一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统及方法技术方案

本发明专利技术属于测量仪表技术领域，公开了一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统及方法包括：外壳、探头；所述外壳侧面圆柱孔中镶嵌有探头；所述正面槽口中卡有人机交互界面；所述人机交互界面与电源通过导线连接；所述自动充放电模块、信号采集与处理模块、发射与接收模块、自动补偿模块使用导线串联。本发明专利技术具有体积小，重量轻，适用范围广等优点，在工业、石油、化工等行业具有广阔的前途。特别是针对复杂内孔情况下，优点更加明显。对复杂内筒的液位进行自动测位，将大大提高测试效率和精度，大大节约测试经费，对行业的发展进步具有很大的促进作用。

An external ultrasonic liquid level measurement system based on ARM and its method

The invention belongs to the technical field of measuring instruments, discloses an external type ultrasonic liquid level measuring system and method based on ARM includes: shell, probe; the side surface of the casing is inlaid with a cylindrical hole in the front probe; slot card interface; the man-machine interface and connected to the power supply; automatic charging and discharging module, signal acquisition and processing module, transmitting and receiving module, automatic compensation module using a wire series. The invention has the advantages of small size, light weight, wide range of application and so on. It has a broad future in industry, oil and chemical industry. Especially in the case of complex inner holes, the advantages are more obvious. The automatic location of the liquid level in the complex inner cylinder will greatly improve the efficiency and accuracy of the test, greatly save the cost of testing, and promote the development and progress of the industry.

【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统及方法
本专利技术属于测量仪表
，尤其涉及一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统及方法。
技术介绍
目前，在生活中的测量仪器多为接触式测量，对于一些复杂的结构面测量具有很大的困难，但面对粘度高、腐蚀度强、污染性强、易结晶的介质来说，测量起来就比较困难，以此很多时候需要非接触型测量仪。综上所述，现有技术存在的问题是：对于一些复杂的结构面测量具有很大的困难，缺少适合范围广，不被介质影响的非接触型测量仪。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统及方法本专利技术是这样实现的，所述外置式超声波液位测量装置包括：外壳、探头；所述外壳侧面圆柱孔中镶嵌有探头；所述正面槽口中卡有人机交互界面；所述人机交互界面与电源通过导线连接；所述自动充放电模块、信号采集与处理模块、发射与接收模块、自动补偿模块使用导线串联。进一步，在外壳的上方右侧和左侧分别有红灯和绿灯；进一步，在外壳右下角有开关。本专利技术的另一目的在于一种所述基于ARM的外置式超声波液位测量系统的基于ARM的外置式超声波液位测量方法，所述基于ARM的外置式超声波液位测量方法包括：发射与接收模块控制探头处于发射状态，探头发出序列超声波，经过一定延时，发射与接收模块控制探头处于接收状态，探头接收序列超声波；信号采集与处理模块采集探头所发出和接收到的超声波信号，并转换为数字信号，送至自动补偿模块；自动补偿模块对采集结果进行温度补偿，根据实时测试出的环境温度，对超声波的传播速度进行校准，提高测试的精度；自动充放电模块对电池组进行充、放电操作，给系统提供所需要的电源支持。本专利技术的优点及积极效果为：具有体积小，重量轻，适用范围广等优点，在工业、石油、化工等行业具有广阔的前途。特别是针对复杂内孔情况下，优点更加明显。对复杂内筒的液位进行自动测位，将大大提高测试效率和精度，大大节约测试经费，对行业的发展进步具有很大的促进作用。附图说明图1是本专利技术实施例提供的外置式超声波液位测量技术研究与应用的整体结构简图。图中：1、外壳；2、人机交互界面；3、电源；4、自动充放电模块；5、信号采集与处理模块；6、发射与接收模块；7、自动补偿模块；8、导线；9、探头；10、红灯；11、绿灯；12、开关。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。下面结合附图对本专利技术的结构作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的外置式超声波液位测量技术研究与应用包括：外壳1、人机交互界面2、电源3、自动充放电模块4、信号采集与处理模块5、发射与接收模块6、自动补偿模块7、导线8、探头9、红灯10、绿灯11、开关12。外壳1侧面圆柱孔中镶嵌有探头9，正面槽口中卡有人机交互界面2，人机交互界面2与电源3通过导线7连接，自动充放电模块4、信号采集与处理模块5、发射与接收模块6、自动补偿模块4使用导线7串联，在外壳1的上方右侧和左侧分别有红灯10和绿灯11，右下角有开关12。自动补偿模块7对采集结果进行温度补偿，根据实时测试出的环境温度，对超声波的传播速度进行校准，本专利技术的工作原理：将探头9放在检测被测液面外部腹线上，电源3给人机交互界面2供电，探头9将收到的信号给信号采集与处理模块5处理，然后传递给发射与接收模块6，最后经过自动补偿模块4处理，此时检测仪红灯10亮表示里面是气体；绿灯亮，表示里面是液体。反复探测几个刻线位置，确定气液分界线的位置。平常不使用时，关闭右下角的开关12。之所以能够实现非接触，因为超声波是指频率在20kHz以上，超过人耳听觉极限的的声波，气体或液体或固体媒介。超声波渗透能力强，在液体、固体中衰弱很小，在气体中衰弱很快，当超声波从一种介质射入另一种介质中时，在介质界面会产生反射和折射现象。超声波在空气中的传播速度约340m/s,在水中的传播速度约1500m/s，在金属如在钢的传播速度约5700m/s。声波从金属层向空气层入射时，声阻抗相差较大，声波在界面上几乎全被反射，投射量极少。金属管壁内多次反射的余震持续时间较长。声波从金属层向液体层入射时，声阻抗相差较小，声波在界面上除反射外，还有部分能量渗透到液体，金属管壁内的余震衰弱较快。主要技术指标：(1)测量精度：±0.11L(2)供电电压：直流24V(3)超声波频率：2MHz(4)探测刷新时间：2.4ms(5)测量作业时间：≤5分钟(6)使用温度环境：-40℃-50℃(7)使用湿度环境：93％(35℃)以上所述仅是对本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统，其特征在于，所述外置式超声波液位测量系统包括：外壳、探头；所述外壳侧面圆柱孔中镶嵌有探头；所述正面槽口中卡有人机交互界面；所述人机交互界面与电源通过导线连接；所述自动充放电模块、信号采集与处理模块、发射与接收模块、自动补偿模块使用导线串联。

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的外置式超声波液位测量系统，其特征在于，所述外置式超声波液位测量系统包括：外壳、探头；所述外壳侧面圆柱孔中镶嵌有探头；所述正面槽口中卡有人机交互界面；所述人机交互界面与电源通过导线连接；所述自动充放电模块、信号采集与处理模块、发射与接收模块、自动补偿模块使用导线串联。2.如权利要求1所述的基于ARM的外置式超声波液位测量系统，其特征在于，所述外壳的上方右侧有红灯。3.如权利要求1所述的基于ARM的外置式超声波液位测量系统，其特征在于，所述外壳的上方左侧有绿灯。4.如权利要求1所述的基于ARM的外置式超声波液位测量系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，李昊，
申请(专利权)人：河南质量工程职业学院，李昊，
类型：发明
国别省市：河南,41