一种射频导纳物位计的制作方法

本发明属于物位计，具体涉及一种射频导纳物位计。

背景技术：

1、物位计探测技术已成熟的应用于各行各业领域中，其主要用于感测储存槽中物料或液料的高度。目前，用来感测的物位计分为，电容式、超声波式、压力式、光电式、浮子式以及电极式等物位计，其中，电容式物位计凭借其远离简单、成本低，被广泛用于食品和工业领域，但其极易受到干扰物的影响而误报，且不能在条件苛责的环境下使用；是以，可规避干扰物影响的射频导纳式物位计应运而生。

2、然而，现有射频导纳物位计通常为“探测杆”结构，主要包括圆柱型探测杆结构、控制盒等主部件和若干副部件，使得整体结构的体积过大，安装维护不方便，并且，该“探测杆”结构在工作时需要将探测杆伸入被测液体中，而“探测杆”属于细长结构件，易受损变形，且污物易附着、积累于“探测杆”的表面上从而影响正常测量功能；此外，现有的射频导纳物位计与应用场景适配度低，当应用场景变化探测信号超出预设范围值会导致产品失效。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在上述问题，提供一种结构简单，体积小、不占用储存容器空间，且灵敏度高，可靠性高，与应用场景适配度高的射频导纳物位计。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现，一种射频导纳物位计，用以监测容器内的介质高度，包括：

3、本体，与容器可拆卸连接；

4、电路板，设置于本体内，用以接收信号并进行处理；

5、第一探头，为导电件，设置于电路板朝向介质的一侧，并与电路板形成通讯连接；

6、第二探头，为非导电件，设置于第一探头背离电路板方向，其一端与本体可拆卸连接，另一端伸入容器内，且第二探头与第一探头之间具有由空气填充的间隙，当第二探头与容器内的介质接触时，第一探头、第二探头和空气、介质三者之间形成电容结构，其中，介质在容器内的高度发生变化时，该电容结构的阻抗同步发生变化，且第一探头向电路板发送信号，以实现对介质高度的实时监测。

7、在上述的一种射频导纳物位计中，当第一探头、第二探头和空气、介质三者之间形成电容结构时，第一探头和介质分别作为电容结构的两个极板，第二探头和空气作为电容结构的电介质，使得容器内的介质发生高度变化时，该电容结构的阻抗同步发生变化并产生信号。

8、在上述的一种射频导纳物位计中，所述第一探头为金属探头，其背离第二探头一侧与电路板固接，并与电路板形成通讯连接，当电容结构的阻抗发生变化时，该第一探头同步向电路板发送信号。

9、在上述的一种射频导纳物位计中，所述第二探头为塑料探头，其背离介质的一端与本体螺纹连接，另一端朝远离第一探头方向延伸，并伸入容器内。

10、在上述的一种射频导纳物位计中，所述第二探头为中空结构，并对第一探头呈包裹状，其中，第二探头伸入容器内的端部具有与第一探头相适配的半球型结构。

11、在上述的一种射频导纳物位计中，所述第二探头上设有第一密封件，该第一密封件介于连接后的本体与第二探头之间，以填充本体与第二探头之间的连接间隙。

12、在上述的一种射频导纳物位计中，所述本体包括第一螺纹和第二螺纹，其中，该第一螺纹为内螺纹，设置于本体靠近第二探头一端，并与第二探头形成螺纹连接，该第二螺纹为外螺纹，设置于第一螺纹远离第二探头方向，并与容器形成螺纹连接。

13、在上述的一种射频导纳物位计中，还包括壳盖和连接线，其中，该壳盖通过第二密封件与本体远离第一探头一端形成密封连接，该连接线穿过壳盖与电路板连接，以实现电路板与上位机的连接。

14、在上述的一种射频导纳物位计中，还包括限位件，该限位件设置于本体内靠近壳盖一端，其上设置有活动部，且该活动部具有弹性，与电路板形成呈插接配合。

15、在上述的一种射频导纳物位计中，所述电路板包括电源模块、控制模块、调理模块以及输出模块，其中，该电源模块用于给电路板的各模块供电，并具有载波通讯功能，该调理模块用于接收第一探头的信号，并结合交流信号对第一探头的信号进行调理，并将调理后的信号发送至控制模块，该控制模块用于接收调理模块的输出信号并进行处理，并将处理后的信号通过输出模块传送至上位机，实现对介质高度的信号监测；其中，该控制模块还用于识别介质类型并触发对应的波频信号。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过设置为导电件的第一探头，和设置为非导电件的第二探头，以及与第一探头连接进行信号处理的电路板，并使第一探头与第二探头之间具有由空气填充的间隙，使得第一探头、第二探头和空气、介质三者之间形成电容结构，使得本申请的物位计可结合电容原理和射频导纳原理，实现部分探头与介质接触便可实现信号探测，并结合电路板的电路设计实现对介质高度的实时监测，一方面极大的减小了物位计的体积，简化了物位计的整体结构，从而有效节省了物位计对容器内上位机空间的占用，提高了物位计安装位置的自由度，另一方面通过探头结构与电路板的配合，提高了物位计与应用场景的适配性。

技术特征：

1.一种射频导纳物位计，用以监测容器内的介质高度，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，当第一探头(300)、第二探头(400)和空气、介质三者之间形成电容结构时，第一探头(300)和介质分别作为电容结构的两个极板，第二探头(400)和空气作为电容结构的电介质，使得容器内的介质发生高度变化时，该电容结构的阻抗同步发生变化并产生信号。

3.根据权利要求1所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，所述第一探头(300)为金属探头，其背离第二探头(400)一侧与电路板(200)固接，并与电路板(200)形成通讯连接，当电容结构的阻抗发生变化时，该第一探头(300)同步向电路板(200)发送信号。

4.根据权利要求3所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，所述第二探头(400)为塑料探头，其背离介质的一端与本体(100)螺纹连接，另一端朝远离第一探头(300)方向延伸，并伸入容器内。

5.根据权利要求4所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，所述第二探头(400)为中空结构，并对第一探头(300)呈包裹状，其中，第二探头(400)伸入容器内的端部具有与第一探头(300)相适配的半球型结构。

6.根据权利要求4所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，所述第二探头(400)上设有第一密封件(500)，该第一密封件(500)介于连接后的本体(100)与第二探头(400)之间，以填充本体(100)与第二探头(400)之间的连接间隙。

7.根据权利要求1所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，所述本体(100)包括第一螺纹(110)和第二螺纹(120)，其中，该第一螺纹(110)为内螺纹，设置于本体(100)靠近第二探头(400)一端，并与第二探头(400)形成螺纹连接，该第二螺纹(120)为外螺纹，设置于第一螺纹(110)远离第二探头(400)方向，并与容器形成螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，还包括壳盖(600)和连接线(700)，其中，该壳盖(600)通过第二密封件(510)与本体(100)远离第一探头(300)一端形成密封连接，该连接线(700)穿过壳盖(600)与电路板(200)连接，以实现电路板(200)与上位机的连接。

9.根据权利要求1所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，还包括限位件(800)，该限位件(800)设置于本体(100)内靠近壳盖(600)一端，其上设置有活动部(810)，且该活动部(810)具有弹性，与电路板(200)形成呈插接配合。

10.根据权利要求1所述的一种射频导纳物位计，其特征在于，所述电路板(200)包括电源模块、控制模块、调理模块以及输出模块，其中，该电源模块用于给电路板(200)的各模块供电，并具有载波通讯功能，该调理模块用于接收第一探头(300)的信号，并结合交流信号对第一探头(300)的信号进行调理，并将调理后的信号发送至控制模块，该控制模块用于接收调理模块的输出信号并进行处理，并将处理后的信号通过输出模块传送至上位机，实现对介质高度的信号监测；其中，该控制模块还用于识别介质类型并触发对应的波频信号。

技术总结
本发明涉及物位计技术领域，公开了一种射频导纳物位计，以监测容器内的介质高度，包括本体；电路板，设于本体内；第一探头，为导电件，设于电路板朝向介质的一侧，与电路板形成信号连接；第二探头，为非导电件，其一端与本体可拆卸连接，另一端伸入容器内，且第二探头与第一探头之间具有由空气填充的间隙，当第二探头与容器内的介质接触时，第一探头、第二探头和空气、介质之间形成电容结构，其中，介质在容器内的高度发生变化时，该电容结构的阻抗同步发生变化，且第一探头向电路板发送信号，以实现对介质高度的实时监测。本发明提供的一种射频导纳物位计，体积小、不占用空间，且灵敏度高，可靠性高，与应用场景适配度高。

技术研发人员：吕阳,郑华雄,李哲,刘丹,张燕亮,杨丹,周冲,单安兵
受保护的技术使用者：宁波中车时代传感技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29