CN207703304U - 一种基于超声探头阵列的水位检测装置 - Google Patents
一种基于超声探头阵列的水位检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及超声波探测技术领域，具体涉及一种基于超声探头阵列的水位检测装置，包括底座、设置在底座上的DSP芯片、与DSP芯片连接超声波传感器阵列和无线通信装置；所述超声波传感器阵列由≥1个超声波传感器组成，超声波传感器包括超声波发射传感器、超声波接收传感器和测距传感器；所述无线通信装置为与DSP芯片、外部终端设备建立连接的无线传输的NFC无线装置，解决了现有技术问题中存在的精度低、无法远程控制传输数据的技术缺陷。本实用新型提供一种新的基于超声探头阵列的水位检测装置，该基于超声探头阵列的水位检测装置具有精度高以及无线传输的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波探测领域，具体涉及一种基于超声探头阵列的水位检测装置。
背景技术
在石油、化工等领域常常需要对密闭容器(例如油罐等)中的液体液位进行测量，而国内外传统的液位测量手段大部分是机械式检测。对于液体液位的检测而言，有很多种检测手段，如，人工检尺、浮子液位仪、磁致伸缩液位仪、雷达液位仪、激光液位仪、光纤液位仪以及超声液位仪等。人工检测、磁致伸缩液位仪、光纤液位仪都需要接触测量，不适合密闭容器；但是以接触式测量为代表的压力式传感器，在多泥沙河流中使用会受到严重污染，从而带来较大的误差。因此在测量中大量采用非接触式测量的方法，利用超声波来进行对明渠液位的测量可以做到不接触液面，从而避免了液体污染和腐蚀对测量设备的影响，具有结构简单、安装方便、价格低廉等优点。但是现阶段的液位计测量还存在着精度不高、无法远程控制传输的缺陷。
实用新型内容
针对现有技术问题中存在的精度低、无法远程控制传输数据的技术缺陷。本实用新型提供一种新的基于超声探头阵列的水位检测装置，该基于超声探头阵列的水位检测装置具有精度高以及无线传输的性能。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于超声探头阵列的水位检测装置，包括底座、设置在底座上的DSP芯片、与DSP芯片连接超声波传感器阵列和无线通信装置；所述超声波传感器阵列由≥1个超声波传感器组成，超声波传感器包括超声波发射传感器、超声波接收传感器和测距传感器；所述无线通信装置为与DSP芯片、外部终端设备建立连接的无线传输的NFC无线装置。
作为进一步的改进，所述检测装置还包括脉冲激励电路、过压保护电路、放大电路和A/D转换电路。
作为进一步的改进，所述检测装置还包括LED显示屏和报警装置。
作为进一步的改进，所述报警装置为蜂鸣器。
作为进一步的改进，所述超声波发射传感器、超声波接收传感器与底座边缘位于同一水平线。
作为进一步的改进，所述外部终端设备为有NFC无线传输功能的PAD、电脑、手机或服务器。
作为进一步的改进，所述超声波传感器呈环形分布在底座上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
效果一，本实用新型将DSP芯片用于对水位检测装置的控制核心，通过数字信号处理的方法提高了回波信号的信噪比，利用超声波传感器测量的声速修正提高了测量的精度；
效果二，在水位检测装置里设置有无线通信装置，无线通信装置为与DSP芯片、外部终端设备建立连接的无线传输的NFC无线装置，应用广泛，操作简便，可以与多个外部终端建立连接；
效果三，超声波传感器阵列由≥1个超声波传感器组成，超声波传感器包括超声波发射传感器、超声波接收传感器和测距传感器。水位检测装置由多个超声波传感器组成超声波传感器阵列，能够实现不同液面差的情况下完成精确探测，最大程度的减小误差；
效果四，检测装置设置有脉冲激励电路、过压保护电路和放大电路，提供高压大功率的驱动脉冲，从而提高了声波的传播效率，降低了电路的功耗；过压保护电路保护了检测装置内的器件不会因大电流而被损坏；超声波传感器的输出信号比较微弱，且易受干扰，假如放大电路使其具有高精度、噪声小的特性。
附图说明
图1为实施例1水位检测装置工作原理结构框图；
图2为实施例2水位检测装置工作原理结构框图；
图3为底座的结构示意图；
图4为水位检测装置整体结构示意图；
图中，1-底座，2-DSP芯片，3-超声波传感器阵列，4-超声波发射传感器，5-超声波接收传感器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例1
实施例1提供一种基于超声探头阵列的水位检测装置，如图3所示，为底座的结构示意图，包括底座1、设置在底座上的DSP芯片2、与DSP芯片2连接超声波传感器阵列3和无线通信装置；所述超声波传感器阵列3由2个超声波传感器组成，超声波传感器包括超声波发射传感器4、超声波接收传感器5和测距传感器；所述无线通信装置为与DSP芯片2、外部终端设备建立连接的无线传输的NFC无线装置。如图1所示本实施例的水位检测装置由DSP芯片产生一串短脉冲信息给测距传感器和超声波发射传感器，短脉冲信号通过脉冲激励电路激励超声波发射探头发出超声波，超声波遇到液面后产生反射，超声波接收传感器将接收到的反射回波转变为电信号，电信号经过放大电路放大后，传输到A/D转化电路变为数字信号，最后再将数字信号传输到DSP芯片2内进行信号处理与计算得到液位数据，通过无线通信装置与串行数据口进行数据通信。
实施例2
实施例2提供一种基于超声探头阵列的水位检测装置，如图3所示，为底座的结构示意图，包括底座1、设置在底座上的DSP芯片2、与DSP芯片2连接超声波传感器阵列3和无线通信装置；所述超声波传感器阵列3由≥1个超声波传感器组成，超声波传感器包括超声波发射传感器4、超声波接收传感器5和测距传感器；所述无线通信装置为与DSP芯片2、外部终端设备建立连接的无线传输的NFC无线装置。
如图1所示，为水位检测装置工作流程框图，由DSP芯片2产生一串短脉冲信息给测距传感器和超声波发射传感器4，短脉冲信号通过脉冲激励电路激励超声波发射探头发出超声波，超声波遇到液面后产生反射，超声波接收传感器5将接收到的反射回波转变为电信号，电信号经过放大电路放大后，传输到A/D转化电路变为数字信号，最后再将数字信号传输到DSP芯片内进行信号处理与计算得到液位数据，通过无线通信装置与串行数据口进行数据通信。
具体的，所述检测装置还包括脉冲激励电路、过压保护电路、放大电路和A/D转换电路。
具体的，所述检测装置还包括LED显示屏和报警装置，报警装置为蜂鸣器，当超声波传感器探测到的距离超过标准设定值±10%时，蜂鸣器产生蜂鸣进行报警。
具体的，所述超声波发射传感器4、超声波接收传感器5与底座1边缘位于同一水平线，当超声波接收传感器5与超声波发射传感器4位于同一水平线时才能确保收到的超声波传递需要的准确时长，由此推算出精确地水位距离。
优选的具体的，所述外部终端设备为有NFC无线传输功能的PAD、电脑、手机或服务器。
如图3所示，所述超声波传感器呈环形分布在底座1上，当出现不同液面差的情况下完成精确探测，最大程度的减小误差。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，包括底座、设置在底座（1）上的DSP芯片（2）、与DSP芯片（2）连接超声波传感器阵列（3）和无线通信装置；所述超声波传感器阵列（3）由≥1个超声波传感器组成，超声波传感器包括超声波发射传感器（4）、超声波接收传感器（5）和测距传感器；所述无线通信装置为与DSP芯片（2）、外部终端设备建立连接的无线传输的NFC无线装置。
2.根据权利要求1所述的基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括脉冲激励电路、过压保护电路、放大电路和A/D转换电路。
3.根据权利要求1所述的基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括LED显示屏和报警装置。
4.根据权利要求3所述的基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器。
5.根据权利要求1所述的基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，所述超声波发射传感器（4）、超声波接收传感器（5）与底座边缘位于同一水平线。
6.根据权利要求1所述的基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，所述外部终端设备为有NFC无线传输功能的PAD、电脑、手机或服务器。
7.根据权利要求1所述的基于超声探头阵列的水位检测装置，其特征在于，所述超声波传感器呈环形分布在底座上。
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| CN201820022965.4U CN207703304U (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 一种基于超声探头阵列的水位检测装置 |
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| CN (1) | CN207703304U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108240849A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-03 | 中国计量大学 | 一种立式罐底量超声波测量系统 |
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2018
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