[发明专利]振动元件设备

说明书

技术领域

本发明涉及新颖形式的振动元件设备，并且特别地，已经设计为提供一种振动叉型流体液位传感器，其用在经受或可以经受快速的温度变化。然而，本领域技术人员将会理解，本发明还可以适用于构造为测量密度和/或粘性的振动元件设备。

背景技术

包括一个或多个振动元件的各种形式的设备在工厂或过程控制领域中是熟知的，一个例子为接触式流体液位传感器。典型接触式流体传感器包括安装在隔膜上的一对间隔开的尖叉，隔膜又限定中空圆柱体的一端。尖叉设置为以给定频率(通常为它们的共振频率)振动，并且振动通常受到隔膜中心的借助于位于该中空体内的压缩压电元件叠层的移位的影响，并由循环电压驱动。当振动中的尖叉由流体接触时，它们振动的频率出现变化。通过检测这种频率变化，人们可以确定升高的流体液位接触尖叉的时间。同样地，人们可以检测流体液下降到尖叉水平以下的时间。

在英国专利No.2 150 292中描述了这种类型的接触式液位传感器的早期例子。在这种装置中，由压电元件、绝缘体和连接器构成的叠层通过安装在连接件中的压紧螺钉压在隔膜的内侧或背侧，该连接件在所述叠层的远离隔膜的那一端上延伸。间隔开的尖叉从隔膜的外侧或前侧延伸，所述隔膜形成其中设置压电叠层的中空体的一端。

连接件依次安装在从隔膜内侧延伸的一对间隔开的杆状支架上，并且还设置在中空体内。

当叠层中的压电元件经受循环驱动电压时，其在压紧螺钉和隔膜之间膨胀和收缩，使隔膜变形，并使尖叉振动。现有设计存在的问题是，在制造时，叠层逐件组装到设备中。这种过程有点是劳动密集的，并且一旦组装，如果在压电叠层组件中出现故障，该设备本身不适于修理，特别是现场修理。如果压电叠层中的任何部件出现故障，则整个设备或者被拆除并更换，或者被拆除并返回服务设施处修理。无论哪一种情况，传感器和设备之间的密封必须被破坏，并且传感器被从它的运行环形中拆除。在明显多的情况中，这种类型的设备安装在经受严格检查和控制的工业装置中。如果由于任何原因拆除装置，当该装置被更换或重新安装时，在可以重建正常操作之前，必须对该设备进行检查和通过。另一个问题是由该传感器服务的设备可能在拆除传感器之前必须排空。无论哪一种情况，传感器故障不可避免地造成延误和费用支出，并且还可能引起健康和安全问题。

本发明的目标是解决上述问题，或者提供可适用于液位检测仪器的方法和/或设备，其将至少提供新颖和有用的选择。

发明内容

因此，在一个方面中，本发明提供了一种形成振动元件设备的方法，所述设备包括：

壁部，具有内表面和外表面；

隔膜，限定和封闭所述壁部的一端，所述隔膜具有内表面和外表面，所述壁部和所述隔膜的内表面限定中空体；

一个或多个振动元件，从所述隔膜的外表面延伸；

叠层，由包括一个或多个压电元件的部件组成，所述叠层定位在所述中空体内；和

压缩装置，可操作地将所述叠层压在所述隔膜的内表面上；

所述方法的特征在于，它包括将所述叠层构造为局部装配件。

优选地，所述方法包括将所述压缩装置的至少一部分定位在所述局部装配件内。

优选地，所述方法还包括将一个或多个热补偿元件安装在所述局部装配件内。

在第二方面中，本发明提供了一种振动元件设备，所述设备包括：

壁部，具有内表面和外表面；

隔膜，限定和封闭所述壁部的一端，所述隔膜具有内表面和外表面，所述壁部和所述隔膜的内表面限定中空体；

一个或多个振动元件，从所述隔膜的外表面延伸；

叠层，由包括一个或多个压电元件的部件组成，所述叠层定位在所述中空体内；和

压缩装置，可操作地将所述叠层压在所述隔膜的内表面上；

所述设备的特征在于，所述叠层包括在局部装配件中，所述局部装配件可设置在所述中空体中和从所述中空体中可拆除。

优选地，所述局部装配件还包括所述压缩装置的至少一部分。

优选地，所述局部装配件还包括至少一个热补偿元件。

优选地，所述局部装配件包括容纳包括在所述叠层中的部件的载重架。

优选地，所述载重架包括用于容纳与所述压电元件电接触的导线的通道。

一旦阅读了接下来的描述，以本发明可以实现的方式进行多种变化将它们本身呈现给本领域技术人员。所述描述不应当认为是限制，而仅是实现本发明的一种方式的说明。无论是否具体提及，只要合适，任何元件或组件都应当理解为包括其任何或所有等同物。

附图说明

现在将参照附图，描述用于使本发明实现的一种方法和设备，在附图中：