一种用于两种介质的超声波测距装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于两种介质的超声波测距装置、系统及方法，装置包括微处理器、功率放大单元、回波调理单元以及超声波换能器；微处理器生成预设频率的方波脉冲信号，功率放大单元对方波脉冲信号进行处理和功率放大，生成驱动信号驱动超声波换能器向第一介质或者第二介质发射超声波信号；超声波换能器接收经第一介质返回的回波并生成第一回波信号，或者经第二介质返回的回波生成第二回波信号，回波调理单元对第一回波信号或者第二回波信号进行处理，生成第一模拟信号或者第二模拟信号并发送至微处理器，微处理器根据第一模拟信号或者第二模拟信号进行距离计算；该方案只需一种超声波换能器即可实现两种介质的测距需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测距，尤其涉及一种用于两种介质的超声波测距装置、系统及方法。

技术介绍

1、当超声波传输介质的特性(例如密度、声速)存在巨大差异时，超声波换能器能够辐射出的功率，以及回波信号的强度就会存在很大的差别，这就决定了超声波换能器通常只能针对特定介质设计和使用，即：空气中专用的超声波测距换能器只能用于空气中的测距，不能用于水下测距，反之亦然。因此针对某种特定介质类型的超声波换能器，难以同时满足两种介质下的测距需求，例如空气和水下的测距需求。此外，由于超声波在空气和水中的传播速度分别为340m/s和1500m/s左右，传播速度差异如此之大，也增加了超声波发射及回拨检测系统设计的难度。

2、现有的超声波测距通常是针对同一种介质场景下的应用，大多数情况都是在空气中运用，少量是在水下或其它液体中的应用。在有些场景下，例如灌注桩成孔检测场合，在一次检测过程中需要依次完成空气和水下的测距。为了解决在空气和水下两种环境条件下的测距问题，一般有双探头、复合探头两种形式。双探头方案是选用两种分别适用于空气和水下检测环境的超声波换能器，并分别设计两个探头，水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于两种介质的超声波测距装置，其特征在于，包括微处理器、功率放大单元、回波调理单元以及超声波换能器；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源模块，所述电源模块与所述微处理器、功率放大单元以及回波调理单元连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一介质的密度小于所述第二介质的密度；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一回波调理单元包括依次连接的前级放大模块、带通滤波模块、第一检波模块、后级放大模块以及第一低通滤波模块；所述前级放大模块用于对所述第一回波信号进行前级放大，并将前级放大之后的第一回波信...

【技术特征摘要】

1.一种用于两种介质的超声波测距装置，其特征在于，包括微处理器、功率放大单元、回波调理单元以及超声波换能器；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源模块，所述电源模块与所述微处理器、功率放大单元以及回波调理单元连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一介质的密度小于所述第二介质的密度；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一回波调理单元包括依次连接的前级放大模块、带通滤波模块、第一检波模块、后级放大模块以及第一低通滤波模块；所述前级放大模块用于对所述第一回波信号进行前级放大，并将前级放大之后的第一回波信号发送至所述带通滤波模块，所述带通滤波模块对经前级放大之后的第一回波信号进行背景噪声滤除，所述第一检波模块用于对所述带通滤波模块输出的第一回波信号进行单极性转换并发送至所述后级放大模块，所述后级放大模块对接收到的单极性转换后的第一回波信号进行再次放大处理并发送至所述第一低通滤波模块，所述第一低通滤波模块用于对接收到的经再次放大处理后的第一回波信号进行滤波处理，生成所述第一模拟信号。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述第二回波调理单元包括第二检波模块、比例放大模块以及第二低通滤波模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐瑶，张洋，谷开新，叶子健，王玉玺，杨毅，王巍伟，阎诚，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司建设分公司，
类型：发明
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