物位檢測方法和系統的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本發明涉及距離測量技術領域，特別是涉及一種物位檢測方法和系統。
【【背景技術】】
[0002]目前對顆粒物體的物位檢測主要分為接觸式和非接觸式，非接觸式測量方法主要為單點式測量，單個發送點發送超聲波和單個接收點接收發送點發送的超聲波，通過短距離測量法測得顆粒物體的物位。
[0003]但是上述非接觸式測量方法的測量盲區大，且易受物體的凹凸面、介質常數、濕度、粘度、導熱率燈等因素的影響。因此，上述非接觸式測量方法的測量誤差大、故障率高，且無法實時獲得物體的物位。
【
【發明內容】
】
[0004]基于此，有必要針對上述非接觸式測量方法的測量誤差大、故障率高，且無法實時獲得物體的物位的問題，提供一種物位檢測方法和系統。
[0005]一種物位檢測方法，包括以下步驟:
[0006]分別檢測向待測物體發送的四個超聲波信號中每個超聲波信號的發送時間與接收時間的間隔，生成每個超聲波信號的傳輸時間，其中，第一個超聲波信號由第一傳感器發送和接收，第二個超聲波信號由所述第一傳感器發送且由第二傳感器接收，第三個超聲波信號由所述第二傳感器發送和接收，第四個超聲波信號由所述第二傳感器發送且由所述第一傳感器接收；
[0007]將每個超聲波信號的傳輸時間分別與每個超聲波信號的傳播速度相乘，生成每個超聲波信號的傳輸距離；
[0008]若四個超聲波信號的傳輸距離均大于預設盲區距離，則獲取第一個超聲波信號的傳輸距離與第三個超聲波信號的傳輸距離的平均值，生成平均距離；
[0009]判斷第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離這三者之間是否相互滿足預設的近似相等條件；
[0010]若是，則獲取物位等腰三角形的頂點到底邊的垂直高度為所述待測物體的物位，其中，所述物位等腰三角形的底邊長為所述第一傳感器與所述第二傳感器間的位置間隔，所述物位等腰三角形的兩腰長度和為第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離中任意一個。
[0011]一種物位檢測系統，包括:
[0012]傳輸時間檢測模塊，用于分別檢測向待測物體發送的四個超聲波信號中每個超聲波信號的發送時間與接收時間的間隔，生成每個超聲波信號的傳輸時間，其中，第一個超聲波信號由第一傳感器發送和接收，第二個超聲波信號由所述第一傳感器發送且由第二傳感器接收，第三個超聲波信號由所述第二傳感器發送和接收，第四個超聲波信號由所述第二傳感器發送且由所述第一傳感器接收；
[0013]傳輸距離生成模塊，用于將每個超聲波信號的傳輸時間分別與每個超聲波信號的傳播速度相乘，生成每個超聲波信號的傳輸距離；
[0014]平均距離模塊，用于在四個超聲波信號的傳輸距離均大于預設盲區距離時，獲取第一個超聲波信號的傳輸距離與第三個超聲波信號的傳輸距離的平均值，生成平均距離；
[0015]第一判斷模塊，用于判斷第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離這三者之間是否相互滿足預設的近似相等條件；
[0016]物位檢測模塊，用于在第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離這三者之間相互滿足所述預設的近似相等條件時，獲取物位等腰三角形的頂點到底邊的垂直高度為所述待測物體的物位，其中，所述物位等腰三角形的底邊長為所述第一傳感器與所述第二傳感器間的位置間隔，所述物位等腰三角形的兩腰長度和為第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離中任意—個°
[0017]上述物位檢測方法和系統，通過兩個同時具備收發功能的傳感器向待測物體發送四個超聲波信號，測量每個超聲波信號的傳輸時間；將每個超聲波信號的傳輸時間分別與每個超聲波信號的傳播速度相乘，生成每個超聲波信號的傳輸距離；若四個超聲波信號的傳輸距離均大于預設盲區距離，則獲取第一個超聲波信號的傳輸距離與第三個超聲波信號的傳輸距離的平均值，生成平均距離；判斷第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離這三者之間是否相互滿足預設的近似相等條件；若是，則獲取物位等腰三角形的頂點到底邊的垂直高度為所述待測物體的物位，可不受物體的凹凸面、介質常數、濕度、粘度、導熱率燈等因素的影響，連續測量待測物體的物位，實時測得物體的物位，且測量誤差小、故障率低。
【【附圖說明】】
[0018]圖1是本發明物位檢測方法第一實施方式的流程示意圖；
[0019]圖2是本發明物位檢測方法第一實施方式中傳感器的第一結構示意圖；
[0020]圖3是本發明物位檢測方法第一實施方式中傳感器的第二結構示意圖；
[0021]圖4是本發明物位檢測方法第一實施方式中傳感器與待測物體間相對位置示意圖；
[0022]圖5是本發明物位檢測方法第二實施方式的流程示意圖；
[0023]圖6是本發明物位檢測方法第二實施方式中傳感器與待測物體間相對位置示意圖；
[0024]圖7是本發明物位檢測方法第三實施方式的流程示意圖；
[0025]圖8是本發明物位檢測方法第三實施方式中傳感器與待測物體間相對位置示意圖；
[0026]圖9是本發明物位檢測系統第一實施方式的結構示意圖；
[0027]圖10是本發明物位檢測系統第二實施方式的結構示意圖；
[0028]圖11是本發明物位檢測系統第三實施方式的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0029]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
[0030]請參閱圖1，圖1是本發明的物位檢測方法第一實施方式的流程示意圖。
[0031]本實施方式的所述物位檢測方法，可包括以下步驟:
[0032]步驟S101，分別檢測向待測物體發送的四個超聲波信號中每個超聲波信號的發送時間與接收時間的間隔，生成每個超聲波信號的傳輸時間，其中，第一個超聲波信號由第一傳感器發送和接收，第二個超聲波信號由所述第一傳感器發送且由第二傳感器接收，第三個超聲波信號由所述第二傳感器發送和接收，第四個超聲波信號由所述第二傳感器發送且由所述第一傳感器接收。
[0033]步驟S102，將每個超聲波信號的傳輸時間分別與每個超聲波信號的傳播速度相乘，生成每個超聲波信號的傳輸距離。
[0034]步驟S103，若四個超聲波信號的傳輸距離均大于預設盲區距離，則獲取第一個超聲波信號的傳輸距離與第三個超聲波信號的傳輸距離的平均值，生成平均距離。
[0035]步驟S104，判斷第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離這三者之間是否相互滿足預設的近似相等條件。
[0036]步驟S105，若是，則獲取物位等腰三角形的頂點到底邊的垂直高度為所述待測物體的物位，其中，所述物位等腰三角形的底邊長為所述第一傳感器與所述第二傳感器間的位置間隔，所述物位等腰三角形的兩腰長度和為第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離的任意一個。
[0037]本實施方式，通過兩個同時具備收發功能的傳感器向待測物體發送四個超聲波信號，測量每個超聲波信號的傳輸時間；將每個超聲波信號的傳輸時間分別與每個超聲波信號的傳播速度相乘，生成每個超聲波信號的傳輸距離；若四個超聲波信號的傳輸距離均大于預設盲區距離，則獲取第一個超聲波信號的傳輸距離與第三個超聲波信號的傳輸距離的平均值，生成平均距離；判斷第二個超聲波信號的傳輸距離、第四個超聲波信號的傳輸距離以及所述平均距離這三者之間是否相互滿足預設的近似相等條件；若是，則獲取物位等腰三角形的頂點到底邊的垂直高度為所述待測物體的物位，可不受物體的凹凸面、介質常數、濕度、粘度、導熱率燈等因素的影響，連續測量待測物體的物位，實時測得物體的物位，且測量誤差小、故障率低。
[0038]其中，對于步驟S101，檢測的接收時間優選地為第一次接收到各個超聲波信號的時間。所述待測物可為顆粒物，如冰塊。
[0039]優選地，第一傳感器和第二傳感器可分別為口徑如圖2所示的喇叭口，可有效減小測量角度，提高超聲波信號的發射率和接收率。
[0040]進一步地，在通過第一傳感器和第二傳感器向待測物體四個超聲波信號時，第一個超聲波信號和第二個超聲波信號可為第一傳感器同時發送的一類超聲波信號，第三個超聲波信號和第三個超聲波信號可為第二傳感器同時發送的一類超聲波信號。在其他實施方式中，第一傳感器和第二傳感器也可以分四次分別分送四個超聲波信號。
[0041]在一個實施例中，分別檢測向待測物體發送的四個超聲波信號中每個超聲波信號的發送時間與接收時間的間隔，生成每個超聲波信號的傳輸時間的步驟包括以下步驟:
[0042]通過第一傳感器A向待測物體發送第一個超聲波信號，并記錄第一個超聲波信號的發送時間。
[0043]再通過第一傳感器A接收第一個超聲波信號，并記錄第一個超聲波信號的接收時間，獲取第一個超聲波信號的發送時間與接收時間的差值，生成第一個超聲波信號的傳輸時間。
[0044]通過第一傳感器A向待測物體發送第二個超聲波