專利名稱:超聲液位儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及超聲波測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種超聲液位儀。
背景技術(shù):
在各種城市市政防洪防澇工程中,要求對(duì)各種水利水電進(jìn)行測(cè)量水位的深度與監(jiān)測(cè),為防洪防澇提供精確參數(shù)。目前由于各種環(huán)境與現(xiàn)實(shí)條件的差異,只能由工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),該方法反應(yīng)慢、測(cè)量精確度與可靠性都受影響,超聲波液位儀在一定程度上解決了這個(gè)問題。但由于一般的超聲波接收的能量一部分會(huì)被反射面阻擋,使得測(cè)量精度受影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型有必要提供一種超聲液位儀,其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,能夠快速、精確地測(cè)量出水位的深度或物料的高度。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種超聲液位儀,其包括有超聲波探頭、微處理器、信號(hào)處理裝置及計(jì)算模塊,還包括用于驅(qū)動(dòng)所述超聲波探頭的驅(qū)動(dòng)裝置;其中,所述超聲波探頭垂直設(shè)置于被測(cè)液面或被測(cè)物料的上方,所述超聲波探頭與所述信號(hào)處理裝置連接,而所述信號(hào)處理裝置及所述計(jì)算模塊與所述微處理器連接。超聲液位儀在測(cè)量時(shí),所述超聲波探頭發(fā)出的超聲波經(jīng)物體(或液體)表面反射后,再由所述超聲波探頭接收,并通過所述信號(hào)處理裝置轉(zhuǎn)換為所述微處理器接收的信號(hào)模式,由所述微處理器采集此信號(hào);經(jīng)過所述計(jì)算模塊計(jì)算得到的超聲波發(fā)射信號(hào)和超聲波接收信號(hào)之間的時(shí)間t ;超聲波的傳輸速度V約為331.3+ (0.606*Tem)m/s,其中,Tem為當(dāng)?shù)販囟龋虼藴y(cè)量距離S=V*t/2,便可計(jì)算超聲波探頭到被測(cè)物體的距離。優(yōu)選的是,所述超聲液位儀還包括有顯示裝置,所述顯示裝置與所述微處理器連接。優(yōu)選的是,所述超聲波探頭為帶有溫度補(bǔ)償器的超聲波探頭。優(yōu)選的是,所述超聲液位儀還包括有后臺(tái)處理裝置,所述后臺(tái)處理裝置與所述微處理器連接。優(yōu)選的是,所述后臺(tái)處理裝置通過通訊電纜與所述微處理器連接。優(yōu)選的是,所述超聲液位儀還包括有無線通訊模塊,所述后臺(tái)處理裝置通過所述無線通訊模塊與所述微處理器連接。優(yōu)選的是,所述信號(hào)處理裝置包括有信號(hào)轉(zhuǎn)換電路及信號(hào)濾波放大電路。優(yōu)選的是,所述超聲液位儀還包括有儀表箱,所述微處理器、所述信號(hào)處理裝置、所述計(jì)算模塊及所述顯示裝置均設(shè)置于所述儀表箱內(nèi)。本實(shí)用新型超聲液位儀與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:本實(shí)用新型超聲液位儀在測(cè)量時(shí),采用非接觸式測(cè)量,不會(huì)受被測(cè)介質(zhì)的限制,測(cè)量精度高,且可通過有線或無線的方式將測(cè)量結(jié)果傳輸給后臺(tái)處理裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)就地或遠(yuǎn)程觀測(cè)。本實(shí)用新型采用分體式結(jié)構(gòu),所述超聲波探頭被置被測(cè)物體面(或被測(cè)液體面)的上方,而現(xiàn)實(shí)模塊則置于儀表箱內(nèi),儀表箱可根據(jù)需要置于環(huán)境較好的位置,以適應(yīng)較復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境。
圖1為本實(shí)用新型超聲液位儀的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型超聲液位儀的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1及圖2所示,本實(shí)用新型超聲液位儀,其包括有超聲波探頭10、微處理器
11、信號(hào)處理裝置、計(jì)算模塊14及顯示裝置15 ;還包括用于驅(qū)動(dòng)所述超聲波探頭的驅(qū)動(dòng)裝置,所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述超聲波探頭10連接。所述信號(hào)處理裝置、所述計(jì)算模塊14及所述顯示裝置15與所述微處理器11連接,而所述超聲波探頭10與所述信號(hào)處理裝置連接。其中,所述信號(hào)處理器包括有信號(hào)轉(zhuǎn)換電路12及信號(hào)濾波放大電路13。在本優(yōu)選實(shí)施例中,所述超聲波探頭10為帶有溫度補(bǔ)償器的超聲波探頭。所述微處理器11采用ARM cortex-M3架構(gòu)芯片。為了便于使用,所述超聲液位儀還包括有儀表箱20,所述微處理器11、所述信號(hào)處理裝置、所述計(jì)算模塊14及所述顯示裝置15均設(shè)置于所述儀表箱20內(nèi)。為了便于觀測(cè),所述顯示裝置15的顯示屏可選擇外露。在測(cè)量時(shí),將所述超聲波探頭10垂直設(shè)置于被測(cè)液面或被測(cè)物料的上方,可將所述儀表箱20置于其他便于操作的位置,或在測(cè)量環(huán)境不好的情況下,將儀表箱20置于環(huán)境較好的位置。在測(cè)量時(shí),所述超聲波探頭10發(fā)出的超聲波經(jīng)物體(或液體)表面反射后,再由所述超聲波探頭10接收,并通過所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路12將收到信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)過所述信號(hào)濾波放大電路13放大后,再被所述微處理器11采集。經(jīng)過所述計(jì)算模塊14計(jì)算得到的超聲波發(fā)射信號(hào)和超聲波接收信號(hào)之間的時(shí)間t ;超聲波的傳輸速度V約為331.3+(0.606*Tem) m/s,其中,Tem為當(dāng)?shù)販囟?超聲波探頭10帶有溫度傳感器,可自動(dòng)作溫度補(bǔ)償提高測(cè)量精度。因此,由測(cè)量距離S=V*t/2,便可計(jì)算超聲波探頭10到被測(cè)物體的距離。所述超聲液位儀還包括有后臺(tái)處理裝置16,所述后臺(tái)處理裝置16與所述微處理器11連接。優(yōu)選的是,所述后臺(tái)處理裝置16可通過通訊電纜與所述微處理器11連接,例如采用485通訊的方式連接;或通過設(shè)置無線通訊模塊,使所述后臺(tái)處理裝置16與所述微處理器11以無線的方式連接,例如采用GPRS的連接方式連接。測(cè)量的結(jié)果可直接通過所述顯示裝置15顯示;或者將測(cè)量結(jié)果傳送給所述后來處理裝置16,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀測(cè),以適應(yīng)不同的需求。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種超聲液位儀,其特征在于,其包括有超聲波探頭、微處理器、信號(hào)處理裝置及計(jì)算模塊,還包括用于驅(qū)動(dòng)所述超聲波探頭的驅(qū)動(dòng)裝置;其中,所述超聲波探頭垂直設(shè)置于被測(cè)液面或被測(cè)物料的上方,所述超聲波探頭與所述信號(hào)處理裝置連接,而所述信號(hào)處理裝置及所述計(jì)算模塊與所述微處理器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲液位儀,其特征在于,其還包括有顯示裝置,所述顯示裝置與所述微處理器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲液位儀,其特征在于,所述超聲波探頭為帶有溫度補(bǔ)償器的超聲波探頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲液位儀,其特征在于,其還包括有后臺(tái)處理裝置,所述后臺(tái)處理裝置與所述微處理器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲液位儀,其特征在于,所述后臺(tái)處理裝置通過通訊電纜與所述微處理器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲液位儀,其特征在于,其還包括有無線通訊模塊,所述后臺(tái)處理裝置通過所述無線通訊模塊與所述微處理器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲液位儀,其特征在于,所述信號(hào)處理裝置包括有信號(hào)轉(zhuǎn)換電路及信號(hào)濾波放大電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的超聲液位儀,其特征在于,其還包括有儀表箱,所述微處理器、所述信號(hào)處理裝置、所述計(jì)算模塊及所述顯示裝置均設(shè)置于所述儀表箱內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型一種超聲液位儀,其包括有超聲波探頭、微處理器、信號(hào)處理裝置及計(jì)算模塊,還包括用于驅(qū)動(dòng)所述超聲波探頭的驅(qū)動(dòng)裝置;其中,所述超聲波探頭垂直設(shè)置于被測(cè)液面或被測(cè)物料的上方,所述超聲波探頭與所述信號(hào)處理裝置連接,而所述信號(hào)處理裝置及所述計(jì)算模塊與所述微處理器連接。本實(shí)用新型超聲液位儀在測(cè)量時(shí),采用非接觸式測(cè)量,不會(huì)受被測(cè)介質(zhì)的限制,測(cè)量精度高,且可通過有線或無線的方式將測(cè)量結(jié)果傳輸給后臺(tái)處理裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)就地或遠(yuǎn)程觀測(cè)。采用分體式結(jié)構(gòu),所述超聲波探頭被置被測(cè)物體面(或被測(cè)液體面)的上方,而現(xiàn)實(shí)模塊則置于儀表箱內(nèi),儀表箱可根據(jù)需要置于環(huán)境較好的位置,以適應(yīng)較復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境。
文檔編號(hào)G01F23/296GK203037315SQ201320008058
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者龐家鋒, 丁榕, 江冠華 申請(qǐng)人:廣州奧格智能科技有限公司