专利名称：雷达波物液位传感器的密封结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雷达波物液位传感器，特别涉及一种具有理想密封效果的雷达波物液位传感器。
背景技术：
所谓的雷达波物液位传感器，是在工业用、化工用、食品用及农粮用储料槽中作物液位感测之用，而雷达波物液位传感器主要是由收发电路与天线组合而成之感测装置，其电气构造是收纳在一射频与感测电路接线盒内，但雷达波物液位传感器所在处均属高温、高压、粉尘、露水环绕或极具酸碱之恶劣环境，为避免射频与感测电路接线盒内部之收发电路受外在周遭环境干扰，而影响其电器特性、量测精确度及感测电路寿命等，必须具有理想 的密封效果，如若不然，将会对收发电路及感测组件造成不当之影响，除了造成传感器未能有效接收到待测物的反射讯号外，更会受外在因子的讯号干扰及影响，进而无法获得最佳的讯号质量。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种雷达波物液位传感器的密封结构，其主要目的在提供一种模块的结构设计，使发射信号自信号发射锥，天线、透镜天线，可以结构化的设计，并在结构设计中加强密封效果的工业用雷达波物液位传感器。此模块化的结构设计，可以将导波管腔体与信号发射锥，天线、透镜天线做到阻抗的最佳化匹配，并形成导波管腔体与外界环境的阻隔密封，有效确保外在粉尘及露水等物质无法进入导波管腔体，造成雷达装置性能的恶化。本实用新型应用在工业用雷达物液位量测系统与天线结构，所述天线结构包含导波管腔体、信号发射锥、天线及透镜天线组合而成，导波管内介质为空气，此设计为共振模态TE、TM波容易决定，缩短设计时间，有别于目前常见的填满介质于导波管内，为了将电路的高频讯号有效的在空气中传输，信号发射锥结构需达到阻抗匹配以控制天线场型与指向性。本发明的特征有二，特征一为将导波管腔体与信号发射锥，天线、透镜天线做到阻抗的最佳化匹配并有效隔绝防止外在环境侵入；使收发电路及天线能有效接收到待测物的反射讯号外，却不会受外在因子的讯号干扰及影响。本发明具体特征二为导波管的腔体为利用空气介质作为传导介质，并具有多重密封结构抵抗腐蚀气体侵入，此设计利用空气的高隔热性可以有效隔绝制程端(天线端)热传递，使可应用于高温与具腐蚀蒸气环境。例如工业用、化工用、食品用及农粮用储物槽及高温、高压、粉尘、露水环绕或强酸碱之待测环境。为达成前述目的采取的主要技术手段系令前述雷达波物液位传感器的密封结构包括一射频与感测电路接线盒，系呈中空状，供容置一射频电路，与至少一感测电路，该射频与感测电路接线盒具有一上开口及一底部，该上开口处形成有一上接合部，该上接合部上套设有一第一密封结构；其底部设有一导波管腔体憩室；一上盒盖，系呈中空状，具有一下开口及一顶部，其下开口处形成有一下接合部，供与射频与感测电路接线盒上开口处的上接合部相对结合；再者，上盒盖的顶部形成有一透空的开窗，又上盒盖内在开窗内侧设有一透明板，并以一固定环予以固定，该透明板周边与上盒盖顶部内壁间设有一第二密封结构；一雷达安装固定结构，通常为平版法兰；其相对结合于射频与感测电路接线盒底部的导波管腔体憩室上；该雷达安装固定结构中央形成有一孔眼，该孔眼的孔缘处设有一第三密封结构；一天线，该天线一端连结一导波管腔体，该导波管腔体系结合于雷达安装固定结构的孔眼内，且导波管腔体外壁系与孔眼孔缘处的第三密封结构紧密接触；该天线可进一部连结透敬天线改变波束方向性； 由上述可知，本实用新型的雷达波物液位传感器由多个组件模块组成，组成间具接合部位，每一接合部位均提供密封设计，使该接合部位呈现确实的密封状态，藉此可使内部感测电路与外界完全隔离，从而可适用在环境条件严峻的物液位感测环境中，并达到不同功能的方便组合。
图I为本实用新型第一较佳实施例的立体图；图2为本实用新型第一较佳实施例的平面图；图3A为本实用新型第一较佳实施例的一局部剖视图；图3B为本实用新型第一较佳实施例又一局部剖视图；图4为本实用新型第二较佳实施例的立体图；图5为本实用新型第二较佳实施例的局部剖视图。
具体实施方式
关于本实用新型的第一较佳实施例，首先请参阅图I、图2所示，主要由一射频电路、至少一组感测电路、一导波管腔体、一射频与感测电路接线盒10、一上盒盖20、一雷达安装固定结构30及一天线40所组成；所述射频电路用于发射高频信号；所述感测电路用以接受反射的高频信号；所述导波管腔体，系为共振导波管腔体，激发的电磁场信号可透过此导波管传输；所述感测电路模块可包含一显示单元，所述显示单元为LED、LCM或LCD模块其中之一者；其中该射频与感测电路接线盒10系呈中空状，其内部可供容置一感测电路(图中未示)、射频电路、以及具有容纳导波管腔体的空间，请配合参阅图3A所示，该射频与感测电路接线盒10具有一上开口及一底部，该上开口处形成有一呈环状且外径小于上开口口径的上接合部11，于本实施例中，该上接合部11上形成有螺纹，供以螺接方式与上盒盖20结合，又上接合部11上套设有一第一密封结构14，第一密封结构14系由O型环(O ring)构成；又射频与感测电路接线盒10外壁上分设有两出线口 15及一塞头16 ;再者，射频与感测电路接线盒10的底部中央向下延伸一外径内缩的腰部12，该腰部12系呈中空状，且与射频与感测电路接线盒10内部连通，又腰部12底端设有一中空的导波管腔体憩室13，导波管腔体憩室13内部仍与腰部12及射频与感测电路接线盒10内部连通，于本实施例中，该导波管腔体憩室13的底端沿水平方向延伸形成一环状的结合部130，结合部130上形成有一个以上的结合孔，供与雷达安装固定结构30结合。该上盒盖20系呈中空状，具有一下开口及一顶部，其下开口处形成有一环状的下接合部21，该下接合部21内壁形成有螺纹，供与射频与感测电路接线盒10上开口处的上接合部11相对螺合，并通过上接合部11上套设的第一密封结构14使下接合部21与上接合部11间接合紧密，从而确保上盒盖20与射频与感测电路接线盒10间的紧密接合；再者，上盒盖20的顶部形成有一透空的开窗22，该开窗22圆径小于上盒盖20顶部面积，又上盒盖20顶部内壁形成一环槽23，环槽23内设有一第二密封结构24，第二密封结构24的截面高度大于环槽23深度，故第二密封结构24端面将露出于环槽23以外；又上盒盖20内在开窗22内侧设有一透明板25，并以一固定环26予以固定，该透明板23圆径大于前述开窗22及环槽23，且透明板23边缘表面并与露出环槽23的第二密封结构24端面接触，利用固定环26的向上顶掣，可确保透明板23与开窗22间的密封效果。 请配合参阅图3B所示，该雷达安装固定结构30系呈平板状，其中央形成有一孔眼31，孔眼31孔缘形成有一沟槽310，沟槽310内设有一第三密封结构32，该第三密封结构32内侧环壁并突出于孔眼31的孔缘以外；于本实施例中，该雷达安装固定结构30周边形成有多个的固定孔33，供利用螺丝与导波管腔体憩室13结合部130上的结合孔结合，为使雷达安装固定结构30与导波管腔体憩室13间紧密结合，雷达安装固定结构30表面在孔眼31外围形成有一外环槽34,外环槽34外径小于导波管腔体憩室13结合部130的外径,该外环槽34内设有一第四密封结构35，第四密封结构35的端面突出于外环槽34以外，当雷达安装固定结构30与导波管腔体憩室13的结合部130结合，第四密封结构35端面将与导波管腔体憩室13的结合部130底面接触，以构成紧密的结合状态。在本实施例中，该天线40为一圆锥天线，用以引导幅射电波，并决定天线幅射场型之波束，增加整体天线指向性；其并可以连结一透镜天线，用于固定于该圆锥天线之输出端，用以达到天线幅射窄波束，提升整体天线指向性。，该天线40 —端设有一导波管腔体41，所述导波管腔体为侧向信号馈入接头，并以空气为传导介质，用以将射频电路信号传送到天线发射；其可进一步具有一圆柱介质导波管，做为阻抗转换；导波管腔体具有一介质发射锥体42，可使天线幅射场型为球面波转换为平面波，且同时达到阻抗转换，介质发射锥体结构的锥体选自高分子聚合物、陶瓷及玻璃之其中之一者；又该导波管腔体41系结合于雷达安装固定结构30的孔眼31内，且导波管腔体41外壁系与突出于孔眼31孔缘处的第三密封结构32紧密接触，藉以确保导波管腔体41和雷达安装固定结构30结合后的密封状态。又请参阅图4、图5所示，系本实用新型的第二较佳实施例，主要仍由一射频与感测电路接线盒10、一上盒盖20、一雷达安装固定结构(flange) 50及一天线60所组成；其中，射频与感测电路接线盒10、上盒盖20的构造与第一较佳实施例的构造大致相同，不同处仅在射频与感测电路接线盒10底部的导波管腔体憩室13’底端未形成结合部，而雷达安装固定结构50配合该导波管腔体憩室13’在构造上亦略作调整，另本实施例中的天线60系一棒状天线。[0024]如前揭所述，该雷达安装固定结构50中央形成有孔眼51，孔眼51孔缘形成有一沟槽510，沟槽510内设有一第三密封结构52，该第三密封结构52内侧环壁并突出于孔眼51的孔缘以外；又雷达安装固定结构50表面进一步向上延伸形成一套筒53，该套筒53内径与导波管腔体憩室13’的外径匹配，以紧密地相互套接。又天线60 —端设有一导波管腔体61，该导波管腔体61系结合于雷达安装固定结构50的孔眼51内，且导波管腔体61外壁系与突出于孔眼51孔缘处的第三密封结构52紧密接触，而确保导波管腔体61和雷达安装固定结构50结合后的密封状态。关于前述第一至第四密封结构，均可由O型环构成，该等O型环的材质选自常用的高分子聚合物，可以为丁腈橡胶或氟橡胶，本实施例仅为举例，具体实施时其还可以为全氟醚橡胶等高分子聚合物。又O型环的断面形状除圆形外，还可以为星形，本实施例仅为举例，具体实施时还可以为方形、V形等结构。由上述可知，雷达波物液位传感器的射频与感测电路接线盒内设主要的电气构造(设频电路与感测电路等)，而导波管腔体憩室亦透过雷达安装固定结构结合有天线，因此其内部必须具有良好的密封效果，方能和外界确实地隔离，而本实用新型在各组件的接合部位均提供良好的密封隔离构造，使外界的水气、灰尘均无法进入传感器内，故可适用在高温、高压、粉尘、露水环绕或强酸碱之严峻环境中。本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式
。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
权利要求1.一种雷达波物液位传感器的密封结构，包括 一射频电路，用以发射高频信号； 至少一组感测电路；用以接收反射的高频信号； 一导波管腔体；系为共振导波管腔体，激发的电磁场信号可透过此导波管传输； 一射频与感测电路接线盒；其特征在于，所述射频与感测电路接线盒的呈中空状内部可容纳上述的射频电路，感测电路，并具有容纳导波管腔体的空间；上述该射频与感测电路接线盒具有一上开口及一底部，该上开口处形成有一上接合部，该上接合部上套设有一第一密封结构；其底部设有一导波管腔体憩室； 一上盒盖，系呈中空状，具有一下开口及一顶部，其下开口处形成有一下接合部，供与射频与感测电路接线盒上开口处的上接合部相对结合；再者，上盒盖的顶部形成有一透空的开窗，又上盒盖内在开窗内侧设有一透明板，并以一固定环予以固定，该透明板周边与上盒盖顶部内壁间设有一第二密封结构； 一雷达安装固定结构，系呈平板状，其相对结合于射频与感测电路接线盒底部的导波管腔体憩室上；该雷达安装固定结构中央形成有一孔眼，该孔眼的孔缘处设有一第三密封结构； 一天线，该天线一端设有一导波管腔体，该导波管腔体系结合于雷达安装固定结构的孔眼内，且导波管腔体外壁系与孔眼孔缘处的第三密封结构紧密接触。
2.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，所述导波管腔体为侧向信号馈入接头，并以空气为传导介质，用以将射频电路信号传送到天线发射；其可进一步具有一圆柱介质导波管，做为阻抗转换。
3.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，所述导波管腔体具有一介质发射锥体，可使天线幅射场型为球面波转换为平面波，且同时达到阻抗转换。
4.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，所述天线为一圆锥天线，用以引导幅射电波，并决定天线幅射场型之波束，增加整体天线指向性；其并可以连结一透镜天线，用于固定于该圆锥天线之输出端，用以达到天线幅射窄波束，提升整体天线指向性。
5.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，所述介质发射锥体结构的锥体选自高分子聚合物、陶瓷及玻璃之其中之一者。
6.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该上盒盖顶部的开窗圆径小于上盒盖顶部面积，又上盒盖顶部内壁形成一环槽，环槽内供设置该第二密封结构，第二密封结构的截面高度大于环槽深度，并令端面露出于环槽以外；该透明板系以一固定环予以固定，该透明板圆径大于前述开窗及环槽，且透明板边缘表面并与露出环槽的第二密封结构端面接触。
7.如权利要求6所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该雷达安装固定结构的孔眼孔缘形成有一沟槽，供设置该第三密封结构，该第三密封结构内侧环壁并突出于孔眼的孔缘以外。
8.如权利要求7所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该上盒盖的下接合部内壁形成有螺纹，该射频与感测电路接线盒的上接合部亦形成有螺纹，供与上盒盖的下接合部相对螺合。
9.如权利要求8所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，射频与感测电路接线盒的底部中央向下延伸一外径内缩的腰部，该腰部系呈中空状，且与射频与感测电路接线盒内部连通，又腰部底端设有该导波管腔体憩室。
10.如权利要求6至9中任一项所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该导波管腔体憩室的底端沿水平方向延伸形成一环状的结合部，结合部上形成有一个以上的结合孔； 该雷达安装固定结构周边形成有多个的固定孔，供利用螺丝与导波管腔体憩室结合部上的结合孔结合，又雷达安装固定结构表面在孔眼外围形成有一外环槽，外环槽外径小于导波管腔体憩室结合部的外径，该外环槽内设有一第四密封结构，第四密封结构的端面突出于外环槽以外，供与导波管腔体憩室结合部的底面接触。
11.如权利要求10所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该天线是一喇叭状天线，其一端设有一导波管腔体，导波管腔体内设有一信号发射锥，又该导波管腔体系结合于雷达安装固定结构的孔眼内，且导波管腔体外壁系与突出于孔眼孔缘处的第三密封结构紧密接触。
12.如权利要求10所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该天线是一棒状天线，其一端与一导波管腔体连结，又该导波管腔体系结合于雷达安装固定结构的孔眼内，且导波管腔体外壁系与突出于孔眼孔缘处的第三密封结构紧密接触。
13.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该雷达安装固定结构表面进一步向上延伸形成一套筒，该套筒内径与导波管腔体憩室的外径匹配，以紧密地相互套接。
14.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，该密封结构系由O型环构成，其由高分子聚合物构成。
15.如权利要求14所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，所述O型环的断面形状包含星形、方形、V形其中之一者。
16.如权利要求I所述的一种雷达波物液位传感器的密封结构，其特征在于，上述的感测电路模块；可包含一显示单元，所述显示单元为LED、LCM或IXD模块其中之一者。
专利摘要本实用新型公开了一种雷达波物液位传感器的密封结构，包括一射频与感测电路接线盒、一与射频与感测电路接线盒相对结合的上盒盖、一连接于射频与感测电路接线盒底部的导波管腔体憩室、一与导波管腔体憩室相对结合的雷达安装固定结构及一结合于雷达安装固定结构上的天线；其中，该上盒盖顶部形成有一开窗，又上盒盖内在开窗内侧设有一透明板，并以一固定环予以固定，该透明板与上盒盖间、射频与感测电路接线盒与上盒盖接合处及雷达安装固定结构和天线间分设有一密封结构，藉此使射频与感测电路接线盒内的电气构造与外界完全隔绝，而使雷达波物液位传感器具有理想的密封效果，进而适用于高温、高压、粉尘、露水环绕或强酸碱的恶劣环境中。
文档编号G01F23/284GK202522291SQ20112055459
公开日2012年11月7日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者吴定国 申请人:上海凡宜科技电子有限公司, 桓达科技股份有限公司