CN208505423U - 一种带备用超声波传感器的超声波液位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带备用超声波传感器的超声波液位计，包括外壳，所述外壳内设有微处理、传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏，所述传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏都与所述微处理器连接，所述微处理器还通过音频振荡电路连接传感器驱动模块；所述传感器模块包括两个超声波传感器，其中一个工作时另一个作为备用，两个超声波传感器通过丝杆传动机构与所述电机驱动模块连接。与现有技术相比，本实用新型解决了现有的超声波液位计的传感器受损后人工换取耗时耗力的问题，防止在恶劣环境中人工更换损坏的液位计的危险性，可以实现超声波传感器的自动更换，从而可以节省人力，提高工作效率，延长超声波液位计的使用寿命。

Description

一种带备用超声波传感器的超声波液位计

技术领域

本实用新型涉及一种超声波液位计，尤其是涉及一种带备用超声波传感器的超声波液位计。

背景技术

在容器中液体介质的高低叫做液位，液位测量的仪表叫做液位计，液位计是物位仪表的一种。经过不断探索与研究，现已开发出种类繁多、各具特色的液位仪表，尤其是随着微处理器的引入，液位仪表更是发生了巨大的进步，液位计的量程从几米到几十米，测量精度也大大提高，根据液位测量所涉及的液体存储容器、被测介质以及工艺工程的不同，液位计类型的选用也不同。早期的液位仪表大多采用机械原理，通过测量某些物理参数，达到液位测量的目的，随着工业自动化的发展，涌现了许多新的测量原理，一批具有智能控制功能、可实现非接触式测量、精度高、稳定性好的液位计相继问世，并应用到越来越多的工业测量领域。

超声波液位计是由微处理器控制的数字液位仪表，在测量中，超声波脉冲由传感器发出，声波经液体表面反射后被统一传感器接受或超声波接收器接收，通过压电晶体或磁质伸缩器件转换成电信号，并由声波的发生和接收之间的时间来传感器到被测液体表面的距离。超声波液位计是非接触测量中发展最快的一种，可实现非接触测量，测量范围宽，并且测量不受介质密度、介电常数、导电性等的影响，因此它的应用范围非常广泛，包括水渠、油罐、粘稠、腐蚀性及有毒液体等的液位测量中。

现有的超声波液位计在测量液位时，超声波液位计需要安装在被测介质的上方，但是在一些环境比较差的情况下，甚至有毒液体环境中测量的时候，当液位计超声波探头损坏，人为进行更换会存在一定的风险，如果液体有毒的时候，甚至会影响人的健康。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带备用超声波传感器的超声波液位计。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种带备用超声波传感器的超声波液位计，包括外壳，所述外壳内设有微处理、传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏，所述传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏都与所述微处理器连接，所述微处理器还通过音频振荡电路连接传感器驱动模块；所述传感器模块包括两个超声波传感器，其中一个工作时另一个作为备用，两个超声波传感器通过丝杆传动机构与所述电机驱动模块连接。

优选的，所述电机驱动模块包括电机，所述电机的输出端为传动丝杆，所述传动丝杆上套有丝杆螺母，所述丝杆螺母的下端固定有第一直板，所述第一直板上按传动丝杆的轴向排列设置所述两个超声波传感器。

优选的，所述传动丝杆上还设有丝杆支撑座，所述丝杆支撑座设于传动丝杆的基部。

优选的，所述丝杆支撑座固定连接第二直板，所述第二直板与所述外壳固定连接。

优选的，所述外壳的下表面设有用于露出工作中超声波传感器的探头的孔，备用中超声波传感器的探头被遮挡在外壳内部。

优选的，所述两个超声波传感器为同一型号。

与现有技术相比，本实用新型解决了现有的超声波液位计的传感器受损后人工换取耗时耗力的问题，防止在恶劣环境中人工更换损坏的液位计的危险性，可以实现超声波传感器的自动更换，从而可以节省人力，提高工作效率，延长超声波液位计的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中外壳底部的超声波传感器的位置示意图；

图3为本实用新型中超声波传感器的更换结构示意图；

图4为本实用新型的液位计工作流程图；

图5为实施例中TC1117电机驱动模块的电路图。

图中标注：1、备用超声波传感器的位置，2、工作中的超声波传感器的位置，3、预留位置，4、传动丝杆，5、丝杆螺母，6、丝杆支撑座，7、电机，8、第二直板，9、第一直板，10、备用超声波传感器，11、工作中的超声波传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

一种带备用超声波传感器的超声波液位计，包括外壳，外壳内设有液位计主机，液位计主机包括微处理、传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏，传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏都与微处理器连接，如图1所示。传感器模块包括两个超声波传感器，微处理器通过音频振荡电路分别连接两个超声波传感器。两个超声波传感器为同一型号，其中一个工作时，另一个处于休眠状态作为备用，两个超声波传感器通过丝杆传动机构与电机驱动模块连接。当工作中的超声波传感器11发生故障停止工作时，与它相连的电机驱动模块启动，将它拉到旁边的预留位置3，同时处于休眠状态的备用超声波传感器10被拉到工作位置，进入到工作模式，备用传感器、工作传感器和预留位置3的示意图如图2所示。

外壳的下表面设有用于露出工作中的超声波传感器11的探头的孔，备用超声波传感器10的探头被遮挡在外壳内部，不与测量环境接触。

图3所示为超声波传感器的更换结构示意图。电机驱动模块包括电机7，电机7的输出端为传动丝杆4，传动丝杆4上套有丝杆螺母5，丝杆螺母5的下端固定有第一直板9，第一直板9上按传动丝杆4的轴向排列设置两个超声波传感器。传动丝杆4上还设有丝杆支撑座6，丝杆支撑座6设于传动丝杆4的基部，即传动丝杆4靠近电机7的一端。本实施例中，丝杆支撑座6固定连接第二直板8，第二直板8与外壳固定连接，可以进一步保证传动丝杆4的稳定性。

本实施例中，超声波传感器的型号为HC-SR04、通讯模块采用485通讯模块、电机驱动模块采用TC1117芯片、显示屏采用0LED显示屏。

如图4所示，超声波液位计的工作原理为：

超声波液位计运行的时候，通过音频震荡电路检测到工作中的超声波传感器11一切正常，超声波传感器的发射探头发射超声波，接收探头接收到经过液面反射的超声波，超声波传感器将数据发送给微处理器，微处理器经过计算得出液位值，在显示屏上显示所测到的液位值，通过通讯模块发送到其他硬件设备。若检测到工作中的超声波传感器11发生故障，微处理器接到故障信号后，通过电机驱动模块驱动电机7，并指导电机7带动传动丝杆4移动设定的距离，将发生故障的超声波传感器运送到预留位置3，此时休眠状态的备用超声波传感器10被运送到工作位置，通过电机驱动模块返回信号告知微处理器传感器已经换好，这时新换的超声波传感器就可以开始工作，如果一段时间内没有换好，说明电机7部分发生故障，显示屏会显示相关信息，这时需要人为进行检修。

Claims (5)

1.一种带备用超声波传感器的超声波液位计，包括外壳，其特征在于，所述外壳内设有微处理器、传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏，所述传感器模块、通讯模块、电机驱动模块和显示屏都与所述微处理器连接，所述微处理器还通过音频振荡电路连接传感器驱动模块；所述传感器模块包括两个超声波传感器，其中一个工作时另一个作为备用，两个超声波传感器通过丝杆传动机构与所述电机驱动模块连接；

所述电机驱动模块包括电机，所述电机的输出端为传动丝杆，所述传动丝杆上套有丝杆螺母，所述丝杆螺母的下端固定有第一直板，所述第一直板上按传动丝杆的轴向排列设置所述两个超声波传感器。

2.根据权利要求1所述的带备用超声波传感器的超声波液位计，其特征在于，所述传动丝杆上还设有丝杆支撑座，所述丝杆支撑座设于传动丝杆的基部。

3.根据权利要求2所述的带备用超声波传感器的超声波液位计，其特征在于，所述丝杆支撑座固定连接第二直板，所述第二直板与所述外壳固定连接。

4.根据权利要求1所述的带备用超声波传感器的超声波液位计，其特征在于，所述外壳的下表面设有用于露出工作中超声波传感器的探头的孔，备用中超声波传感器的探头被遮挡在外壳内部。

5.根据权利要求1所述的带备用超声波传感器的超声波液位计，其特征在于，所述两个超声波传感器为同一型号。