一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，它屬于液位檢測(cè)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，所述的法蘭盤下端外側(cè)通過螺栓連接有軌道式延伸頸，所述的軌道式延伸頸之間活動(dòng)卡接有超聲波檢測(cè)裝置，超聲波檢測(cè)裝置的外側(cè)設(shè)置有一對(duì)主動(dòng)輪，主動(dòng)輪的下端設(shè)置有一對(duì)從動(dòng)輪，超聲波檢測(cè)裝置的內(nèi)部設(shè)置有微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的右側(cè)嚙合有變向轉(zhuǎn)換盤，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變向轉(zhuǎn)換盤分別與左右兩側(cè)的主動(dòng)輪連接，超聲波檢測(cè)裝置的下端設(shè)置有超聲波收發(fā)裝置。它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，測(cè)量精度高，通過同一差上超聲波發(fā)射裝置在不同高度的位移差和時(shí)間差測(cè)出液位，避免采用兩個(gè)超聲波發(fā)射器波長(zhǎng)調(diào)節(jié)的問題，同時(shí)降低的設(shè)備成本。
【專利說明】一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，屬于液位檢測(cè)設(shè)備術(shù)領(lǐng)域。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]目前，超聲波液位計(jì)在工業(yè)控制中用途廣泛，相比與其它測(cè)量方法具有安全無輻射，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。常用的超聲波液位測(cè)量技術(shù)有傳感器放置于液體中和放置于液面上氣體介質(zhì)中兩種方式。
[0005]超聲波傳感器置于液體中的方式容易達(dá)到較高的精度，但測(cè)量裝置會(huì)受到液體殘?jiān)臀鄢练e，受腐蝕性影響，而且檢修不方便。超聲波傳感器放置于液面上氣體介質(zhì)中的方式使用方便，維護(hù)成本較低，但測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性需要依賴于氣體聲速的準(zhǔn)確性?？諝饨咏诶硐霘怏w其聲速主要受溫度影響，可由公式:
[0006]0331.3+(0.6061)111/8
[0007]計(jì)算得到，其中I為氣體溫度。當(dāng)介質(zhì)接近于理想氣體(如空氣)并且氣體溫度精確己知時(shí)，有可能達(dá)到比較高的精度，但工業(yè)控制過程中被測(cè)量的實(shí)際系統(tǒng)往往比較復(fù)雜，氣體溫度往往是一個(gè)變化的參數(shù)，液位測(cè)量很難達(dá)到高精度。對(duì)于在非理想氣體環(huán)境中，計(jì)算時(shí)還要引入壓力數(shù)據(jù)，使得測(cè)量裝置更為復(fù)雜，精度更難以達(dá)到要求。
[0008]目前常用的超聲波液位計(jì)大多使用單個(gè)超聲波探頭，需要進(jìn)行定期校準(zhǔn)或現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，實(shí)際使用成本較高。另外由于使用單個(gè)超聲波探頭無法使用相關(guān)性算法等先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在信噪比較差的應(yīng)用中例如測(cè)量多相液位，強(qiáng)衰減性氣體介質(zhì)等應(yīng)用中，會(huì)造成液位測(cè)量不穩(wěn)定。
[0009]針對(duì)上述問題已在申請(qǐng)?zhí)枮?00810220536.9的作出解決，該申請(qǐng)采用兩個(gè)超聲波發(fā)射器在不同高度差和接收超聲波的往返時(shí)間差的原理，測(cè)算出超聲波的傳播速度，然后再乘以任意超聲波發(fā)射器的往返時(shí)間的方式測(cè)算液位高度，但是采用兩個(gè)超聲波發(fā)射器增加了設(shè)備的成本，而且需要嚴(yán)格要求兩個(gè)超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波的波長(zhǎng)相同，這對(duì)設(shè)備調(diào)校要求比較高。
[0010]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0011]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，操作簡(jiǎn)單，無需進(jìn)行超聲波波長(zhǎng)調(diào)校，檢測(cè)精度高。
[0012]本實(shí)用新型的一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，它包含法蘭盤、軌道式延伸頸、儀表盤、超聲波檢測(cè)裝置、螺旋收縮線、微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變向轉(zhuǎn)換盤、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、超聲波收發(fā)裝置，所述的法蘭盤下端外側(cè)通過螺栓連接有軌道式延伸頸，法蘭盤的上端旋接有儀表盤，所述的軌道式延伸頸之間活動(dòng)卡接有超聲波檢測(cè)裝置，超聲波檢測(cè)裝置通過螺旋收縮線與儀表盤連接，超聲波檢測(cè)裝置的外側(cè)設(shè)置有一對(duì)主動(dòng)輪，主動(dòng)輪的下端設(shè)置有一對(duì)從動(dòng)輪，超聲波檢測(cè)裝置的內(nèi)部設(shè)置有微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的右側(cè)嚙合有變向轉(zhuǎn)換盤，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變向轉(zhuǎn)換盤分別與左右兩側(cè)的主動(dòng)輪連接，超聲波檢測(cè)裝置的下端設(shè)置有超聲波收發(fā)裝置。
[0013]作為優(yōu)選，所述的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的直徑相同，保證了超聲波檢測(cè)裝置在上下移動(dòng)過程中的穩(wěn)定性。
[0014]作為優(yōu)選，所述的軌道式延伸頸的內(nèi)壁設(shè)置有軌道槽，軌道槽的內(nèi)部設(shè)置有齒輪紋，齒輪紋與主動(dòng)輪與從動(dòng)輪嚙合。
[0015]本實(shí)用新型操作時(shí)，首先超聲波檢測(cè)裝置運(yùn)行到軌道式延伸頸最高位置，進(jìn)行超聲波的發(fā)射和接收后，同時(shí)設(shè)備自動(dòng)記錄往返時(shí)間II，然后超聲波檢測(cè)裝置運(yùn)行到軌道式延伸頸的最下端，進(jìn)行超聲波的發(fā)射和接收后，同時(shí)設(shè)備自動(dòng)記錄往返時(shí)間12，然后利用軌道式延伸頸的長(zhǎng)度除以II與12的差車計(jì)算出超聲波在當(dāng)前介質(zhì)中的速度0，在利用乘以丁2測(cè)量出液位高度。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，測(cè)量精度高，通過同一差上超聲波發(fā)射裝置在不同高度的位移差和時(shí)間差測(cè)出液位，避免采用兩個(gè)超聲波發(fā)射器波長(zhǎng)調(diào)節(jié)的問題，同時(shí)降低的設(shè)備成本。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0018]為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型中軌道式延伸頸2結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]1-法蘭盤、2-軌道式延伸頸、3-儀表盤3、4-超聲波檢測(cè)裝置4、5-螺旋收縮線、6-微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)、7-變向轉(zhuǎn)換盤、8-主動(dòng)輪、9-從動(dòng)輪、10-超聲波收發(fā)裝置。
[0022]【具體實(shí)施方式】:
[0023]如圖1至圖2所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含法蘭盤1、軌道式延伸頸2、儀表盤3、超聲波檢測(cè)裝置4、螺旋收縮線5、微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、變向轉(zhuǎn)換盤7、主動(dòng)輪8、從動(dòng)輪9、超聲波收發(fā)裝置10，所述的法蘭盤1下端外側(cè)通過螺栓連接有軌道式延伸頸2，法蘭盤1的上端旋接有儀表盤3，所述的軌道式延伸頸2之間活動(dòng)卡接有超聲波檢測(cè)裝置4，超聲波檢測(cè)裝置4通過螺旋收縮線5與儀表盤3連接，超聲波檢測(cè)裝置4的外側(cè)設(shè)置有一對(duì)主動(dòng)輪8，主動(dòng)輪8的下端設(shè)置有一對(duì)從動(dòng)輪9，超聲波檢測(cè)裝置4的內(nèi)部設(shè)置有微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的右側(cè)嚙合有變向轉(zhuǎn)換盤7，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)6與變向轉(zhuǎn)換盤7分別與左右兩側(cè)的主動(dòng)輪8連接，超聲波檢測(cè)裝置4的下端設(shè)置有超聲波收發(fā)裝置10。
[0024]其中，所述的主動(dòng)輪8與從動(dòng)輪9的直徑相同，保證了超聲波檢測(cè)裝置在上下移動(dòng)過程中的穩(wěn)定性；所述的軌道式延伸頸2的內(nèi)壁設(shè)置有軌道槽11，軌道槽11的內(nèi)部設(shè)置有齒輪紋12，齒輪紋12與主動(dòng)輪8與從動(dòng)輪9嚙合。
[0025]本【具體實(shí)施方式】操作時(shí)，首先超聲波檢測(cè)裝置運(yùn)行到軌道式延伸頸最高位置，進(jìn)行超聲波的發(fā)射和接收后，同時(shí)設(shè)備自動(dòng)記錄往返時(shí)間II，然后超聲波檢測(cè)裝置運(yùn)行到軌道式延伸頸的最下端，進(jìn)行超聲波的發(fā)射和接收后，同時(shí)設(shè)備自動(dòng)記錄往返時(shí)間12，然后利用軌道式延伸頸的長(zhǎng)度除以II與12的差車計(jì)算出超聲波在當(dāng)前介質(zhì)中的速度0，在利用乘以12測(cè)量出液位高度。
[0026]本【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，測(cè)量精度高，通過同一差上超聲波發(fā)射裝置在不同高度的位移差和時(shí)間差測(cè)出液位，避免采用兩個(gè)超聲波發(fā)射器波長(zhǎng)調(diào)節(jié)的問題，同時(shí)降低的設(shè)備成本。
[0027]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，其特征在于:它包含法蘭盤、軌道式延伸頸、儀表盤、超聲波檢測(cè)裝置、螺旋收縮線、微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變向轉(zhuǎn)換盤、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、超聲波收發(fā)裝置，所述的法蘭盤下端外側(cè)通過螺栓連接有軌道式延伸頸，法蘭盤的上端旋接有儀表盤，所述的軌道式延伸頸之間活動(dòng)卡接有超聲波檢測(cè)裝置，超聲波檢測(cè)裝置通過螺旋收縮線與儀表盤連接，超聲波檢測(cè)裝置的外側(cè)設(shè)置有一對(duì)主動(dòng)輪，主動(dòng)輪的下端設(shè)置有一對(duì)從動(dòng)輪，超聲波檢測(cè)裝置的內(nèi)部設(shè)置有微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的右側(cè)嚙合有變向轉(zhuǎn)換盤，微型驅(qū)動(dòng)電機(jī)與變向轉(zhuǎn)換盤分別與左右兩側(cè)的主動(dòng)輪連接，超聲波檢測(cè)裝置的下端設(shè)置有超聲波收發(fā)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，其特征在于:所述的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的直徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型免校準(zhǔn)帶氣體聲速的超聲波液位計(jì)，其特征在于:所述的軌道式延伸頸的內(nèi)壁設(shè)置有軌道槽，軌道槽的內(nèi)部設(shè)置有齒輪紋，齒輪紋與主動(dòng)輪與從動(dòng)輪嚙合。
【文檔編號(hào)】G01F23/296GK204202696SQ201420551588
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】石冰鑫, 李景云, 張二明, 陳素彬, 劉漢林, 楊世艷, 江雪英, 劉澤元, 熊紅霞, 李濤, 龍治軍, 許文輝 申請(qǐng)人:中山歐麥克儀器設(shè)備有限公司