基于单片机的管道堵塞预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于单片机的管道堵塞预警系统，包括有呈U型结构的固定架，固定架包括有U型管，U型管轴端活动插接有内杆，两个内杆径向螺纹连接有调节螺杆，两个调节螺杆之间转动连接有超声波换能器，超声波换能器包括有转动连接在一侧调节螺杆的超声波换能发射器、另一侧调节螺杆的超声波换能接收器，通过设置的超声波换能器，测量两个脉冲声波的传递时间，推导出管道内的水垢厚度，最终根据预设的标准值进行预警，以此达到提醒管道堵塞的情况，通过内杆在U型管内部的滑动调节，便于在使用时调节超声波换能器与U型管横杆的距离，便于针对不同管径的管道进行调节使用，提高实用性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于单片机的管道堵塞预警系统


[0001]本技术涉及XXX领域，特别是涉及基于单片机的管道堵塞预警系统。

技术介绍

[0002]目前，国内外在管道堵塞检测方面已经做了大量的研究，开发了各种各样的检测方法，包括管道应变法、注油试压法、仪器检测法、瞬变分析法等，但上述方法多只能检测管道的堵塞位置，应用于排堵领域。相比于国外，国内的管道监测技术仍处于起步探索阶段，大部分管线不仅没有使用网络进行监控，而且各种检测管道腐蚀的技术大都还停留在管外检测阶段，方法陈旧落后。对于管道堵塞的研究有很多，但管道的堵塞预警却很少有人涉足。国内外的工业中所使用的测厚技术种类有很多，与众多测厚技术相比，超声波测厚技术不受光线、电磁等影响，对恶劣的环境具有一定的适应能力，因此该技术被广为应用。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本技术提供基于单片机的管道堵塞预警系统，测量两个脉冲声波的传递时间，推导出管道内的水垢厚度，最终根据预设的标准值进行预警，以此达到提醒管道堵塞的情况，通过固定架便于调节使用。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：基于单片机的管道堵塞预警系统，包括有呈U型结构的固定架，所述固定架包括有U型管，所述U型管轴端活动插接有内杆，两个所述内杆径向螺纹连接有调节螺杆，两个所述调节螺杆之间转动连接有超声波换能器，所述超声波换能器包括有转动连接在一侧调节螺杆的超声波换能发射器、另一侧调节螺杆的超声波换能接收器。
[0005]作为本技术的一种优选技术方案，所述U型管一侧安装有显示屏，所述显示屏电性连接有控制板，所述控制板包括有与超声波换能器电性连接的主控板、驱动板。
[0006]作为本技术的一种优选技术方案，所述U型管与内杆连接处径向螺纹连接有两个固定螺杆。
[0007]作为本技术的一种优选技术方案，所述U型管下端中心安装有手柄。
[0008]与现有技术相比，本技术能达到的有益效果是：
[0009]1、通过转动调节螺杆使得调节超声波换能发射器与超声波换能接收器相对或相离运动，进而使得超声波换能发射器与超声波换能接收器对不同管径的管道两侧进行贴合检测，同时通过内杆在U型管内部的滑动调节，便于在使用时调节超声波换能器与U型管横杆的距离，便于针对不同管径的管道进行调节使用，提高实用性。
[0010]2、通过设置的超声波换能器，测量两个脉冲声波的传递时间，推导出管道内的水垢厚度，最终根据预设的标准值进行预警，以此达到提醒管道堵塞的情况。
附图说明
[0011]图1为本技术的结构示意图；
[0012]图2为本技术的爆炸结构示意图；
[0013]图3为本技术的控制板结构示意图。
[0014]其中：1、固定架；11、U型管；111、固定螺杆；12、内杆；13、手柄；14、显示屏；15、控制板；151、主控板；152、驱动板；16、调节螺杆；
[0015]2、超声波换能器；21、超声波换能发射器；22、超声波换能接收器。
具体实施方式
[0016]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本技术，但下述实施例仅仅为本技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0017]实施例:
[0018]如图1
‑
3所示，本技术提供基于单片机的管道堵塞预警系统，包括有呈U型结构的固定架1，固定架1包括有U型管11，U型管11轴端活动插接有内杆12，两个内杆12径向螺纹连接有调节螺杆16，两个调节螺杆16之间转动连接有超声波换能器2，超声波换能器2包括有转动连接在一侧调节螺杆16的超声波换能发射器21、另一侧调节螺杆16的超声波换能接收器22。
[0019]在使用时，通过转动调节螺杆16使得调节超声波换能发射器21与超声波换能接收器22相对或相离运动，进而使得超声波换能发射器21与超声波换能接收器22对不同管径的管道两侧进行贴合检测，同时通过内杆12在U型管11内部的滑动调节，便于在使用时调节超声波换能器2与U型管11横杆的距离，便于针对不同管径的管道进行调节使用，提高实用性；
[0020]超声波换能器2采用超声波脉冲反射法，其工作原理正如该
人员所公知的那样：是指应用单或者双传感器将超声波入射到被测物体内时，当遇到不同声阻抗界面时产生反射，通过对接收的超声回波信号进行处理方法。由于材料结构各异，当超声波在非均匀性组织中传播或从一种材料传播到另一种材料时，由于材料声阻抗的不同，在声阻抗改变的分界面上将产生反射、折射和透射。因此，可利用超声波脉冲反射法，采用同一个换能器发射和接收信号,并接受体内反射回来的超声回波，探查组织的生理特性。超声射频回波信号是探头反射信号经放大器放大后，直接加至示波器所显示出来的波形。由于材料的结构组成不同，各介质层声速、声衰减和声阻抗等超声性质不同可，接收到的超声射频回波信号的幅度、相位、波数密度、上升沿及下降沿不同。只要确定了各组织层的超声射频回波分布特征，就可以根据不同的特征进行识别进而检测各材料厚度。
[0021]采用超声波换能器2测量管道内水垢厚度，并对下水道即将堵塞的情况进行预警，这种方法能大大减少堵塞带来的经济成本。将测水垢的厚度转化为测声波的传递速度，再将声波传递速度转化为测声波的传递时间。只要能测到声波的传递时间，我们就可以推导出管道内的水垢厚度，计算出管道内径，并且根据预设的标准值进行提醒。
[0022]在其他实施例中，U型管11一侧安装有显示屏14，显示屏14电性连接有控制板15，控制板15包括有与超声波换能器2电性连接的主控板151、驱动板152，通过控制板15，以
MM32F3277芯片为核心设计了超声波检测电路，与超声波换能发射器21与超声波换能接收器22一起完成超声波信号的激发、采集和处理。这样通过检测出管道内壁厚度来提示管道实际内径检测的装置。将该装置安装在管道外壁，测量两个脉冲声波的传递时间，我们就可以推导出管道内的水垢厚度，计算出管道内径，通过预设的参数计算出管道内径，并通过显示屏14显示出来内径大小。
[0023]在其他实施例中，U型管11与内杆12连接处径向螺纹连接有两个固定螺杆111，对伸缩的内杆12进行固定。
[0024]在其他实施例中，U型管11下端中心安装有手柄13，便于操作时的施工人员手持。
[0025]本案申请核心为机械设计部分以及和机械部分配合的超声波换能器2，控制板15、显示屏14开发我方做另案申请。
[0026]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之
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上”或之“下”可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于单片机的管道堵塞预警系统，其特征在于：包括有呈U型结构的固定架（1），所述固定架（1）包括有U型管（11），所述U型管（11）轴端活动插接有内杆（12），两个所述内杆（12）径向螺纹连接有调节螺杆（16），两个所述调节螺杆（16）之间转动连接有超声波换能器（2），所述超声波换能器（2）包括有转动连接在一侧调节螺杆（16）的超声波换能发射器（21）、另一侧调节螺杆（16）的超声波换能接收器（22）。2.根据权利要求1所述的基于单片机的管道堵塞预警系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晓龙，王琢，周雄，潘阔，尹晴芸，刘佳鑫，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：