[发明专利]料仓物料立体分布的检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种料仓物料立体分布的检测装置及方法，涉及料仓物料分布检测技术领域，包括扬声器组及检测电路；所述检测电路包括CPU电路及分别与所述CPU电路电连接的发射电路、接收电路和测温电路，所述发射电路和所述接收电路分别与所述扬声器组电连接；所述检测电路还包括用于给所述CPU电路、所述发射电路、所述接收电路和所述测温电路供电的电源电路。本发明料仓物料立体分布的检测装置及方法解决了现有技术中料仓料位检测准确性差的技术问题，本发明料仓物料立体分布的检测装置及方法能够准确的检测出料仓内固体物料的料位立体分布情况，从而准确的获知料仓内物料的存量。

技术领域

本发明涉及料仓物料分布检测技术领域，特别涉及一种基于声波反射原理的料仓物料立体分布的检测装置及方法。

背景技术

料仓是存放物料的容器，上部大多是圆柱形或棱柱形，下部收缩为开有卸料口的锥形漏斗，通常体积较大，若其内存放固体颗粒物料时，仓内物料的立体分布状况很难检测。

目前用于检测料仓内物料分布的方法通常为雷达、超声波或重锤等，但料仓通常为密闭结构，其内部环境较恶劣，当料仓内粉尘或水汽较大时，目前的检测方法均存在检测不准确的问题，并且目前的检测方法都只能完成仪表安装位置的垂直方向的距离检测，而料仓内的固体物料分布并不会像液体物料一样形成一个平面，固体物料的分布通常是高低不平的，不同位置的物料高度肯定不同，因此目前的检测方法根本无法准确的获料仓内物料真实的分布情况，从而无法准确的获知料仓内物料的存量。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种料仓物料立体分布的检测装置及方法，此料仓物料立体分布的检测装置及方法能够准确的检测出料仓内固体物料的立体分布情况，从而准确的获知料仓内物料的存量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种料仓物料立体分布的检测装置，包括扬声器组及检测电路；所述检测电路包括CPU电路及分别与所述CPU电路电连接的发射电路、接收电路和测温电路，所述发射电路和所述接收电路分别与所述扬声器组电连接；所述检测电路还包括用于给所述CPU电路、所述发射电路、所述接收电路和所述测温电路供电的电源电路。

其中，所述扬声器组包括三颗扬声器，三颗所述扬声器呈三角形分布。

其中，所述CPU电路包括CPU芯片，用于生成声波激励信号给所述发射电路，接收和处理所述接收电路传输的信号，得出所述料仓物料的立体分布图形。

其中，所述发射电路包括功率放大器，用于将所述CPU电路生成的声波激励信号输出给所述扬声器组以产生声波。

其中，所述接收电路包括音频放大器，通过所述扬声器组获取所述声波的反射信号，并将获取的所述反射信号放大后传输给所述CPU电路。

其中，所述测温电路用于检测所述料仓内的温度，并将检测到的温度信号传输给所述CPU电路。

一种料仓物料立体分布的检测方法，包括如下步骤：S1、通过扬声器组发射声波并接收所述声波的反射信号，所述扬声器组包括三颗扬声器；S2、检测当前所述料仓内的空气温度，根据所述空气温度计算出当前空气中的声速；S3、将接收到的所述反射信号转换成数字波形数据，根据所述数字波形数据的波峰值所对应的时间值及所述声速计算出目标物与所述扬声器的距离值；S4、根据所述距离值计算出所述目标物的空间位置坐标；S5、保留有效的目标物的空间位置坐标，由保留下的各所述目标物的空间位置坐标构成完整的反射面位置信息；S6、在一个完成的发射周期循环中，三颗所述扬声器分别作为坐标零点进行发射，由此获得三组物料立体分布信息，将三组所述物料立体分布信息进行合并，最终形成料仓内物料的立体分布图形。

其中，在所述步骤S1中，所述声波的发射采用调制激励声波发射方式，发射信号采用调节脉冲串形式，调制窗口函数为升余弦窗函数。