一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，包括微控制器（1）、發(fā)射電路（2）、接收電路（3）和超聲波探頭（4），還包括溫度補償電路（5），在所述超聲波探頭（4）和被測目標（7）之間設置有一金屬桿（6），通過實測聲速和溫度測量進行自動校準，測量精度高，實現(xiàn)對液位的精確測量，測量精度不受空氣質(zhì)量因素的影響。
【專利說明】 一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及超聲波液位計領域，特別涉及一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]超聲波測距技術(shù)具有非接觸、高精度、價格低、使用方便等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學檢查、日常生活等領域。超聲波液位測量儀是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表，在測量中超聲波脈沖由傳感器發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器，通過壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測液體表面的距離。超聲波液位測量儀由于采用非接觸的測量，被測介質(zhì)幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。
[0003]超聲波液位計應用廣泛，影響其測量精度的主要因素是液位計算中的參考聲速值，聲速值與被測介質(zhì)、溫度、壓力等因素有關，復雜而不斷變化的工況直接影響參考聲速的測量，進而導致液位測量精度不高。目前市場上已有的超聲波液位計其測量原理簡單，測量精度不高，影響實際應用。
[0004]針對目前大多數(shù)超聲波液位計測量精度不高問題，本實用新型專利目的在于設計一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，在超聲波探頭和被測目標之間設置有一金屬桿，用于測量聲速，利用測量實測聲速對液位測量進行校正補償，還包括溫度補償電路，對測量聲速起溫度補償作用。本實用新型提供的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，通過實測聲速和溫度測量進行自動校準，測量精度高，實現(xiàn)對液位的精確測量，測量精度不受空氣質(zhì)量因素的影響。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提出了一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，測量精度高，實現(xiàn)對液位的精確測量，測量精度不受空氣質(zhì)量因素的影響，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本實用新型提供一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，包括微控制器(I)、發(fā)射電路(2)、接收電路(3)和超聲波探頭(4)，還包括溫度補償電路(5)，所述溫度補償電路(5)連接微控制器(1)，起溫度補償作用；所述超聲波探頭(4)和被測目標(7)之間設置有一金屬桿(6)。
[0007]進一步，本實用新型所述微控制器(I)為MSP430F149芯片。
[0008]進一步，本實用新型所述微控制器(I)連接有信號放大電路(8 )，所述信號放大電路(8)連接發(fā)射電路(2)。
[0009]進一步，本實用新型所述溫度補償電路(5)采用溫度傳感器DS18820。
[0010]進一步，本實用新型所述接收電路(3)依次連接有濾波電路(9)、多級放大電路(10 )和選頻整形電路(11)，所述選頻整形電路(11)連接所述微控制器(I)。
[0011]進一步，本實用新型所述一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)還包括輸出顯示電路(12 )，所述顯示電路(12 )連接所述微控制器(I)和顯示設備(13 )。
[0012]進一步，本實用新型所述顯示設備(13)顯示液位測量結(jié)果、氣體介質(zhì)的聲速或者介質(zhì)溫度參數(shù)中的一種或幾種。
[0013]進一步，本實用新型所述一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)還包括串口通信模塊(14 )，所述串口通信模塊(14 )連接所述微控制器(I)和外部電腦。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]以下參照附圖對本實用新型實施例作進一步說明，其中:
[0015]圖1是本實用新型一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
具體實施例
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0017]本實用新型提出了一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，請參閱圖1是本實用新型一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖，包括微控制器
(I)、發(fā)射電路(2)、接收電路(3)和超聲波探頭(4)，還包括溫度補償電路(5)，所述溫度補償電路(5)連接微控制器(1)，起溫度補償作用；所述超聲波探頭(4)和被測目標(7)之間設置有一金屬桿(6)。
[0018]由于測量環(huán)境的復雜性和測量方法等原因，測量過程中會引起誤差。金屬桿(6)用于自校正測量液位，對聲速進行補償。在發(fā)射探頭前端安裝一個金屬桿(6)，金屬桿(6)位于超聲波探頭(4 )和被測目標(7 )之間，被測目標(7 )與超聲波探頭(4 )形成一個距離一定的聲程區(qū)間，當超聲波探頭(4)發(fā)射聲波時，金屬桿(6)能將一部分聲波反射回超聲波探頭
(4)，超聲波探頭(4)接收到反射波后，計算從發(fā)射到接收的時間，從而計算出聲速。
[0019]微控制器(I)為MSP430F149芯片，所述微控制器(I)連接有信號放大電路(8 )，所述信號放大電路(8)連接發(fā)射電路(2)。所述接收電路(3)依次連接有濾波電路(9)、多級放大電路(10 )和選頻整形電路(11)，所述選頻整形電路(11)連接所述微控制器(I)。
[0020]所述溫度補償電路(5 )采用溫度傳感器DS18820，起溫度補償作用。溫度是影響聲速的主要因素，在正常大氣壓條件下，聲速與溫度存在著一定的對應關系，因此，測量出溫度可對聲速進行進一步校準。
[0021]本實用新型提供的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)還包括輸出顯示電路(12)，所述顯示電路(12)連接所述微控制器(I)和顯示設備(13)，所述顯示設備
(13)顯示液位測量結(jié)果、氣體介質(zhì)的聲速或者介質(zhì)溫度參數(shù)中的一種或幾種。
[0022]還包括串口通信模塊(14)，所述串口通信模塊(14)連接所述微控制器(I)和外部電腦。
[0023]以上所述本實用新型的【具體實施方式】，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何根據(jù)本實用新型的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，包括微控制器(1)、發(fā)射電路(2)、接收電路(3 )和超聲波探頭(4 )，其特征在于，還包括溫度補償電路(5 )，所述溫度補償電路(5)連接微控制器(1)，起溫度補償作用；所述超聲波探頭(4)和被測目標(7)之間設置有一金屬桿(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器(1)為MSP430F149芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器(1)連接有信號放大電路(8 )，所述信號放大電路(8 )連接發(fā)射電路(2 )。
4.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度補償電路(5)采用溫度傳感器DS18820。
5.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述接收電路(3 )依次連接有濾波電路(9 )、多級放大電路(10 )和選頻整形電路(11)，所述選頻整形電路(11)連接所述微控制器(1)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括輸出顯示電路(12)，所述顯示電路(12)連接所述微控制器(1)和顯示設備(13)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設備(13)顯示液位測量結(jié)果、氣體介質(zhì)的聲速或者介質(zhì)溫度參數(shù)中的一種或幾種。
8.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動校準功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括串口通信模塊(14)，所述串口通信模塊(14)連接所述微控制器(1)和外部電腦。
【文檔編號】G01F25/00GK204214517SQ201420551602
【公開日】2015年3月18日 申請日期: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, 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, 張二明 申請人:中山歐麥克儀器設備有限公司