一种雷达水位计的制作方法

本实用新型涉及水位测量技术领域，尤其涉及一种雷达水位计。

背景技术：

雷达水位计是一种非接触式水位测量装置，由天线、传感器、电路组件等部件构成，主要用于水利检测、污水处理、防洪预警等领域。雷达水位计的工作原理是其传感器控制天线向水面发射雷达脉冲，通过天线接收从水面反射回来的脉冲，并记录发射雷达脉冲至接收雷达脉冲的时间T，由于电磁波的传播速度C是个常数，从而即可计算出雷达水位计到水面的距离D。由雷达水位计的工作原理可知：天线是发射和接收雷达脉冲的重要部件，直接决定了雷达水位计能否正常工作。

在现有技术中，雷达水位计普遍存在以下问题：

(1)如图1所示，现有雷达水位计主要是由表头1、传感器2和喇叭天线3构成；表头1内设有电路组件，该电路组件通过传感器2与金属材质的喇叭天线3电连接，以控制喇叭天线3发射和接收雷达脉冲；但现有雷达水位计是通过螺钉41由下至上将喇叭天线3的顶部小口端固定在传感器2的底端端面上，并且喇叭天线3与传感器2之间采用了O型密封圈42进行防水，而这种连接结构在长期使用中容易出现螺钉41松动的问题，一旦螺钉41松动，那么喇叭天线3会在自身重力作用下与传感器2出现不贴合，严重时会致使喇叭天线3脱落，从而导致雷达水位计不能正确测量或者完全不能使用。

(2)现有雷达水位计的喇叭天线3大多采用不锈钢板材加工而成，并且需要有特定的磨具进行卷折焊接，而焊接处受力的不同往往会使喇叭天线3的底部大口端无法呈现标准圆形，而是呈现椭圆形，因此这种喇叭天线3的加工工艺产品不合格率较高，容易造成成本大量浪费。

(3)如图2所示，现有雷达水位计需要通过法兰盘或者水位检测支架5安装在待测液体的上方，例如：图2中在待测液体的岸边竖直设有水位检测支架5，而现有雷达水位计固定在水位检测支架5上，并且其喇叭天线3的底部大口端正对待测液体的液面，用于对待测液体的水位进行检测。但无论哪种安装方式，现有雷达水位计在安装完成后，后期维护中都不方便随意调整安装角度，这给雷达水位计第一次安装不合适而需要进行二次安装的场合大幅增加了安装调试的难度。

综上可见，现有雷达水位计存在天线易脱落、天线不合格率较高、生产成本高、安装角度不易调整等弊端，因此急需对雷达水位计进行结构调整。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供了一种新型雷达水位计，将传感器和喇叭天线注塑为一体，形成了一个一体性的部件，这不仅可以使天线不易脱落、提高了天线生产合格率、降低了生产成本，提升了信号性能，而且可根据现场情况灵活调整安装角度，为现场安装调试带来了极大便利。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种雷达水位计，设于水位检测支架5上，包括：水位计本体和U型水位计安装架6；所述水位计本体包括表头1、传感器2和喇叭天线3；传感器2和喇叭天线3注塑为一体，并且传感器与喇叭天线交接部21内设有内置金属天线芯31；喇叭天线3的内表面涂覆有导电涂层32，并且所述导电涂层32与所述内置金属天线芯31电连接；U型水位计安装架6的开口端连接在传感器与喇叭天线交接部21，从而所述水位计本体通过U型水位计安装架6安装在水位检测支架5上。

优选地，U型水位计安装架6的开口端通过限位锁紧机构连接在传感器与喇叭天线交接部21，使所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α在0～180°内调整并锁紧固定。

优选地，所述的限位锁紧机构包括：U型水位计安装架6的左右两个触角上均设有一个销孔61和一个弧形限位槽63，并且每个触角上的销孔61均位于该触角的弧形限位槽63的圆心处；传感器与喇叭天线交接部21的左右两侧均设有一个销轴71和一个锁紧螺钉72；所述水位计本体通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上摆动，并通过锁紧螺钉72和弧形限位槽63的配合限位固定在U型水位计安装架6上。

优选地，所述的限位锁紧机构包括：U型水位计安装架6的一个触角上设有一个销孔61和一个弧形限位槽63，该销孔61位于弧形限位槽63的圆心处，而另一个触角上对应设有一个销孔61和多个限位孔62，限位孔62均分布在以该销孔61为中心的圆周上；传感器与喇叭天线交接部21的左右两侧均设有一个销轴71和一个锁紧螺钉72；所述水位计本体通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上摆动，并通过锁紧螺钉72和弧形限位槽63的配合以及锁紧螺钉72和限位孔62的配合限位固定在U型水位计安装架6上。

优选地，所述的限位锁紧机构包括：U型水位计安装架6的左右两个触角上均设有一个销孔61和多个限位孔62，并且每个触角上的限位孔62均分布在以该触角的销孔61为中心的圆周上；传感器与喇叭天线交接部21的左右两侧均设有一个销轴71和一个锁紧螺钉72；所述水位计本体通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上摆动，并通过锁紧螺钉72和限位孔62的配合限位固定在U型水位计安装架6上。

优选地，所述喇叭天线3的底部大口端设有透镜端盖8；所述透镜端盖8将喇叭天线3的底部大口端覆盖，并且与喇叭天线3的底部大口端螺纹连接。

优选地，所述透镜端盖8的端面整体为透镜，并且透镜的底部中心向下突起呈小于180°的角。

优选地，喇叭天线3的底部大口端与所述透镜端盖8之间设有O型密封圈9。

优选地，U型水位计安装架6上设有安装孔64；所述水位计本体通过安装孔64固定在水位检测支架5上。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例所提供的雷达水位计将传感器和喇叭天线注塑为一体，并在喇叭天线的内表面涂覆了与内置金属天线芯电连接的导电涂层，从而表头内的电路组件可以通过传感器内设置的内置金属天线芯和喇叭天线实现发射和接收雷达脉冲，这一连接结构在保障雷达脉冲信号能完好传输的情况下，有效避免了现有技术中喇叭天线与传感器之间因螺钉松动而导致的不贴合，而且能够有效解决现有技术中金属焊接制备喇叭天线的产品不合格率较高、容易造成成本大量浪费的问题，从而使喇叭天线不易脱落，保障了雷达水位计的测量准确性，缩短了加工安装时间、提高了天线生产合格率、节省了生产成本。同时，本实用新型实施例所提供的雷达水位计通过U型水位计安装架安装在水位检测支架上，并通过限位锁紧机构将所述水位计本体与U型水位计安装架连接，使所述水位计本体与U型水位计安装架之间的夹角可以任意调整并锁紧固定，这能够有效解决现有技术中雷达水位计安装完成后安装角度不方便随意调整的问题，从而可根据现场情况灵活调整雷达水位计的安装角度，为现场安装调试带来了极大便利。此外，本实用新型实施例所提供的雷达水位计中在喇叭天线的底部大口端设置了端面整体为透镜的透镜端盖，并且透镜端盖的底部中心是向下突起呈小于180°的角，透镜端盖与喇叭天线之间还设置了O型密封圈，这不仅能够有效增强雷达脉冲信号的强度，而且能够将喇叭天线的内部与外界的尘土、水蒸气、腐蚀性液体、腐蚀性气体等污染物有效隔离，从而有效保护喇叭天线内的导电涂层，使雷达水位计在恶劣工作环境中也能够准确可靠地正常测量，延长了雷达水位计的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术中雷达水位计的结构示意图。

图2为现有技术中雷达水位计的安装结构示意图。

图3为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图一。

图4为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图二。

图5为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图三。

图6为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图四。

图7为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图五。

图8为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图六。

图9为本实用新型实施例所提供雷达水位计的结构示意图七。

图10为本实用新型实施例所提供雷达水位计的安装结构示意图。

图中：1—表头；2—传感器；21—传感器与喇叭天线交接部；3—喇叭天线；31—内置金属天线芯；32—导电涂层；41—螺钉；42—O型密封圈；5—水位检测支架；51—配电箱；52—太阳能发电板；6—U型水位计安装架；61—销孔；62—限位孔；63—弧形限位槽；64—安装孔；71—销轴；72—锁紧螺钉；73—内置金属螺母；8—端盖；9—密封圈。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面对本实用新型所提供的雷达水位计进行详细描述。本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

实施例1

如图3至图10所示，一种雷达水位计，设于水位检测支架5上，其具体结构包括：水位计本体和U型水位计安装架6；所述水位计本体包括表头1、传感器2和喇叭天线3；传感器2和喇叭天线3注塑为一体，并且传感器2位于喇叭天线3的上方，传感器与喇叭天线交接部21内设有内置金属天线芯31；表头1内设有电路组件，传感器2的顶部固定在表头1的底部，并且表头1内的电路组件通过传感器2与内置金属天线芯31电连接，而喇叭天线3的内表面涂覆有与内置金属天线芯31电连接的导电涂层32，从而表头1内的电路组件即可通过传感器2的内置金属天线芯31和喇叭天线3发射和接收雷达脉冲。U型水位计安装架6的开口端连接在传感器与喇叭天线交接部21，从而所述水位计本体通过U型水位计安装架6安装在水位检测支架5上。

具体地，该雷达水位计的各部件具体可以包括如下实施方案：

(1)由于传感器2和喇叭天线3注塑为一体，因此传感器2与喇叭天线3之间无需采用螺钉等部件进行连接固定，这能够有效避免现有技术中喇叭天线3与传感器2之间因螺钉松动而导致的不贴合，从而使喇叭天线3不易脱落，有效防止出现连接不实导致信号传输受影响或中断传输的情况，保障了雷达水位计的测量准确性。在实际应用中，可采用现有技术中的注塑一体成型将传感器2和喇叭天线3注塑为一体，并且注塑一体成型所使用材料最好为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)+30％玻纤，这可以保证成型后的传感器2和喇叭天线3具有良好的机械强度，延长雷达水位计的使用寿命。

(2)由于传感器2和喇叭天线3注塑为一体，因此喇叭天线3的底部大口端可以通过注塑一体成型轻易加工成标准圆形，这不仅可以有效解决现有技术中金属焊接制备喇叭天线3的产品不合格率较高、容易造成成本大量浪费的问题，而且能够有效缩短传感器2和喇叭天线3加工安装时间，从而大幅提高了天线生产合格率、节省了生产成本。

(3)由于传感器2和喇叭天线3注塑为一体，而注塑的材质决定了注塑而成的喇叭天线3并不具备现有技术中金属材质喇叭天线的导电性，电信号无法传导出去，因此本发明中在喇叭天线3的内表面涂覆有导电涂层32，并且导电涂层32与内置金属天线芯31电连接，从而表头1内的电路组件可以通过传感器2的内置金属天线芯31和喇叭天线3发射和接收雷达脉冲，这不仅能够保障电信号的完好传输，提升电信号传输性能，而且能够有效防止出现连接不实导致信号传输受影响或中断传输的情况。

(4)U型水位计安装架6的开口端最好通过限位锁紧机构连接在传感器与喇叭天线交接部21，用于使所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α可以任意调整并进行锁紧固定，这能够有效解决现有技术中雷达水位计安装完成后安装角度不方便随意调整的问题，从而可根据现场情况灵活调整雷达水位计的安装角度，这降低了安装角度的调整难度，为现场安装调试带来了极大便利。其中，所述的限位锁紧机构可以采用以下结构中的一种：

①U型水位计安装架6的左右两个触角上均设有一个销孔61和一个弧形限位槽63，并且每个触角上的销孔61均位于该触角的弧形限位槽63的圆心处，两个触角上的销孔61位置相对应；传感器与喇叭天线交接部21的左右两侧均设有一个销轴71和一个锁紧螺钉72，并且左右两侧的销轴71和锁紧螺钉72位置相对应；所述水位计本体可以通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上进行以销轴71为轴心的摆动，还可以通过锁紧螺钉72和弧形限位槽63的配合锁紧固定在U型水位计安装架6上，从而实现所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α在0～180°内调整并进行锁紧固定。弧形限位槽63的角度最好为180°，这可以使所述水位计本体的安装角度在0～180°内任意调整。

②U型水位计安装架6的左右两个触角上均设有一个销孔61和多个限位孔62，并且每个触角上的限位孔62均分布在以该触角的销孔61为中心的圆周上，两个触角上的销孔61位置相对应；传感器与喇叭天线交接部21的左右两侧均设有一个销轴71和一个锁紧螺钉72，并且左右两侧的销轴71和锁紧螺钉72位置相对应；所述水位计本体可以通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上进行以销轴71为轴心的摆动，还可以通过锁紧螺钉72和限位孔62的配合锁紧固定在U型水位计安装架6上，从而实现所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α在0～180°内调整并进行锁紧固定。限位孔62可以是三个呈90°均匀分布的限位孔62，当水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α是90°的整数倍时，这些限位孔62可直接用于锁死角度，常用于雷达水位计与地面的垂直安装。

③U型水位计安装架6的一个触角上设有一个销孔61和一个弧形限位槽63，该销孔61位于弧形限位槽63的圆心处，而另一个触角上设有一个销孔61和多个限位孔62，限位孔62均分布在以该销孔61为中心的圆周上，两个触角上的销孔61位置相对应；传感器与喇叭天线交接部21的左右两侧均设有一个销轴71和一个锁紧螺钉72，并且左右两侧的销轴71和锁紧螺钉72位置相对应；所述水位计本体可以通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上进行以销轴71为轴心的摆动，还可以通过锁紧螺钉72和弧形限位槽63的配合以及锁紧螺钉72和限位孔62的配合限位固定在U型水位计安装架6上，从而实现所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α在0～180°内调整并进行锁紧固定。

在上述三种限位锁紧机构中，当销轴71和锁紧螺钉72均未拧紧时，所述水位计本体可以通过销轴71和销孔61的配合在U型水位计安装架6上进行以销轴71为轴心的摆动，从而使所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的夹角α在0～180°内调整；当销轴71和锁紧螺钉72均拧紧时，左右两侧的销轴71和锁紧螺钉72在共同作用下可以将所述水位计本体以当前安装角度锁紧固定在U型水位计安装架6上；例如：如图10所示，水位检测支架5固定在仓库的弧形顶上，所述水位计本体通过设于U型水位计安装架6的安装孔64固定在水位检测支架5上，此时将销轴71和锁紧螺钉72调整至未拧紧状态，使所述水位计本体在销轴71和销孔61的配合下以销轴71为轴心进行摆动，直至喇叭天线3的底部大口端正对仓库内待测液体的液面后，将销轴71和锁紧螺钉72拧紧，使所述水位计本体以当前安装角度锁紧固定在U型水位计安装架6上，从而即可对仓库内待测液体的水位进行精确检测。在实际应用中，销轴71和锁紧螺钉72最好均采用金属螺钉，并且传感器与喇叭天线交接部21内最好设有用于与销轴71和锁紧螺钉72螺纹连接的内置金属螺母73，而内置金属螺母73的位置最好定位在口径最细、壁厚最厚的地方，这可以增强所述水位计本体与U型水位计安装架6之间角度支撑强度，从而使所述水位计本体与U型水位计安装架6之间的不易脱扣松动，保证了所述水位计本体的安装稳定性。

(5)所述喇叭天线3的底部大口端最好设有透镜端盖8。所述透镜端盖8将喇叭天线3的底部大口端覆盖，并且与喇叭天线3的底部大口端螺纹连接，同时喇叭天线3的底部大口端与所述透镜端盖8之间还设有O型密封圈9，这能够将喇叭天线3的内部与外界的尘土、水蒸气、腐蚀性液体、腐蚀性气体等污染物有效隔离，从而能够有效防止外界污染物渗透到喇叭天线3内，起到有效保护喇叭天线3内导电涂层32的作用，使雷达水位计在恶劣工作环境中也能够准确可靠地正常测量，延长了雷达水位计的使用寿命。此外，所述透镜端盖8的端面整体为透镜，并且透镜的底部中心向下突起呈小于180°的角，这能够有效放大雷达脉冲信号，从而能够很好地增强仪表信号强度。

综上可见，本实用新型实施例将传感器和喇叭天线注塑为一体，形成了一个一体性部件，这不仅可以使天线不易脱落、提高了天线生产合格率、降低了生产成本，提升了信号性能，而且可根据现场情况灵活调整安装角度，为现场安装调试带来了极大便利。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。