[實(shí)用新型]聲波水位計(jì)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120308807.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN202209978U
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳軍強(qiáng);鐘道清;黃灶金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東華南水電高新技術(shù)開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G01F23/296
• 分類號(hào): G01F23/296
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種水位計(jì)，更具體地說，尤其涉及一種聲波水位計(jì)裝置。

背景技術(shù)

對(duì)水位的有效測(cè)量，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活及防止自然災(zāi)害發(fā)生具有非常重要的意義。目前，各防汛部門使用的水位遙測(cè)站一般都是浮子式水位計(jì)、壓力式水位計(jì)，前者需要一個(gè)能消波的水井，一般建一個(gè)水井需耗資十幾萬元，投資量大，后者它對(duì)測(cè)量的精度不夠，容易漂移，不利于防汛部門決策。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定，建設(shè)投資低的聲波水位計(jì)裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種聲波水位計(jì)裝置，包括導(dǎo)波管，其中所述的導(dǎo)波管上端設(shè)有聲波發(fā)生器與接收器，聲波發(fā)生器與接收器電連接有數(shù)據(jù)采集及控制單元；在導(dǎo)波管內(nèi)壁上沿軸向分布有若干標(biāo)記環(huán)。

上述的聲波水位計(jì)裝置中，所述的各標(biāo)記環(huán)沿軸向均布在導(dǎo)波管內(nèi)，相鄰標(biāo)記環(huán)之間的間距為2米。

上述的聲波水位計(jì)裝置中，所述的數(shù)據(jù)采集及控制單元由主控單元、電源處理控制單元、信號(hào)處理控制單元、溫度校準(zhǔn)單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和485通訊單元構(gòu)成，主控單元分別與電源處理控制單元、信號(hào)處理控制單元、溫度校準(zhǔn)單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和485通訊單元電路連接；所述的信號(hào)處理控制單元與聲波發(fā)生器和接收器電路連接。

上述的聲波水位計(jì)裝置中，所述的導(dǎo)波管下端設(shè)有防護(hù)管。

本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，通過聲波發(fā)生器發(fā)出聲波，再由聲波接收器接收，經(jīng)過信號(hào)處理控制單元接收并傳給主控單元計(jì)算出聲波發(fā)出至接收到由各個(gè)標(biāo)記環(huán)、水面返回的回波時(shí)間，由收到最靠近水位兩個(gè)標(biāo)記環(huán)的回波時(shí)間算出最靠近水面的標(biāo)記環(huán)離水位的距離從而得出水位，并根據(jù)水位的變化智能的自動(dòng)調(diào)整聲波發(fā)聲器和聲波接收器的增益測(cè)量水位，準(zhǔn)確性高。本實(shí)用新型具有有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、分辨率高、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。非常適用于防汛部門的使用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集及控制單元的電路結(jié)構(gòu)方框圖。

圖中：導(dǎo)波管1、聲波發(fā)生器與接收器2、數(shù)據(jù)采集及控制單元3、主控單元3a、電源處理控制單元3b、信號(hào)處理控制單元3c、溫度校準(zhǔn)單元3d、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3e、485通訊單元3f、標(biāo)記環(huán)4、防護(hù)管5。

具體實(shí)施方式

參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的一種聲波水位計(jì)裝置，包括導(dǎo)波管1，在導(dǎo)波管1上端設(shè)有聲波發(fā)生器與接收器2，聲波發(fā)生器與接收器2電連接有數(shù)據(jù)采集及控制單元3；在導(dǎo)波管1內(nèi)壁上沿軸向均布有若干標(biāo)記環(huán)4；利用聲學(xué)原理，聲波發(fā)生器發(fā)出單一頻率的聲波，所發(fā)生的聲波在傳輸?shù)剿鶞y(cè)水面的過程中會(huì)遇到多個(gè)標(biāo)記環(huán)4及水面的回波，經(jīng)聲波接收器接收，通過數(shù)據(jù)采集器及控制單元3計(jì)算出水位；在導(dǎo)波管1下端設(shè)有防護(hù)管5，防護(hù)管5可以防止水下淤泥堵塞導(dǎo)波管1。本實(shí)施例中的標(biāo)記環(huán)4可以有若干個(gè)，但最少設(shè)置兩個(gè)，本實(shí)施例中共有四個(gè)；相鄰標(biāo)記環(huán)4之間的間距為2米；數(shù)據(jù)采集及控制單元3由主控單元3a、電源處理控制單元3b、信號(hào)處理控制單元3c、溫度校準(zhǔn)單元3d、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3e和485通訊單元3f構(gòu)成，主控單元3a分別與電源處理控制單元3b、信號(hào)處理控制單元3c、溫度校準(zhǔn)單元3d、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3e和485通訊單元3f電路連接；所述的信號(hào)處理控制單元3c與聲波發(fā)生器和接收器2電路連接，用于控制聲波發(fā)生器和接收器2的運(yùn)作；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元3e用于存儲(chǔ)測(cè)量的數(shù)據(jù)；溫度校準(zhǔn)單元3d用于校準(zhǔn)在不同溫度下的聲速；

具體使用時(shí)，設(shè)水位變化高為L(zhǎng)，定導(dǎo)波管1的管長(zhǎng)為L(zhǎng)1，聲波發(fā)生器與接收器2所在的位置設(shè)為測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，此點(diǎn)與水面的距離為L(zhǎng)2，與最靠近水面的兩個(gè)標(biāo)記環(huán)距離為L(zhǎng)3A和L3B，設(shè)水面的回波時(shí)間為T1，最靠近水面的兩個(gè)標(biāo)記環(huán)4回波時(shí)間為T2、T3，T3為離水位最近的標(biāo)記環(huán)4回波時(shí)間。在測(cè)量時(shí)，由主控單元3a發(fā)出指令給控制信號(hào)處理控制單元3b控制聲波發(fā)生器與接收器2的聲波發(fā)生器發(fā)出單一頻率的聲波，所發(fā)生的聲波在傳輸?shù)剿鶞y(cè)水面的過程中會(huì)遇到多個(gè)標(biāo)記環(huán)4及水面的回波，再由聲波發(fā)生器與接收器2的聲波接收器接收到多個(gè)回波的時(shí)間T1、T2、T3，并根據(jù)聲波在空氣中的傳播速度特性計(jì)算：((T1-T3)/(T3-T2))*(L3B-B3A)+L3B得出導(dǎo)波管1空管長(zhǎng)度L4，再得出水位變化高L＝L1-L4，再由主控單元3a通過485通訊單元3f輸出測(cè)量值。