超声阵列能量合成探头界面测量系统技术方案

本公开提供了一种超声阵列能量合成探头界面测量系统，包括：超声阵列探头，所述超声阵列探头包括N个超声探头，其中N≥4，所述N个超声探头设置在容器的壁体，并且沿着所述容器的高度方向排布，并且相邻的超声探头间隔相同或不相同预设距离，所述超声探头向所述容器的内部发射超声波和/或接收根据所发射的超声波生成的返回信号，其中，所述容器中容纳有不同形态物质，所述不同形态至少包括气态、气液态、液态、固液态和固态中的两种，并且不同形态物质之间形成有界面，所述N个超声探头发射超声波并且基于所述N个超声探头的返回信号的不同来得到界面位置和/或不同形态物质所占据的空间高度。高度。高度。

Interface measurement system of ultrasonic array energy synthesis probe

【技术实现步骤摘要】
超声阵列能量合成探头界面测量系统


[0001]本公开涉及一种超声阵列能量合成探头界面测量系统。

技术介绍

[0002]现有的容器内部不同形态物质的界面测量通常需要插入式测量设备。例如，在容器底部安装探头测量反射波时间，从而进行测量，但是不能适用于容器底部具有固体层(例如泥层)的情况。
[0003]此外在现有方式中，也有使用单个超声探头的方式，但是单个超声探头并不能准确地检测不同形态物质之间的界面，也不能对不同形态物质所占据的空间进行检测，同时随着容器内壁上的结垢或挂料程度的增加，单个超声探头将会出现误报的情况。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种超声阵列能量合成探头界面测量系统。
[0005]根据本公开的一个方面，一种超声阵列能量合成探头界面测量系统，包括：超声阵列探头，所述超声阵列探头包括N个超声探头，其中N≥4，所述N个超声探头设置在容器的壁体，并且沿着所述容器的高度方向排布，并且相邻的超声探头间隔相同或不相同预设距离，所述超声探头向所述容器的内部发射超声波和/或接收根据所发射的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声阵列能量合成探头界面测量系统，其特征在于，包括：超声阵列探头，所述超声阵列探头包括N个超声探头，其中N≥4，所述N个超声探头设置在容器的壁体，并且沿着所述容器的高度方向排布，并且相邻的超声探头间隔相同或不相同预设距离，所述超声探头向所述容器的内部发射超声波和/或接收根据所发射的超声波生成的返回信号，其中，所述容器中容纳有不同形态物质，所述不同形态至少包括气态、气液态、液态、固液态和固态中的两种，并且不同形态物质之间形成有界面，所述N个超声探头发射超声波并且基于所述N个超声探头的返回信号的不同来得到界面位置和/或不同形态物质所占据的空间高度。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超声阵列探头中的至少两个超声探头同时发射超声波的控制信号，以使得所述超声阵列探头中的至少两个超声探头同时向所述容器内部发射超声波，以将所述超声阵列探头中的至少两个超声探头发射的超声波进行功率整合；和/或所述超声阵列探头中的至少两个超声探头同时接收所述容器内发射的超声波生成的返回信号，所述超声阵列探头中的至少两个超声探头同时接收到的返回信号进行模数转换后的数字信号进行叠加。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述返回信号为所述N个超声探头发射的超声波经各层不同形态物质作用后到达容器壁体另一侧产生的返回信号。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述返回信号为所述N个超声探头发射的超声波经容器内上升或沉降物质和/或各层物质不同颗粒大小作用后产生的返回信号。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述容器中形成有至少一个界面，并且在每种形态物质所占据的高度空间设置有至少两个超声探头。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述N个超声探头贴附在所述容器的外表面的一侧并且每个超声探头能够发射超声波以及接收返回信号，或者所述N个超声探头贴附在所述容器的外表面的相对两侧并且一侧的超声探头用于发射超声波而另一侧的超声探头用于接收返回信号；或者所述容器的壁体上贴合或嵌合有N个声导棒，所述N个超声探头分别设置在N个声导棒上，其中所述N个声导棒设置在所述容器的壁体的一侧或者相对两侧，当所述超声探头设置在容器的一侧时，每个超声探头均能反射超声波并且接收反射信号，当所述超声探头设置在容器的相对两侧时，一侧的超声探头用于发射超声波而另一侧的超声探头用于接收返回信号。7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述超声阵列能量合成探头界面测量系统包括控制装置，当所述N个超声探头仅设置容器的一侧时，所述控制装置包括：选通单元，所述选通单元与N个超声探头连接，并且所述选通单元被控制为在不同时刻选择N个超声探头中的一个或若干个超声探头；驱动单元，所述驱动单元能够通过所述选通单元为被选择的超声探头提供驱动信号，以便发射超声波信号及接收回波信号；处理单元，所述处理单元接收所述选通单元选择的超声探头的回波信号，并且进行放大处理、整形处理、和/或滤波处理，以便生成处理后信号；
处理器，所述处理器接收并处理所述处理单元处理后的信号，以便至少得到界面位置；调试单元，所述调试单元能够接收工作人员的调试指令，并且所述超声探头能够根据所述调试指令被调试；以及通信单元，所述通信单元用于将所述处理器的处理结果传送至外部设备；其中，所述N个超声探头中的若干个超声探头共用一个驱动单元和/或处理单元。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述选通单元在一个时刻选择一个超声探头或者选择由若干个超声探头构成的一组超声探头，以便所述控制装置在不同时刻控制不同的一个超声探头或者不同的一组超声探头。9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，当所述N个超声探头仅设置容器的一侧时，所述N个超声探头的每个超声探头包括：供电单元，所述供电单元为相应的超声探头供电；处理单元，所述处理单元接收相应的超声探头的回波信号，并且进行放大处理、整形处理、和/或滤波处理，以便生成处理后信号；探头处理器，所述探头处理器接收并处理所述处理后信号，以便得到回波信号的数字信号和/或特征信号；第一通信单元，所述通信单元接收所述数字信号和/或特征信号，并且将所述数字信号和/或特征信号发送至设置在所述超声探头的外部的所述控制装置。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制装置包括：第二通信单元，所述第二通信单元与所述第一通信单元进行交互通信，以便接收所述数字信号和/或特征信号；处理器，所述处理器接收来自所述第二通信单元的所述数字信号和/或特征信号并处理所述数字信号和/或特征信号，以便至少得到界面位置；以及调试单元，所述调试单元能够接收工作人员的调试指令，并且通过所述第二通信单元将所述调试指令发送至所述第一通信单元，以便所述超声探头能够根据所述调试指令被调试。11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，当所述N个超声探头仅设置容器的相对两侧时，发射超声波的超声探头为发射超声探头，接收返回信号的超声探头为接收超声探头，所述控制装置包括：第一选通单元，所述第一选通单元与多个发射超声探头连接，并且所述第一选通单元被控制为在不同时刻选择多个发射超声探头中的一个或若干个发射超声探头；第二选通单元，所述第二选通单元与多个接收超声探头连接，并且所述第二选通单元被控制为在不同时刻选择多个接收超声探头中的一个或若干个接收超声探头；第一驱动单元，所述第一驱动单元能够通过所述第一选通单元为被选择的发射超声探头提供驱动信号，以便发射超声波；第二驱动单元，所述第二驱动单元能够通过所述第二选通单元为被选择的接收超声探头提供驱动信号，以便接收回波信号；处理单元，所述处理单元接收所述第二选通单元选择的接收超声探头的回波信号，并且进行放大处理、整形处理、和/或滤波处理，以便生成处理后信号；处理器，所述处理器接收并处理所述处理后信号，以便至少得到界面位置；
调试单元，所述调试单元能够接收工作人员的调试指令，并且所述发射超声探头和/或接收超声探头能够根据所述调试指令被调试；以及通信单元，所述通信单元用于将所述处理器的处理结果传送至外部设备，其中，多个发射超声探头中的若干个发射超声探头共用一个第一驱动单元，和/或多个接收超声探头中的若干个接收超声探头共用一个第二驱动单元和/或处理单元。12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一选通单元在一个时刻选择一个发射超声探头或者选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼秀山，夏阳，
申请(专利权)人：北京锐达仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：