[實(shí)用新型]一種超聲波液位檢測與控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120407748.5
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN202267514U
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王麒霖
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州中元石油化工工程有限公司
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及超聲波液位測量儀表，具體涉及一種超聲波液位檢測與控制系統(tǒng)，其能用于測量腐蝕性、高粘性、易揮發(fā)性及有毒性液體的液位。

背景技術(shù)

對于特殊工況條件下(如接觸式液位計(jì)難以測量的腐蝕性、高粘性、易揮發(fā)性及有毒性的液體)動態(tài)液位的檢測問題，已成為石化企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化的關(guān)鍵所在。因?yàn)樵谑蜔捴萍笆突ば袠I(yè)中，腐蝕性、高粘性、易揮發(fā)性及有毒液體非常普遍，如重油、苯、甲苯等。

雖然市場上出現(xiàn)了各種液位測量儀表，而且新的液位檢測方法也不斷產(chǎn)生，但對于腐蝕性、高粘性和有毒性液體液位測量，傳統(tǒng)的接觸式液位測量儀表顯得并不適用。隨著傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，超聲波液位測量儀表在石油化工行業(yè)的應(yīng)用也越來越多。例如，申請?zhí)枮?01020270062.1的中國實(shí)用新型專利，公開的一種超聲波液位監(jiān)控裝置。超聲波液位測量儀表對于這些普通儀表難于測量的液體的液位測量有其獨(dú)到之處。通常應(yīng)用于溫度在-40℃～100℃之間、壓力在3Bar（5kg/cm2）以下的場所進(jìn)行液位或料位的測量。在常溫、常壓的情況下，選擇超聲波液位測量儀表測量液體液位是最佳的選擇，具有工作可靠、安裝簡便、使用周期長、免維護(hù)的特點(diǎn)，并具有相對的價格優(yōu)勢。由于超聲波液位測量儀表在測量物位時，與被測介質(zhì)不接觸，同時為全密閉防腐結(jié)構(gòu)，因此對于粘稠的、腐蝕性的、渾濁的等各種液體的液位測量，效果最佳。

但由于聲波在介質(zhì)中傳播的速度與溫度有關(guān)，對于溫度變化比較大的場合，現(xiàn)有技術(shù)的超聲波液位測量儀表的測量精度受到很大影響，因此應(yīng)用受到了許多制約，為了消除這種制約，很有必要根據(jù)環(huán)境溫度對測量結(jié)果進(jìn)行修正，以提高超聲波液位測量的精度。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種超聲波液位檢測與控制系統(tǒng)，其即使工作在溫度變化比較大的場合，仍然具有測量精度高、可靠性高的特點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種超聲波液位檢測與控制系統(tǒng)，包括控制器、超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、顯示器，超聲波發(fā)射器、超聲波接收器、顯示器和溫度檢測電路分別與控制器連接。

優(yōu)選的，所述超聲波發(fā)射器由多諧振蕩器和外圍電子元件組成，電路設(shè)計(jì)簡單，占地面積小。

優(yōu)選的，所述超聲波接收器由放大電路和比較電路組成。所述超聲波接收器的信號通過放大電路和比較電路與控制器連接，能進(jìn)一步提高本系統(tǒng)的測量精度。

優(yōu)選的，所述控制器為單片機(jī)。所述單片機(jī)的型號為STC89C51。STC89C51具有小型化，成本低、運(yùn)算精度高等特點(diǎn)。由于本系統(tǒng)中采用的STC89C51型單片機(jī)作為主控制器，把一種直流電機(jī)PWM調(diào)速芯片應(yīng)用到此系統(tǒng)中，使得控制方法簡便，應(yīng)用范圍增強(qiáng)，同時利用單片機(jī)設(shè)定距離值和控制信號。最終距離在顯示器中顯示出來，可以直觀地查看，以便實(shí)現(xiàn)測距、顯示和輸出控制信號的功能。

優(yōu)選的，所述顯示器為液晶顯示器。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：溫度檢測電路可實(shí)時地測量環(huán)境溫度并把該環(huán)境溫度信號傳輸給控制器，控制器根據(jù)環(huán)境溫度信號對超聲波傳播速度進(jìn)行修正，從而有效地消除了環(huán)境溫度變化對超聲波傳播速度的影響，從而使測量誤差進(jìn)一步減少，提高了測量精度及可靠性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的超聲波液位檢測與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖。

其中，1、單片機(jī)；2、超聲波發(fā)射器；3、超聲波接收器；4、液晶顯示器；5、溫度檢測電路。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述，以便于更清楚的理解本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)思想。

如圖1所示，一種超聲波液位檢測與控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)1、超聲波發(fā)射器2、超聲波接收器3、液晶顯示器4以及溫度檢測電路5。本實(shí)施例的單片機(jī)1的型號為STC89C51。超聲波發(fā)射器2、超聲波接收器3、液晶顯示器4和溫度檢測電路5分別與單片機(jī)1連接。

作為較佳實(shí)施方式，超聲波發(fā)射器2由多諧振蕩器和外圍電子元件組成。

作為較佳實(shí)施方式，超聲波接收器由放大電路和比較電路組成。