[实用新型]一种超声液位仪

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种超声波非接触式液位自动测量装置。

背景技术

利用超声波作为检测手段由来已久，就超声波测量液位来说，有两类液位传感器，即透射式和反射式。而反射式，又有两种方式，一种是接触式，也称液介式，一种是非接触式，也称气介式。无论透射式或反射式，产生超声波的换能器和接收超声波的换能器都是利用压电元件构成的。非接触式液位仪，包括超声传感器及其控制装置，控制装置包括单片智能转换器单元，超声波发射、接收单元等。其存在的不足之处在于，功能单一，控制装置结构复杂，成本高。

发明内容

本实用新型其目的就在于提供一种超声液位仪，具有多功能，成本低，换能器寿命长，安装、使用、维护方便的特点。

实现上述目的而采取的技术方案，包括超声传感器及其控制装置，控制装置包括单片智能转换器单元，超声波发射、接收单元，所述的单片智能转换器单元的CPU采用ADuC812。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

附图为本装置电原理结构框图。

具体实施方式

实施例，如图所示，包括超声传感器及其控制装置，控制装置包括单片智能转换器单元，超声波发射、接收单元，所述的单片智能转换器单元的CPU采用ADuC812。

所述的控制装置还包括温度测量单元，时钟值班单元，键盘输入、液晶显示单元。

所述的控制装置电源还包括太阳能电源以及与其相连接的蓄电池。

由CPU控制超声发射电路，通过超声传感器发射超声脉冲波，该脉冲波遇到被测液面后，反射到超声传感器，CPU通过测量发射、接收之间超声波往返的传播时间t(秒)，来计算测量距离h：h＝1/2·vt  (米)

v为空气中的声速，近似公式为：v＝331.45+0.61T  (米/秒)

T为测量时的气温(℃)，在测距时测量气温以修正声速。

本装置由以下模块组成：单片智能转换器单元，超声波发射、接收单元，温度测量单元，时钟值班单元，键盘输入、液晶显示等。

本装置中，太阳能用来为系统提供工作能源，并存储电能到蓄电池，方便野外使用。实际使用时，可根据使用地与日常照明电源的远近选用交流电。值班电路根据所设定的测量时间间隔，产生上电控制信号，使除打印机以外的整个液位计得电工作。打印机只有在到达设定的打印时间才由CPU控制上电打印，打印测量的时间、液位，打印完毕即关闭打印机电源。6位LCD液晶显示器用来显示液位和参数值。256KB×8字节的自带电池保护的非易失数据存储器SRAM，用来存储时间及液位。具有与8051兼容的内核的芯片ADuC812作为核心，控制液位计测量、运算处理、显示、打印、向外传送数据等。超声传感器、超声发射、超声接收，用来测量超声波往返的传播时间t(S)。温度传感器用来测量环境气温T(℃)。键盘输入用来置入超声传感器的安装高度、时钟及测量、打印、存储液位的时间间隔等参数。液位计配置与无线数传电台及有线的RS-232接口，便于用户配接，方便适时向外传送测量结果。

本装置用ADuC812作为核心，控制液位计测量、运算处理、显示、打印、向外传送数据等，再加上超声波发、收电路以及存储、显示等电路组成超声波非接触液位自动测报系统，不仅可减小仪器的体积，更能增加仪器的可靠性、稳定性和实用性。

系统各组成部分的元器件选择：

1、单片智能转换器

A/D转换器的种类很多，不同的应用场合对其要求不同。用于数据采集的A/D转换器，一般和计算机或微处理器结合在一起使用。随着单片机在各种智能仪器仪表中的广泛应用，出现了一些将A/D转换器和单片机内核集成在一块芯片上的数据采集芯片，ADuC812就是这样一种芯片，它具有与8051兼容的内核。

系统中的实时液位和参数值的显示用6位LCD液晶显示器实现，并用TPup-16微型打印机记录测量时的时间、液位，方便做成工作日志；同时设计有256KB×8字节的自带电池保护的非易失数据存储器SRAM，来存储时间及液位；超声传感器的安装高程、时钟及测量、打印、存储液位的时间间隔等参数都是通过4个功能键置入的。为提高液位计的可靠性，设计有上电复位、手动复位及自复位(利用ADuC812内部的看门狗定时器)；为了能适时向外传送测量结果，液位计设计有与无线数传电台及有线的RS-232接口，便于用户配接。

2、时间测量