[发明专利]一种高精度的超声波液位测量传感器

说明书

技术领域：

    本发明涉及一种高精度的超声波液位测量传感器，属于传感器技术领域。

背景技术：

 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。   

    在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。

现有的超声波液位测量传感器的测量点单一，精度与灵敏度一般，且传感器在使用一段时间后，内部易受外界环境的影响，易受潮，外界的振动会影响内部的测量精度，导致测量不准确，且使用寿命短。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、高灵敏度、且高精度的超声波液位测量传感器。

本发明的一种高精度的超声波液位测量传感器，它包含外壳、压电晶片、金属环、谐振腔、声音匹配区、声音衰减体、PCB板、金属引脚、亮度检测装置、振幅检测装置；压电晶片镶嵌在外壳内部，压电晶片的两端对称设有金属环，且金属环与压电晶片之间设有谐振腔，外壳的内壁设有声音衰减体，声音衰减体中间设有PCB板，PCB板及声音衰减体的底部设有声音匹配区，声音匹配区的下方设有振幅检测装置，振幅检测装置的底部设有亮度检测装置，金属引脚与PCB板连接。

作为优选，所述的声音匹配区上方设有电极。

作为优选，所述的两个金属环通过导线与PCB板的两端连接。

作为优选，所述的谐振腔可以增强发射波的强度，从而提高测量的灵敏度。

作为优选，所述的亮度检测装置包含数个亮度等级的设定层，测量时，可根据液面的亮度来确定结果，增强了测量的精度。

作为优选，所述的振幅检测装置包含数个震动等级的设定层，作为辅助的测量点，用于提高测量额灵敏度。

作为优选，所述的声音衰减体可屏蔽掉外界的一些干扰，提高内部测量的精度。

本发明的工作原理：它结合了声音、亮度及振幅多方面的测量点来完成超声波的液位测量，提高了传感器的测量精度与灵敏度。

本发明具有以下有益效果：它结构设计合理，不易受外界干扰，扩大了其适用的环境，它可快速、有效的监测液位，且测量的精度及灵敏度高，它可抵挡外界的潮湿，延长了使用寿命。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含外壳1、压电晶片2、金属环3、谐振腔4、声音匹配区5、声音衰减体6、PCB板7、金属引脚8、亮度检测装置9、振幅检测装置10；压电晶片2镶嵌在外壳1内部，压电晶片2的两端对称设有金属环3，且金属环3与压电晶片2之间设有谐振腔4，外壳1的内壁设有声音衰减体6，声音衰减体6中间设有PCB板7，PCB板7及声音衰减体6的底部设有声音匹配区5，声音匹配区5的下方设有振幅检测装置10，振幅检测装置10的底部设有亮度检测装置9，金属引脚8与PCB板7连接。

其中，所述的声音匹配区5上方设有电极；所述的两个金属环3通过导线与PCB板7的两端连接；所述的谐振腔4可以增强发射波的强度，从而提高测量的灵敏度；所述的亮度检测装置9包含数个亮度等级的设定，测量时，可根据液面的亮度来确定结果，增强了测量的精度；所述的振幅检测装置10包含数个震动等级的设定，作为辅助的测量点，用于提高测量额灵敏度；所述的声音衰减体6可屏蔽掉外界的一些干扰，提高内部测量的精度。

本具体实施方式结合了声音、亮度及振幅多方面的测量点来完成超声波的液位测量，提高了传感器的测量精度与灵敏度。