本实用新型涉及流体探测技术领域，尤其涉及一种超声波液位探测器及应用该超声波液位探测器的探测设备。
背景技术：
在现代工业生产中，常常需要测量容器中液体的液位和液体的浓度。超声波探测器因具有精度高、体积小、信号处理可靠等优点而被广泛使用。
目前市面上的超声波传感器探测区域采用直接裸露或者网布保护进行探测，当裸露时，超声波探测区域直接受加注溶液及车辆运行时晃动引起溶液震荡所产生的气泡及异物影响超声波的信号处理，使得测量值不准确。当采用网布时，网孔过大保护效果比较差，网孔小会造成声源探测处气泡无法完全排出，影响超声波对溶液的探测。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种超声波探测器，以解决现有技术中存在的超声波探测器易受气泡及异物干扰的技术问题。
本实用新型的另一目的在于提供一种探测设备，以解决现有技术中存在的超声波探测设备易受气泡及异物干扰的技术问题。
如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
一种超声波探测器，包括：
探测区；
罩体，包括由内向外依次连通的至少两个腔体、多个流体入口和多个流体出口，所述流体入口、所述流体出口与所述腔体流动连通形成流体通道，所述流体通道引导流体沿着至少一个弯折路径流动，所述探测区位于最内部的所述腔体内。
其中，所述罩体包括内侧腔体和外侧腔体，所述外侧腔体的流体入口小于所述内侧腔体的流体入口，所述外侧腔体内的流体于所述内侧腔体的流体入口处汇合。
其中，所述罩体包括内侧腔体和外侧腔体，所述内侧腔体的流体入口小于所述外侧腔体的流体入口，所述外侧腔体内的流体经过分流流入所述内侧腔体。
其中，所述罩体包括内侧腔体和外侧腔体，所述内侧腔体的流体入口和所述外侧腔体的流体入口错位布置，所述内侧腔体的流体出口和所述外侧腔体的流体出口错位布置。
其中，所述内侧腔体的流体入口和流体出口错位布置，所述外侧腔体的流体入口和流体出口错位布置。
其中，所述内侧腔体的流体出口小于所述内侧腔体的流体入口，所述内侧腔体内的流体于所述内侧腔体的流体出口处分流。
其中，所述内侧腔体的流体出口大于所述内侧腔体的流体入口，所述内侧腔体内的流体于所述内侧腔体的流体出口处汇合。
其中，所述罩体包括内壳和套设于所述内壳外部的外壳，所述内壳的内部形成所述内侧腔体，所述内壳和所述外壳之间形成所述外侧腔体。
其中，所述内侧腔体的一侧设置有开设于所述内壳上的第一孔和开设于所述外壳上的第二孔；所述内侧腔体的另一侧设置有开设于所述内壳上的第三孔和开设于所述外壳上的第四孔。
其中，所述外壳上于所述第二孔的一侧开设有第五孔，所述第五孔与所述第二孔形成对流，所述第五孔与所述第一孔错位布置。
一种探测设备，包括如上所述的超声波探测器。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提出的超声波探测器，罩体包括由内向外依次连通的至少两个腔体、多个流体入口和多个流体出口，流体入口、流体出口与腔体流动连通形成流体通道，流体通道引导流体沿着至少一个弯折路径流动；流体由最外部的腔体流入，一部分流体流经最内部的腔体再由外部的腔体流出，探测元件对流体的特征进行探测，另一部分流体不流经最内部的腔体，直接由外部的腔体流出；流体的流动路径狭窄曲折，流体中的气泡由于质量较轻，沿外部的腔体向上流动，减少了流入最内部的腔体的气体量，有效阻止了流体内的气泡及异物进入探测区，减弱了其他声源对信号探测的干扰，提高超声波探测器的稳定性。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的超声波探测器的剖视图；
图2是本实用新型实施例一提供的超声波探测器的结构剖视图；
图3是本实用新型实施例一提供的超声波探测器的结构示意图；
图4是本实用新型实施例二提供的超声波探测器的剖视图；
图5是本实用新型实施例三提供的超声波探测器的剖视图；
图6是本实用新型提供的探测设备的结构示意图；
图7是本实用新型提供的探测设备在使用时的结构示意图。
图中：
1、超声波探测器；2、控制盒；3、加热器回路；4、液位探测管；5、尿素管；6、箱体；7、法兰；
11、探测区；
12、内壳；121、第一孔；122、第三孔；
13、外壳；131、第二孔；132、第四孔；133、第五孔。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
实施例一
参见图1至图3，本实用新型实施例提供一种超声波探测器1，包括探测区11和罩体，该超声波探测器1可以用于各种流体的探测，例如汽油、柴油、液压流体、传动液和尿素溶液等，也可以和其他部件结合使用，在此不作限制。用于探测探测区11的流体特征的探测元件可以位于探测区11，也可以与探测区11用隔板间隔。
罩体包括由内向外依次连通的至少两个腔体、多个流体入口和多个流体出口，流体入口、流体出口与腔体流动连通形成流体通道，流体通道引导流体沿着至少一个弯折路径流动，探测区位于最内部的腔体内。流体的流动路径弯折，能够阻止流体内的气泡及异物进入探测区11，减弱了其他声源对信号探测的干扰，提高超声波探测器1的稳定性。
罩体包括内侧腔体和外侧腔体，外侧腔体的流体入口、内侧腔体的流体入口、内侧腔体的流体出口和外侧腔体的流体出口之间形成弯折的流体通道，流体的流动路径狭窄曲折，流体中的气泡由于质量较轻，沿外侧腔体向上流动，减少了流入内侧腔体的气体量。当然，罩体也可以包括由内向外依次连通的内侧腔体、外侧腔体和第三腔体，其流体流动原理相同，在此不再赘述。在此对流体入口和流体出口的数量不作限制。
在本实施例中，外侧腔体的流体入口小于内侧腔体的流体入口，外侧腔体内的流体于内侧腔体的流体入口处汇合，使得流体的流动路径弯折。即外界的流体通过外侧腔体上的流体入口分流进入外侧腔体，并于内侧腔体的流体入口处汇合。
本实用新型实施例中的流体入口不限于流体流入，流体出口不限于流体流出，当罩体放置的位置不同时，流体入口可用于流体流出，流体出口可用于流体流入，即流体入口和流体出口均是用于流体流过，对流体流动方向不作限制。
鉴于流体入口与流体出口的互换性，罩体可以是沿轴线对称设置的，即当流体于内侧腔体的流体入口处汇合进入内侧腔体后，再汇合后从内侧腔体的另一侧流出，再经分流从外侧腔体流出。罩体也可以不沿轴线对称设置，当流体于内侧腔体的流体入口处汇合进入内侧腔体后，经分流从内侧腔体的另一侧流出。
在本实施例中，内侧腔体的流体出口小于内侧腔体的流体入口，内侧腔体内的流体于内侧腔体的流体出口处分流，使得流体的流动路径弯折，减小流体波动，利于气体排出。
当流体流出内侧腔体后，可以经分流后从外侧腔体流出，也可以汇合后从外侧腔体流出，在此不作限制。
具体地，罩体包括内壳12和套设于内壳12外部的外壳13，内壳12的内部形成内侧腔体，内壳12和外壳13之间形成外侧腔体。流体由外侧腔体的流体入口流入，一部分流体流经内侧腔体再由外侧腔体的流体出口流出，内侧腔体内的探测元件对流体的特征进行探测；另一部分流体不流经内侧腔体，直接由外侧腔体的流体出口流出；流体的流动路径狭窄曲折，流体中的气泡由于质量较轻，由外侧腔体的流体入口流入后，沿外侧腔体向上流动，直接由外侧腔体的流体出口流出；减少了流入内侧腔体的气体量，减弱了其他声源对信号探测的干扰。
内侧腔体的一侧设置有开设于内壳12上的第一孔121和开设于外壳13上的第二孔131，内侧腔体的另一侧设置有开设于内壳12上的第三孔122和开设于外壳13上的第四孔132，在此，对第一孔121、第二孔131、第三孔122和第四孔132的数量均不作限制。
内壳12和外壳13均为柱状管体，第一孔121开设于内壳12的表面上，第三孔122开设于与第一孔121沿管体的径向相对的表面上。内壳12的一个端面为超声波发射接收面，相对的另一个端面为超声波反射面。内壳12的端面可以为圆形或椭圆形。当然，内壳12和外壳13也可以为长方体或球体，只要满足流体流动时的弯曲路径即可。
当罩体的轴线水平放置，第二孔131位于罩体的下侧时，第二孔131的位置低于第一孔121的位置，第四孔132的位置高于第三孔122的位置。当流体由下向上逐渐增多时，流体可以沿如下第一路径流动：流体由第二孔131流入外侧腔体，一部分流体经第一孔121流入内侧腔体，再经第三孔122流出，由第四孔132流出外侧腔体，内侧腔体内的探测元件对流体的特征进行探测；另一部分流体由第二孔131流入外侧腔体后经第四孔132流出；在流体由第二孔131流入外侧腔体时，流体中的气泡由于质量较轻，沿外侧腔体向上流动，直接由第四孔132流出。当由上向下注入流体时，流体的流动方向还可以是沿第二路径流动，其中液体的流体方向与第一路径相反，气体由于质量较轻，仍然保持向上流动。因为超声波探测器1还可以用于检测流体浓度，即将超声波探测器1直接浸于流体内部，在流体发生晃动时，流体的流动方向可以是第一路径与第二路径的结合，如图1中箭头所示。
外壳13上于第二孔131的一侧开设有第五孔133，第五孔133与第二孔131形成对流，第五孔133与第一孔121错位布置。在本实施例中，沿管体的轴向，第五孔133与第二孔131位于同一位置。第五孔133与第二孔131形成对流，流体或气泡均能由第五孔133流出，能加快溶液的置换，快速排解来自探测器底部的气泡及异物，以实现快速的探测出新加入溶液的品质，提高探测器内溶液置换的速率。
当罩体的轴线水平放置，第二孔131位于罩体的下侧时，第五孔133的位置高于第一孔121的位置，能够避开超声波反射面和超射波发射接收面有气泡置入时直接附着于超声波反射面和超射波发射接收面上影响超声波的信号处理。
在本实施例中，第一孔121有一个，当柱状管体的轴线水平放置时，两个第四孔132设置于外壳13的顶部中间部位，两个第三孔122位于内壳12的顶部同一水平面内并靠近内壳12的两端设置，防止加注溶液内的气泡及异物的灌入，提高超声波探测器1的稳定性，减弱了其他声源对信号探测的干扰。两个第三孔122分别位于超声波反射面和超声波发射面的上方，能快速排解超声波反射面和超声波发射接收面产生的气泡，减小对超声波信号处理的影响。
当罩体的轴线水平放置，第二孔131位于罩体的下侧时，第一孔121设置于内壳12的底部中间部位，四个第二孔131位于同一水平面内并绕第一孔121均匀分布，四个第五孔133位于同一水平面内并绕第一孔121均匀分布，第五孔133的位置高于第一孔121的位置，第二孔131的位置低于第一孔121的位置，即第二孔131的位置低于超声波信号处理位，实现低液位时快速排出超声波信号处理位的溶液。
罩体的材质可以是塑胶，也可以是金属，为了降低成本，优选橡胶。
实施例二
图4示出了实施例二，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。区别之处在于，内侧腔体的流体入口小于外侧腔体的流体入口，外侧腔体内的流体经过分流流入内侧腔体。即外界的流体通过外侧腔体上的流体入口汇合进入外侧腔体，并于内侧腔体的流体入口处分流。
鉴于流体入口与流体出口的互换性，罩体可以是沿轴线对称设置的，即当流体于内侧腔体的流体入口处分流进入内侧腔体后，再分流后从内侧腔体的另一侧流出，再经汇合从外侧腔体流出。
罩体也可以不沿轴线对称设置，当流体于内侧腔体的流体入口处分流进入内侧腔体后，经汇合从内侧腔体的另一侧流出。即内侧腔体的流体出口大于内侧腔体的流体入口，内侧腔体内的流体于内侧腔体的流体出口处汇合，使得流体的流动路径弯折，减小流体波动，利于气体排出。
当流体流出内侧腔体后，可以经分流后从外侧腔体流出，也可以汇合后从外侧腔体流出，在此不作限制。
在本实施例中，第一孔121和第三孔122均有至少两个，第二孔131和第四孔132均有一个。第一孔121于内壳12上沿远离超声波发射接收面的方向间隔排布，第二孔131于外壳13上靠近超声波反射面开设；第三孔122于内壳12上沿远离超声波反射面的方向间隔排布，第四孔132于外壳13上靠近超声波发射接收面开设。
第一孔121的孔径小于第二孔131的孔径，第三孔122的孔径小于第四孔132的孔径，因此流体由外侧腔体流入内侧腔体时和流体流出内侧腔体时，均实现了分流，通过分流减小流体波动，实现超声波区域的液体的流动稳定性，也实现超声波信号的稳定探测。
实施例三
图5示出了实施例三，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例三与实施例一的区别点。区别之处在于，内侧腔体的流体入口和外侧腔体的流体入口错位布置，内侧腔体的流体出口和外侧腔体的流体出口错位布置。增加了流体流动的路径弯折，延长缓冲时间，便于气泡排出。
当流体可以汇合进入内侧腔体，也可以分流进入内侧腔体；当流体进入内侧腔体后，可以经分流后流出，也可以汇合后流出。当流体流出内侧腔体后，可以经分流后从外侧腔体流出，也可以汇合后从外侧腔体流出，在此不作限制。
在本实施例中，第一孔121与第二孔131错位布置，第三孔122与第四孔132错位布置。
为了进一步延长流体的流动路径，每个腔体的流体入口与流体出口错位布置，即内侧腔体的流体入口和流体出口错位布置，外侧腔体的流体入口和流体出口错位布置。
在本实施例中，第一孔121与第三孔122错位布置，第二孔131与第四孔132错位布置。第一孔121于内壳12上靠近超声波发射接收面开设，第二孔131于外壳13上靠近超声波反射面开设，使得第一孔121与第二孔131之间的距离尽量大，相应地，为了实现错位，第三孔122于内壳12上靠近超声波反射面开设，第四孔132于外壳13上靠近超声波发射接收面开设。如图5中箭头方向所示，液体流向采用S型流向设计实现阻挡外界液体同超声波信号位的液体形成非对向性的流体，也实现超声波信号的稳定探测。
参见图6和图7，本实用新型实施例还提供一种探测设备，包括上述任一实施例所述的超声波探测器1。在探测某些流体，如尿素溶液或者液体尿素时，可以在探测设备上设置加热器。探测设备还包括控制盒2、加热器回路3、液位探测管4、尿素管5和法兰7，法兰7封住箱体6内的流体。在实际使用中，加热器回路3可加热尿素溶液防止结晶，尿素管5可实现尿素的运输，控制盒2提供了液位探测管4和超声波探测器1与外部计算机的电气连接。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。