一种雷达物位计万向吹扫型传感器及使用方法

技术领域

本发明涉及高频雷达物位计领域，特别涉及一种雷达物位计万向吹扫型传感器及使用方法。

背景技术

现行的雷达物位计万向吹扫型传感器，首先是上下法兰与万向球头之间间隙配合，同时主副法兰之间有很大的距离，靠螺栓连接，没有密封作用，时间久了球头会和法兰卡死；其次是大部分只是两路吹扫，且只是通过预先加工的通孔进行吹扫，吹扫孔在3mm左右，没有增压的过程，气流小，冷却和清除的作用很小。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供一种雷达物位计万向吹扫型传感器及使用方法，通过将压缩氮气充入万向传感器外壳与四氟传感器之间的气室，然后通过气室的二次压缩，将氮气通过四氟传感器周围的8个直径为1mm的气孔吹出，从而实现清除雷达传感器透镜表面污垢和降低表面温度的效果。本发明的目的是在恶劣的工况下为雷达物位计提供一个相对良好的工况环境，尤其适合高温、物料、粉尘、温湿度较大的工况，提高生产效率，保持雷达物位计正常运行时间。

为实现上述目的，本发明是通过以下的技术方案实现：一种雷达物位计万向吹扫型传感器，包括传感器壳体、四氟传感器、万向副法兰以及万向主法兰，四氟传感器设置在所述传感器壳体中心空腔内，通过传感器挡圈固定，传感器壳体一端设置有万向球头，所述万向副法兰和万向主法兰套设在万向球头外侧，通过螺栓连接，其特征在于：所述传感器壳体与四氟传感器之间设置有气室，所述万向球头一侧垂直开设与气室相通的进气孔，所述四氟传感器圆柱体上开设有多个与气室相通的吹扫气孔，用于接通气体吹扫四氟传感器底部半球型传感器透镜表面。

雷达物位计万向吹扫型传感器的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将万向主法兰4固定在被测物料容器检测口；

步骤二、松开固定在万向副法兰与万向主法兰之间的螺栓，按所需角度调整四氟传感器底部传感器透镜相对于被测物料角度，定位后旋紧螺栓将四氟传感器固定；

步骤三、将压缩氮气通过进气孔注入传感器外壳与四氟传感器之间的气室，压缩氮气在气室中形成气压并从个吹扫气孔高速喷出，以清除传感器透镜表面的附着物并降低传感器透镜表面的温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过传感器壳体万向球头与万向副法兰以及万向主法兰相互配合构成万向调节结构，通过在主副法兰之间设置的密封圈，法兰连接螺栓松弛时，万向副法兰和万向主法兰能够以万向球头为轴心旋转摆动0-30度角；锁紧螺栓，主副法兰会压紧二者之间的四氟密封圈，使之发生挤压形变，夹紧万向球头，从而达到固定传感器测量角度与密封的作用；接入的压缩氮气可通过设置在四氟传感器内的气室增压，并从吹扫气孔高速喷出，以达到清除传感器透镜表面附着物以及冷却作用；本发明 集吹扫、散热、可调整测量角度于一体，大幅延长雷达物位计的维护节点，根据物料性质，使用万向调节结构调整最佳测量角度，通过8路1mm高压吹扫口，能更有效地清除传感器透镜表面附着物，并达到更佳冷却效果，持续保证雷达物位计在恶劣工况下正常运转，使雷达物位计能够一直保持平稳高效的工作状态；综上所述，此传感器不仅可以调整传感器与被测物料角度，还能够显著降低传感器温度，保护雷达物位计电路，减少定期维护时间，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明结构示意剖视图；

图2是本发明图1在A处的放大示意图；

图3是本发明图1在B处的放大示意图；

图4是本发明的结构分解示意图；

图5是本发明的结构分解剖视图；

图6是本发明底部示意图；

图7是本发明图6在C处的放大示意图。

图中：1、传感器壳体；1-1、万向球头；1-2、散热片；1-3、空腔；1-4、环形凹槽；1-4-1、气室；1-5、进气孔；1-6、环形卡槽；2、四氟传感器；2-1、锥体；2-2、圆柱体；2-3、传感器透镜；2-4、气室密封圈凹槽；2-5、传感器密封圈凹槽；2-6、吹扫气孔；3、万向副法兰；3-1、沉头孔；4、万向主法兰；4-1、螺纹孔；4-2、四氟密封圈凹槽；5、四氟密封圈；6、气室密封圈；7、传感器密封圈；8、传感器挡圈；9、螺栓。

具体实施方式

如图1-7所示，一种雷达物位计万向吹扫型传感器，包括传感器壳体1、四氟传感器2、万向副法兰3以及万向主法兰4。

传感器壳体1通过机加工一体成型，一端加工厂成多层散热片1-2，另一端加工成万向球头1-1，中心开设空腔1-3，空腔1-3呈锥型喇叭口状，敞口位置向外延申垂直开设环形凹槽1-4，环形凹槽1-4的内外径均大于喇叭口敞口直径，深度高于喇叭口，从而在安装四氟传感器2后形成环形气室1-4-1，在球头1-1上平面自上而下垂直开设有与环形凹槽1-4相通的进气孔1-5，在环形凹槽1-4靠近传感器壳体1底部水平方向开设环形卡槽1-6，用于使用传感器挡圈8将四氟传感器2固定在空腔1-3内；

四氟传感器2整体一次成型机加工成上、中、下三个部分，上半部分为喇叭口形锥体2-1，其形状尺寸与传感器壳体1空腔1-3相匹配，中间为圆柱体2-2，下半部分为半球面体四氟传感器透镜2-3，圆柱体2-2直径大于锥体2-1底端直径以及传感器透镜2-3外径，在锥体2-1与圆柱体2-2结合部开设有环形气室密封圈凹槽2-4，用于放置气室密封圈6，在圆柱体2-2侧面开设有环形传感器密封圈凹槽2-5，用于放置传感器密封圈7，从圆柱体2-2上底面至下底面开设有8个倾斜的吹扫气孔2-6，吹扫气孔倾斜方向与半球形弧度一致，四氟传感器2与传感器壳体1安装后，吹扫气孔2-6一端对准传感器透镜2-3，另一端与气室1-4-1相通，吹扫气孔2-6的直径为1mm；可将压缩氮气通过进气孔1-5注入传感器外壳1与四氟传感器2之间的气室1-4-1，因为气室1-4-1有一定的空间可以暂时储存气体，而下方是8路1MM的吹扫气孔2-6，会限制气流的流速，会在气室中形成一定的气压，从而使压缩氮气从8个吹扫气孔2-6高速喷出，以达到清除传感器透镜2-3表面附着物和冷却的作用。

万向副法兰3以及万向主法兰4中心孔内径为圆弧形，其弧度与传感器壳体1万向球头1-1相匹配，万向副法兰3上开设有三个沉头孔3-1，万向主法兰4上开设有相对应的螺纹孔4-1，用于通过螺栓9将万向副法兰3与万向主法兰4连接固定，在万向主法兰4中心孔上侧开设有四氟密封圈凹槽4-2，用于放置四氟密封圈5。

实施例1,首先将气室密封圈6以及传感器密封圈7分别套入四氟传感器2气室密封圈凹槽2-4以及传感器密封圈凹槽2-5内，放入-16°冷冻箱冷冻2小时，然后将四氟传感器2嵌入传感器壳体1空腔1-3内，使用传感器挡圈8从四氟传感器2底部卡入环形卡槽1-6内，从而固定四氟传感器2；再将四氟密封圈5放入万向主法兰4中心孔四氟密封圈凹槽4-2内，将万向副法兰3以及万向主法兰4分别从四氟传感器2上方以及下方套装在万向球头1-1外侧，万向副法兰3沉头孔3-1与万向主法兰4螺纹孔4-1对齐，分别使用三个螺栓9穿过万向副法兰3沉头孔3-1后与万向主法兰4螺纹孔4-1连接夹住四氟密封圈5，万向副法兰3以及万向主法兰4与万向球头1-1相互配合构成万向调节结构，保持螺栓9松弛状态下万向副法兰3和万向主法兰4能够以万向球头1-1为轴心旋转摆动0-30度角；可调整至合适角度，锁紧螺栓9，使得主副法兰压紧二者之间的四氟密封圈5，四氟密封圈5被挤压形变，依靠摩擦力夹紧万向球头1-1，达到固定角度与密封的作用，作为优选，四氟密封圈5选用更为耐用的PTFE四氟材质。

雷达物位计万向吹扫型传感器的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、将万向主法兰4固定在被测物料容器外壁；

步骤二、松开固定在万向副法兰3与万向主法兰4之间的螺栓9，四氟密封圈5回弹后，与万向球头1-1的摩擦力减小，此时可按所需角度旋转摆动传感器壳体1，调整四氟传感器2底部传感器透镜2-3相对于被测物料角度，调整定位完成后，旋紧螺栓9，使得主副法兰压紧二者之间的四氟密封圈5，导致四氟密封圈5被挤压形变，依靠摩擦力夹紧万向球头1-1，从而牢固固定四氟传感器2；

步骤三、将压缩氮气通过进气孔1-5注入传感器外壳1与四氟传感器2之间的气室1-4-1，在逐渐充入的过程中，由于下方8路吹扫气孔2-6的直径仅为1MM，会限制气流的流速，因此压缩氮气在气室1-4-1中形成一定的气压，随后，压缩氮气从8个吹扫气孔2-6高速喷出，以清除传感器透镜2-3表面的附着物并冷却其表面。