CN203216562U - 基于超声波的液体测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于超声波的液体测量装置，其包括定量管及控制电路板，定量管包括管筒、第一和第二固定接头，第一固定接头的底部设置有进/出液口，管筒上设置有进/出气口，第二固定接头内设置有超声波传感器，控制电路板上设置有主控电路、信号处理电路、驱动电路及通信电路，主控电路通过通信电路与外部上位机进行信息交互，驱动电路驱动超声波传感器发出超声波而进行测量，所述信号处理电路对超声波传感器所采集的数据进行处理并将处理后的数据传至主控电路。本实用新型基于超声波的液体测量装置利用超声波传感器发送超声波与接收到来自液体的反射超声波间的时间差，来最终计算并判断定量管内液体的体积，从而实现精确测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量技术领域，更具体地涉及一种基于超声波的液体测量装置。
背景技术
随着社会经济的高速发展，工业生产也步入新进程，对生产过程的自动化控制和精度控制都提出的新要求。在工业生产过程中，尤其是化工产业的生产过程中，经常需要对各种液体，例如化学反应试剂进行定量测量。
现有通常采用如下两种方式来实现液体测量：一种为光电定量方式，采用事先固定好位置的光栅来定量液体，其存在如下缺点：可配置性差，定量的液体必须是事先约定好的体积，否则必须调整光栅位置或者增加光栅个数；另一种为脉冲方式控制的蠕动泵定量，其存在如下缺点：无法避免蠕动泵管老化和管中气泡带来的误差，无法避免强腐蚀性液体对蠕动泵管的腐蚀，且还会对被测量强腐蚀性液体造成污染。
鉴于此，有必要提供一种可解决上述缺陷的基于超声波的液体测量装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于超声波的液体测量装置以满足市场需求。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：提供一种基于超声波的液体测量装置，其包括一定量管及一控制电路板。其中，所述定量管包括管筒、设置在管筒底部的第一固定接头及设置在管筒顶部的第二固定接头，所述第一固定接头的底部设置有一进/出液口，所述管筒上设置有进/出气口，所述第二固定接头内设置有超声波传感器；所述控制电路板上设置有主控电路、信号处理电路、驱动电路及通信电路，所述主控电路通过通信电路与外部上位机进行信息交互，所述驱动电路与所述定量管内的超声波传感器相连以驱动所述超声波传感器发出超声波而进行测量，所述信号处理电路也与超声波传感器相连以对超声波传感器所采集的数据进行处理并将处理后的数据传至主控电路。
其进一步技术方案为：所述主控电路还连接有一液位控制电路以控制定量管内的液体高度。
其进一步技术方案为：所述主控电路还连接有一路温度检测电路以检测定量管内的温度。
其进一步技术方案为：所述管筒与第一固定接头的连接处设置有一第一密封圈，所述管筒与第二固定接头的连接处设置有一第二密封圈。
相比现有技术，本实用新型所提供的基于超声波的液体测量装置通过在定量管内设置超声波传感器以利用超声波的极佳方向性、反射性和低振铃时间等特点来对液体进行测量，实现了无接触测量方式，避免产生污染，可有效应用于强腐蚀性液体的测量；通过控制电路板对超声波传感器的实时控制，可配置性强，可以实现对液体的连续高精度定量。
通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为本实用新型基于超声波的液体测量装置中的定量管结构图。
图2为本实用新型基于超声波的液体测量装置中的控制电路板结构方框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照图1和图2，其展示了本实用新型基于超声波的液体测量装置的一实施例。本实施例的基于超声波的液体测量装置包括定量管10及控制电路板20。其中，定量管10内设置有超声波传感器16，控制电路板20控制超声波传感器16发出超声波以进行定量管10内液体定量测量。
具体地，如图1所示，本实施例的定量管10包括管筒11、第一固定接头12及第二固定接头13。其中，第一固定接头12和第二固定接头12分别设置管筒11的底部和顶部以盖合管筒11的上下开口，所述第一固定接头12的底部设置有一进/出液口14以供液体输入或者输出，所述管筒11的上侧设置有进/出气口15以供气泵在管筒11内产生正压或者负压驱动液体输入或者输出。而超声波传感器16设置在所述第二固定接头13内，也即位于定量管10的顶部位置，可避免与管内液体接触。所述管筒11与第一固定接头12的连接处设置有一第一密封圈17，所述管筒11与第二固定接头13的连接处设置有一第二密封圈18。该密封结构的设计可保证定量管10内固定气压下液体的液位在定量管10内不会发生偏移，精确定量液体体积。
参照图2并结合图1，本实施例的控制电路板20上设置有主控电路21、信号处理电路22、驱动电路23及通信电路24，其中，所述信号处理电路22、驱动电路23及通信电路24均受控于所述主控电路21，所述主控电路21通过通信电路24与外部上位机进行信息交互，所述驱动电路23通过电缆161与所述定量管10内的超声波传感器16相连以驱动所述超声波传感器16进行超声波测量，所述信号处理电路22也与超声波传感器16相连以对超声波传感器16所采集的数据进行处理，经过处理的数据回传到主控电路21以进行液位高度判断。在本较佳实施例中，所述主控电路21还连接有一液位控制电路25以控制定量管10内的液体及时调整为目标高度。此外，所述主控电路21还可连接一路温度检测电路26以检测定量管10内的温度，由于超声波声速对测量结果有很大的影响，而声速会随着温度的变化而变化，通过对定量管10内温度的实时测量可换算出准确的声速，以进一步提高测量结果的准确度，可将测量误差控制在±0.4mm以内。
本实施例的测量装置的工作原理说明如下：主控电路21通过通信电路24接收并判断来自外部上位机的交互命令，实时发送信号给驱动电路23以驱动超声波传感器16发送高频超声波，超声波传感器16所发出的超声波遇到定量管10内的液体时进行反射，反射回来的超声波通过超声波传感器16传递给信号处理电路22，信号处理电路22对所接收到的信号进行高倍放大、滤波等处理，主控电路21接收到信号处理电路22处理好的信号及温度检测电路26所检测的温度数据来计算超声波的传送时间，进而判断液位高度，最后控制液位控制电路25控制定量管10内的液体达到目标高度，并发送交互命令通知上位机。
如上所述，本实用新型所提供的基于超声波的液体测量装置通过在定量管内设置超声波传感器以利用超声波的极佳方向性、反射性和低振铃时间等特点来对液体进行测量，实现了无接触测量方式，避免产生污染，可有效应用于强腐蚀性液体的测量；通过控制电路板对超声波传感器的实时控制，可配置性强，可以实现对液体的连续高精度定量。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (4)
1.一种基于超声波的液体测量装置，其特征在于：包括一定量管及一控制电路板，其中，
所述定量管包括管筒、设置在管筒底部的第一固定接头及设置在管筒顶部的第二固定接头，所述第一固定接头的底部设置有一进/出液口，所述管筒上设置有进/出气口，所述第二固定接头内设置有超声波传感器；
所述控制电路板上设置有主控电路、信号处理电路、驱动电路及通信电路，所述主控电路通过通信电路与外部上位机进行信息交互，所述驱动电路与所述定量管内的超声波传感器相连以驱动所述超声波传感器发出超声波而进行测量，所述信号处理电路也与超声波传感器相连以对超声波传感器所采集的数据进行处理并将处理后的数据传至主控电路。
2.如权利要求1所述的基于超声波的液体测量装置，其特征在于：所述主控电路还连接有一液位控制电路以控制定量管内的液体高度。
3.如权利要求1所述的基于超声波的液体测量装置，其特征在于：所述主控电路还连接有一路温度检测电路以检测定量管内的温度。
4.如权利要求1所述的基于超声波的液体测量装置，其特征在于：所述管筒与第一固定接头的连接处设置有一第一密封圈，所述管筒与第二固定接头的连接处设置有一第二密封圈。
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| CN 201320067875 CN203216562U (zh) | 2013-02-06 | 2013-02-06 | 基于超声波的液体测量装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107560688A (zh) * | 2017-08-07 | 2018-01-09 | 北方工业大学 | 一种消解池溶液液位测量装置 |
| CN107560690A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-09 | 安徽英凯环境技术有限公司 | 一种用于水质在线监测设备的试剂定量装置 |
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2013
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