CN2087777U

CN2087777U - 超声波智能料位检测控制仪

Info

Publication number: CN2087777U
Application number: CN 91210441
Authority: CN
Inventors: 宋伟民; 侯国玺
Original assignee: TELECOMMUNICATION GENERAL STATION CIVIL AVIATION NORTHEAST ADMINISTRATION
Current assignee: TELECOMMUNICATION GENERAL STATION CIVIL AVIATION NORTHEAST ADMINISTRATION
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1991-10-30

Abstract

本实用新型涉及超声波检测控制装置，这种装置壳体面板设有告警指示灯、显示板、键盘、开关、发射单元通过电平转换器与脉冲控制电路相连，并输入给放大电路通过收发超声波探头发射出去，接收电路的低通、中通、高通电路分别与公共通道的模拟开关、包络检波电路、钳位电路、对数放大器和反相器相连，并接入中央控制单元。具有可对各种料位、物体的距离、流量、贮存量进行自动监测、报警和控制、功耗小，抗干扰性强，安全可靠，易实施等特点。

Description

本实用新型涉及超声波检测控制装置。

目前利用超声波进行探伤及对某些物体探测的仪器设备种类很多，但是在空气中利用超声波对远距离物体进行智能检测和控制的产品尚未见到，现有的超声波检测仪器适应不了矿山、石油、粮食等工业上自动化生产的需要，影响工作效率和生产利润。

本实用新型目的是提供一种对于人们不能进入，不能自动操作的场区实现自动检测、显示、报警和控制的超声波智能料位检测控制仪。

本实用新型是由仪器壳体、超声波接收电路、发射电路、料位检测控制电路、显示报警电路组成，仪器壳体面板的左部设有告警指示灯1、电源开关2，上部设有显示板3，中部设有键盘4，中央控制单元通过模拟开关电平转换器5与发射脉冲控制电路的二分频器6相连，二分频器的输出端与发射前置放大电路7相连接，前置放大电路输出端接入功率放大电路8，功率放大电路输出端通过收发变压器与收发超声波探头9相连，接收电路的收发超声波探头与3－20路低噪声放大电路10相连，低噪声放大电路的输出端接入带通滤波器11的输入端，带通滤波器的输出端接入可编程放大电路12，并分为远、中、近距离三段设置，放大电路分别与公共通道的模拟开关13相接，包络检波电路14的输入端与模拟开关相接，输出端与钳位电路15相接，并接入对数放大器16的输入端，对数放大器的输出端接入反相器17的一输入端，另一输入端与基准电压电路的输出端相连，反相器的输出端与中央控制单元相连。

本实用新型具有自动化程度高，可对各种料位，物体的距离、流量、贮存量进行自动监测、报警和控制，功耗小，抗干扰性强，安全可靠，造价低，易实施等特点。

附图1为本实用新型外部结构示意图。

附图2、3为本实用新型收发部分电路原理图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，这种超声波智能料位检测控制仪，是由收发控制单元、中央控制单元、数据通讯单元、跳匝继电器单元、显示单元、监控显示单元和告警单元组成，本实用新型的要点是对其中的收发电路及其结构进行限定描述，接收电路是由低通、中通、高通三个通路和公共通路组成，低通道的低噪声放大器10输出的噪声电平应小于负90dB、增益应大于80dB，其输出端与带通滤波器11相连，滤波器的增益为6dB、3dB带宽应大于80Hz，滤波器的输出端接入20dB增益放大器12，中通道的放大电路13接入滤波器14和20dB增益放大器15，放大电路13的增益为50dB，滤波器增益为6dB、3dB带宽应大于80Hz，高通放大器增益应≥26dB，低通、中通、高通三个通道的每一通道和公共通道提供50dB的动态电平范围，低通道解决远距测距动态电平范围，中通道解决中距测距动态电平范围，高通道解决近距动态电平范围，三个通道共应有150dB的动态电平范围，三个通道可设置3－20路，分为远、中、近距离三段，公共通道的包络检波电路18的输入端与模拟开关相接，输出与钳位电路19相接，并接入对数放大器20的输入端，对数放大器的输出端接入反相器21的一输入端，反相器的输出端与中央控制单元相连。模拟开关采用的是一个四通道，双向单片的模拟开关集成电路，滤波器采用宽频带高输入阻抗的运算放大器，由运算放大器组成的包络检波器插入损耗应小于负16dB，对数变换器提供的动态范围为30－60dB，输出最大增益为50dB，反相放大器输出电平应满足模数转换器A／D的要求，能在发射时对中央控制单元送入A点的控制信号抑制接收，发射电路的模拟开关电平转换器把中央控制器送来的信号电平脉冲转换成接收控制器和发射脉冲控制电路所需的信号脉冲电平，发射脉冲控制电路是由二分频器IC₈－A、IC₈－B，定时器IC₇和门控器IC₉－A，IC₉－B组成，并将其发射的脉冲信号经前置放大电路7和功率放大电路8输入到收发超声波探头发射出去。本实用新型中央控制单元由软件程序提供给各种被控单元的各种控制、数据、地址信号，数据通信单元能提供串行接口，并行接口的通讯信号，可用于各种联网，显示单元能显示出各被测点号码数和测试距离、百分率、极限值和告警显示、系统故障检测情况等，跳匝继电器能对各种开关量实行自动控制，从而执行各种自动控制功能。

实现本实用新型的工作原理是这样的，由中央控制单元控制各单元的工作，收发电路接收到中央控制单元的发射信号脉冲后，通过发射脉冲控制电路给收发超声波探头频率为10－40KH的脉冲串，发射和接收周期为200ms，再由探头把电信号转换成超声波信号发射出去，当超声波遇到物体（在空气中）或伤痕时（在介质中）便反射回来，再由收发超声波探头把其超声波信号转换成电信号送到收发单元中，经收发单元中的接收电路把信号放大和处理后送入中央控制单元，再由中央控制单元分析和计算，将真信号检出并经计算把检测到的时间脉冲信号转换成距离或百分比，然后把各种信号号同时送入到显示器，监控显示器，告警单元，通讯单元和跳匝继电器单元中，通讯单元把距离等有关数字信号送到输出接口或其它通信设备联网，跳匝继电器单元控制各种开关量去执行各种控制目的，显示器单元把计算出的各种值显示出来，同时用户还可以通过显示器上的键盘对主机根据需要进行编程，监控显示器放在现场区或附近，由现场值班人员监控用，告警单元根据用户设定的极限值进行报警。

Claims

1、超声波智能料位检测控制仪，是由仪器壳体、超声波接收电路、发射电路、料位检测控制电路、显示报警电路组成，其特征在于仪器壳体面板的左部设有告警指示灯1、电源开关2，上部设有显示板3，中部设有键盘4，中央控制单元通过模拟开关电平转换器5与发射脉冲控制电路的二分频器6相连，二分频器的输出端与发射前置放大电路7相连接，前置放大电路输出端接入功率放大电路8，功率放大电路输出端通过收发变压器与收发超声波探头9相连，接收电路的收发超声波探头与3-20路低噪声放大电路10相连，低噪声放大电路的输出端接入带通滤波器11的输入端，带通滤波器的输出端接入可编程放大电路12，并分为远、中、近距离三段设置，放大电路分别与公共通道的模拟开关13相接，包络检波电路14的输入端与模拟开关相接，输出端与钳位电路15相接，并接入对数放大器16的输入端，对数放大器的输出端接入反相器17的一输入端，另一输入端与基准电压电路的输出端相连，反相器的输出端与中央控制单元相连。