一種外測式液位檢測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種外測式液位檢測裝置及方法，包括檢測支架、超聲波探頭模組和步進電機，所述的檢測支架上設置一對滾軸，所述的滾軸上設置有傳送帶，所述傳送帶上設置可沿檢測支架上的滑軌上下移動的滑板，所述的超聲波探頭模組安裝在滑板上，所述的步進電機與滾軸安裝連接并帶動滾軸轉(zhuǎn)動。安裝和使用過程在容器的外部進行，不會接觸液體本身，也不需要打開容器，檢測時探頭位于容器的外壁，不需要安裝到容器底部，對容器的安放方式?jīng)]有特殊要求。
【專利說明】一種外測式液位檢測裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測裝置，特別涉及一種利用超聲波在容器外部測量容器內(nèi)液體 液面位置及檢測方法。

【背景技術】
[0002] 液位檢測技術在化工、石油、水處理等領域具有重要的作用，但目前的液位檢測裝 置中，大部分都需要在容器內(nèi)部安裝使用，安裝調(diào)試非常不方便，使用時也存在很多限制， 特別是當被測液體具有易燃、易爆、易揮發(fā)、高毒害、強腐蝕性等特點時，使用這些液位檢測 技術就會更有風險。
[0003] 迄今為止也出現(xiàn)了利用超聲波進行容器外部液位檢測的裝置，但目前的裝置需要 安裝在容器底部，如果容器底部沒有空間，則無法使用，而大多數(shù)大型液體罐裝容器，都是 直接安放在地面上的，和地面之間沒有空隙，如果采用超聲波進行液位測量，需要將罐體提 升以便將裝置安放在罐體底部，但進行這項操作較困難，易爆液體進行操作時也有危險。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決目前這些液位檢測裝置存在的問題，本發(fā)明提供一種在容器罐壁外測利 用超聲波進行液位檢測的裝置，安裝和使用過程在容器的外部進行，不會接觸液體本身，也 不需要打開容器，檢測時探頭位于容器的外壁，不需要安裝到容器底部，對容器的安放方式 沒有特殊要求。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術：一種外測式液位檢測裝置，包括檢測支 架、超聲波探頭模組和步進電機，所述的檢測支架上設置一對滾軸，所述的滾軸上設置有傳 送帶，所述傳送帶上設置可沿檢測支架上的滑軌上下移動的滑板，所述的超聲波探頭模組 安裝在滑板上，所述的步進電機與滾軸安裝連接并帶動滾軸轉(zhuǎn)動。
[0006] 進一步的，所述的超聲波探頭模組包括模組外殼、超聲波探頭、電磁吸合裝置和滑 桿，所述的超聲波探頭安裝在模組外殼內(nèi)，所述的電磁吸合裝置吸合帶動超聲波探頭沿滑 桿上下移動。
[0007] -種外測式液位檢測方法，所述的超聲波探頭緊貼被檢測罐壁，啟動步進電機帶 動超聲波探頭模組上下移動，電磁吸合裝置吸合時，可控制超聲波探頭向上方微動1毫米 (位置B)，電磁吸合裝置打開時，超聲波探頭恢復初始位置（位置A)，在這兩個位置，均打開 超聲波探頭進行探測，如果在位置A和位置B測得的回聲均強烈，說明在這兩個位置都是氣 體，則由步進電機控制探頭模組下移，如果在兩個位置測得的回聲均微弱，說明在這兩個位 置都是液體，則由步進電機控制探頭模組上移，直到在位置A測得的回聲強烈，在位置B測 得的回聲微弱時，說明探頭正處于氣體液體交接位置，即液面位置，然后再通過其他任何的 傳統(tǒng)距離測量方法，即可得到液面的高度。
[0008] 啟動步進電機（正轉(zhuǎn)一上移），電機通過齒輪皮帶傳動，帶動超聲波探頭模組上 移到一定的位置后，啟動超聲波探頭，對油罐外壁進行探測，電磁吸合裝置吸合時，可控制 超聲波探頭向上方微動1毫米（位置B)，電磁吸合裝置打開時，超聲波探頭恢復初始位置 (位置A)，在這兩個位置，均打開超聲波探頭進行探測，如果在位置A和位置B測得的回聲 均強烈，說明在這兩個位置都是氣體，則由步進電機控制探頭模組下移，如果在兩個位置測 得的回聲均微弱，說明在這兩個位置都是液體，則由步進電機控制探頭模組上移，直到在位 置A測得的回聲強烈，在位置B測得的回聲微弱時，說明探頭正處于氣體液體交接位置，即 液面位置。
[0009] 本發(fā)明采用上述技術：一種在容器罐壁外測利用超聲波進行液位檢測的裝置，安 裝和使用過程在在容器的外部進行，不會接觸液體本身，也不需要打開容器，檢測時探頭位 于容器的外壁，不需要安裝到容器底部，對容器的安放方式?jīng)]有特殊要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明一種外測式液位檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2為本發(fā)明一種外測式液位檢測方法的示意圖；
[0012] 圖3本發(fā)明一種外測式液位檢測裝置的電磁吸合裝置吸合時，超聲波探頭上移位 置狀態(tài)不意圖；
[0013] 圖4本發(fā)明一種外測式液位檢測裝置的電磁吸合裝置吸恢復初始，超聲波探頭下 移位置狀態(tài)示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 如圖1所示的一種外測式液位檢測裝置，包括檢測支架1、超聲波探頭模組2和步 進電機3,所述的檢測支架1上設置一對滾軸4,所述的滾軸4上設置有傳送帶5,所述傳送 帶5上設置可沿檢測支架1上的滑軌上下移動的滑板6,所述的超聲波探頭模組2安裝在滑 板6上，所述的步進電機3與滾軸4安裝連接并帶動滾軸4轉(zhuǎn)動。
[0015] 如圖3-4所述的超聲波探頭模組2包括模組外殼21、超聲波探頭22、電磁吸合裝 置23和滑桿24,所述的超聲波探頭22安裝在模組外殼21內(nèi)，所述的電磁吸合裝置23吸合 帶動超聲波探頭22沿滑桿24上下移動。
[0016] 如圖2所示的一種外測式液位檢測方法，所述的超聲波探頭22緊貼被檢測油罐7 壁，啟動步進電機3帶動超聲波探頭模組2上下移動，電磁吸合裝置23吸合時，可控制超聲 波探頭22向上方微動1毫米（位置B)，見附圖3,電磁吸合裝置23帶動超聲波探頭22沿滑 桿24上移動1毫米，電磁吸合裝置23打開時，超聲波探頭22恢復初始位置（位置A)，見附 圖4,電磁吸合裝置23帶動超聲波探頭22沿滑桿24下移動1毫米，在這兩個位置，均打開 超聲波探頭22進行探測，如果在位置A和位置B測得的回聲均強烈，說明在這兩個位置都 是氣體，則由步進電機控制探頭模組2下移，如果在兩個位置測得的回聲均微弱，說明在這 兩個位置都是液體，則由步進電機3控制探頭模組2上移，直到在位置A測得的回聲強烈， 在位置B測得的回聲微弱時，說明超聲波探頭22正處于氣體液體交接位置，即液面位置，然 后再通過其他任何的傳統(tǒng)距離測量方法，即可得到液面的高度。
[0017] 啟動步進電機3 (正轉(zhuǎn)--上移），電機通過齒輪皮帶傳動，帶動超聲波探頭模組2 上移到一定的位置后，啟動超聲波探頭22,對油罐7外壁進行探測，電磁吸合裝置23吸合 時，可控制超聲波探頭22向上方微動1毫米（位置B)，見附圖3,電磁吸合裝置23帶動超 聲波探頭22沿滑桿24上移動1毫米，電磁吸合裝置23打開時，超聲波探頭22恢復初始位 置（位置A)，見附圖4,電磁吸合裝置23帶動超聲波探頭22沿滑桿24下移動1毫米，在這 兩個位置，均打開超聲波探頭22進行探測，如果在位置A和位置B測得的回聲均強烈，說明 在這兩個位置都是氣體，則由步進電機3控制探頭模組2下移，如果在兩個位置測得的回聲 均微弱，說明在這兩個位置都是液體，則由步進電機3控制探頭模組2上移，直到在位置A 測得的回聲強烈，在位置B測得的回聲微弱時，說明探頭正處于氣體液體交接位置，即液面 位置。
[0018] 通過上述裝置及方法，安裝和使用過程在容器的外部進行，不會接觸液體本身，也 不需要打開容器，檢測時探頭位于容器的外壁，不需要安裝到容器底部，對容器的安放方式 沒有特殊要求。
[0019] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施一例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明精神和 原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等，均包含于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種外測式液位檢測裝置，包括檢測支架、超聲波探頭模組和步進電機，其特征在 于：所述的檢測支架上設置一對滾軸，所述的滾軸上設置有傳送帶，所述傳送帶上設置可沿 檢測支架上的滑軌上下移動的滑板，所述的超聲波探頭模組安裝在滑板上，所述的步進電 機與滾軸安裝連接并帶動滾軸轉(zhuǎn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外測式液位檢測裝置，其特征在于：所述的超聲波探頭 模組包括模組外殼、超聲波探頭、電磁吸合裝置和滑桿，所述的超聲波探頭安裝在模組外殼 內(nèi)，所述的電磁吸合裝置吸合帶動超聲波探頭沿滑桿上下移動。
3. -種外測式液位檢測方法，其特征在于：所述的超聲波探頭緊貼被檢測罐壁，啟動 步進電機帶動超聲波探頭模組上下移動； 電磁吸合裝置吸合時，可控制超聲波探頭向上方微動1毫米在位置B，電磁吸合裝置打 開時，超聲波探頭恢復初始狀態(tài)在位置A，在這兩個位置，均打開超聲波探頭進行探測，如果 在位置A和位置B測得的回聲均強烈，說明在這兩個位置都是氣體，則由步進電機控制探頭 模組下移，如果在兩個位置測得的回聲均微弱，說明在這兩個位置都是液體，則由步進電機 控制探頭模組上移，直到在位置A測得的回聲強烈，在位置B測得的回聲微弱時，說明探頭 正處于氣體液體交接位置，即液面位置，然后再通過其他任何的傳統(tǒng)距離測量方法，即可得 到液面的高度。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種外測式液位檢測方法，其特征在于：啟動步進電機，電機正 轉(zhuǎn)超聲波探頭上移，電機通過齒輪皮帶傳動，帶動超聲波探頭模組上移到一定的位置后，啟 動超聲波探頭，對油罐外壁進行探測，電磁吸合裝置吸合時，可控制超聲波探頭向上方微動 1毫米在位置B，電磁吸合裝置打開時，超聲波探頭恢復初始狀態(tài)在位置A，在這兩個位置， 均打開超聲波探頭進行探測，如果在位置A和位置B測得的回聲均強烈，說明在這兩個位置 都是氣體，則由步進電機控制探頭模組下移，如果在兩個位置測得的回聲均微弱，說明這兩 個位置都是液體，則由步進電機控制探頭模組上移，直到在位置A測得的回聲強烈，在位置 B測得的回聲微弱時，說明探頭正處于氣體液體交接位置，即液面位置。
【文檔編號】G01F23/296GK104121966SQ201410282863
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】吳小嶺, 周寧 申請人:北京中電興發(fā)科技有限公司