CN104121966B - 一种外测式液位检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种外测式液位检测装置及方法，包括检测支架、超声波探头模组和步进电机，所述的检测支架上设置一对滚轴，所述的滚轴上设置有传送带，所述传送带上设置可沿检测支架上的滑轨上下移动的滑板，所述的超声波探头模组安装在滑板上，所述的步进电机与滚轴安装连接并带动滚轴转动。安装和使用过程在容器的外部进行，不会接触液体本身，也不需要打开容器，检测时探头位于容器的外壁，不需要安装到容器底部，对容器的安放方式没有特殊要求。

Description

一种外测式液位检测装置及方法
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种利用超声波在容器外部测量容器内液体液面位置及检测方法。
背景技术
液位检测技术在化工、石油、水处理等领域具有重要的作用，但目前的液位检测装置中，大部分都需要在容器内部安装使用，安装调试非常不方便，使用时也存在很多限制，特别是当被测液体具有易燃、易爆、易挥发、高毒害、强腐蚀性等特点时，使用这些液位检测技术就会更有风险。
迄今为止也出现了利用超声波进行容器外部液位检测的装置，但目前的装置需要安装在容器底部，如果容器底部没有空间，则无法使用，而大多数大型液体罐装容器，都是直接安放在地面上的，和地面之间没有空隙，如果采用超声波进行液位测量，需要将罐体提升以便将装置安放在罐体底部，但进行这项操作较困难，易爆液体进行操作时也有危险。
发明内容
为了解决目前这些液位检测装置存在的问题，本发明提供一种在容器罐壁外测利用超声波进行液位检测的装置，安装和使用过程在容器的外部进行，不会接触液体本身，也不需要打开容器，检测时探头位于容器的外壁，不需要安装到容器底部，对容器的安放方式没有特殊要求。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术：一种外测式液位检测装置，包括检测支架、超声波探头模组和步进电机，所述的检测支架上设置一对滚轴，所述的滚轴上设置有传送带，所述传送带上设置可沿检测支架上的滑轨上下移动的滑板，所述的超声波探头模组安装在滑板上，所述的步进电机与滚轴安装连接并带动滚轴转动。
进一步的，所述的超声波探头模组包括模组外壳、超声波探头、电磁吸合装置和滑杆，所述的超声波探头安装在模组外壳内，所述的电磁吸合装置吸合带动超声波探头沿滑杆上下移动。
一种外测式液位检测方法，所述的超声波探头紧贴被检测罐壁，启动步进电机带动超声波探头模组上下移动，电磁吸合装置吸合时，可控制超声波探头向上方微动1毫米(位置B)，电磁吸合装置打开时，超声波探头恢复初始位置(位置A)，在这两个位置，均打开超声波探头进行探测，如果在位置A和位置B测得的回声均强烈，说明在这两个位置都是气体，则由步进电机控制探头模组下移，如果在两个位置测得的回声均微弱，说明在这两个位置都是液体，则由步进电机控制探头模组上移，直到在位置A测得的回声强烈，在位置B测得的回声微弱时，说明探头正处于气体液体交接位置，即液面位置，然后再通过其他任何的传统距离测量方法，即可得到液面的高度。
启动步进电机(正转--上移)，电机通过齿轮皮带传动，带动超声波探头模组上移到一定的位置后，启动超声波探头，对油罐外壁进行探测，电磁吸合装置吸合时，可控制超声波探头向上方微动1毫米(位置B)，电磁吸合装置打开时，超声波探头恢复初始位置(位置A)，在这两个位置，均打开超声波探头进行探测，如果在位置A和位置B测得的回声均强烈，说明在这两个位置都是气体，则由步进电机控制探头模组下移，如果在两个位置测得的回声均微弱，说明在这两个位置都是液体，则由步进电机控制探头模组上移，直到在位置A测得的回声强烈，在位置B测得的回声微弱时，说明探头正处于气体液体交接位置，即液面位置。
本发明采用上述技术：一种在容器罐壁外测利用超声波进行液位检测的装置，安装和使用过程在在容器的外部进行，不会接触液体本身，也不需要打开容器，检测时探头位于容器的外壁，不需要安装到容器底部，对容器的安放方式没有特殊要求。
附图说明
图1为本发明一种外测式液位检测装置的结构示意图；
图2为本发明一种外测式液位检测方法的示意图；
图3本发明一种外测式液位检测装置的电磁吸合装置吸合时，超声波探头上移位置状态示意图；
图4本发明一种外测式液位检测装置的电磁吸合装置吸恢复初始，超声波探头下移位置状态示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种外测式液位检测装置，包括检测支架1、超声波探头模组2和步进电机3，所述的检测支架1上设置一对滚轴4，所述的滚轴4上设置有传送带5，所述传送带5上设置可沿检测支架1上的滑轨上下移动的滑板6，所述的超声波探头模组2安装在滑板6上，所述的步进电机3与滚轴4安装连接并带动滚轴4转动。
如图3-4所述的超声波探头模组2包括模组外壳21、超声波探头22、电磁吸合装置23和滑杆24，所述的超声波探头22安装在模组外壳21内，所述的电磁吸合装置23吸合带动超声波探头22沿滑杆24上下移动。
如图2所示的一种外测式液位检测方法，所述的超声波探头22紧贴被检测油罐7壁，启动步进电机3带动超声波探头模组2上下移动，电磁吸合装置23吸合时，可控制超声波探头22向上方微动1毫米(位置B)，见附图3，电磁吸合装置23带动超声波探头22沿滑杆24上移动1毫米，电磁吸合装置23打开时，超声波探头22恢复初始位置(位置A)，见附图4，电磁吸合装置23带动超声波探头22沿滑杆24下移动1毫米，在这两个位置，均打开超声波探头22进行探测，如果在位置A和位置B测得的回声均强烈，说明在这两个位置都是气体，则由步进电机控制探头模组2下移，如果在两个位置测得的回声均微弱，说明在这两个位置都是液体，则由步进电机3控制探头模组2上移，直到在位置A测得的回声强烈，在位置B测得的回声微弱时，说明超声波探头22正处于气体液体交接位置，即液面位置，然后再通过其他任何的传统距离测量方法，即可得到液面的高度。
启动步进电机3(正转--上移)，电机通过齿轮皮带传动，带动超声波探头模组2上移到一定的位置后，启动超声波探头22，对油罐7外壁进行探测，电磁吸合装置23吸合时，可控制超声波探头22向上方微动1毫米(位置B)，见附图3，电磁吸合装置23带动超声波探头22沿滑杆24上移动1毫米，电磁吸合装置23打开时，超声波探头22恢复初始位置(位置A)，见附图4，电磁吸合装置23带动超声波探头22沿滑杆24下移动1毫米，在这两个位置，均打开超声波探头22进行探测，如果在位置A和位置B测得的回声均强烈，说明在这两个位置都是气体，则由步进电机3控制探头模组2下移，如果在两个位置测得的回声均微弱，说明在这两个位置都是液体，则由步进电机3控制探头模组2上移，直到在位置A测得的回声强烈，在位置B测得的回声微弱时，说明探头正处于气体液体交接位置，即液面位置。
通过上述装置及方法，安装和使用过程在容器的外部进行，不会接触液体本身，也不需要打开容器，检测时探头位于容器的外壁，不需要安装到容器底部，对容器的安放方式没有特殊要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施一例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种外测式液位检测装置，包括检测支架、超声波探头模组和步进电机，其特征在于：所述的检测支架上设置一对滚轴，所述的滚轴上设置有传送带，所述传送带上设置可沿检测支架上的滑轨上下移动的滑板，所述的超声波探头模组安装在滑板上，所述的步进电机与滚轴安装连接并带动滚轴转动；
所述的超声波探头模组包括模组外壳、超声波探头、电磁吸合装置和滑杆，所述的超声波探头安装在模组外壳内，所述的电磁吸合装置吸合带动超声波探头沿滑杆上下移动。
2.一种采用权利要求1所述装置的外测式液位检测方法，其特征在于：超声波探头紧贴被检测罐壁，启动步进电机带动超声波探头模组上下移动；
电磁吸合装置吸合时，可控制超声波探头向上方微动1毫米在位置B，电磁吸合装置打开时，超声波探头恢复初始状态在位置A，在这两个位置均打开超声波探头进行探测，如果在位置A和位置B测得的回声均强烈，说明在这两个位置都是气体，则由步进电机控制探头模组下移，如果在两个位置测得的回声均微弱，说明在这两个位置都是液体，则由步进电机控制探头模组上移，直到在位置A测得的回声强烈，在位置B测得的回声微弱时，说明探头正处于气体液体交接位置，即液面位置，然后再通过其他任何的传统距离测量方法，即可得到液面的高度。
3.如权利要求2所述的一种外测式液位检测方法，其特征在于：启动步进电机，电机正转超声波探头上移，电机通过齿轮皮带传动，带动超声波探头模组上移到一定的位置后，启动超声波探头，对油罐外壁进行探测，电磁吸合装置吸合时，可控制超声波探头向上方微动1毫米在位置B，电磁吸合装置打开时，超声波探头恢复初始状态在位置A，在这两个位置均打开超声波探头进行探测，如果在位置A和位置B测得的回声均强烈，说明在这两个位置都是气体，则由步进电机控制探头模组下移，如果在两个位置测得的回声均微弱，说明这两个位置都是液体，则由步进电机控制探头模组上移，直到在位置A测得的回声强烈，在位置B测得的回声微弱时，说明探头正处于气体液体交接位置，即液面位置。
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