CN2713446Y - 一体化智能超声波物位计 - Google Patents

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陈俊清
罗阳华
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Abstract

本实用新型涉及一种用于测量液位和固体料位的一体化智能超声波物位计，包括壳体、超声波传感器、显示屏、设在壳体内的信号处理电路板、显示电路板，其特征在于在壳体内还设有通讯电路板和接线电路板，在壳体的外面设有接线套。本实用新型增设了通讯电路板，并采用CAN通讯技术，传输数据的可靠性高，用户不仅可以在远处的控制中心观察多台物位计的工作状态和测量结果，而且还可以在控制中心对多台物位计进行调试和监控。

Description

一体化智能超声波物位计
技术领域
本实用新型涉及测量仪表，具体涉及用于测量液位和固体料位的一体化智能超声波物位计。
背景技术
物位计是一种新兴的工业自动化仪表，用于对生产过程中的物料面进行测量。现有的物位仪表分为接触测量和非接触测量两大类。接触测量的有电容式、浮球式、重锤式、静压式等，非接触测量的有激光式、雷达式、超声波式等。接触测量的特点是测量可靠，但由于仪表安装和使用过程必须与物料接触，因而测量精度受物料的影响很大；如电容式物位计在使用过程中介质的介电常数在储料系统中不一致，将影响测量精度；浮球式物位计和重锤式物位计均依赖机械运动，运动部件因物料的影响不灵活，将直接影响测量结果；静压式物位计只能适用于液体，测量精度受液体密度的直接影响。非接触测量的特点是物位计不与物料接触，以激光或电磁波或超声波作用于物料，测量精度不受物料的影响；但其中激光式位计不适用于物位面透明的物料，电磁波式物位计成本高使其应用受到限制；而超声波式物位计对物料的要求不高，测量范围大，测量精度高，成本较低，所以，得到广泛应用。但现有的超声波物位计不能远程操作和控制，采集数据必须到现场，使用不方便。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于测量液位和固体料位的一体化智能超声波物位计，它测量液位和固体料位可在远距离进行操作和控制，使用和采集数据非常方便。
本实用新型所述的一体化智能超声波物位计，包括壳体、连接在壳体下面的超声波传感器、设在壳体一侧的显示屏、设在壳体内的信号处理电路板、显示电路板；在信号处理电路板上设有单片机电路、传感器控制电路和传感器接收信号处理电路，显示电路板上设有显示控制器、红外线接收器和指示灯，为了解决测量液位和固体料位可在远距离进行操作和控制的技术问题，在壳体内还设有通讯电路板和接线电路板；通讯电路板上设有单片机电路和通讯控制电路，接线电路板设有电源处理电路；在壳体的外面设有接线套；信号处理电路板上的CN1接口与接线电路板上的CN7接口连接，接线电路板上的CN8接口与接线套；信号处理电路板上的CN2接口与超声波传感器连接；信号处理电路板上的CN3接口与显示电路板上CN1接口连接；通讯电路板上的CN1和CN2接口分别与信号处理电路板上的CN4和CN6接口连接，通讯电路板上的CN3接口与显示电路板上CN2接口连接，显示电路板上的显示控制器与显示屏连接。
超声波传感器是本物位计的眼睛，它与信号处理电路板的传感器控制电路和传感器接收信号处理电路连接，发出超声波信号至被测量的外界物面，并接收外界物面返回的超声波信号，为测量提供原始的信号。信号处理电路板上的传感器控制电路控制超声波传感器发出的超声波信号，信号处理板的传感器接收信号处理电路接收和处理返回的超声波信号，使之成为单片机电路可以识别的信号；信号处理电路板的单片机电路接收用户在现场的调试信号，并通过显示电路板上的显示控制器及与其连接的显示屏为用户提供调试的信息；也可以接收用户的现场调试，用户可以在现场调试、监控和观察物位计的工作状态和测量结果；信号处理电路板的单片机电路与通讯电路板连接，向远处的控制中心提供测量数字信号和仪表工作状态信息，也可接收远处控制中心发出的调试信息，更改仪表的工作状态。本物位计中采用CAN通讯，通讯电路板的功能是提供CAN通讯物理接口和数据接口，使控制中心可以在远处控制和观察并记录物位计的工作情况。由于CAN通讯的波特率高，最高可达1Mbit/s，所以，基本上可以实现实时观察和控制；同时CAN通讯的连接方式简便，在两根数据线上最多可以并联63台物位计。接线电路板的功能是为用户提供使用时的工作连线。
由于本实用新型增设了通讯电路板，并采用CAN通讯技术，传输数据的可靠性高，用户不仅可以在远处的控制中心观察多台物位计的工作状态和测量结果，而且还可以在控制中心对多台物位计进行调试和监控。
附图说明
图1是本实用新型的外型图。
图2是图1的左视图。
图3是本实用新型各部分的连接示意图。
图4是信号处理电路板的经济电路图。
图5是通讯电路板的电路图。
图6是显示电路板的电路图。
图7是接线板的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构作进一步的描述：
参见图1和图2，将信号处理电路板4、通讯电路板6、显示电路板5和接线电路板7安装在壳体1内，并使信号处理电路板4上的CN1接口与接线电路板7上的CN7接口连接，接线电路板7上的CN8接口与装在壳体1外面的接线套8、信号处理电路板4上的CN2接口与超声波传感器2、信号处理电路板4上的CN3接口与显示电路板5上的CN1接口连接，通讯电路板6上的CN1和CN2接口分别与信号处理电路板4上的CN4和CN6接口连接、通讯电路板6上的CN3接口与显示电路板5上CN2接口连接，显示电路板5上的显示控制器与装在壳体1一侧的显示屏3连接。
使用时将本实用新型安装在现场测量罐的正上方，使连接在壳体1下面的超声波传感器2正对被测的物面，接线套8与远处的控制中心的控制设备连接，输入24V的直流电源后进行测量参数设置。可以通过CAN总线进行设置，经计算机将监控软件设置为组态模式，将需要设置的参数输入对应的数据框中，然后，发送至本物位计中。在现场设置需要测量的参数，如满度、量程等，可使用红外线遥控器向本物位计发出指令即可。
工作时，与信号处理电路板4上的传感器控制电路和传感器接收信号处理电路连接的超声波传感器2，向被测量的外界物面发出超声波信号，并接收外界物面返回的超声波信号，使之成为单片机电路可以识别的信号，并通过显示电路板5上的显示控制器及与之连接的显示屏3为现场人员提供调试的信息；现场人员可以在现场观察物位计的工作状态和测量结果，也可以在现场进行调试，向远处的控制中心提供测量数字信号和仪表工作状态信息，也可接收远处控制中心发出的调试信息，更改仪表的工作状态。

Claims (1)

1、一体化智能超声波物位计，包括壳体(1)、连接在壳体下面的超声波传感器(2)、设在壳体一侧的显示屏(3)、设在壳体(1)内的信号处理电路板(4)、显示电路板(5)；在信号处理电路板上设有单片机电路、传感器控制电路和传感器接收信号处理电路，显示电路板上设有显示控制器、红外线接收器和指示灯，其特征在于在壳体(1)设有通讯电路板(6)和接线电路板(7)；通讯电路板上设有单片机电路和通讯控制器，接线电路板上设有电源处理电路；在壳体(1)的外面设有接线套(8)；信号处理电路板(4)上的CN1接口与接线电路板(7)上的CN7接口连接，接线电路板(7)上的CN8接口与接线套(8)；信号处理电路板(4)上的CN2接口与超声波传感器(2)连接；信号处理电路板(4)上的CN3接口与显示电路板(5)上的CN1接口连接；通讯电路板(6)上的CN1和CN2接口分别与信号处理电路板(4)上的CN4和CN6接口连接，通讯电路板(6)上的CN3接口与显示电路板(5)上CN2接口连接，显示电路板(5)上的显示控制器与显示屏(3)连接。
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CN102723022A (zh) * 2012-06-25 2012-10-10 哈尔滨工业大学 一种超声波物位控制实验教学装置
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