[實用新型]一種基于加速度傳感器修正水位值的雷達式水位計

有效

• 申請號: 201420328956.X
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN203949708U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 張珂;田盛華;付大偉;潘藝偉;肖艷芳;王晉
• 申請（專利權）人: 北京江河瑞通技術發展有限公司
• 主分類號: G01F23/284
• 分類號: G01F23/284
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 楊帆

技術領域

本實用新型涉及自動測量的輔助裝置，特別涉及一種用于雷達水位計的測量誤差修正裝置，能夠對自動測量數據進行誤差修正并提供報警功能。

背景技術

雷達式水位計在安裝時理論上要求雷達電磁波的發射方向垂直于水平面，但由于在安裝過程中固定水位計立桿以及水位計與立桿之間的固定均存在誤差，因此水位計雷達電磁波的發射方向與水平面的垂線(即重力線)之間存在一個角度，從而造成測量值與實際距離之間的誤差。目前雷達式水位計只能通過機械方式調節水位計的安裝角度，為了減小測量誤差，在安裝時往往需要通過機械裝置反復調校雷達式水位計的安裝角度，這種方法操作不便而且不能保證電磁波發射方向絕對垂直于水平面，測量過程中的角度誤差無法消除，也不能保證雷達電磁波的發射方向垂直于水平面。此外，由于水位計一般安裝在野外露天的位置且沒有報警裝置，長時間無人看護，很容易被盜或者被人為的破壞，被盜或損壞后無法得到及時修理或更換，影響對水位的檢測。

實用新型內容

針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供用于雷達水位計的測量誤差修正裝置。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種基于加速度傳感器修正水位值的雷達式水位計，包括：雷達天線，印制電路板，加速度感應器，其中，印制電路板通過螺柱固定于雷達天線上，加速度感應器焊接在印制電路板上；加速度感應器的X-Y平面平行于印制電路板，印制電路板平行于雷達天線的平面；加速度感應器與雷達式水位計的單片機電氣連接。

進一步地，在上述基于加速度傳感器修正水位值的雷達式水位計中，所述加速度感應器為3D加速度感應器，可分別測出重力加速度在三個軸向的分量，并通過三路電壓模擬信號來分別表示三個軸向加速度的大小和方向。

進一步地，在上述基于加速度傳感器修正水位值的雷達式水位計中所述螺柱為四個等高的銅螺柱。

進一步地，在上述基于加速度傳感器修正水位值的雷達式水位計中還包括報警裝置；所述加速度感應器還可用于測量三個軸向的加速度變化的幅度，幅度變化超過預警值時報警裝置發出警示信號。

本實用新型提供的基于加速度傳感器修正水位值的雷達式水位計使用加速度感應器對測量角度引起的誤差進行校正，在雷達式水位計安裝過程中只需要電磁波發射方向近似垂直于水平面即可(保證雷達天線能接收到水面的反射波)，不需要嚴格調整雷達式水位計的安裝角度。同時通過修正測量角度來消除由于雷達式水位計安裝引起的誤差，減小了雷達式水位計的測量誤差。加速度感應器可測量對雷達水位計被拆卸或破壞時由于震動和移動產生的加速度，由此來判定水位計是否被盜或者遭到破壞。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例提供的用于雷達式水位計的測量誤差修正裝置的結構的立體示意圖；

圖2為電磁波發射方向與重力加速度方向的夾角示意圖；

圖3為以加速度感應器所在平面為XY平面建立的笛卡爾坐標系示意圖；

圖4為加速度感應器的三維坐標俯視示意圖；

圖5為加速度感應器的三維坐標側視示意圖；

圖6為電壓值的變化量與受到的加速度作用的關系俯視示意圖；

圖7為電壓值的變化量與受到的加速度作用的關系側視示意圖；

圖8為加速度感應器與雷達式水位計的MCU之間的電氣連接示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合實施例及附圖，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型一實施例提供的用于雷達式水位計的測量誤差修正裝置的結構如圖1所示，包括：雷達天線4，印制電路板3，加速度感應器1，其中，印制電路板3通過螺柱2固定于雷達天線4上，加速度感應器1焊接在印制電路板3上；加速度感應器1的X-Y平面平行于印制電路板3，印制電路板3平行于雷達天線4平面；加速度感應器1與雷達式水位計的單片機電氣連接。所述加速度感應器1為3D加速度感應器(3D加速度感應芯片)，可分別測出重力加速度在三個軸向的分量，并通過三路電壓模擬信號來分別表示三個軸向加速度的大小和方向。所述螺柱2為四個等高的六角銅螺柱。