一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(bǔ)償電路（5），在所述超聲波探頭（4）和被測目標(biāo)（7）之間設(shè)置有一金屬桿（6），通過實(shí)測聲速和溫度測量進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，測量精度高，實(shí)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(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超聲波液位計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(jià)格低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)檢查、日常生活等領(lǐng)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(shí)間來計(jì)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(jì)應(yīng)用廣泛，影響其測量精度的主要因素是液位計(jì)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(guān)，復(fù)雜而不斷變化的工況直接影響參考聲速的測量，進(jìn)而導(dǎo)致液位測量精度不高。目前市場上已有的超聲波液位計(jì)其測量原理簡單，測量精度不高，影響實(shí)際應(yīng)用。
[0004]針對目前大多數(shù)超聲波液位計(jì)測量精度不高問題，本實(shí)用新型專利目的在于設(shè)計(jì)一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，在超聲波探頭和被測目標(biāo)之間設(shè)置有一金屬桿，用于測量聲速，利用測量實(shí)測聲速對液位測量進(jìn)行校正補(bǔ)償，還包括溫度補(bǔ)償電路，對測量聲速起溫度補(bǔ)償作用。本實(shí)用新型提供的一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，通過實(shí)測聲速和溫度測量進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，測量精度高，實(shí)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(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提出了一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，測量精度高，實(shí)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(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本實(shí)用新型提供一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(bǔ)償電路(5)，所述溫度補(bǔ)償電路(5)連接微控制器(1)，起溫度補(bǔ)償作用；所述超聲波探頭(4)和被測目標(biāo)(7)之間設(shè)置有一金屬桿(6)。
[0007]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述微控制器(I)為MSP430F149芯片。
[0008]進(jìn)一步，本實(shí)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(jìn)一步，本實(shí)用新型所述溫度補(bǔ)償電路(5)采用溫度傳感器DS18820。
[0010]進(jìn)一步，本實(shí)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(jìn)一步，本實(shí)用新型所述一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(shè)備(13 )。
[0012]進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述顯示設(shè)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(jìn)一步，本實(shí)用新型所述一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說明，其中:
[0015]圖1是本實(shí)用新型一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]本實(shí)用新型提出了一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，請參閱圖1是本實(shí)用新型一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(bǔ)償電路(5)，所述溫度補(bǔ)償電路(5)連接微控制器(1)，起溫度補(bǔ)償作用；所述超聲波探頭(4)和被測目標(biāo)(7)之間設(shè)置有一金屬桿(6)。
[0018]由于測量環(huán)境的復(fù)雜性和測量方法等原因，測量過程中會(huì)引起誤差。金屬桿(6)用于自校正測量液位，對聲速進(jìn)行補(bǔ)償。在發(fā)射探頭前端安裝一個(gè)金屬桿(6)，金屬桿(6)位于超聲波探頭(4 )和被測目標(biāo)(7 )之間，被測目標(biāo)(7 )與超聲波探頭(4 )形成一個(gè)距離一定的聲程區(qū)間，當(dāng)超聲波探頭(4)發(fā)射聲波時(shí)，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(jì)算從發(fā)射到接收的時(shí)間，從而計(jì)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(bǔ)償電路(5 )采用溫度傳感器DS18820，起溫度補(bǔ)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(yīng)關(guān)系，因此，測量出溫度可對聲速進(jìn)行進(jìn)一步校準(zhǔn)。
[0021]本實(shí)用新型提供的一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(shè)備(13)，所述顯示設(shè)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(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思所做出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(bǔ)償電路(5 )，所述溫度補(bǔ)償電路(5)連接微控制器(1)，起溫度補(bǔ)償作用；所述超聲波探頭(4)和被測目標(biāo)(7)之間設(shè)置有一金屬桿(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)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(dòng)校準(zhǔn)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(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度補(bǔ)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(dòng)校準(zhǔn)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(dòng)校準(zhǔn)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(shè)備(13)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種擁有自動(dòng)校準(zhǔn)功能的超聲波液位測量系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設(shè)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(dòng)校準(zhǔn)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(shè)備有限公司