[发明专利]激光高温液体高度测控系统及方法

摘要

本发明提供的一种激光高温液体高度测控系统，包括用于发射激光束的激光发射器和接收激光束的激光接收器，用于驱动激光发射器和激光接收器同步转动的驱动单元，用于分析电信号，并按照公式计算出高温液体的液面高度和变化速率以及发出预警信息的控制器，用于调控高温容器内高温液体液位的液位控制泵。本系统采用耐高温、耐干扰的激光束作为测量光源，能够在高温环境中实时测量高温液体的液面高度及液面高度升降速率变化，并对高温液体的液位高度进行实时调控。本发明还提供了一种激光高温液体高度测控方法，包括信号调零、液位测量和液位调控等步骤，克服目前检测方法算法复杂，检测精度不高等缺陷。

主权项

1.一种激光高温液体高度测控系统，其特征在于包括：位于待测液体液面上方且相对设置的激光发射器和激光接收器，激光接收器上与激光发射器正对端面设置有一接收激光束的面板，该面板的中部设置一个中点；驱动单元，用于带动激光发射器和激光接收器同时转动；控制器，该控制器用于接收激光束落在面板上形成的光斑与中点之间的距离信号，当激光束落在面板上形成的光斑与中点之间的距离不为零时，控制器控制驱动单元带动激光发射器和激光接收器同时运动；当激光束落在面板上形成的光斑与中点重合时，控制器计算出液面移动速率V和当前液面高度H1，具体计算公式如下：T0时刻，将待测液体的液面加送至一个液面高度已知的M点，此时液面高度为H0，激光接收器旋转的角度为A°，在T1时刻时，液面上升或者下降至N点，此时液面高度为H1，激光接收器旋转的角度为B°，则液面移动速率V为：其中△S为液面上升高度，△T为时间差，△T＝T1‑T0，其中其中L为两驱动单元间的距离；液面高度H1计算公式为:T2时刻则以T1时刻的液位高度H1和激光接收器旋转的角度B°为已知值计算出此时的液位高度H2和V2，如此往复；液位控制泵，所述液位控制泵包括液体输出泵和液体输入泵，当控制器计算得到的液面移动速率V大于预设的移动速率阈值V0时，控制器控制减少液体输入泵的流量或者增大液体输出泵的流量，以减少液面移动速率V；当控制器计算得到的液面移动速率V小于预设的移动速率阈值V0时，控制器控制增大液体输入泵的流量或者减少液体输出泵的流量，以增大液面移动速率V；当控制器计算得到的液面移动速率V等于预设的移动速率阈值V0时，控制器控制保持液体输入泵的流量和液体输出泵的流量；当控制器计算得到的当前液面高度H等于或者大于预设的液面高度阈值Ht时，控制器发布预警信息，液体输入泵关闭。