[实用新型]便携式实用型液位测量装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及超声波检测技术领域，尤其是储油罐液位测量仪。

(二)背景技术

目前，液位的测量有接触式和非接触式两种，超声波液位测量属于一种非接触式检测，广泛应用于液位的测量。其优点是测量装置与被测液体不接触，可应用于恶劣的测量环境；但现使用的超声波液位测量装置一般结构复杂，要安装，需要交流电源，不能携带，操作繁琐，价格高。这类超声波测量装置不利应用于诸如小型加油站等对价格敏感的场所。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供给诸如小型加油站等对价格敏感的场所一种结构简单，携带方便，不需要安装，只需要干电池供电，操作简单，经济实用，且具有厘米级测量精度的液位测量装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1所示，由微控制器[1]产生的超声波经过光电隔离电路[2]传输至超声波发射电路[3]放大后由超声波发射头[4]发射，超声波接收头[5]接收到的超声波信号经信号放大电路[6]放大后送超声波检测集成电路[7]检测，微控制器[1]根据超声波检测集成电路[7]检测到的超声波信号计算出被测液面液位，液位的显示由液晶显示电路[8]处理，温度检测电路[12]对测量环境温度进行检测，送微控制器[1]处理，干电池[9]给整个装置供电，干电池[9]的电压经电源电路[10]变换为装置所需电压。

超声波检测集成电路[7]的引脚8通过总线P3.2与微控制器[1]的引脚6相联。

温度检测电路[12]的引脚2与微控制器[1]的引脚16通过总线相联。

液晶显示电路[8]的2、3、4号引脚与微控制器[1]的17、18、19号引脚通过总线相联。

光电隔离电路[2]的3号引脚与微控制器[1]的13号引脚通过总线emit相联。

超声波发射头[4]向液面发射超声波，当超声波由一种介质向另一种介质传播时，在两种密度不同、声速不同的介质的分界面上，传播方向便发生改变，即一部分被反射，一部分折射入相邻介质内。当超声波从液体或固体传播到气体或从气体传播到固体或液体时，由于两种介质的密度相差悬殊，超声波几乎全部被反射。置于容器顶部的超声波发射头[4]向液面发射短促的声脉冲，同时启动定时器，经过时间t，超声波接收器[5]便可以接收到从液面反射回来的回波脉冲，定时器记录此时间t。设超声波发射头[4]发射面到液面的距离为h1，声波在空气中的传播速度为v，则存在如下关系：

h1＝vt/2

因为声波在空气中的传播速度v已知，由此可用通过微控制器计算出距离h1，通过液晶显示器显示出来。超声波发射头[4]发射面到容器底部的距离为h2，则被测液位H＝h2-h1。

本实用新型的有益效果是，比一般超声波液位测量装置结构简单，不需要安装，成本低，且操作简单，携带方便，可靠性高，可广泛应用于对液位测量仪价格敏感的场所。

(四)附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的实现方案说明图。

图2是本实用新型的电路原理框图。

图3是微控制器控制流程图。

图4是光电隔离器及超声波发射电路图。

图5是电源电路图。

图6是微控制器、显示模块及温度检测电路图。

图7是接收电路及信号放大电路图。

图8是超声波检测电路图

图4、5、6、7、8是图2的具体实现电路图。

图1、2中，图件1为微控制器，图件2为光电隔离器，图件3为超声波发射电路，图件4为超声波发射头，图件5为超声波接收头，图件6为信号放大电路，图件7为超声波检测集成电路，图件8为液晶显示器，图件9为干电池，图件10为电源电路，图件11为操作按钮，图件12为温度补偿电路。

图4中，U5为光电隔离器，型号为6N137；图5中，U3为电源集成电路，型号为ICL7663；图6中，U1、U2、U4分别是微控制器、存储器、液晶显示器，型号分别为89C2051、AT2401、SMS0403，Q2是温度传感器，型号为18B20；图7中，U7A及U8B为运算放大器，型号为LM324；图8中，U6为超声波检测集成电路，型号为LM567。

图8中超声波检测集成电路[7]的引脚8通过总线P3.2与图6中的微处理器[1]的引脚6相联。

图6中温度检测电路[12]的引脚2与微控制器[1]的引脚16通过总线相联。

图6中液晶显示电路[8]的2、3、4号引脚与微控制器[1]的17、18、19号引脚通过总线相联。