[发明专利]一种用于镁合金铸造的液位检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明属于液位测量技术领域，具体涉及一种用于镁合金铸造的液位检测装置，本发明还涉及一种用于镁合金铸造的液位检测方法。

背景技术

在工业生产过程中，镁合金的铸造过程需要对其液位进行检测来实现对整个铸造过程的自动控制。具体方法就是通过激光传感器来检测液位，通过微处理器控制执行机构来控制镁合金的液位。

对于镁合金液位的检测，由于涉及高温金属溶液，因此，一般不采用接触式测量方法。镁合金的液位检测主要有以下几种方法：1、超声波式：该方法为超声波发射探头在驱动信号作用下向外发射一定频率的超声波，在同时刻计数器开始计时，超声波碰到液面后立刻返回，探头接收到返回的波后计数器立即停止计时。计时器所记时间就是超声波往返的时间，由此可以计算待测液位。缺点：该测量方法依靠接收到的返回波触发计时器停止计时，但返回波信号中信噪比相对较差，从而影响测量精度，导致测量精度较低，而且在液位变化晃动较大的场合，有可能接收不到返回波。2、X射线法：该方法的原理是发射X射线，计算来回的时间差，由此计算液位。缺点：X射线对人身体有很大伤害。3、摄像头检测法：该方法通过摄像头对液位的高度进行检测，然后经过图像处理分析，计算出液位的高度。缺点：在铸造镁合金时，温度很高，对摄像头的要求很高，而且铸造过程中，环境比较恶劣，摄像头捕捉图像效果不太理想，因此，导致检测结果不够准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于镁合金铸造的液位检测装置，解决现有技术存在的检测结果不够精确的问题。

本发明的另一目的是提供一种用于镁合金铸造的液位检测方法。

本发明采用的第一技术方案是：一种用于镁合金铸造的液位检测装置，包括控制器，控制器上分别通过导线连接有上位机监控管理模块，手动操作面板，激光传感器和电动执行器，激光传感器一端设置有激光发射端，激光传感器另一端设置有相连接的微处理器和激光接收端，激光发射端的下方设置有第一平面镜，激光接收端下方自上而下设置有透镜和第二平面镜，第一平面镜和第二平面镜对称设置并且分别以50度-70度的水平夹角设置在镁合金溶液容器上方。

本发明采用的第二技术方案是：一种用于镁合金铸造的液位检测方法，采用了一种用于镁合金铸造的液位检测装置，包括控制器，控制器上分别通过导线连接有上位机监控管理模块，手动操作面板，激光传感器和电动执行器，激光传感器一端设置有激光发射端，激光传感器另一端设置有相连接的微处理器和激光接收端，激光发射端的下方设置有第一平面镜，激光接收端下方自上而下设置有透镜和第二平面镜，第一平面镜和第二平面镜对称设置并且分别以50度-70度的水平夹角设置在镁合金溶液容器上方；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、激光传感器的激光发射端发射激光到镁合金溶液容器的槽底，激光的入射角是40度-75度，经槽底反射后反射到激光接收端，激光接收端接收激光并记录下槽底反射回去的光斑在激光接收端的成像位置，记此成像位置为A；

步骤2、待镁合金溶液流入镁合金溶液容器后，液位上升一段距离，此时的液位为H，激光传感器的激光发射端以40度-75度的发射角发射激光到镁合金溶液表面，经反射后反射到激光接收端，激光接收端接收激光并记录下反射回来的光斑在激光接收端的位置，记此成像位置为B；

步骤3、两次反射回来光斑的成像位置A点和B点之间的距离，记为D，根据光斑位置之间的距离D获得镁合金液位的高度H，其中θ为入射角或者发射角：

tanθ=D2/H]]>

H=D/2tanθ=D2tanθ]]>。

本发明的特点还在于：激光接收端为电荷耦合器件图像传感器。