[發明專利]一種氣介式自標定超聲波液位測量方法及其液位計

有效

• 申請號: 201210096777.3
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102607670A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 鄭貴林;王麗娟
• 申請（專利權）人: 鄭貴林
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296;G01F25/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

1.一種氣介式自標定超聲波液位測量方法，其特征在于包括：

將一個發射/接收于一體的超聲波換能器置于一端平面上，或者分別用一個發射超聲波的超聲波換能器與另一個用于接收超聲波的超聲波換能器置于同一端平面，在端平面與被測液面之間固定設置可部分反射所發射超聲波的桿狀對象作為校正量具，通過設定的校正量具與端平面的已知固定精確距離來校正獲得端平面與被測液面的距離，實現高精度超聲波液位測量。

2.根據根據權利要求1所述的氣介式自標定超聲波液位測量方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)測量獲得校正量具與端平面的距離為h₀；

(2)測量獲得超聲波經發射傳播至校正量具后，反射回來接收所用的時間t₀；

(3)測量獲得超聲波經發射傳播至被測液面后，反射回來接收所用的時間t；

(4)計算出端平面與被測液面的距離

3.根據權利要求1所述的氣介式自標定超聲波液位測量方法，其特征在于：所述超聲波換能器發射的超聲波是通過固定間隙的多組波激勵發射。

4.一種利用權利要求1所述方法的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：包括殼體及安裝于殼體上的超聲波換能器、控制單元和校正量具，所述超聲波換能器的發射端與接收端處于同一端平面；所述校正量具設于超聲波換能器與被測液面之間，并與所述端平面平行；

所述控制單元包括單片機、發射輸出電路、數據存儲電路、接收輸入電路、通信電路和工作電源電路，單片機通過發射輸出電路激勵發射換能器發射超聲波，超聲波傳播至校正量具后被校正量具反射一部分回接收換能器并被轉換成電信號，另一部分傳播至被測液面反射回接收換能器并被轉換成電信號，再經接收輸入電路將兩部分電信號根據時間序列分別輸入至單片機的相應檢測端口進行數據處理，獲得所需的液位或距離數據，再經通信電路輸出數據，并由存儲電路存儲數據；由工作電源電路向各部分電路提供所需的電源。

5.根據權利要4所述的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：所述發射輸出電路具有隔離變壓器，該發射輸出電路通過變壓器隔離后激勵發射換能器發出超聲波。

6.根據權利要4或5所述的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：所述校正量具為一金屬桿，該金屬桿兩端通過兩支撐臂固定于殼體上。

7.根據權利要6所述的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：所述金屬桿在端平面的投影位于兩超聲波換能器之間。

8.根據權利要7所述的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：所述的發射換能器與接收換能器之間設有防止聲短路的擋板。

9.根據權利要6所述的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：所述金屬桿在端平面的投影位于兩超聲波換能器端面的中心連線上。

10.根據權利要4所述的氣介式自標定超聲波液位計，其特征在于：所述的超聲波換能器采用一個發射/接收于一體的超聲波換能器；或者由一個為發射超聲波用的發射換能器和一個為接收超聲波用的接收換能器組成。