导波雷达传感器的探头结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种导波雷达传感器技术领域，特别涉及一种导波雷达传感器的探头结构。


背景技术：

2.工业自动化领域中通常在罐体的顶端安装导波雷达物位计用于连续物位的测量，导波雷达物位计将电磁波沿导波杆发射出去，当遇到被测介质后，电磁波的部分能量被反射回来，通过计算电磁波发射和返回的时间差即可得到物料到仪表基准面的距离，再根据罐体高度等相关参数即可计算出物料高度。
3.导波雷达物位计的传感器属于同轴传输结构，传感器的中心探杆（即内导体）和外屏蔽套（即外导体）之间由介质填充，以满足电磁波传输的特征阻抗要求。现有的传感器填充介质一般采用聚四氟乙烯、聚醚醚酮或陶瓷材料，填充介质与中心探杆和外屏蔽套之间设置密封圈进行密封，通常采用氟橡胶、三元乙丙橡胶、全氟橡胶、石墨等材料的密封圈。但是，在长期使用过程中，这种密封方式中的密封圈容易出现密封失效的问题，在测量含有氨的强挥发性介质时，就很容易造成氨泄漏，给工业现场人员、环境、设备带来严重的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种导波雷达传感器的探头结构，其绝缘性好、密封性可靠，适用于对强挥发性介质进行物位测量。
5.本实用新型的技术方案是：一种导波雷达传感器的探头结构，包括中心探杆、屏蔽套，所述中心探杆位于屏蔽套中心且探测端外伸，所述屏蔽套与中心探杆之间设置绝缘密封层，该绝缘密封层为硼硅酸盐玻璃，所述屏蔽套、绝缘密封层和中心探杆通过烧结固定形成一体结构，所述中心探杆的尾端轴心设有一插接孔，所述屏蔽套上设有用于连接固定的外螺纹。
6.所述绝缘密封层在中心探杆的尾端设有一让位孔，所述中心探杆的插接孔与让位孔位于同一轴心线上。
7.所述绝缘密封层由硼硅酸盐玻璃段和聚醚醚酮段两部分构成，其中，聚醚醚酮段设于中心探杆的尾段与屏蔽套之间，所述硼硅酸盐玻璃段设于中心探杆的前段与屏蔽套之间。
8.所述硼硅酸盐玻璃段的轴向长度为19mm~21mm。
9.所述聚醚醚酮段的直径大于硼硅酸盐玻璃段的直径。
10.所述屏蔽套呈阶梯状，该阶梯状屏蔽套的小径段上设置外螺纹。
11.所述屏蔽套和中心探杆均为不锈钢材质。
12.采用上述技术方案：屏蔽套、绝缘密封层和中心探杆通过烧结固定形成一体结构，且绝缘密封层采用硼硅酸盐玻璃，即本探头不需要通过密封圈进行密封，这种一体结构在
保证绝缘性的同时，能极大地提高探头的密封性能，从而使本探头能适用于含有氨等强挥发性的介质中进行物位测量，防止发生强挥发性介质泄露到空气中的情况，保证工人、环境、设备的安全。而且，由于硼硅酸盐玻璃具有超高的化学稳定性、优异的机械强度，以及出色的耐热性能，使得烧结而成的探头能适用于各种不同的介质中，提高探头的适用范围，以及能延长探头的使用寿命。
13.下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
15.参见图1，一种导波雷达传感器的探头结构，包括中心探杆1、屏蔽套2，所述中心探杆1和屏蔽套2均采用不锈钢材质。所述中心探杆1位于屏蔽套2中心且探测端外伸，用于发送以及接收电磁波。所述屏蔽套2与中心探杆1之间设置绝缘密封层，该绝缘密封层为硼硅酸盐玻璃，所述屏蔽套2、绝缘密封层和中心探杆1通过烧结固定形成一体结构，这种烧结成一体的固定方式在保证连接可靠性的同时，还能极大地提高探头的密封性，由于中心探杆1、绝缘密封层和屏蔽套2之间不需要密封圈进行密封，因此能避免密封圈年久老火而带来的密封失效的问题，而且，绝缘密封层采用的硼硅酸盐玻璃具有超高的化学稳定性、优异的机械强度，以及出色的耐热性能，能保证探头的绝缘性，以及保证探头的测量稳定性。在烧结前，需要在中心探杆1和屏蔽套2的烧结面做氧化处理，形成氧化层以增强玻璃与不锈钢的浸润，保证烧结固定的可靠性，从而保证探头的质量，并且在纯氮气的环境中进行烧结。所述中心探杆1的尾端轴心设有一插接孔3，该插接孔3用于供导波雷达传感器的电路部分的插针插入，所述绝缘密封层在中心探杆1的尾端设有一让位孔4，对插针的装配进行让位，所述中心探杆1的插接孔3与让位孔4位于同一轴心线上，装配时，插针与插接孔3之间通过弹性机构连接固定，使探头与电路部分形成连接固定。所述屏蔽套2上设有用于连接固定的外螺纹，所述屏蔽套2呈阶梯状，该阶梯状外屏蔽套2的小径段上设置外螺纹，屏蔽套2通过外螺纹与外部的零部件进行装配，便于拆装，更便于对探头的维修、更换。
16.当制作工艺不能在中心探杆1与屏蔽套2之间完全用硼硅酸盐玻璃进行绝缘密封时，可以只设置一段硼硅酸盐玻璃实现绝缘密封，即绝缘密封层由硼硅酸盐玻璃段5和聚醚醚酮段6两部分构成，聚醚醚酮具有良好的机械和温度性能。其中，聚醚醚酮段6设于中心探杆1的尾段与屏蔽套2之间，所述硼硅酸盐玻璃段5设于中心探杆1的前段与屏蔽套2之间，所述聚醚醚酮段6的直径大于硼硅酸盐玻璃段5的直径，将硼硅酸盐玻璃段5设置在绝缘密封层的下部，保证探头的密封性，而聚醚醚酮段6设于绝缘密封层的上部，既能弥补制作工艺上的不足，也能有良好的绝缘性和密封性，本实施例中硼硅酸盐玻璃段5的轴向长度为19mm~21mm，将硼硅酸盐玻璃段5设置在这个长度范围内，可以保证探头的绝缘密封性效果最佳。
17.本探头中屏蔽套2、绝缘密封层和中心探杆1通过烧结固定形成一体结构，且绝缘密封层由硼硅酸盐玻璃段5、聚醚醚酮段6两部分构成，使本探头不需要通过密封圈进行密封，这种一体结构能极大地提高探头的绝缘密封性能，从而使本探头能适用于含有氨等强挥发性的介质中进行物位测量，防止发生强挥发性介质泄露到空气中的情况，保证工人、环
境、设备的安全。而且，由于硼硅酸盐玻璃具有超高的化学稳定性、优异的机械强度，以及出色的耐热性能，使得烧结而成的探头能适用于各种不同的介质中，提高探头的适用范围，以及能延长探头的使用寿命。


技术特征：
1.一种导波雷达传感器的探头结构，包括中心探杆（1）、屏蔽套（2），所述中心探杆（1）位于屏蔽套（2）中心且探测端外伸，其特征在于：所述屏蔽套（2）与中心探杆（1）之间设置绝缘密封层，该绝缘密封层为硼硅酸盐玻璃，所述屏蔽套（2）、绝缘密封层和中心探杆（1）通过烧结固定形成一体结构，所述中心探杆（1）的尾端轴心设有一插接孔（3），所述屏蔽套（2）上设有用于连接固定的外螺纹。2.根据权利要求1所述的导波雷达传感器的探头结构，其特征在于：所述绝缘密封层在中心探杆（1）的尾端设有一让位孔（4），所述中心探杆（1）的插接孔（3）与让位孔（4）位于同一轴心线上。3.根据权利要求1所述的导波雷达传感器的探头结构，其特征在于：所述绝缘密封层由硼硅酸盐玻璃段（5）和聚醚醚酮段（6）两部分构成，其中，聚醚醚酮段（6）设于中心探杆（1）的尾段与屏蔽套（2）之间，所述硼硅酸盐玻璃段（5）设于中心探杆（1）的前段与屏蔽套（2）之间。4.根据权利要求3所述的导波雷达传感器的探头结构，其特征在于：所述硼硅酸盐玻璃段（5）的轴向长度为19mm~21mm。5.根据权利要求3所述的导波雷达传感器的探头结构，其特征在于：所述聚醚醚酮段（6）的直径大于硼硅酸盐玻璃段（5）的直径。6.根据权利要求1所述的导波雷达传感器的探头结构，其特征在于：所述屏蔽套（2）呈阶梯状，该阶梯状屏蔽套（2）的小径段上设置外螺纹。7.根据权利要求1所述的导波雷达传感器的探头结构，其特征在于：所述屏蔽套（2）和中心探杆（1）均为不锈钢材质。

技术总结
本实用新型涉及一种导波雷达传感器的探头结构，包括中心探杆、屏蔽套，所述中心探杆位于屏蔽套中心且探测端外伸，所述屏蔽套与中心探杆之间设置绝缘密封层，该绝缘密封层为硼硅酸盐玻璃，所述屏蔽套、绝缘密封层和中心探杆通过烧结固定形成一体结构，所述中心探杆的尾端轴心设有一插接孔，所述屏蔽套上设有用于连接固定的外螺纹。其绝缘性好、密封性可靠，适用于对强挥发性介质进行物位测量。于对强挥发性介质进行物位测量。于对强挥发性介质进行物位测量。


技术研发人员：陈俊 胡慧峰
受保护的技术使用者：重庆川仪自动化股份有限公司
技术研发日：2020.11.30
技术公布日：2021/9/14