振动式料位开关及其振动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及振动式料位开关，尤其是涉及振动式料位开关中的振动装置。
【背景技术】
[0002]在现代化的工农业生产中，经常要对塑胶颗粒，煤粉，谷物，面粉等颗粒或粉末状的固体的储存量进行控制，往往需要检测出它们的物位准确位置。
[0003]振动式料位开关是压电元件与机械共振结构所组成高灵敏度的振动式物位开关。其由控制电路输出电压信号，激励压电元件驱动相匹配的机械元件产生谐振，并传递到检测探头。当被测物料覆盖在振动中的检测探头时，由于物料产生的阻尼作用，使其振动幅度急剧减少，通过检测接收器，将这种机械振动变化的信息转换为电信号，并传递给控制电路，实现对物料位置的测量和控制。
[0004]这一类振动式料位开关多适用于控制和检测料仓或容器中的固体颗粒或粉末状物料，特别适用于易形成挂料、夹料的物质以及流动性较差的物质。
[0005]现有的一种振动式料位开关中采用双管振动结构，在压电陶瓷片的激励下振动，并经一夹紧螺栓传递给膜片，膜片将振动传递到振动外管，在谐振条件下，振动外管和振动内管发生共振；当振动外管受到物料的阻尼时负载变大，与振动内管无法产生谐振，振动停止，压电组件检测到该变化，转换为控制电路输出，作为物料有无的检测。
[0006]但这种现有技术中存在以下两个缺陷:
[0007]1、现有双管振动结构中夹紧螺栓是焊接在膜片上的，这种方式要求垂直安装焊接，其加工难度高，工艺复杂，而且容易出现没有焊透的情况，会影响振动特性，从而影响振动装置的可靠性和寿命。
[0008]2、由于焊接会引起膜片材料的金相组织和结构变化，该金相组织和结构变化会导致材料的机械性能的变化，从而导致振动特性的改变，振动特性的改变会影响振动装置的可靠性，最终导致振动装置的寿命受到影响。
【发明内容】
[0009]本申请提供一种振动式料位开关及其振动装置。
[0010]本申请所提供的振动式料位开关的振动装置，包括:
[0011]压电组件，用于产生和检测振动；
[0012]拉紧杆，所述拉紧杆包括杆状的安装体和径向尺寸大于安装体的过渡体，所述安装体位于过渡体上方，两者为一体式结构，所述压电组件固定套设在所述拉紧杆的安装体上，所述过渡体具有上下贯通的通孔；
[0013]桥接块，所述桥接块具有连接孔，所述桥接块通过连接孔套设在安装体上，且位于压电组件的下方，所述桥接块位于过渡体上方，并通过压紧螺栓压紧定位；
[0014]膜片，所述膜片位于过渡体的下方，且固定套设在过渡体上；
[0015]压紧件，所述压紧件设置在所述通孔内，且所述压紧件与通孔的孔壁具有间隙，所述压紧件的上部与桥接块固定，所述压紧件的下部伸出通孔抵紧膜片；
[0016]振动外管，所述振动外管与膜片固定联接；
[0017]以及振动内管，所述振动内管与过渡体固定联接，所述振动外管套在振动内管外，且振动外管与振动内管之间具有间隙。
[0018]在其他实施例中，还可以对所述振动装置做出进一步地改进，改进之处在于，所述过渡体和桥接块中至少其一设有凸起，所述过渡体和桥接块中至少其一对应凸起设有凹槽，所述凸起和凹槽配合起到加强定位的作用。
[0019]基于以上凸起与凹槽的设置，在其他实施例中，优选地一种方式是，可以选择将所述凸起设置为V字形凸起，所述凹槽设置为V字形凹槽，所述V字形凸起的角度大于V字形凹槽的角度。
[0020]所述压紧件的上部需要与桥接块固定联接，在其他实施例中，一种优选的方式是，所述压紧件中部具有一圈凸台，所述压紧件位于凸台之上的部分为上部，位于凸台之下的部分为下部，所述上部与桥接块螺接固定，所述过渡体上的通孔为阶梯孔，所述压紧件的中部与下部伸入阶梯孔内，并与阶梯孔的孔壁形成间隙。压紧件与阶梯孔形成间隙，可使得压电组件产生的振动能够经过压紧件尽量无损失地传递到膜片上，避免摩擦所引起的振动损失，使振动可以更好地传递。
[0021]作为所述振动装置的进一步改进，所述安装体上与桥接块对应的部分径向尺寸小于桥接块上连接孔的孔径。这种改进使得拉紧杆可以无接触地穿过桥接块，压电组件产生的振动可以无摩擦的进行传递，从而使得检测更加可靠。
[0022]当然，为了加强拉紧杆的强度，作为所述振动装置的进一步改进，可以使所述安装体上与桥接块配合的部分比安装体与压电组件配合的部分更粗。因此整个振动装置的强度得到提升，振动装置更加坚固可靠，同时使得压电组件与膜片之间得到更好的刚性耦合，更利于振动的传递。
[0023]作为所述振动装置的进一步改进，所述压电组件包括驱动压电陶瓷、检测压电陶瓷、压紧环和支撑环，所述支撑环套在安装体上并抵住桥接块，所述驱动压电陶瓷和检测压电陶瓷位于支撑环的上方，所述压紧环从驱动压电陶瓷和检测压电陶瓷上方套设在安装体上，所述安装体上部设置预紧螺母将压紧环压紧固定，从而实现将压电组件固定套设在所述拉紧杆的安装体上。
[0024]作为所述振动装置的进一步改进，还包括压电绝缘套，所述压电绝缘套套设在压电组件外。
[0025]所述桥接块与过渡体压紧定位，作为所述振动装置的进一步改进，优选地可使所述过渡体面向桥接块的一侧具有一圈凸台，所述桥接块的连接孔面向凸台的一侧为阶梯孔，所述凸台伸入阶梯孔内，所述桥接块与过渡体在上下方向上隔开形成间隙。这种结构中过渡体与桥接块无直接接触，能够进一步地避免摩擦所引起的振动损失，使振动可以更好地传递。
[0026]本申请所提供的振动式料位开关，包括控制电路，还包括如上述任一实施例所述的振动装置，所述控制电路与振动装置中的压电组件连接。
[0027]本申请的有益效果是:
[0028]本申请所提供的振动式料位开关，其包括控制电路和振动装置，该振动装置包括压电组件、拉紧杆、桥接块、压紧件、膜片、振动外管和振动内管。该拉紧杆包括安装体和过渡体，且安装体和过渡体为一体式结构，压电组件和桥接块套设在安装体上，桥接块与过渡体通过压紧螺栓压紧定位，而且在过渡体上具有一个上下贯通的通孔，压紧件上部固定在桥接块上，其下部从通孔中穿出，抵紧膜片传递振动。在这种结构中，拉紧杆上的安装体和过渡体为一体式结构，因此刚性好，结构坚固，使振动可以更好地传递。压电组件与膜片之间可实现充分的刚性耦合，进而可以保证料位检测的可靠性，而且压紧件通过预紧力压紧膜片，并非焊接在膜片上，这种方式不会引起膜片材料金相组织和结构变化，因此可避免由于金相组织和结构变化导致材料的机械性能的变化，进而避免导致振动特性的改变。实际上这种振动特性的改变会影响振动装置的可靠性，会导致振动装置的寿命受到影响，本装置可避免引起振动特性的改变，保证了振动装置的可靠性，进一步延长振动装置的寿命。
【附图说明】
[0029]图1为本申请振动式料位开关一种实施例的结构示意图；
[0030]图2为图1所示实施例的剖视图；
[0031]图3为图2所示剖视图中局部放大图；
[0032]图4为图2所示实施例中拉紧杆的结构示意图；
[0033]图5为图2所示实施例中桥接块的结构示意图。
[0034]附图中出现的标记注释如下:
[0035]10:压电组件；