[发明专利]一种智能型超声波料位传感器

说明书

本发明提供一种智能型超声波料位传感器，包括上盖、壳体、探头和电路部分，所述壳体内设有固定支架，所述固定支架用于安装所述电路部分；所述电路部分设置在所述壳体内，所述电路部分包括电源转换模块、超声波换能器单元、超声波驱动电路、仪表放大电路、滤波放大电路、增益调节模块、中央处理单元、温度滤波电路；所述超声波换能器单元包括信号接收发射单元和温度检测单元，所述超声波换能器单元设置在所述探头内部。可靠性高、检测精度准确、不会受温度影响，抗干扰能力强，具有声速学习功能，可以轻松的通过按键学习方式来实现，不需要灌封即可达到IP68防护等级。

技术领域

本发明涉及仪器仪表行业中一种料位检测仪器，尤其涉及一种智能型超声波料位传感器。

背景技术

超声波料位传感器用于料位监控系统中，当料位高度达到设定的料位阀值时，产生检测信号，用于启动连锁控制系统。传统的超声波料位传感器结构复杂笨重，安装困难，精度易受温度影响而变差，抗干扰能力差，功能单一，不具备对检测信号进行全自动化控制、报警、启动连锁保护系统等功能，而且大多以灌封为主，工艺复杂、维修不方便，耐腐蚀能力差，体积较大，造型不够美观。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明目的在于提供一种智能型超声波料位传感器，可靠性高、检测精度准确、不会受温度影响，抗干扰能力强，耐腐蚀，体积小，安装方便的耐腐蚀全金属超声波料位传感器。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能型超声波料位传感器，包括上盖、壳体、探头和电路部分，所述壳体内设有固定支架，所述固定支架用于安装所述电路部分；所述电路部分设置在所述壳体内，所述电路部分包括电源转换模块、超声波换能器单元、超声波驱动电路、仪表放大电路、滤波放大电路、增益调节模块、中央处理单元、温度滤波电路；所述超声波换能器单元包括信号接收发射单元和温度检测单元，所述超声波换能器单元设置在所述探头内部。

优选地，所述温度检测单元的输出端连接温度滤波电路，所述温度滤波电路的输出信号输入给中央处理单元进行处理；超声波驱动电路，其输入端与所述中央处理单元连接，其输出端与超声波换能器单元连接进行超声波发送；所述超声波换能器单元的输出信号输入仪表放大电路进行首级信号放大；所述仪表放大电路输出端与滤波放大电路连接，进行次级放大；所述滤波放大电路的输出信号输入所述中央处理单元进行分析处理；增益调节模块，其输入端与所述中央处理单元连接，其输出端与仪表放大电路连接进行首级放大增益调节；作为数据处理器的中央处理单元，所述中央处理单元设有温度补偿单元和时间距离计算单元。

优选地，所述电路部分还包括输出单元和输出保护单元，输出单元输入端与所述中央处理电路连接，通过NPN三极管或PNP三极管进行监控距离信号的开关量输出，通过电流4～20mA或电压0～10V进行监控距离信号的模拟量输出；输出保护单元输入端与输出单元连接。实现短路保护、反极性保护、过载保护等。

优选地，所述电路部分还包括显示驱动单元、显示单元，其输入端与所述中央处理单元连接，其输出端与显示单元连接进行显示信号输出；所述超声波换能器单元分别采集被测量环境的温度信号、距离信号传输到所述中央处理单元，经处理后数据分别通过输出单元输出和所述显示单元显示数值信号。

优选地，所述电路部分还包括按键控制单元，所述按键控制单元与显示单元通过中央处理单元构成菜单系统进行用户交互，通过所述菜单系统可以对开关量输出的输出方式和开关点，模拟量输出的输出方式和高低点以及超声波声速的学习和恢复出厂设置进行调节或校正；同时，还可以通过按键控制单元设置显示当前的距离、温度或者当前的电流、电压。

优选地，所述按键控制单元由按键组成，按键用于菜单设置和功能选择；显示单元由3个七段数码管和6颗LED灯组成，3个七段数码管进行温度显示、目标物距离值显示以及当前的电流值或电压值显示，6颗LED灯作为状态灯进显示，显示单元设置在显示罩内。