[發明專利]振動元件設備

有效

• 申請號: 200980106981.5
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101960270A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 羅伊·科林·特納
• 申請（專利權）人: 莫伯蕾有限公司
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296;B06B1/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

技術領域

本發明涉及新穎形式的振動元件設備，并且特別地，已經設計為提供一種振動叉型流體液位傳感器，其用在經受或可以經受快速的溫度變化。然而，本領域技術人員將會理解，本發明還可以適用于構造為測量密度和/或粘性的振動元件設備。

背景技術

包括一個或多個振動元件的各種形式的設備在工廠或過程控制領域中是熟知的，一個例子為接觸式流體液位傳感器。典型接觸式流體傳感器包括安裝在隔膜上的一對間隔開的尖叉，隔膜又限定中空圓柱體的一端。尖叉設置為以給定頻率(通常為它們的共振頻率)振動，并且振動通常受到隔膜中心的借助于位于該中空體內的壓縮壓電元件疊層的移位的影響，并由循環電壓驅動。當振動中的尖叉由流體接觸時，它們振動的頻率出現變化。通過檢測這種頻率變化，人們可以確定升高的流體液位接觸尖叉的時間。同樣地，人們可以檢測流體液下降到尖叉水平以下的時間。

在英國專利No.2?150?292中描述了這種類型的接觸式液位傳感器的早期例子。在這種裝置中，由壓電元件、絕緣體和連接器構成的疊層通過安裝在連接件中的壓緊螺釘壓在隔膜的內側或背側，該連接件在所述疊層的遠離隔膜的那一端上延伸。間隔開的尖叉從隔膜的外側或前側延伸，所述隔膜形成其中設置壓電疊層的中空體的一端。

連接件依次安裝在從隔膜內側延伸的一對間隔開的桿狀支架上，并且還設置在中空體內。

當疊層中的壓電元件經受循環驅動電壓時，其在壓緊螺釘和隔膜之間膨脹和收縮，使隔膜變形，并使尖叉振動?，F有設計存在的問題是，在制造時，疊層逐件組裝到設備中。這種過程有點是勞動密集的，并且一旦組裝，如果在壓電疊層組件中出現故障，該設備本身不適于修理，特別是現場修理。如果壓電疊層中的任何部件出現故障，則整個設備或者被拆除并更換，或者被拆除并返回服務設施處修理。無論哪一種情況，傳感器和設備之間的密封必須被破壞，并且傳感器被從它的運行環形中拆除。在明顯多的情況中，這種類型的設備安裝在經受嚴格檢查和控制的工業裝置中。如果由于任何原因拆除裝置，當該裝置被更換或重新安裝時，在可以重建正常操作之前，必須對該設備進行檢查和通過。另一個問題是由該傳感器服務的設備可能在拆除傳感器之前必須排空。無論哪一種情況，傳感器故障不可避免地造成延誤和費用支出，并且還可能引起健康和安全問題。

本發明的目標是解決上述問題，或者提供可適用于液位檢測儀器的方法和/或設備，其將至少提供新穎和有用的選擇。

發明內容

因此，在一個方面中，本發明提供了一種形成振動元件設備的方法，所述設備包括：

壁部，具有內表面和外表面；

隔膜，限定和封閉所述壁部的一端，所述隔膜具有內表面和外表面，所述壁部和所述隔膜的內表面限定中空體；

一個或多個振動元件，從所述隔膜的外表面延伸；

疊層，由包括一個或多個壓電元件的部件組成，所述疊層定位在所述中空體內；和

壓縮裝置，可操作地將所述疊層壓在所述隔膜的內表面上；

所述方法的特征在于，它包括將所述疊層構造為局部裝配件。

優選地，所述方法包括將所述壓縮裝置的至少一部分定位在所述局部裝配件內。

優選地，所述方法還包括將一個或多個熱補償元件安裝在所述局部裝配件內。

在第二方面中，本發明提供了一種振動元件設備，所述設備包括：

壁部，具有內表面和外表面；

隔膜，限定和封閉所述壁部的一端，所述隔膜具有內表面和外表面，所述壁部和所述隔膜的內表面限定中空體；

一個或多個振動元件，從所述隔膜的外表面延伸；

疊層，由包括一個或多個壓電元件的部件組成，所述疊層定位在所述中空體內；和

壓縮裝置，可操作地將所述疊層壓在所述隔膜的內表面上；

所述設備的特征在于，所述疊層包括在局部裝配件中，所述局部裝配件可設置在所述中空體中和從所述中空體中可拆除。

優選地，所述局部裝配件還包括所述壓縮裝置的至少一部分。

優選地，所述局部裝配件還包括至少一個熱補償元件。

優選地，所述局部裝配件包括容納包括在所述疊層中的部件的載重架。

優選地，所述載重架包括用于容納與所述壓電元件電接觸的導線的通道。

一旦閱讀了接下來的描述，以本發明可以實現的方式進行多種變化將它們本身呈現給本領域技術人員。所述描述不應當認為是限制，而僅是實現本發明的一種方式的說明。無論是否具體提及，只要合適，任何元件或組件都應當理解為包括其任何或所有等同物。

附圖說明

現在將參照附圖，描述用于使本發明實現的一種方法和設備，在附圖中：