一种基于楔波频散检测液面位置的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于楔波频散检测液面位置的方法，所述方法包括以下步骤：建立理想楔形波导杆垂直插入液面，利用激光激发楔形波的模型；根据所述模型沿楔形波传播方向进行B扫描并绘制Bscan图，得到楔形波模态在液面位置的反射波与入射波相互关系，楔形波的模态在波导杆底部反射波与入射波相互关系；根据所述楔形波模态在液面位置的直达波与反射波确定液面位置；根据所述楔形波模态通波导杆底部的反射波及透射波的Bscan图确定该楔形波在空气和液体中的传播速度，根据既定的波导杆尺寸参数和楔形波在空气及液体中的传播时间差来确定液面位置。本发明专利技术为测定液面位置提供了一种可靠的方法，为实现液面位置的在线检测提供指导依据。

A method of detecting liquid level position based on wedge wave dispersion

【技术实现步骤摘要】
一种基于楔波频散检测液面位置的方法
本专利技术涉及激光超声检测
，尤其涉及一种液面检测方法。
技术介绍
楔形结构材料是一种非常常见的结构材料。厚度非均匀的金属板状结构，特别是金属楔形构件在工业材料及其零部件中有广泛的应用。这种结构也广泛应用于汽车油箱和特别是摩托车行业，更重要的是要适应箱中较为复杂的要求，高度越来越低的几何形状，以确保潜在点火的安全性和抗污染能力。因此，机械设备箱液位传感对测量分辨率高、安全性高、减少频繁维护的需要、降低成本效益要求强烈。目前测量液位的方法有很多，其中有浮子式、静电式、光学式、光纤传感法，超声探测等方法。浮动类型检测浮动的位置，在液体表面结合电阻传感器，由于其结构简单、成本合理而得到了早期的应用。静电式利用电容，由于液位的增加，同轴电缆与含有液体的储存器之间的变化，只要知道液体的导电性能，即使是高粘度液体也可以用这种类型来测量。该光学传感器包括一种商用激光测距传感器，由光发射器和光探测器组成，光探测器根据液体表面的位置，对光点的光强和位置进行高精度的检测。其中一个光纤传感器有凹槽，利用与光纤芯相似的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于楔波频散检测液面位置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)、建立楔形波导杆垂直插入液面，利用激光激发楔形波的模型；/n(2)、根据步骤(1)得到的模型沿楔形波传播方向进行B扫描并绘制Bscan图，得到楔形波的模态在液面位置的反射波与入射波相互关系，楔形波的模态在波导杆底部反射波与入射波相互关系；/n(3)、根据楔形波模态在液面位置的直达波与反射波确定液面位置；/n(4)、根据楔形波模态通过波导杆底部的反射波及透射波的Bscan图确定该楔形波在空气和液体中的传播速度，根据既定的波导杆尺寸参数和楔形波在空气及液体中的传播时间差来确定液面位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于楔波频散检测液面位置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)、建立楔形波导杆垂直插入液面，利用激光激发楔形波的模型；
(2)、根据步骤(1)得到的模型沿楔形波传播方向进行B扫描并绘制Bscan图，得到楔形波的模态在液面位置的反射波与入射波相互关系，楔形波的模态在波导杆底部反射波与入射波相互关系；
(3)、根据楔形波模态在液面位置的直达波与反射波确定液面位置；
(4)、根据楔形波模态通过波导杆底部的反射波及透射波的Bscan图确定该楔形波在空气和液体中的传播速度，根据既定的波导杆尺寸参数和楔形波在空气及液体中的传播时间差来确定液面位置。


2.根据权利要求1所述的一种基于楔波频散检测液面位置的方法，其特征在于，所述楔形波的模态通过将不同扫描点所产生的声波信号连接起来获得。


3.根据权利要求1所述的一种基于楔波频散检测液面位置的方法，其特征在于，所述步骤(2)中楔形波的模态在液面位置的反射波与入射波相互关系，楔形波的模态在波导杆底部反射波与入射波相互关系的具体步骤如下：
楔形波传播到液面位置时发生反射与透射现象，同时会发生模态分离；入射波A1模态到达液面位置时，能够观测到楔形波的反射波RA11、透射波TA1模态和模式分离的TA2模态；入射波A2模态在液面处发生反射和透射，其反射波在传播过程中分离出RA21、RA22模态；根据斜率能够测算A1、RA11、RA21的速度为V1，A2、RA22的速度为V2，TA1、TA2的速度分别为V1’、V2’；
楔形波传播到波导杆底部时发生反射现象，TA1’模态可以观测到楔形波的反射波RTA1’；根据斜率能够测算TA1’、RTA1’的速度为V1’；其中，TA1’模态为...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾静，庞兆行，姜学平，殷澄，韩庆邦，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32