[實用新型]超聲波液位計的模擬測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420804500.6
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN204269204U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙俊奎;張茂;任娟俠
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00
• 代理公司: 重慶志合專利事務(wù)所 50210
• 代理人: 方紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及超聲波液位計領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波液位計的模擬測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于超聲波液位計發(fā)射功率大，測量精度高使其得到越來越廣泛應(yīng)用。超聲波物位計的工作原理是由換能器（探頭）發(fā)出高頻超聲波脈沖遇到被測介質(zhì)表面被反射回來，部分反射回波被同一換能器接收，轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波脈沖以聲波速度傳播，從發(fā)射到接收到超聲波脈沖所需時間間隔與換能器到被測介質(zhì)表面的距離成正比。此距離值S與聲速C和傳輸時間T之間的關(guān)系可以用公式表示：S=C*T/2。在測試超聲液位計時，為了升降容器內(nèi)的液位，一般采用對透明容器用水泵注水和排水的系統(tǒng),對于大容積的容器，注水和排水時間較長，液位定位穩(wěn)定時間長，導(dǎo)致時間的浪費，同時大功率的水泵運行時噪音很大,產(chǎn)生環(huán)境噪聲，并且液位的實際值也不精確，只是憑肉眼觀察，不能精確測試出液位計的準確度。因此針對超聲波測量液位原理，有必要設(shè)計一種精確模擬容器內(nèi)物料液面位置，并快速定位位置的低噪音測試系統(tǒng).使對超聲波液位計的測試不需要實際物料液位也可以準確完成，并且不產(chǎn)生環(huán)境噪音。

發(fā)明內(nèi)容????

本實用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種超聲波液位計的模擬測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效地解決用注排水系統(tǒng)測試超聲波液位計時噪音大，液位定位時間長，液位值不精確等問題,使超聲波液位計的測試在沒有實際物料的情況下也能實現(xiàn)。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種超聲波液位計的模擬測試系統(tǒng)，包括開口容器以及懸置在容器開口上方的超聲波液位計，所述容器內(nèi)設(shè)有液面模擬裝置，所述容器的底面下端設(shè)有步進電機，所述步進電機的電機螺旋絲桿穿過容器的底面伸入容器內(nèi)與容器內(nèi)的液面模擬裝置固定連接，所述步進電機與步進電機驅(qū)動器連接，所述步進電機驅(qū)動器與PLC模塊連接，所述PLC模塊分別與超聲波液位計、觸摸屏連接，所述觸摸屏用于將接收的指令信號傳遞給?PLC模塊，所述PLC模塊用于接收觸摸屏的指令信號，輸出控制信號給步進電機驅(qū)動器，用于控制步進電機的工作狀態(tài)，帶動液面模擬裝置移動，所述超聲波液位計用于將檢測到的液面模擬裝置的位置信號傳遞給?PLC模塊，所述PLC模塊接收超聲波液位計的位置信號，并傳輸?shù)接|摸屏顯示。

所述步進電機采用直線步進電機。

所述觸摸屏采用型號為TK6070I的觸摸屏。

所述PLC模塊采用型號為FX3U的PLC。

所述液面模擬裝置為一金屬圓盤，該金屬圓盤固定在步進電機的電機螺旋絲桿上。

所述金屬圓盤通過緊固螺母固定在步進電機的電機螺旋絲桿上。

本實用新型采用上述技術(shù)方案的有益效果為：本實用新型采用觸摸屏設(shè)置液位計測量參數(shù),根據(jù)這些參數(shù)，用PLC驅(qū)動步進電機帶動容器內(nèi)金屬圓盤作正向或反向運動，模擬液位的上升和下降。液位計發(fā)射的超聲波遇到金屬圓盤后反射被液位計接收,實現(xiàn)用金屬圓盤模擬實際液位。同時，PLC通過RS232接口與液位計實時通信，液位計將測得的液位值傳送給PLC,由PLC傳輸給觸摸屏顯示。由于步進電機的步進精度很高，可以實現(xiàn)0.02毫米的步進。因此相比于容器內(nèi)注水或排水的系統(tǒng)測液位，由于步進電機運行噪音很小，定位準確，快速，本系統(tǒng)可以實現(xiàn)高精度液位值給定，低噪音，快速定位，并且不需要注入實際物料。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖；

圖2為本實用新型的步進電機與金屬圓盤的安裝示意圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為本實用新型的系統(tǒng)流程圖；

圖5為超聲波測液位示意圖。

附圖中，1為開口容器，2為金屬圓盤，3為步進電機，31為電機螺旋絲桿，4為鎖緊螺母，5為步進電機驅(qū)動器，6為PLC模塊，7為超聲波液位計，8為觸摸屏。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：