[發明專利]一種高精度短距離超聲波液位測量裝置

有效

• 申請號: 202010445756.2
• 申請日: 2020-05-24
• 公開（公告）號: CN111609901B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 薛萍;邢健文;王宏民
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01F23/2965
• 分類號: G01F23/2965
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊紅娟

1.一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：包括主控制器、超聲波發射接收裝置、波導管和浮板，所述波導管為上下兩端敞口的空心筒狀結構，波導管豎直安裝且波導管的下端伸入待測液面內，浮板漂浮在導波管內的液面上，超聲波發射接收裝置安裝在浮板上方；

所述超聲波發射接收裝置包括超聲波發射電路和超聲波接收電路，主控制器分別連接超聲波發射電路和超聲波接收電路；所述主控制器向超聲波發射電路兩端發送頻率為300kHz、占空比為1:1、周期相差半個周期的方波；

所述超聲波發射電路包括超聲波發射探頭和并聯連接的第一接收電路和第二接收電路，第一接收電路與第二接收電路的結構相同，所述第一接收電路包括第一電阻、加速電容、三極管、下拉電阻和若干并聯的集電極電阻，所述第一電阻一端連接主控制器，第一電阻另一端連接三極管的基極，所述加速電容并接在第一電阻兩端，下拉電阻的兩端分別連接三極管的基極和發射極，所述集電極電阻一端連接三極管的集電極，另一端連接電源；

所述超聲波接收電路包括超聲波接收探頭和接收電路，所述接收電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第一電容、第六電容、電位器和比較放大器；第三電阻、電位器和第四電阻依次串聯連接，第五電阻和第六電阻串聯連接，超聲波接收探頭一端通過第二電阻連接電源，第一電容一端接在超聲波接收探頭與第二電阻之間，第一電容的另一端接在第三電阻和電位器之間，電位器的另一端通過第四電阻接地，電位器的滑動端連接比較放大器的反相輸入端，比較放大器的同相輸入端接在第五電阻和第六電阻之間，比較放大器的輸出端連接由第八電阻和第六電容組成的RC濾波電路。

2.根據權利要求1所述一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：所述浮板下端設有若干均勻布置的配重體，所述配重體密度大于待測液體密度。

3.根據權利要求2所述一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：所述配重體通過連接線懸掛在所述浮板下方。

4.根據權利要求2所述一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：所述配重體安裝在浮板的邊緣處和浮板的中心處。

5.根據權利要求2所述一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：所述配重體外部具有防腐殼體。

6.根據權利要求1所述一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：第二電容、第三電容、第四電容、第五電容，所述第二電容和第三電容并聯構成第一濾波電路，第四電容和第五電容并聯構成第二濾波電路，所述第一濾波電路連接第三電阻，第二濾波電路連接第五電阻。

7.根據權利要求1所述一種高精度短距離超聲波液位測量裝置，其特征在于：所述比較放大器的輸出端連接第七電阻。