距离传感器模块的制作方法

本公开(this disclosure)涉及一种距离传感器模块。

背景技术：

1、作为距离传感器模块，在日本特开平5-52622号中记载了如非接触地检测水路的水面那样使用了超声波的水面传感器。

2、作为距离传感器模块，在日本特开2015-10403号中记载了经由连接线缆而与窨井的盖主体的里面(下表面)的无线通信控制部连接的水位传感器。

3、作为距离传感器模块，在日本特开2017-207400号中记载了通过如向水面射出光线那样由led形成的光源和通过接收由水面反射的光线从而能够检测受光位置的由psd形成的非接触型的光位置检测器构成的水位测量装置。

技术实现思路

1、在此，当考虑测量流动于管渠的水的水面的距离传感器模块的设置位置时，如日本特开2015-10403号所示的那样配置在窨井的盖的下表面是简便的。

2、测量管渠的水位的距离传感器模块根据测量方法的不同而存在接触式、非接触式。作为接触式，有浮标式、导绳式、日本特开2015-10403号所示的压力式、静电电容式、差压式等。作为非接触式，有电波式、日本特开平5-52622号所示的超声波式、日本特开2017-207400号所示的光学式等。

3、接触式的距离传感器模块比较便宜，但是也存在因水中的异物接触而导致距离传感器模块的变形、损坏、或者因异物附着而无法进行正常的测量的情况。另外，该接触式的距离传感器模块在设置时或维护时需要将感测部设置于管渠的水中，根据情况而每次维护时都要抽出水并需要零点调节等花费工夫，从而维护周期也被缩短。

4、与此相对，非接触式的距离传感器模块不会导致如接触式那样的变形、损坏，也容易进行维护。但是，另一方面，非接触式的距离传感器模块需要进行相对于水面维持规定的角度的调整，例如，在需要向相对于水面成90度的方向(铅直方向)送出检测信号的情况下，需要高精度地设定距离传感器模块的姿势。

5、对于这样的问题，如日本特开平5-52622号、日本特开2017-207400号所记载的那样，作为距离传感器模块，构成为使用超声波、光线等检测信号检测由水面反射的检测信号来测量到水面的距离，在将相对于水面送出检测信号的送出角度设定为不为90度的角度的情况下，需要进行用于基于所设定的角度求出距离的运算。

6、像这样，在距离传感器模块中的使用检测信号来检测水面的传感器模块中，将检测信号的送出方向设定为铅直向下在容易测量且维持高的测量性能方面是重要的。此外，在日本特开平5-52622号、日本特开2015-10403号、日本特开2017-207400号中没有记载通过调整距离传感器模块的姿势来提高测量精度的点。

7、窨井的盖有时也会在对管渠进行管理的作业时被打开和关闭，例如也会担忧以下情况：即使在盖被打开后关闭了的情况下，在关闭的姿势倾斜等不适当时，配置在盖的下表面的距离传感器模块的姿势也倾斜，从而测量的水面的位置变得不准确。

8、这样的担忧不限于测量对象是水，水以外的流体、固体也会产生。

9、根据这样的理由，寻求一种即使以不适当的姿势进行了设置也能够准确地测量到测量对象的距离的距离传感器模块。

10、本公开所涉及的距离传感器模块的特征结构为，具备距离传感器和壳体，所述距离传感器具有传感器主体部以及与该传感器主体部连接的发送接收部，并被构成为如下的非接触型：通过从所述发送接收部发送的检测信号在被测量对象反射之后被所述发送接收部接收，由此在所述传感器主体部测量到所述测量对象的距离，所述壳体具有收容所述距离传感器的传感器收容部和将所述传感器收容部安装于外部的安装对象的安装部，所述传感器收容部在所述安装部被安装于所述安装对象的状态下通过重力的作用而将所述发送接收部的检测方向维持为朝向铅直下方的姿势。

11、根据该特征结构，在壳体通过安装部而被安装于安装对象的状态下，通过重力的作用将发送接收部的检测方向维持为朝向铅直下方的姿势。因此，即使安装对象的姿势有时会发生变化，也能够将距离传感器的姿势维持为对于测量对象而言最佳的姿势。因而，构成了即使以不适当的姿势进行了设置也能够准确地测量到测量对象的距离的距离传感器模块。

12、作为除了上述结构以外的结构，所述发送接收部被配置为与所述测量对象相向，所述距离传感器的重心位于所述发送接收部的中心轴上。

13、基于此，通过以使重心位于发送接收部的中心轴上的方式设定距离传感器的姿势，能够通过重力的作用向铅直下方送出距离传感器的检测信号。

14、作为除了上述结构以外的结构，所述传感器收容部将所述距离传感器以能够在预先设定的范围内使姿势变化的方式收容。

15、基于此，只要距离传感器的姿势在预先设定的范围内变化，距离传感器就不会与壳体的内表面接触，从而容许自由的姿势。

16、作为除了上述结构以外的结构，设定所述传感器收容部的下端位置向下方的突出量，以使得在所述距离传感器的姿势在预先设定的范围内变化了的情况下，在侧面观察时所述距离传感器不会从所述传感器收容部的下端露出。

17、基于此，即使在距离传感器的倾斜达到了最大的情况下，也由于在侧面观察时距离传感器不会从纵向外壁的下端突出到下方，因此例如即使是如将距离传感器模块配置于窨井的盖的下表面且不小心使该盖落到了地面上的情况那样因盖的重量造成的冲击作用于距离传感器模块的状况，传感器收容部也会保护距离传感器，不会损坏距离传感器。

18、作为除了上述结构以外的结构，具备限制部，所述限制部决定相对于所述传感器收容部而言的所述距离传感器的姿势变化的界限。

19、基于此，不会导致被收容在传感器收容部中的距离传感器超出界限的姿势变化。

20、作为除了上述结构以外的结构，具备用于以不能使收容于所述传感器收容部的所述距离传感器的姿势变化的方式进行固定的固定构件。

21、基于此，固定构件使得被收容在传感器收容部中的距离传感器的姿势不能变化。通过像这样使用固定构件，例如在发生振动的状况中也不会使距离传感器强力地接触壳体的内表面。

22、作为除了上述结构以外的结构，所述距离传感器以能够相对于所述壳体而通过摆动使姿势变化的方式被收容于所述传感器收容部，所述距离传感器与所述壳体中的一方具有摆动支点并且所述距离传感器与所述壳体中的另一方具有支承所述摆动支点的摆动支承部，所述摆动支点和所述摆动支承部的中心中的所述距离传感器所具有的一方位于所述距离传感器的重心的铅直上方。

23、基于此，在壳体的姿势处于从适当的姿势偏离了的姿势的情况下，通过在摆动支承部支承着摆动支点的状态下使距离传感器以该摆动支点为中心进行摆动，由此使摆动支点和摆动支承部的中心中的距离传感器所具有的一方位于距离传感器的重心的铅直上方。由此，能够从距离传感器向铅直下方送出检测信号。

24、作为除了上述结构以外的结构，所述安装部具有在向上方突出的姿势下越靠上端则直径越小的所述摆动支点，所述距离传感器具有所述摆动支承部，所述摆动支承部是被所述摆动支点的上端抵接且向下方打开的凹面。

25、基于此，通过在向上方延伸出的姿势下越靠上端则直径越小的摆动支点的上端抵接于摆动支承部中的向下方打开的凹面，由此成为以抵接位置为支承点悬吊距离传感器的形态。通过该悬吊能够使距离传感器送出检测信号的送出方向朝向铅直下方。

26、作为除了上述结构以外的结构，所述距离传感器具有在向下方突出的姿势下越靠下端则直径越小的所述摆动支点，所述安装部具有所述摆动支承部，所述摆动支承部是被所述摆动支点的下端抵接且向上方打开的凹面。

27、基于此，通过在向下方延伸出的姿势下越靠下端则直径越小的摆动支点的下端抵接摆动支承部中的向上方打开的凹面，由此成为以抵接位置为支承点悬吊距离传感器的形态。通过该悬吊能够使距离传感器送出检测信号的送出方向朝向铅直下方。

28、作为除了上述结构以外的结构，还具备缓冲构件，所述缓冲构件被配置为与所述壳体和所述距离传感器抵接，来抑制所述安装部的振动传播至所述距离传感器。

29、基于此，由缓冲构件吸收从壳体的安装部传来的振动从而抑制距离传感器的振动，能够进行高精度的测量。

30、作为除了上述结构以外的结构，还具有缓冲构件，所述缓冲构件与所述壳体和所述距离传感器抵接，并且被配置在包围所述摆动支点的区域。

31、基于此，无论距离传感器的姿势相对于壳体向怎样的方向振动，都会由缓冲构件吸收振动，并且缓冲构件也会阻止灰尘向配置了摆动支点的部位的侵入。

32、作为除了上述结构以外的结构，所述距离传感器被构成为使用毫米波作为所述检测信号的毫米波雷达传感器，通过绝缘体形成了所述距离传感器中的覆盖所述发送接收部的部位。

33、基于此，能够通过绝缘体来保护发送接收部的外表面。另外，由于距离传感器是将毫米波用作检测信号的毫米波雷达传感器，因此与使用光线相比不会受到环境的影响，能够进行到测量对象的距离的测量。

34、本公开所涉及的距离传感器模块的其它特征结构为，具备距离传感器和壳体，所述距离传感器具有传感器主体部以及与该传感器主体部连接的发送接收部，并被构成为如下的非接触型：通过从所述发送接收部发送的检测信号在被测量对象反射之后被所述发送接收部接收，由此在所述传感器主体部测量到所述测量对象的距离，所述壳体具有收容所述距离传感器的传感器收容部和将所述传感器收容部安装于外部的安装对象的安装部，所述壳体具备支承机构，所述支承机构在所述距离传感器中的与所述发送接收部相反的一侧以悬吊的形态且姿势变化自如地支承所述距离传感器，所述传感器收容部在所述安装部被安装于所述安装对象的状态下通过重力的作用而将所述发送接收部的检测方向维持为朝向铅直下方的姿势。

35、根据该特征结构，在经由安装部对壳体进行支承的情况下，壳体的支承机构以悬吊的形态且姿势变更自如地支承于距离传感器中的与发送接收部相反的一侧，因此能够通过重力的作用将距离传感器的发送接收部维持为朝向铅直下方的姿势。由此，构成了即使以不适当的姿势进行设置也能够准确地测量到测量对象的距离的距离传感器模块。