體70探測液位的原理不作詳細(xì)敘述，該液位傳感器本體70具有底殼71和出線管72，該超聲波濃度探測器100水平固定于底殼71上，超聲波濃度探測器100的超聲波換能片30與出線管72內(nèi)的導(dǎo)線（圖中未示）導(dǎo)通連接。通過將超聲波濃度探測器100集成在液位傳感器中，使得本液位傳感器具有液位探測、溫度探測和濃度探測功能于一起，給使用帶來更多的方便。

請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4所示，其顯示出了本實(shí)用新型之第二較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，包括有底殼10′、出線管20′、液位探測管30′、濃度探測管40′以及第一超聲波換能片50′。

該出線管20′和液位探測管30′均豎向設(shè)置于底殼10′上，出線管20′內(nèi)設(shè)置有連接外部電路板的導(dǎo)線61′；在本實(shí)施例中，所述底殼10′包括有主體11′和底板12′，該主體11′的頂部具有上臺(tái)階面111′和下臺(tái)階面112′，該出線管20′的下端安裝于上臺(tái)階面111′上，該液位探測管30′的下端安裝于下臺(tái)階面112′上，該底板12′封蓋住主體11′的底部開口。

該濃度探測管40′水平設(shè)置于底殼10′上，該濃度探測管40′的一端封裝有反射板62′，濃度探測管40′的另一端具有第一端蓋41′，該第一端蓋41′安裝于底殼10′上，該反射板62′正對(duì)第一端蓋41′的內(nèi)側(cè)，該第一超聲波換能片50′貼合安裝于第一端蓋41′的外側(cè)面上并位于底殼10′內(nèi)，且第一超聲波換能片50′與導(dǎo)線61′電連接，以及，濃度探測管40′的上下側(cè)面分別開設(shè)有連通濃度探測管40′內(nèi)部的第一上通孔401′和第一下通孔402′，第一上通孔401′相對(duì)濃度探測管40′軸中心敞開的角度大于第一下通孔402′相對(duì)濃度探測管40′軸中心敞開的角度，且第一上通孔401′和第一下通孔402′彼此上下正對(duì)。

在本實(shí)施例中，該濃度探測管40′安裝于主體11′的側(cè)面上，所述濃度探測管40′為圓形管狀結(jié)構(gòu)。所述第一上通孔401′相對(duì)濃度探測管40′軸中心敞開的角度為60°-120°，第一下通孔402′相對(duì)濃度探測管40′軸中心敞開的角度為15°-40°。最佳值為：該第一上通孔401相對(duì)濃度探測管40′軸中心敞開的角度為75°-85°，第一下通孔402′相對(duì)濃度探測管40′軸中心敞開的角度為15°-25°，以更好地減緩液體對(duì)流的影響探測的穩(wěn)定性。

以及，所述液位探測管30′的底端具有第二端蓋31′，該第二端蓋31′安裝于底殼10′上，該液位探測管30′的上下兩端外側(cè)面分別設(shè)置有連通液位探測管30′內(nèi)部的第二上通孔301′和第二下通孔302′，液位探測管30′內(nèi)部設(shè)置有浮桶63′，浮桶63′的底端面具有反射面631′，反射面631′正對(duì)第二端蓋31′的內(nèi)側(cè)面，第二端蓋31′的外側(cè)面貼合安裝有第二超聲波換能片64′，第二超聲波換能片64′位于底殼10′內(nèi)并與導(dǎo)線61′電連接。在本實(shí)施例中，所述第二下通孔302′的寬度為3mm，高度為15mm，并且，所述第二下通孔302′為兩個(gè)，兩第二下通孔302′位于液位探測管40′的底端，兩第二下通孔302′出線管20′中心對(duì)稱，且兩第二下通孔302′關(guān)于液位探測管40′中心呈120°排列，以及，兩第二下通孔302′朝向出線管20′的一側(cè)，以更好地減緩液體對(duì)流的影響探測的穩(wěn)定性。

另外，所述底殼10′內(nèi)設(shè)置有溫度感應(yīng)器65′，溫度感應(yīng)器65′與導(dǎo)線61′電連接，溫度感應(yīng)器65′用于對(duì)液體溫度進(jìn)行探測。

此外，出線管20′上下兩端和液位探測管30′的上下兩端之間均設(shè)置有定位組件70′，以使得產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。

使用時(shí)，該底殼10′、出線管20′、液位探測管30′和濃度探測管40′等均沉入尿素溶液中，尿素溶液透過第二下通孔302′進(jìn)入液位探測管30′內(nèi)，使得浮桶63′浮起，同時(shí)尿素溶液也透過第一上通孔401′和第一下通孔402′進(jìn)入濃度探測管40′內(nèi)。

當(dāng)需要對(duì)尿素溶液進(jìn)行濃度探測時(shí)，該第一超聲波換能片50′發(fā)出信號(hào)到濃度探測管40′內(nèi)，信號(hào)在反射板62′的作用下反射，反射信號(hào)由第一超聲波換能片50′接收，并通過導(dǎo)線61′傳送給外部電路板進(jìn)行分析處理而獲取得到尿素溶液的濃度，超聲波測量液體濃度的原理為現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)超聲波測量尿素溶液的濃度的原理不做詳細(xì)敘述。

當(dāng)需要對(duì)尿素溶液進(jìn)行液位探測時(shí)，該第二超聲波換能片64′發(fā)出信號(hào)到液位探測管30′內(nèi)，信號(hào)在浮桶63′的反射面631′的作用下反射，反射信號(hào)由第二超聲波換能片64′接收，并通過導(dǎo)線61′傳送給外部電路板進(jìn)行分析處理而獲取得到尿素溶液的液位，超聲波測量液體液位的原理為現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)超聲波測量尿素溶液的液位的原理不做詳細(xì)敘述。

以及，尿素溶液的溫度傳遞到底殼10′上，該溫度感應(yīng)器65′感測底殼10′上的溫度，從而獲取得到尿素溶液的溫度。

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于：首先，通過將反射板和超聲波換能片分別設(shè)置于濃度探測管的兩端，配合在濃度探測管的上下側(cè)面分別開設(shè)有連通濃度探測管內(nèi)部的上通孔和下通孔，以形成對(duì)流，能有效降低氣泡的進(jìn)入及快速地排出氣泡和雜質(zhì)，有效屏蔽外界運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生擾動(dòng)對(duì)性能的影響，從而提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，通過將超聲波濃度探測器集成于液位傳感器上，使得液位傳感器實(shí)現(xiàn)了集濃度探測、液位探測和溫度探測一體，功能多樣，為使用帶來便利。再者，通過進(jìn)一步設(shè)置有第二超聲波換能片和溫度感應(yīng)器，配合利用第二超聲波換能片和浮桶底部的反射面，可對(duì)液體進(jìn)行超聲波液位探測，第一上通孔和第一下通孔關(guān)于底殼和出線管中心對(duì)稱，第一上通孔和第一下通孔關(guān)于液位探測管中心呈120°排列避免開口方向正對(duì)流場，以及第一上通孔和第一下通孔朝向出線管的一側(cè)由出線管幫助縮減了流速，提升了系統(tǒng)量測的準(zhǔn)確度。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。