專利名稱：超聲液位儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波測量技術領域，尤其是指一種超聲液位儀。
背景技術：
在各種城市市政防洪防澇工程中，要求對各種水利水電進行測量水位的深度與監測，為防洪防澇提供精確參數。目前由于各種環境與現實條件的差異，只能由工作人員進行現場觀測，該方法反應慢、測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問題。但由于一般的超聲波接收的能量一部分會被反射面阻擋，使得測量精度受影響。
發明內容本實用新型有必要提供一種超聲液位儀，其能夠克服現有技術的缺陷，能夠快速、精確地測量出水位的深度或物料的高度。本實用新型的目的是這樣實現的:一種超聲液位儀，其包括有超聲波探頭、微處理器、信號處理裝置及計算模塊，還包括用于驅動所述超聲波探頭的驅動裝置；其中，所述超聲波探頭垂直設置于被測液面或被測物料的上方，所述超聲波探頭與所述信號處理裝置連接，而所述信號處理裝置及所述計算模塊與所述微處理器連接。超聲液位儀在測量時，所述超聲波探頭發出的超聲波經物體(或液體)表面反射后，再由所述超聲波探頭接收，并通過所述信號處理裝置轉換為所述微處理器接收的信號模式，由所述微處理器采集此信號；經過所述計算模塊計算得到的超聲波發射信號和超聲波接收信號之間的時間t ;超聲波的傳輸速度V約為331.3+ (0.606*Tem)m/s，其中，Tem為當地溫度，因此測量距離S=V*t/2，便可計算超聲波探頭到被測物體的距離。優選的是，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。優選的是，所述超聲波探頭為帶有溫度補償器的超聲波探頭。優選的是，所述超聲液位儀還包括有后臺處理裝置，所述后臺處理裝置與所述微處理器連接。優選的是，所述后臺處理裝置通過通訊電纜與所述微處理器連接。優選的是，所述超聲液位儀還包括有無線通訊模塊，所述后臺處理裝置通過所述無線通訊模塊與所述微處理器連接。優選的是，所述信號處理裝置包括有信號轉換電路及信號濾波放大電路。優選的是，所述超聲液位儀還包括有儀表箱，所述微處理器、所述信號處理裝置、所述計算模塊及所述顯示裝置均設置于所述儀表箱內。本實用新型超聲液位儀與現有技術相比，具有如下有益效果:本實用新型超聲液位儀在測量時，采用非接觸式測量，不會受被測介質的限制，測量精度高，且可通過有線或無線的方式將測量結果傳輸給后臺處理裝置，能夠實現就地或遠程觀測。本實用新型采用分體式結構，所述超聲波探頭被置被測物體面(或被測液體面)的上方，而現實模塊則置于儀表箱內，儀表箱可根據需要置于環境較好的位置，以適應較復雜的測量環境。
圖1為本實用新型超聲液位儀的結構示意圖；圖2為本實用新型超聲液位儀的結構框圖。
具體實施方式
如圖1及圖2所示，本實用新型超聲液位儀，其包括有超聲波探頭10、微處理器
11、信號處理裝置、計算模塊14及顯示裝置15 ;還包括用于驅動所述超聲波探頭的驅動裝置，所述驅動裝置與所述超聲波探頭10連接。所述信號處理裝置、所述計算模塊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與所述信號處理裝置連接。其中，所述信號處理器包括有信號轉換電路12及信號濾波放大電路13。在本優選實施例中，所述超聲波探頭10為帶有溫度補償器的超聲波探頭。所述微處理器11采用ARM cortex-M3架構芯片。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、所述信號處理裝置、所述計算模塊14及所述顯示裝置15均設置于所述儀表箱20內。為了便于觀測，所述顯示裝置15的顯示屏可選擇外露。在測量時，將所述超聲波探頭10垂直設置于被測液面或被測物料的上方，可將所述儀表箱20置于其他便于操作的位置，或在測量環境不好的情況下，將儀表箱20置于環境較好的位置。在測量時，所述超聲波探頭10發出的超聲波經物體(或液體)表面反射后，再由所述超聲波探頭10接收，并通過所述信號轉換電路12將收到信號轉換成電信號，電信號經過所述信號濾波放大電路13放大后，再被所述微處理器11采集。經過所述計算模塊14計算得到的超聲波發射信號和超聲波接收信號之間的時間t ;超聲波的傳輸速度V約為331.3+(0.606*Tem) m/s,其中，Tem為當地溫度,超聲波探頭10帶有溫度傳感器,可自動作溫度補償提高測量精度。因此，由測量距離S=V*t/2，便可計算超聲波探頭10到被測物體的距離。所述超聲液位儀還包括有后臺處理裝置16，所述后臺處理裝置16與所述微處理器11連接。優選的是，所述后臺處理裝置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；或通過設置無線通訊模塊，使所述后臺處理裝置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。測量的結果可直接通過所述顯示裝置15顯示；或者將測量結果傳送給所述后來處理裝置16，實現遠程觀測，以適應不同的需求。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求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、信號處理裝置及計算模塊，還包括用于驅動所述超聲波探頭的驅動裝置；其中，所述超聲波探頭垂直設置于被測液面或被測物料的上方，所述超聲波探頭與所述信號處理裝置連接，而所述信號處理裝置及所述計算模塊與所述微處理器連接。
2.根據權利要求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.根據權利要求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償器的超聲波探頭。
4.根據權利要求3所述的超聲液位儀，其特征在于，其還包括有后臺處理裝置，所述后臺處理裝置與所述微處理器連接。
5.根據權利要求4所述的超聲液位儀，其特征在于，所述后臺處理裝置通過通訊電纜與所述微處理器連接。
6.根據權利要求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.根據權利要求1所述的超聲液位儀，其特征在于，所述信號處理裝置包括有信號轉換電路及信號濾波放大電路。
8.根據權利要求1至7任一項所述的超聲液位儀，其特征在于，其還包括有儀表箱，所述微處理器、所述信號處理裝置、所述計算模塊及所述顯示裝置均設置于所述儀表箱內。
專利摘要本實用新型一種超聲液位儀，其包括有超聲波探頭、微處理器、信號處理裝置及計算模塊，還包括用于驅動所述超聲波探頭的驅動裝置；其中，所述超聲波探頭垂直設置于被測液面或被測物料的上方，所述超聲波探頭與所述信號處理裝置連接，而所述信號處理裝置及所述計算模塊與所述微處理器連接。本實用新型超聲液位儀在測量時，采用非接觸式測量，不會受被測介質的限制，測量精度高，且可通過有線或無線的方式將測量結果傳輸給后臺處理裝置，能夠實現就地或遠程觀測。采用分體式結構，所述超聲波探頭被置被測物體面(或被測液體面)的上方，而現實模塊則置于儀表箱內，儀表箱可根據需要置于環境較好的位置，以適應較復雜的測量環境。
文檔編號G01F23/296GK203037315SQ201320008058
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者龐家鋒, 丁榕, 江冠華 申請人:廣州奧格智能科技有限公司