一种暂稳态测量的超声液位计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种暂稳态测量的超声液位计，包括测量管，测量管与待测容器之间设中间管，中间管两端均设正极档块和负极挡块，中间管内设导电浮球；测量管顶设测量部件，测量部件包括超声波换能器，超声波发射器T，超声波接收器R和显示器，测量管外壁设同步控制盒，同步控制盒内设控制芯片，滤波器，电动势传感器及信号放大器；中间管两端的电动势传感器分别连接信号放大器，信号放大器连接滤波器，滤波器连接控制芯片。本实用新型专利技术以极性相反的电动势信号表征测量管的进料或出料状态，并通过两种信号的交替频率来确定待测容器内液面的暂稳态，从而测试出暂稳态的液位值，大大提高了液位测试的准确程度，也为测量仪表的创新提供一种新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种暂稳态测量的超声液位计
本技术涉及仪表及自动化
，尤其涉及一种暂稳态测量的超声液位计。
技术介绍
超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表。在测量中超声波脉冲由超声换能器发出，声波经液体表面反射后被超声波接收器接受，通过压电晶体或磁致伸缩器件转换成电信号，并由声波的发射和接收之间的时间来计算传感器到被测液体表面的距离；由于采用非接触的测量，被测介质几乎不受限制，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。实际测量过程中，待测液位是波动值较大，故而不同时间段的测试值必然不相同，在长期监测的待测容器中，一般以不同时间段测试值的平均值作为最准确的液位值，或者辅以其他液位计，进行综合处理，从而得到较精确的数值。另外，一些液体容器需要做封闭处理，容器内液面的波动情形无法知晓，不利于实时监测反应状态，急需要一些信号的幅值特征来显示内部液面的波动状态。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种暂稳态测量的超声液位计。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种暂稳态测量的超声液位计，包括测量管，测量管与待测容器之间连通有中间管，中间管两端的开口处均设正极档块和负极挡块，中间管的中部设有导电浮球；测量管的顶部设有测量部件，测量部件包括超声波换能器，超声波发射器T，超声波接收器R和显示器，测量管的外侧壁设有同步控制盒，同步控制盒内设有控制芯片，滤波器，电动势传感器及信号放大器；中间管一端处的正极档块和负极挡块与一个电动势传感器形成电压回路，中间管另一端处的正极档块和负极挡块与另一个电动势传感器形成电压回路，两个电动势传感器的测试电压信号极性相反；两个电动势传感器分别电性连接信号放大器，两个信号放大器均电性连接滤波器，超声波换能器也电性连接滤波器，滤波器与控制芯片连接，控制芯片与显示器连接。优选地，中间管具体为回形管，中间管内设有两个导电浮球。优选地，中间管具体是环形管，中间管内设有两个导电浮球。优选地，中间管具体是螺旋形管，中间管内设有一个导电浮球。优选地，导电浮球具体为导电石墨铸模成型的空心球。优选地，正极档块和负极挡块均为三角形导电块。优选地，测量管的顶部与待测容器的顶部设有连通管。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术在测量管与待测容器之间连通有中间管，中间管两端的开口处均设正极档块和负极挡块，中间管的中部设有导电浮球；当测量管与待测容器的液面不同时，在液差作用下，水流带动导电浮球在中间管内流动，到达中间管的一端时，接触正极档块和负极挡块，与电动势传感器形成电压回路，产生电动势信号，经信号放大器传送到滤波器。中间管的两端交替输出不同的电动势信号，两种信号的交替频率就代表测量管待测容器液面的不平衡程度，即代表待测容器的液面高度的波动程度；当两种信号呈均匀交替，表明待测容器的液面高度呈现均匀地变化，此时就是待测液位的暂稳态；本技术以暂稳态为测试时间，与测量部件（时差法）的测试时间比照，从而测试出暂稳态的液位值，大大提高了液位测试的准确程度，也为测量仪表的创新提供一种新思路。附图说明图1为本技术提出的一种暂稳态测量的超声液位计的结构示意图；图2为本技术提出的一种暂稳态测量的超声液位计的中间管的外形图；图3为本技术提出的一种暂稳态测量的超声液位计的测试电路图；图4为本技术提出的暂稳态测量的简易原理；图中：1测量管、2待测容器、3中间管、4正极档块、5负极挡块、6导电浮球、7超声波换能器、8超声波发射器T、9超声波接收器R、10显示器、11同步控制盒、12控制芯片、13滤波器、14电动势传感器、15信号放大器、16连通管。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1，一种暂稳态测量的超声液位计，包括测量管1，测量管1与待测容器2之间连通有中间管3，中间管3两端的开口处均设有正极档块4和负极挡块5，中间管3的中部设有导电浮球6；测量管1的顶部设有测量部件，测量部件包括超声波换能器7，超声波发射器T8，超声波接收器R9和显示器10，测量管1的外侧壁设有同步控制盒11，同步控制盒11内设有控制芯片12，滤波器13，电动势传感器14及信号放大器15；参照图3，本技术的电路连接示意图：中间管3一端处的正极档块4和负极挡块5与一个电动势传感器14形成电压回路，中间管3另一端处的正极档块4和负极挡块5与另一个电动势传感器14形成电压回路，两个电动势传感器14的测试电压信号极性相反；两个电动势传感器14分别电性连接信号放大器15，两个信号放大器15均电性连接滤波器13，超声波换能器7也电性连接滤波器13，滤波器13与控制芯片12连接，控制芯片12与显示器10连接。参照图2，本技术的中间管采用三种形状，如下：中间管3具体为回形管，中间管3内设有两个导电浮球6；中间管3具体是环形管，中间管3内设有两个导电浮球6；中间管3具体是螺旋形管，中间管3内设有一个导电浮球6。参照图1-3，导电浮球6具体为导电石墨铸模成型的空心球，正极档块4和负极挡块5均为三角形导电块，正极档块4和负极挡块5起阻挡导电浮球6的作用，同时也作为连接导电浮球6的两个电极。参照图1，测量管1的顶部与待测容器2的顶部设有连通管16，保证测量管1与待测容器2二者的液面所受气压相同，提高测试准确度。暂稳态测试的工作原理：中间管3一端处电动势传感器14、另一端处电动势传感器14及超声波换能器7，在测试过程中分别产生信号波图，当测量管1与待测容器2的液面不同时，在液差作用下，水流带动导电浮球6在中间管3内流动，到达中间管3的一端时，接触正极档块4和负极挡块5，与电动势传感器14形成电压回路，产生电动势信号，经信号放大器15传送到滤波器13；为了便于说明，以中间管3一端的电动势传感器14的信号为正电动势信号，另一端则为负电动势信号，分别表明测量管1为进液状态或出液状态；两种信号的交替频率就代表测量管1与待测容器2液面的不平衡程度，即代表待测容器2的液面高度的波动程度。如图4所示，当两种信号呈均匀交替，即表明待测容器2的液面高度呈现均匀地变化，此时就是待测液位的暂稳态。暂稳态不是各个时间测试数值的平均值，而是用电信号对整个测试阶段的波动状态进行稳态及非稳态的鉴别测定，以暂稳态为测试时间，与测量部件（时差法）的测试时间比照，从而测试出暂稳态的液位值，以上即为暂稳态测试的原理。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种暂稳态测量的超声液位计，包括测量管（1），其特征在于，所述测量管（1）与待测容器（2）之间连通有中间管（3），所述中间管（3）两端的开口处均设有正极档块（4）和负极挡块（5），所述中间管（3）的中部设有导电浮球（6）；所述测量管（1）的顶部设有测量部件，所述测量部件包括超声波换能器（7），超声波发射器T（8），超声波接收器R（9）和显示器（10），所述测量管（1）的外侧壁设有同步控制盒（11），所述同步控制盒（11）内设有控制芯片（12），滤波器（13），电动势传感器（14）及信号放大器（15）；所述中间管（3）一端处的正极档块（4）和负极挡块（5）与一个电动势传感器（14）形成电压回路，所述中间管（3）另一端处的正极档块（4）和负极挡块（5）与另一个电动势传感器（14）形成电压回路，两个所述电动势传感器（14）的测试电压信号极性相反；两个所述电动势传感器（14）分别电性连接信号放大器（15），两个所述信号放大器（15）均电性连接滤波器（13），所述超声波换能器（7）也电性连接滤波器（13），所述滤波器（13）与控制芯片（12）连接，所述控制芯片（12）与显示器（10）连接。

【技术特征摘要】
1.一种暂稳态测量的超声液位计，包括测量管（1），其特征在于，所述测量管（1）与待测容器（2）之间连通有中间管（3），所述中间管（3）两端的开口处均设有正极档块（4）和负极挡块（5），所述中间管（3）的中部设有导电浮球（6）；所述测量管（1）的顶部设有测量部件，所述测量部件包括超声波换能器（7），超声波发射器T（8），超声波接收器R（9）和显示器（10），所述测量管（1）的外侧壁设有同步控制盒（11），所述同步控制盒（11）内设有控制芯片（12），滤波器（13），电动势传感器（14）及信号放大器（15）；所述中间管（3）一端处的正极档块（4）和负极挡块（5）与一个电动势传感器（14）形成电压回路，所述中间管（3）另一端处的正极档块（4）和负极挡块（5）与另一个电动势传感器（14）形成电压回路，两个所述电动势传感器（14）的测试电压信号极性相反；两个所述电动势传感器（14）分别电性连接信号放大器（15），两个所述信号放大器（15）均电性连接滤波器（13），所述超声波换能器（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，
申请(专利权)人：合肥市义禾自动化控制设备有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34