一种气介式超声波液位计检测测试平台及检测测试方法技术

本发明专利技术公开了一种气介式超声波液位计检测测试平台及检测测试方法，包括导波管，导波管外部连接套件，II‑3型1级V型架，反射板，激光水平仪和激光测距仪，导波管通过导波管外部连接套件连接，构成不同的长度，导波管的一端正对反射板，气介式超声波液位计固定在导波管另一端，II‑3型1级V型架用于支撑导波管。连接好导波管后，用激光测距仪测量导波管另一端到反射板距离，并记录气介式超声波液位计测量值，和激光测距仪的测量值比测，完成检测。本发明专利技术导波管长度可调，可进行全量程和各检测点检测测试；本发明专利技术的测试平台简单易实现，所需仪器设备较少，测试平台可简单搭建和拆卸，不占用固定空间，经济成本低。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术涉及一种气介式超声波液位计检测测试平台及检测测试方法，属于水文测验


技术介绍

气介式超声波液位计是江河湖海水文测验的仪器，按国家计量法规定，仪器出厂时必须对其性能进行检定。目前我国采用《JJG971-2002中华人民共和国国家计量检定规程液位计》对气介式超声波液位计进行检定，气介式超声波液位计应在专用的测试台上进行试验，该测试台应能固定传感器，试验台或被测水位应能在测量范围内升降，见图1，其原理是自建一个水箱，气介式超声波液位计固定在水箱正上面。通过水箱内水位变化或者气介式超声波液位计的高度变化来模拟实际水位变化，采用比测方法检定气介式超声波液位计精度，其中水箱内水位变化一般通过水箱液位指示器做基准，气介式超声波液位计的高度变化由机械牵引实现，电动控制高度。由测试平台要求可知，检测所需的设备有水箱、泵、蓄水池、水箱液位指示器、仪器固定架、仪器升高降低牵引装置、牵引控制器等。建设或购买所有设备花费较大，还需占用大量固定空间，蓄水池需要建在地下，增加施工难度。在检测大量程气介式超声波液位计时，比如20米量程，水箱水位的变化是有限的，就需要仪器升高降低牵引装置的变化范围达到20米。根据测量原理，要求超声波到液面的传输通道上无障碍物，水箱的横截面面积要足够大（边长≥2*气介式超声波液位计量程*tan（0.5*声束角），声束角一般8o，为2.8米）。综上，购买或建设仪器设备会花费较多资金，而且占用的固定空间大概200立方米，大大增加公司运营成本，平摊到每个出厂气介式超声波液位计上会大幅增加其成本。
专利技术内容
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种气介式超声波液位计检测测试平台及检测测试方法，检测测试结果精确，测试平台可简单搭建和拆卸，不占用固定空间，经济成本低，不会大幅增加每个出厂气介式超声波液位计成本。
为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
一种气介式超声波液位计检测测试平台，包括若干根长度不同的导波管，若干个导波管外部连接套件，若干个II-3型1级V型架，一块反射板，1个激光水平仪和1个激光测距仪；所述导波管通过导波管外部连接套件连接，构成不同的长度，导波管的一端正对反射板，导波管中轴线垂直于反射板；气介式超声波液位计固定在所述导波管远离反射板的一端，所述II-3型1级V型架用于支撑导波管，所述激光水平仪用于标定气介式超声波液位计换能器表面和反射板表面，通过调整II-3型1级V型架使气介式超声波液位计换能器表面和反射板平行；所述激光测距仪用于测量导波管远离反射板的一端到反射板距离。
前述的反射板选择表面光滑的金属或玻璃。
前述的导波管由内部光滑的金属或者PVC构成。
前述的导波管外部连接套件内部没有突出。
气介式超声波液位计检测测试的方法，包括以下步骤：
1）根据气介式超声波液位计量程和检测点要求连接导波管，使导波管一端正对反射板，导波管中轴线垂直于反射板；
2）用激光测距仪测量导波管远离反射板的一端到反射板距离，并记录；
3）将气介式超声波液位计固定在导波管远离反射板的一端，记录气介式超声波液位计测量值，和步骤2）的测量值比测；
4）重复步骤1）到步骤3），直到检测测试完所有检测点和满量程精度。
本专利技术所达到的有益效果：
本专利技术最大程度模拟气介式超声波液位计现场使用情况，用反射板模拟液面，导波管保证声路上无干扰，导波管长度可调，高精度激光测距仪做比测，可对仪器进行全量程和各检测点检测测试；本专利技术的测试平台简单易实现，所需仪器设备较少，测试平台可简单搭建和拆卸，不占用固定空间，经济成本低，大幅降低气介式超声波液位计出厂检测成本，不会大幅增加每个出厂气介式超声波液位计成本。
附图说明
图1为现有的测试台结构图；
图2为气介式超声波液位计使用安装建议图；
图3为本专利技术的测试平台结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
由气介式超声波液位计使用建议安装图可知，见图2，气介式超声波液位计的检测关键是模拟现场使用情况并可对全量程进行检测测试，主要包括液面模拟、气介式超声波液位计距离反射面距离可调可控和全量程范围内超声波传输路径上无干扰。为了达到上述目的，本专利技术提出一种气介式超声波液位计检测测试平台，如图3所示，包括若干根长度不同的导波管1，若干个导波管外部连接套件5，且连接套件内部没有突出，若干个II-3型1级V型架2，反射板3一块，激光水平仪1个，激光测距仪1个。
具体的，导波管1通过导波管外部连接套件5连接，构成不同的长度，导波管内部光滑，连接方式为外部连接。导波管1的一端正对反射板3，导波管1中轴线垂直于反射板3，气介式超声波液位计4固定在导波管1远离反射板3的一端，II-3型1级V型架2用于支撑导波管1，使用激光水平仪标定来调整II-3型1级V型架2，使气介式超声波液位计4换能器表面和反射板3平行，符合气介式超声波液位计使用要求。
气介式超声波液位计检测过程中，液面模拟由反射板实现，由超声波反射原理可知，超声波在空气和液面介面上的反射率接近1，可以据此选择反射板材质，比如表面光滑的金属或玻璃，超声波在空气和金属或玻璃介面上的反射率也接近1，不会衰减或增强超声信号。
气介式超声波液位计距离反射面距离可调由长度不等的导波管连接实现。通过不同连接组合可以形成不同的长度，使气介式超声波液位计距离反射面距离不同，检测测试所有检测点和满量程精度。气介式超声波液位计距离反射面距离可控由激光测距仪实现，由激光测距仪测量组合连接好的导波管一端到反射板距离。激光测距仪距离测量精度为±1mm，精度高于所测量气介式超声波液位计的精度，可以作为比测。
全量程范围内超声波传输路径上无干扰由导波管实现，导波管可由内部光滑的金属或者PVC构成，超声波在其内传播，可以保证全量程范围内超声波传输路径上无干扰。由于导波管直径较小，超声波会在里面多次反射，但反射波会最先被气介式超声波液位计接收，不会影响测量结果和测量精度，也不会衰减或增强超声信号。
检测测试平台使用完毕，可以简单拆卸，存放不占用大量固定空间，再有检测测试需求时，可以简单搭建。
气介式超声波液位计检测测试方法如下：
步骤一，根据气介式超声波液位计量程和检测点要求连接导波管，使导波管一端正对反射板，导波管中轴线垂直于反射板；
步骤二，用激光测距仪测量导波管另一端到反射板距离，并记录；
步骤三，将气介式超声波液位计固定在导波管远离反射板的一端，记录气介式超声波液位计测量值，和步骤二的测量值比测；
步骤四，重复步骤一到三，直到检测测试完所有检测点和满量程精度。
以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】
一种气介式超声波液位计检测测试平台，其特征在于，包括若干根长度不同的导波管，若干个导波管外部连接套件，若干个II‑3型1级V型架，一块反射板，1个激光水平仪和1个激光测距仪；所述导波管通过导波管外部连接套件连接，构成不同的长度，导波管的一端正对反射板，导波管中轴线垂直于反射板；气介式超声波液位计固定在所述导波管远离反射板的一端，所述II‑3型1级V型架用于支撑导波管，所述激光水平仪用于标定气介式超声波液位计换能器表面和反射板表面，通过调整II‑3型1级V型架使气介式超声波液位计换能器表面和反射板平行；所述激光测距仪用于测量导波管远离反射板的一端到反射板距离。

【技术特征摘要】
1.一种气介式超声波液位计检测测试平台，其特征在于，包括若干根长度不同的导波管，若干个导波管外部连接套件，若干个II-3型1级V型架，一块反射板，1个激光水平仪和1个激光测距仪；所述导波管通过导波管外部连接套件连接，构成不同的长度，导波管的一端正对反射板，导波管中轴线垂直于反射板；气介式超声波液位计固定在所述导波管远离反射板的一端，所述II-3型1级V型架用于支撑导波管，所述激光水平仪用于标定气介式超声波液位计换能器表面和反射板表面，通过调整II-3型1级V型架使气介式超声波液位计换能器表面和反射板平行；所述激光测距仪用于测量导波管远离反射板的一端到反射板距离。
2.根据权利要求1所述的一种气介式超声波液位计检测测试平台，其特征在于，所述反射板选择表面光滑的金属或玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种气介...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳平，汤祥林，赵舒迪，吴缙，罗孝兵，邹君，安保庆，李桂平，蓝彦，王军涛，刘冠军，
申请(专利权)人：南京南瑞集团公司，国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32