本發(fā)明涉及儀器儀表行業(yè)中介質(zhì)監(jiān)控儀表領(lǐng)域，尤其涉及一種微型智能音叉式物位計。

背景技術(shù)：

在物位儀表技術(shù)領(lǐng)域中，音叉式物位計主要應(yīng)用在物料料倉的料位及液位控制或上、下限位報警。音叉式物位開關(guān)是利用物料對音叉振動的阻尼作用及壓電效應(yīng)的原理進(jìn)行設(shè)計的，其傳感部分由音叉構(gòu)成，以固定的振動頻率和振幅振動，當(dāng)音叉受到物料阻尼作用時，音叉停止振動，由檢測電路檢測出這一變化，傳送給驅(qū)動電路，發(fā)出開關(guān)信號，來達(dá)到控制物位的目的。

傳統(tǒng)的音叉式物位計大多是采用模擬電路來判斷叉體是否停振，并輸出相應(yīng)的開關(guān)信號，這樣就會產(chǎn)生誤報警的問題，而且輸出方式單一、成本高、外形笨重、工藝復(fù)雜，安裝維護(hù)不方便。

CN201514255U提供了一種強(qiáng)振智能型音叉式物位計，包括探測片振動器和殼體，其中殼體內(nèi)設(shè)置有信號處理電路、MCU控制單元以及輸出電路。探測片振動器的輸出端連接至信號處理電路的輸入端，信號處理電路的輸出端連接至MCU控制單元的輸入端，MCU控制單元輸出信號給輸出電路。本發(fā)明提供的強(qiáng)振智能型音叉式物位計采用智能控制電路，通過MCU控制單元的學(xué)習(xí)功能和設(shè)定功能，可以使本發(fā)明的物位計適用于任何介質(zhì)，且可以設(shè)定4級不同的靈敏度，使得物位計適用于液位波動較大的場合，有效的避免開關(guān)誤動作。該物位計開關(guān)叉體較長，不僅無法應(yīng)用在一些小管徑場合，而且也無法滿足醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的安裝和性能等要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明目的在于提供一種微型智能音叉式物位計，靈敏度高，輸出方式多樣，可以滿足醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)使用的微型化智能型音叉式物位計。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供的微型智能音叉式物位計，包括殼體、振動器、電路部分，所述振動器包括叉體、晶體組件、連接體，所述晶體組件的輸出端與所述電路部分連接，所述電路部分設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述叉體與所述連接體連接，所述晶體組件位于所述叉體的內(nèi)部，所述叉體為一體成型結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述叉體上部為圓柱體，中部開叉形成兩相同的支叉，兩支叉均為桿狀或圓柱狀，所述叉體的總高度不大于50mm。該叉體為衛(wèi)生級不銹鋼，迷你型結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實(shí)用于食品級行業(yè)。

優(yōu)選地，所述支叉的端部設(shè)有多邊形片狀或水滴形漸進(jìn)片狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述殼體呈圓柱體，所述殼體包含上蓋、下蓋，所述殼體呈圓柱體，所述殼體包含上蓋、下蓋，所述下蓋設(shè)有2個卡槽，上部卡槽設(shè)有密封圈，下部卡槽設(shè)有密封墊，所述上蓋與下蓋通過過盈配合密封，所述下蓋與所述連接體通過過盈配合固定，所述上蓋設(shè)有用于顯示電源和輸出狀態(tài)的顯示罩、用于進(jìn)行學(xué)習(xí)和參數(shù)設(shè)定的按鍵和接插件，所述接插件設(shè)置在上蓋的側(cè)面，用于連接外部電纜。

優(yōu)選地，所述電路部分包括信號處理電路、MCU控制單元、輸出電路、顯示電路、工作參數(shù)設(shè)置電路、驅(qū)動電路以及電源，所述信號處理電路與所述MCU控制單元、振動器、電源連接，所述MCU控制單元與所述顯示電路、工作參數(shù)設(shè)置電路、輸出電路連接，所述振動器還與所述驅(qū)動電路連接。

優(yōu)選的，所述工作參數(shù)設(shè)置電路包括一用于實(shí)現(xiàn)MCU控制單元的學(xué)習(xí)功能和設(shè)定輸出方式的按鍵，所述輸出電路的輸出方式為NPN、PNP或繼電器輸出。MCU控制單元的學(xué)習(xí)功能，可以實(shí)現(xiàn)粉末、固體顆粒、液體等多種介質(zhì)測量，MCU控制單元的設(shè)定輸出方式功能，可以設(shè)定NPN、PNP、繼電器多種輸出方式，以滿足不同的控制方式。

優(yōu)選的，所述晶體組件由至少一個陶瓷和至少一個晶振組成。

優(yōu)選的，所述連接體的上端設(shè)有一個圓柱臺階面，所述圓柱臺階面下部設(shè)置有密封圈，該密封圈在連接體和殼體過盈配合作用下固定，連接體的中部為圓柱面一，圓柱面一的兩側(cè)設(shè)有兩個對應(yīng)的扳手卡槽，連接體的下部設(shè)有一段螺紋。

優(yōu)選的，所述連接體上端設(shè)有一個圓柱臺階面，所述圓柱臺階面下部設(shè)置有密封圈，該密封圈在連接體和殼體過盈配合作用下固定，所述密封圈的下方設(shè)有一段圓柱面二，所述圓柱面二的下方設(shè)有一段圓柱面一，所述圓柱面一的直徑大于所述圓柱面二的直徑，圓柱面一的兩側(cè)設(shè)有兩個對應(yīng)的扳手卡槽，連接體的下部設(shè)有一段螺紋，所述螺紋與一適配器連接，所述螺紋的上端設(shè)有卡槽，螺絲的下端設(shè)有臺階，所述卡槽和臺階上分別設(shè)有密封墊一和密封墊二。中間設(shè)置一段凹陷圓柱面可以增加連接體的散熱功能，實(shí)用于安裝適配器，可以達(dá)到食品衛(wèi)生級等級。

優(yōu)選的，所述適配器為焊接適配器或卡盤適配器，適配器至少包含焊接適配器和卡盤適配器兩種方式的適配器。

如上所述，本發(fā)明提供的微型智能音叉式物位計，具有以下有益效果：該叉體采用一體成型設(shè)計，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，可以測量粉末、固體顆粒、液體等多種介質(zhì)，靈敏度高，具有多種輸出方式，采用過盈配合不灌封結(jié)構(gòu)，防護(hù)等級可達(dá)IP68和IP69K，工藝簡單、安裝維護(hù)方便，配合適配器還可以滿足醫(yī)療衛(wèi)生等特殊行業(yè)使用。

附圖說明

圖1為微型化智能型音叉式物位計的原理框圖。

圖2為微型化智能型音叉式物位計的一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為微型化智能型音叉式物位計的另一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.殼體；11.上蓋；12.下蓋；13.接插件；14.顯示罩；15.按鍵；2.電路部分；3.振動器；31.叉體；32.晶體組件；33.連接體；34.適配器；35.密封墊一；36.密封墊二；110.信號處理電路；111.MCU控制單元；112.輸出電路；113.工作參數(shù)設(shè)置電路；114.顯示電路；115.電源；117.驅(qū)動電路；3301.圓柱臺階面；3302.圓柱面一；3303扳手卡槽；3304.螺紋；3305.圓柱面二。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請參閱圖1至圖3。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。

具體實(shí)施例一：

如圖1、圖2所示，一種微型智能音叉式物位計，包括殼體1、振動器3、電路部分2，所述振動器3包括叉體31、晶體組件32、連接體33，所述晶體組件32的輸出端與所述電路部分2連接，所述電路部分2設(shè)置在所述殼體1內(nèi)，所述叉體31與所述連接體33連接，所述晶體組件32位于所述叉體31的內(nèi)部，所述叉體31為一體成型結(jié)構(gòu)。叉體31為一次鑄造成型，不用焊接，減少了焊接對振動的影響。所述晶體組件32由至少一個陶瓷和至少一個晶振組成。

所述叉體31上部為圓柱體，中部開叉形成兩相同的支叉，兩支叉均為桿狀，所述支叉的端部設(shè)有多邊形片狀，所述叉體的總高度不大于50mm。該叉體31為衛(wèi)生級不銹鋼，迷你型結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實(shí)用于食品級行業(yè)。

所述殼體1呈圓柱體，所述殼體包含上蓋11、下蓋12，所述下蓋設(shè)有2個卡槽，上部卡槽設(shè)有密封圈，下部卡槽設(shè)有密封墊，上蓋與下蓋通過過盈配合密封，所述下蓋12與所述連接體33通過過盈配合固定，所述上蓋11設(shè)有用于顯示電源和輸出狀態(tài)的顯示罩、用于進(jìn)行學(xué)習(xí)和參數(shù)設(shè)定的按鍵和接插件，所述接插件設(shè)置在上蓋的側(cè)面，用于連接外部電纜。

所述電路部分2包括信號處理電路110、MCU控制單元111、輸出電路112、顯示電路114、工作參數(shù)設(shè)置電路111、驅(qū)動電路117以及電源，所述信號處理電路110與所述MCU控制單元111、振動器3、電源115連接，所述MCU控制單元111與所述顯示電路114、工作參數(shù)設(shè)置電路113、輸出電路112連接，所述振動器3還與所述驅(qū)動電路117連接。

所述工作參數(shù)設(shè)置電路113包括一用于實(shí)現(xiàn)MCU控制單元111的學(xué)習(xí)功能和設(shè)定輸出方式的按鍵，所述輸出電路112的輸出方式為NPN、PNP或繼電器輸出。MCU控制單元111的學(xué)習(xí)功能，可以實(shí)現(xiàn)粉末、固體顆粒、液體等多種介質(zhì)測量，MCU控制單元111的設(shè)定輸出方式功能，可以設(shè)定NPN、PNP、繼電器多種輸出方式，以滿足不同的控制方式。

通過MCU控制單元111的學(xué)習(xí)功能，可以使本發(fā)明的物位開關(guān)適用于任何介質(zhì)。另外，MCU控制單元還具有設(shè)定功能，可以設(shè)定輸出方式，以滿足不同的控制方式。

信號處理電路110的輸入端連接至振動器2的輸出端，用以將振動信號轉(zhuǎn)換為MCU控制單元111可以檢測的信號，并且為驅(qū)動電路117提供輸入信號。具體來說，晶體組件21將叉體20的振動頻率信號通過電纜傳送給信號處理電路110，并由信號處理電路110進(jìn)行轉(zhuǎn)換。信號處理電路110同時根據(jù)輸入信號產(chǎn)生輸出信號給117。

驅(qū)動電路的輸入端連接信號處理電路110的一個輸出端，并輸出信號給振動器2。驅(qū)動電路負(fù)責(zé)把信號處理電路110輸入的信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號。MCU控制單元111的輸入端連接信號處理電路110的一個輸出端，并輸出信號給輸出電路112。

通過設(shè)定按鈕116可以學(xué)習(xí)叉體20在介質(zhì)中的振動頻率，存儲在MCU控制單元111中，并作為輸出電路112是否輸出的基準(zhǔn)，這樣就可以使微型智能音叉物位開關(guān)適用于任何介質(zhì)。上述學(xué)習(xí)狀態(tài)可以通過控制面板上的指示燈亮滅兩次來顯示，即MCU控制單元111輸出信號給顯示電路114。在學(xué)習(xí)結(jié)束之后，使用者可以根據(jù)指示燈來判斷學(xué)習(xí)是否成功。

所述連接體33的上端設(shè)有一個圓柱臺階面3301，所述圓柱臺階面3301下部設(shè)置有密封圈，該密封圈在連接體和殼體過盈配合作用下固定，連接體的中部為圓柱面一3302，圓柱面一3302的兩側(cè)設(shè)有兩個對應(yīng)的扳手卡槽3303，連接體的下部設(shè)有一段螺紋3304，這種設(shè)計方便客戶安裝使用，只要用戶在待測的料罐上裝好配套的卡盤或鑲件之后，只需要拿扳手卡住后端的平面就可以很方便的裝卸。

具體實(shí)施例二：

如圖1、圖3所示，一種微型智能音叉式物位計，本實(shí)施例除了具備實(shí)施例一的全部特點(diǎn)外，不同之處在于其連接體的結(jié)構(gòu)不同。本實(shí)施例的連接體上端設(shè)有一個圓柱臺階面3301，所述圓柱臺階面3301下部設(shè)置有密封圈，該密封圈在連接體和殼體過盈配合作用下固定，所述密封圈的下方設(shè)有一段圓柱面二3305，所述圓柱面二3305的下方設(shè)有一段圓柱面一3302，所述圓柱面一3302的直徑大于所述圓柱面二3305的直徑，圓柱面一3302的兩側(cè)設(shè)有兩個對應(yīng)的扳手卡槽3303，連接體的下部設(shè)有一段螺紋3304，所述螺紋3304與一適配器34連接，所述螺紋3304的上端設(shè)有卡槽，螺絲的下端設(shè)有臺階，所述卡槽和臺階上分別設(shè)有密封墊一31和密封墊二36。中間設(shè)置一段圓柱面二3305可以增加連接體的散熱功能，實(shí)用于安裝適配器34，可以達(dá)到食品衛(wèi)生級等級。所述適配器34至少包含焊接適配器和卡盤適配器兩種方式的適配器，但不局限于這兩種方式。

綜上所述，本發(fā)明提供微型智能音叉式物位計，該叉體采用一體成型設(shè)計，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，可以測量粉末、固體顆粒、液體等多種介質(zhì)，靈敏度高，具有多種輸出方式，采用過盈配合不灌封結(jié)構(gòu)，防護(hù)等級可達(dá)IP68和IP69K，工藝簡單、安裝維護(hù)方便，配合適配器還可以滿足醫(yī)療衛(wèi)生等特殊行業(yè)使用。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。