一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計的製作方法

2023-06-04 14:51:36 5

一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，它屬於液位檢測設備【技術領域】，所述的法蘭盤下端外側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卡接有超聲波檢測裝置，超聲波檢測裝置的外側設置有一對主動輪，主動輪的下端設置有一對從動輪，超聲波檢測裝置的內部設置有微型驅動電機，微型驅動電機的右側嚙合有變向轉換盤，微型驅動電機與變向轉換盤分別與左右兩側的主動輪連接，超聲波檢測裝置的下端設置有超聲波收發裝置。它結構設計合理，測量精度高，通過同一差上超聲波發射裝置在不同高度的位移差和時間差測出液位，避免採用兩個超聲波發射器波長調節的問題，同時降低的設備成本。
【專利說明】 一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計
[0001]【技術領域】:
本發明涉及一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，屬於液位檢測設備術領域。
[0002]【背景技術】:
目前，超聲波液位計在工業控制中用途廣泛，相比與其它測量方法具有安全無輻射，安裝方便，使用壽命長等特點。常用的超聲波液位測量技術有傳感器放置於液體中和放置於液面上氣體介質中兩種方式。
[0003]超聲波傳感器置於液體中的方式容易達到較高的精度，但測量裝置會受到液體殘渣油汙沉積，受腐蝕性影響，而且檢修不方便。超聲波傳感器放置於液面上氣體介質中的方式使用方便，維護成本較低，但測量結果的準確性需要依賴於氣體聲速的準確性。空氣接近於理想氣體其聲速主要受溫度影響，可由公式:
C=331.3+(0.606T)m/s
計算得到，其中T為氣體溫度。當介質接近於理想氣體(如空氣)並且氣體溫度精確己知時，有可能達到比較高的精度，但工業控制過程中被測量的實際系統往往比較複雜，氣體溫度往往是一個變化的參數，液位測量很難達到高精度。對於在非理想氣體環境中，計算時還要引入壓力數據，使得測量裝置更為複雜，精度更難以達到要求。
[0004]目前常用的超聲波液位計大多使用單個超聲波探頭，需要進行定期校準或現場校準，實際使用成本較高。另外由於使用單個超聲波探頭無法使用相關性算法等先進的數位訊號處理技術，在信噪比較差的應用中例如測量多相液位，強衰減性氣體介質等應用中，會造成液位測量不穩定。
[0005]針對上述問題已在申請號為200810220536.9的作出解決，該申請採用兩個超聲波發射器在不同高度差和接收超聲波的往返時間差的原理，測算出超聲波的傳播速度，然後再乘以任意超聲波發射器的往返時間的方式測算液位高度，但是採用兩個超聲波發射器增加了設備的成本，而且需要嚴格要求兩個超聲波發射器發射超聲波的波長相同，這對設備調校要求比較高。
[0006]
【發明內容】
:
針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，操作簡單，無需進行超聲波波長調校，檢測精度高。
[0007]本發明的一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，它包含法蘭盤、軌道式延伸頸、儀錶盤、超聲波檢測裝置、螺旋收縮線、微型驅動電機、變向轉換盤、主動輪、從動輪、超聲波收發裝置，所述的法蘭盤下端外側通過螺栓連接有軌道式延伸頸，法蘭盤的上端旋接有儀錶盤，所述的軌道式延伸頸之間活動卡接有超聲波檢測裝置，超聲波檢測裝置通過螺旋收縮線與儀錶盤連接，超聲波檢測裝置的外側設置有一對主動輪，主動輪的下端設置有一對從動輪，超聲波檢測裝置的內部設置有微型驅動電機，微型驅動電機的右側哨合有變向轉換盤，微型驅動電機與變向轉換盤分別與左右兩側的主動輪連接，超聲波檢測裝置的下端設置有超聲波收發裝置。
[0008]作為優選，所述的主動輪與從動輪的直徑相同，保證了超聲波檢測裝置在上下移動過程中的穩定性。
[0009]作為優選，所述的軌道式延伸頸的內壁設置有軌道槽，軌道槽的內部設置有齒輪紋，齒輪紋與主動輪與從動輪嚙合。
[0010]本發明操作時，首先超聲波檢測裝置運行到軌道式延伸頸最高位置，進行超聲波的發射和接收後，同時設備自動記錄往返時間Tl，然後超聲波檢測裝置運行到軌道式延伸頸的最下端，進行超聲波的發射和接收後，同時設備自動記錄往返時間T2，然後利用軌道式延伸頸的長度除以Tl與T2的差車計算出超聲波在當前介質中的速度C，在利用C乘以T2測量出液位高度。
[0011]本發明的有益效果:它結構設計合理，測量精度高，通過同一差上超聲波發射裝置在不同高度的位移差和時間差測出液位，避免採用兩個超聲波發射器波長調節的問題，同時降低的設備成本。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】:
為了易於說明，本發明由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0013]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明中軌道式延伸頸2結構示意圖。
[0014]1-法蘭盤、2-軌道式延伸頸、3-儀錶盤3、4_超聲波檢測裝置4、5_螺旋收縮線、6-微型驅動電機、7-變向轉換盤、8-主動輪、9-從動輪、10-超聲波收發裝置。
[0015]【具體實施方式】:
如圖1至圖2所示，本【具體實施方式】採用以下技術方案:它包含法蘭盤1、軌道式延伸頸2、儀錶盤3、超聲波檢測裝置4、螺旋收縮線5、微型驅動電機6、變向轉換盤7、主動輪8、從動輪9、超聲波收發裝置10，所述的法蘭盤I下端外側通過螺栓連接有軌道式延伸頸2，法蘭盤I的上端旋接有儀錶盤3，所述的軌道式延伸頸2之間活動卡接有超聲波檢測裝置4，超聲波檢測裝置4通過螺旋收縮線5與儀錶盤3連接，超聲波檢測裝置4的外側設置有一對主動輪8，主動輪8的下端設置有一對從動輪9，超聲波檢測裝置4的內部設置有微型驅動電機6，微型驅動電機6的右側嚙合有變向轉換盤7，微型驅動電機6與變向轉換盤7分別與左右兩側的主動輪8連接，超聲波檢測裝置4的下端設置有超聲波收發裝置10。
[0016]其中，所述的主動輪8與從動輪9的直徑相同，保證了超聲波檢測裝置在上下移動過程中的穩定性；所述的軌道式延伸頸2的內壁設置有軌道槽11，軌道槽11的內部設置有齒輪紋12，齒輪紋12與主動輪8與從動輪9嚙合。
[0017]本【具體實施方式】操作時，首先超聲波檢測裝置運行到軌道式延伸頸最高位置，進行超聲波的發射和接收後，同時設備自動記錄往返時間Tl，然後超聲波檢測裝置運行到軌道式延伸頸的最下端，進行超聲波的發射和接收後，同時設備自動記錄往返時間T2，然後利用軌道式延伸頸的長度除以Tl與T2的差車計算出超聲波在當前介質中的速度C，在利用C乘以T2測量出液位高度。
[0018]本【具體實施方式】結構設計合理，測量精度高，通過同一差上超聲波發射裝置在不同高度的位移差和時間差測出液位，避免採用兩個超聲波發射器波長調節的問題，同時降低的設備成本。
[0019]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，其特徵在於:它包含法蘭盤、軌道式延伸頸、儀錶盤、超聲波檢測裝置、螺旋收縮線、微型驅動電機、變向轉換盤、主動輪、從動輪、超聲波收發裝置，所述的法蘭盤下端外側通過螺栓連接有軌道式延伸頸，法蘭盤的上端旋接有儀錶盤，所述的軌道式延伸頸之間活動卡接有超聲波檢測裝置，超聲波檢測裝置通過螺旋收縮線與儀錶盤連接，超聲波檢測裝置的外側設置有一對主動輪，主動輪的下端設置有一對從動輪，超聲波檢測裝置的內部設置有微型驅動電機，微型驅動電機的右側嚙合有變向轉換盤，微型驅動電機與變向轉換盤分別與左右兩側的主動輪連接，超聲波檢測裝置的下端設置有超聲波收發裝置。
2.根據權利要求1所述的一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，其特徵在於:所述的主動輪與從動輪的直徑相同。
3.根據權利要求1所述的一種帶有氣體聲速免校準的超聲波液位計，其特徵在於:所述的軌道式延伸頸的內壁設置有軌道槽，軌道槽的內部設置有齒輪紋，齒輪紋與主動輪與從動輪嚙合。
【文檔編號】G01F23/296GK104266714SQ201410493043
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】石冰鑫, 李景雲 申請人:中山歐麥克儀器設備有限公司