阅读说明：本技术 用于电容式液位计的顶部密封定位结构及电容式液位计 (Top sealing and positioning structure for capacitive liquid level meter and capacitive liquid level meter ) 是由 万楚华 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种用于电容式液位计的顶部密封定位结构及电容式液位计,其中,顶部密封定位结构包括密封定位塞、第一密封圈及第二密封圈,密封定位塞设有用于供电容式液位计的负极管套设固定的第一安装柱以及用于供电容式液位计的正极管套设固定的第二安装柱,第一安装柱与第二安装柱同轴设置,第一安装柱的外侧壁设有第一环形凹槽和第一机械密封结构,第二安装柱的外侧壁设有第二环形凹槽和第二机械密封结构,第一密封圈嵌设于第一环形凹槽中,第二密封圈嵌设于第二环形凹槽中。本发明公开的顶部密封定位结构具有能够实现正极管和负极管的安装定位,满足正极管和负极管的同心度要求,能够实现正极管和负极管双重密封,而且制造简单,成本低。(The invention discloses a top sealing and positioning structure for a capacitive liquid level meter and the capacitive liquid level meter, wherein the top sealing and positioning structure comprises a sealing and positioning plug, a first sealing ring and a second sealing ring, the sealing and positioning plug is provided with a first mounting column for fixedly arranging a cathode pipe sleeve of the capacitive liquid level meter and a second mounting column for fixedly arranging an anode pipe sleeve of the capacitive liquid level meter, the first mounting column and the second mounting column are coaxially arranged, the outer side wall of the first mounting column is provided with a first annular groove and a first mechanical sealing structure, the outer side wall of the second mounting column is provided with a second annular groove and a second mechanical sealing structure, the first sealing ring is embedded in the first annular groove, and the second sealing ring is embedded in the second annular groove. The top sealing and positioning structure disclosed by the invention can realize the installation and positioning of the anode tube and the cathode tube, meets the concentricity requirement of the anode tube and the cathode tube, can realize the double sealing of the anode tube and the cathode tube, and has the advantages of simple manufacture and low cost.)

用于电容式液位计的顶部密封定位结构及电容式液位计

技术领域

本发明涉及电容式液位计的结构技术领域，尤其涉及一种用于电容式液位计的顶部密封定位结构及电容式液位计。

背景技术

现有技术的电容式液位计包括正极管和负极管，正极管穿设于负极管内，正极管与负极管通过密封件进行定位，以使正极管与负极管间隔设置，电容式液位计的底部设有开口，可通过该开口在正极管与负极管间充入高度为H的液体介质，其电容式液位计所形成的电容将随着液位高度H的变化而变化。

为了便于固定，顶部密封定位结构件与正极管顶部之间、顶部安装法兰盘与负极管顶部之间一般都是通过焊接或挤压的方式固定连接，但是，这样不便于拆卸，其制作成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电容式液位计的顶部密封定位结构及液位传感器，其旨在解决现有技术的电容式液位计的顶部密封定位结构件与正极管顶部之间一般都是通过焊接或挤压的方式固定连接，这样将不便于拆卸，生产效率低、制作成本高的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

本发明提供了一种用于电容式液位计的顶部密封定位结构，用于电容式液位计的负极管和正极管的安装固定，所述顶部密封定位结构包括密封定位塞、第一密封圈及第二密封圈，所述密封定位塞设有用于供所述负极管套设固定的第一安装柱以及用于供所述正极管套设固定的第二安装柱，所述第一安装柱的外径大于所述第二安装柱的外径且所述第一安装柱与所述第二安装柱同轴设置，所述第一安装柱的外侧壁凹设有第一环形凹槽且凸设有用于所述负极管机械密封的第一机械密封结构，所述第二安装柱的外侧壁凹设有第二环形凹槽且凸设有用于所述正极管机械密封的第二机械密封结构，所述第一密封圈嵌设于所述第一环形凹槽中，所述第二密封圈嵌设于所述第二环形凹槽中。

进一步地，所述第一机械密封结构为若干个凸设于所述第一安装柱的外侧壁且沿所述第一安装柱的轴向间隔设置的第一环形凸起；所述第二机械密封结构为若干个凸设于所述第二安装柱的外侧壁且沿所述第二安装柱的轴向间隔设置的第二环形凸起。

进一步地，所述第一环形凹槽设于所述第一机械密封结构的中部。

进一步地，所述第一安装柱远离所述第二安装柱一端的外侧壁设有用于对所述负极管形成轴向限位的第一限位凸起。

进一步地，所述第一安装柱远离所述第二安装柱的一侧还设有用于固定PCB板的支撑定位柱。

进一步地，所述第二环形凹槽设于所述第二机械密封结构远离所述第一机械密封结构的一侧并与所述第二机械密封结构间隔设置。

进一步地，所述第二安装柱靠近所述第一安装柱的一端的外侧壁设有用于对所述正极管形成轴向限位的第二限位凸起，所述第二限位凸起的外径小于所述第一安装柱的外径。

进一步地，所述顶部密封定位结构还包括触点片以及自攻螺钉，所述密封定位塞开设有用于供电极引线穿设的穿线孔以及与所述穿线孔相连通的定位孔，所述触点片包括底板和设于所述底板相对两侧的侧板，所述底板开设有安装孔，所述自攻螺钉穿过所述安装孔后攻入所述定位孔内以将所述底板固定在所述密封定位塞底部，两所述侧板撑开以抵接所述正极管。

本发明还提供了一种电容式液位计，包括正极管、负极管以及如上述所述的顶部密封定位结构，所述负极管套设于所述第一安装柱外且所述负极管与所述第一安装柱过盈配合，所述正极管套设于所述第二安装柱外且所述正极管与所述第二安装柱过盈配合，所述触点片部分卡置于所述第一安装柱与所述正极管之间。

进一步地，所述电容式液位计还包括PCB板、电极引线以及导电片，所述电极引线的一端与所述触点片连接、另一端穿过所述穿线孔后与所述PCB板连接，所述导电片的一端与所述负极管电性连接、另一端与所述PCB板连接。

相比原有技术，本发明的有益效果为：

本发明公开的顶部密封定位结构应用于电容式液位计上时，第一安装柱与负极管之间、第二安装柱与正极管之间都是先密封圈密封再用机械密封以实现双重密封，密封效果好；

通过U型的触点片和自攻螺钉与正极管内壁紧固，使得正极管与负极管之间的同心度高，电容式液位计的性能优，测量精度高；

整个顶部密封定位结构整体结构紧凑，设计精巧，可以有效缩小产品尺寸，且安装方便。此外，本发明公开的顶部密封定位结构可以通过注塑成型，制造简单，可以有效降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于电容式液位计的顶部密封定位结构、正极管和负极管组装后的剖视图；

图2是本发明实施例提供的密封定位塞的剖视图；

图3是本发明实施例提供的触点片的剖视图；

图4是本发明实施例提供的电容式液位计顶部的剖视图；

图5是本发明实施例提供的负极管的俯视图；

图6是本发明实施例提供的电容式液位计底部的剖视图。

图中：10、负极管；20、正极管；30、密封定位塞；31、第一安装柱；311、第一环形凹槽；312、第一机械密封结构；313、第一限位凸起；314、支撑定位柱；32、第二安装柱；321、第二环形凹槽；322、第二机械密封结构；323、第二限位凸起；324、卡槽；33、穿线孔；331、第一穿孔；332、第二穿孔；34、定位孔；40、第一密封圈；50、第二密封圈；60、PCB板；70、触点片；71、底板；711、安装孔；72、侧板；80、自攻螺钉；90、电极引线；100、导电片；200、防护盖；210、腔体；220、第三穿孔；230、顶盖；240、法兰盘；250、通孔；260、排气孔；300、胶塞；400、定位座；410、进液孔；500、加强筋板；510、开口槽；600、第三密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1至图6所示，本发明实施例提供了一种用于电容式液位计的顶部密封定位结构，用于电容式液位计的负极管10和正极管20的安装固定，其中，正极管20穿设于负极管10内，顶部密封定位结构包括密封定位塞30、第一密封圈40及第二密封圈50，密封定位塞30设有用于供负极管10套设固定的第一安装柱31以及用于供正极管20套设固定的第二安装柱32，第一安装柱31的外径大于第二安装柱32的外径且第一安装柱31与第二安装柱32同轴设置，以保证正极管20与负极管10也为同轴设置，正极管20与负极管10不碰触在一起。本实施例中的正极管20与负极管10均优选为铝制材质制作的金属管，当然也可以选用其它组合后能产生电容的金属管。

请参阅图1至图2，第一安装柱31的外侧壁凹设有第一环形凹槽311且凸设有用于负极管10机械密封的第一机械密封结构312，第二安装柱32的外侧壁凹设有第二环形凹槽321且凸设有用于正极管20机械密封的第二机械密封结构322，第一密封圈40嵌设于第一环形凹槽311中，第二密封圈50嵌设于第二环形凹槽321中，以实现正极管20顶部的双重密封和负极管10顶部的双重密封。

优选地，第一机械密封结构312为若干个凸设于第一安装柱31的外侧壁且沿第一安装柱31的轴向间隔设置的第一环形凸起；第二机械密封结构322为若干个凸设于第二安装柱32的外侧壁且沿第二安装柱32的轴向间隔设置的第二环形凸起，第一环形凸起与第二环形凸起在剖面后为倒锯齿形状，进行机械密封后可以防止外部的水、灰层等从电容式液位计的顶部进入到负极管10或正极管20中。

作为优选地实施方式，第一环形凹槽311设于第一机械密封结构312的中部，将第一密封圈40也进行机械密封，以使该密封定位塞30具有防油、防水和密封的性能。

作为优选地实施方式，第一安装柱31远离第二安装柱32一端的外侧壁设有用于对负极管10形成轴向限位的第一限位凸起313，以防止负极管10与密封定位塞30之间出现滑移现象。

作为优选地实施方式，第一安装柱31远离第二安装柱32的一侧还设有用于固定PCB板60的支撑定位柱314，以便于PCB板60的安装固定。

本实施例中，第二环形凹槽321设于第二机械密封结构322远离第一机械密封结构312的一侧并与第二机械密封结构322间隔设置，由于正极管20是在负极管10内，正极管20与密封定位塞30之间的要求降低，各密封圈优选为橡胶材质制作，第二安装柱32与正极管20之间采用机械间隙密封和橡胶件弹性密封的双重密封。

作为优选地实施方式，第二安装柱32靠近第一安装柱31的一端的外侧壁设有用于对正极管20形成轴向限位的第二限位凸起323，第二限位凸起323的外径小于第一安装柱31的外径，以防止正极管20与密封定位塞30之间出现滑移现象。

请进一步参阅图3，顶部密封定位结构还包括触点片70以及自攻螺钉80，密封定位塞30开设有用于供电极引线90穿设的穿线孔33以及与穿线孔33相连通的定位孔34，定位孔34从密封定位塞30的底部沿其轴向延伸，触点片70优选为U形，触点片70包括底板71和设于底板71相对两侧的侧板72，第二安装柱32之远离第一安装柱31一侧的外侧壁设有与侧板72相适配的卡槽324，底板71开设有安装孔711，自攻螺钉80穿过安装孔711后直接攻入定位孔34内以将底板71固定在密封定位塞30的底部，当自攻螺钉80被拧紧后，两侧板72撑开以抵接正极管20，使触点片70挤压变形，通过形变增大密封定位塞30与正极管20之间的摩擦力，以将密封定位塞30与正极管20紧密接触，形成良好的电气连接。同时，为了便于触点片70能产生形变，该卡槽324在第二安装柱32轴向的长度小于侧板72在第二安装柱32轴向的长度。

为了降低成本，本实施例中的穿线孔33包括第一穿孔331及与第一穿孔331成夹角设置的第二穿孔332，该第二穿孔332的内径大于第一穿孔331的内径，以便于后面穿线时更顺畅，电极引线90依次穿过第一穿孔331和第二穿孔332后用于与PCB板60电连接，第二穿孔332与定位孔34同轴设置。

请进一步参阅图4，本发明还提供了一种电容式液位计，包括正极管20、负极管10及如上述所述的顶部密封定位结构，负极管10套设于第一安装柱31外且负极管10与第一安装柱31过盈配合，正极管20套设于第二安装柱32外且正极管20与第二安装柱32过盈配合，触点片70部分卡置于第一安装柱31与正极管20之间，正极管20和触点片70稳定安装于第一安装柱31上，并可以保证负极管10与正极管20的同心度，降低电容式液位计的制作成本。

电容式液位计还包括PCB板60、电极引线90以及导电片100，电极引线90的一端与触点片70连接、另一端穿过安装孔711后与PCB板60连接，导电片100的一端与负极管10电性连接、另一端与PCB板60连接，以实现负极管10、正极管20与PCB板60的电性连接。

电容式液位计还包括防护盖200，防护盖200内具有腔体210及与腔体210相连通的第三穿孔220，防护盖200包括顶盖230及套设于负极管10外的法兰盘240，顶盖230安装于法兰盘240上并与法兰盘240围合形成所述腔体210及所述第三穿孔220，外部线路通过第三穿孔220与PCB板60电性连接，PCB板60、密封定位塞30、触点片70、电极引线90、导电片100以及自攻螺钉80都位于腔体210内，该防护盖200可以有效防止外部灰层或水进入到PCB板60上，法兰盘240上还设有用于供外部螺丝穿设的通孔250，以便于将电容式液位计固定于油箱上。

请进一步参阅图5和图6，电容式液位计还包括胶塞300和定位座400，胶塞300上设有用于正极管20机械密封的第三机械密封结构且胶塞300与正极管20之间设有第三密封圈600，实现正极管20底部与胶塞300之间的机械间隙密封和橡胶件弹性密封的双重密封，防止待测液体进入到正极管20内，定位座400同时与正极管20和负极管10连接，以将正极管20和负极管10的底部分开，同时在定位座400上设有进液孔410，以便于液体从进液孔410进入到正极管20的外侧壁与负极管10的内侧壁之间。本实施例中的电容式液位计的电容值与正极管20和负极管10之间的液体高度呈线性关系。

同时，为了防止碰撞到负极管10，在负极管10外侧壁还凸设有若干加强筋板500，加强筋板500具体为四个，防护盖200通过注塑的方式罩设于加强筋板500外。具体地，加强筋板500之远离正极管20一侧的外侧壁凹设有开口槽510，该开口槽510沿加强筋板500轴向贯穿其两端，故开口槽510两端部各有一个安装口。本发明电容式液位计还额外包括八个自攻螺钉80，其中两个自攻螺钉80穿过导电片100后攻入于两个开口槽510的顶部安装口，以便于用自攻螺钉80把导电片100固定；另两个自攻螺钉80直接穿过密封定位塞30后攻入于另两个开口槽510的顶部安装口，依靠自攻螺钉80涨紧力使负极管10与法兰盘240结合的更加牢靠。剩下四个自攻螺钉80穿过定位座400后攻入于各开口槽510的底部安装口，使负极管10与定位座400之间固定更稳固。

作为优选地实施方式，电容式液位计的上端还设有排气孔260，排气孔260从法兰盘240的外侧壁经加强筋板500贯穿延伸至负极管10的内侧壁，当液体由电容式液位计的底部进液孔410进入时，正极管20与负极管10之间的气体可由排气孔260排出，避免产生压差。

本发明电容式液位计的安装步骤为：法兰盘240注塑于负极管10顶部的外侧壁，将第一密封圈40安装于第一环形凹槽311内，第二密封圈50安装于第二环形凹槽321内，自攻螺钉80穿过触点片70后部分攻入于定位孔34内，此时不要继续旋拧自攻螺钉80，避免让触点片70发生形变，将正极管20套设于第二安装柱32上，用机器将第二机械密封结构322进行机械密封，再将自攻螺钉80拧紧，使触点片70发生变形，以使正极管20与第一安装柱31之间安装更牢固，之后将负极管10套设于第二安装柱32上，用机器将第一机械密封结构312、第一密封圈40进行机械密封，再用四个自攻螺钉80依次将PCB板60、电极引线90以及导电片100进行安装固定，再盖上顶盖230，实现电容式液位计的顶部固定密封；将用机器将胶塞300和正极管20的底部机械密封，再将定位座400通过四个自攻螺钉80安装于负极管10的底部并抵接于胶塞300，实现电容式液位计的底部固定密封。

本发明公开的顶部密封定位结构应用于电容式液位计上时，首先，第一安装柱31与负极管10之间、第二安装柱32与正极管20之间都是先密封圈密封再用机械密封以实现双重密封，密封效果好；其次，通过U型的触点片70和自攻螺钉80与正极管20内壁紧固，使得正极管20与负极管10之间的同心度高，电容式液位计的性能优，测量精度高；再者，整个顶部密封定位结构整体结构紧凑，设计精巧，可以有效缩小产品尺寸，且安装方便。此外，本发明公开的顶部密封定位结构可以通过注塑成型，将法兰盘240、负极管10、正极管20以及PCB板60之间的机械与电子同时关联起来，起到了高度综合的作用，用具有绝缘耐油性能的塑料注塑成型，实现了快速大批量生产，制造简单，可以有效降低成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。