[发明专利]一种非接触便携式超声波液位测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及对容器中某一高度有无液体进行测量的一种装置，具体涉及是一种非接触便携式超声波液位测量装置。

背景技术

在医药、石油、化工、电力、食品等行业的液位工程控制中，必须对储罐内的液位进行监控，当储罐内的液位到达上限位或下限位时，液位报警设备需对此给出警示。当前已有的超声波液位报警设备大体分为外贴式和插入式两种，外贴式需用两个超声探头，超声发射探头连接变送器的输出端子，超声接收探头连接变送器的输入端子，并且安装时两个探头还要在同一水平线上，且相邻距离要小；插入式安装时需要停产进行开孔焊接，这在有防爆要求或用于有毒性、有腐蚀性液体液位越限报警时不太适宜。而且这两类设备大都存在采用超声探头和变送器分离结构及无显示的缺陷，增加了系统体积及拖拽损坏的可能性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述应用缺陷，设计出了安全、方便、灵活、可靠的非接触便携式超声波液位测量装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样解决的：包括一个超声波收发探头置于储液罐的外壁，其特殊之处在于装置包括一个手持表壳，其手持表壳内部置放数据处理模块；超声波收发探头通过引线连接到手持表壳，最终连接至内部数据处理模块；数据处理模块由信号处理器，发射信号功放驱动器，接收信号限幅保护器，接收信号放大器，接收信号检波器五部分组成，所述数据处理模块的处理逻辑如下：超声波收发探头一端连接至手持表壳内部数据处理模块的发射信号功放驱动器，另一端连接至数据处理模块的接收信号限幅保护器，接收信号限幅保护器与接收信号放大器连接，接收信号放大器与接收信号检波器连接，接收信号检波器与信号处理器连接，发射信号功放驱动器与信号处理器连接，信号处理器的控制信号输入端口与手持表壳的控制键连接，信号处理器的指示信号输出端口与手持表壳的LCD显示屏及指示灯、频率及功率控制器连接，供电电路分别给数据处理模块、频率及功率控制器、显示屏及指示灯供电。

所述装置超声探头的频率范围为100K-1MHz。发射信号功放驱动器输送给超声探头的电信号的电压幅度为100-1000V的短时脉冲，持续时间为20-100微秒。

所述非接触便携式超声波液位测量装置采用收发合置的单个超声波探头。

本发明非接触便携式超声波液位测量装置与现有技术相比，只需将手持探头放于储罐的不同位置进行测量，测量完成后便可以拿下，不需要任何安装，尤其对于测量不便于打开的容器或密闭容器，有毒、有腐蚀性或侵害性的液体以及各种高纯液体装置，不与测量液体接触，即开即用，对测量罐体和其中液体不产生任何影响。该装置具有结构简单、适用范围广、可靠性强、安全性好、测量精度高，操作简单，使用方便等特点，可广泛应用于密封容器内各种有毒物质、强酸、强碱的精确测量，并且对被测液体介质、容器材料及容器压力都没有特殊要求。

附图说明

图1为本发明便携式液位指示器的使用示意图；

图2为本发明便携式液位指示器的电原理图；

图3为本发明便携式液位指示器的信号处理器电路原理图；

图4为本发明便携式液位指示器的发射信号功放驱动器原理图；

图5为本发明便携式液位指示器的接收信号限幅保护器、放大器、检波器部分电路原理图；

图6为本发明便携式液位指示器的指示灯电路原理图部分；

图7为本发明便携式液位指示器的电源供电部分电路。

具体实施方式

附图为本发明的实施例。

下面结合附图对本发明的内容作进一步说明：

图1所示为便携式液位指示器典型应用示意图，超声波收发探头3置于储液罐11的外壁，手持表壳12的数据处理模块10中的信号处理器1给出一个激励脉冲，经过功放驱动器2电路放大后，加到超声波收发射探头3上发射超声波信号，超声信号在罐壁及罐内液体分界面发生反射，同时沿着整个罐体11及在介质中传播，然后超声接收发探头3接收该信号，经限幅保护器4、信号放大器5、包络信号检波器6处理后，根据信号的强弱判断出放置的高度上有没有液体，进而由指示灯7-1指示结果并由液晶显示屏7-2输出测量数据。