一种大量程外贴式液位计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了提供一种大量程外贴式液位计，包括相连接的主机和探头，主机包括发射电路、接收电路、控制器和显示装置，发射电路的一端与探头连接，并用于向探头发射信号，发射电路的另一端与控制器连接，接收电路的一端与探头连接，并用于接收探头发出的信号，接收电路的另一端与控制器连接，控制器还与显示装置连接；本实用新型一种大量程外贴式液位计安装简便快速、灵敏度及准确度高。
【专利说明】一种大量程外贴式i牧位计
【技术领域】
[0001]本实用新型属于液位计【技术领域】，具体涉及一种大量程外贴式液位计。
【背景技术】
[0002]在压力容器、危险化学液体、易燃易爆、高纯度液体等液位测量领域，应用传统的液位计测量存在较大困难。目前的外贴式液位计最大测量距离一般只能达到20米左右，不能满足特殊工作环境的检测需求。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种安装简便快速、灵敏度及准确度高的大量程外贴式液位计。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种大量程外贴式液位计，包括相连接的主机和探头，主机包括发射电路、接收电路、控制器和显示装置，发射电路的一端与探头连接，并用于向探头发射信号，发射电路的另一端与控制器连接，接收电路的一端与探头连接，并用于接收探头发出的信号，接收电路的另一端与控制器连接，控制器还与显示装置连接；
[0005]发射电路包括推挽驱动电路，推挽驱动电路的输入端与SN75732芯片相连接，SN75732芯片用于接收控制器发出的超声脉冲波脉冲信号，推挽驱动电路的输出端与探头连接；接收电路包括与探头相连接并接收信号的放大及滤波电路。
[0006]进一步地，该主机还包括带宽匹配电路，带宽匹配电路中并列设置有多个继电器，每个继电器的输入端与控制器相连接，带宽匹配电路的输出端与探头相连接。
[0007]进一步地，该放大及滤波电路包括与探头连接的第一放大电路，第一放大电路的输出端与第二放大电路连接，第二放大电路与滤波电路连接，滤波电路与第三放大电路连接，第三放大电路的输出端与控制器连接。
[0008]进一步地，该控制器为MSP430单片机。
[0009]进一步地，该探头包括设置在金属壳内底部的压电片，压电片与金属壳通过导电胶连接，压电片的上端与导电柱的一端连接，导电柱的另一端连接有接线板，接线板还与信号电缆连接；接线板与金属壳的接触处设置有挡圈，挡圈成对对称分布于接线板的对应端，压电片上部设置有用于吸收和抑制杂波干扰的吸声材料。
[0010]本实用新型一种大量程外贴式液位计，发射电路连接有带宽匹配电路，使不同发射频率都可以有较高发射效率，获得了最佳的发射效率，单片机根据不同的发射频率，控制PO?P6继电器切换探头的匹配电感，实现探头带宽的自动匹配。接收电路采用三级放大电路，放大倍数更大；并且增加二阶带通滤波电路，滤除带外干扰，使接收信号更纯净。控制器选用MSP430单片机，由单片机控制发射电路发射脉冲信号，脉冲信号经探头后变为机械波，机械波穿透液体并经液面返回至探头，探头再把机械波转化为电信号；电信号经过放大滤波接收电路后送至单片机，单片机分析处理回波信号。本实用新型一种大量程外贴式液位计，增加电路的发射功率，使超声波传播距离更远；降低超声波的频率，使超声波在液体中传播能力更强；提高接收电路增益，降低电路噪声，增强微弱信号的监测能力；降低了探头的中心频率，提高探头的灵敏度和信噪比；提高微弱信号的接收能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种大量程外贴式液位计的结构示意图。
[0012]图2是本实用新型一种大量程外贴式液位计的发射电路的结构示意图。
[0013]图3是本实用新型一种大量程外贴式液位计的接收电路的结构示意图。
[0014]图4是本实用新型一种大量程外贴式液位计的带宽匹配电路的结构示意图。
[0015]图5是本实用新型一种大量程外贴式液位计的探头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种大量程外贴式液位计，包括相连接的主机I和探头2，主机I包括发射电路1-1、接收电路1-2、控制器1-4和显示装置1-3，发射电路1-1的一端与探头2连接，并用于向探头2发射信号，发射电路1-1的另一端与控制器1-4连接，接收电路1-2的一端与探头2连接，并用于接收探头2发出的信号，接收电路1-2的另一端与控制器1-4连接，控制器1-4还与显示装置1-3连接，控制器1-4为MSP430单片机。
[0017]如图2所示，发射电路1-1包括推挽驱动电路A，推挽驱动电路A的输入端与SN75732芯片1-1-1相连接，SN75732芯片1_1_1用于接收控制器发出的超声脉冲波脉冲信号，推挽驱动电路A的输出端与探头2连接；如图3所示，接收电路1-2包括与探头2相连接并接收信号的放大及滤波电路。放大及滤波电路包括与探头2连接的第一放大电路B，第一放大电路B的输出端与第二放大电路C连接，第二放大电路C与滤波电路D连接，滤波电路D与第三放大电路E连接，所述第三放大电路E的输出端与控制器1-4连接。
[0018]如图4所示，主机I还包括带宽匹配电路，带宽匹配电路中并列设置有多个继电器，每个继电器的输入端与控制器1-4相连接，带宽匹配电路的输出端与探头2相连接。探头2包括设置在金属壳2-2内底部的压电片2-8，压电片2-8与金属壳2_2通过导电胶2_7连接，压电片2-8的上端与导电柱2-4的一端连接，导电柱2-4的另一端连接有接线板2-5，接线板2-5还与信号电缆2-1连接；接线板2-5与金属壳2-2的接触处设置有挡圈2_3，挡圈2-3成对对称分布于接线板2-5的对应端，压电片2-8上部设置有用于吸收和抑制杂波干扰的吸声材料2-6。
[0019]本实用新型一种大量程外贴式液位计，控制器1-4选用MSP430单片机，由单片机控制发射电路发射脉冲信号，脉冲信号经探头2后变为机械波，机械波穿透液体并经液面返回至探头2，探头2再把机械波转化为电信号；电信号经过放大滤波接收电路后送至单片机，单片机分析处理回波信号，根据声速和回波时间计算出液位值，并通过显示装置1-3显示。压电片2-8选用高灵敏度的，并且增加了探头2的体积。
[0020]本实用新型一种大量程外贴式液位计，发射电路1-1中提高了发射变压器初级电压VDD，使探头2端的发射电压成倍增加；然后，发射变压器改为了推挽驱动电路A，使探头2的发射电压倍增。增加了场效应管驱动芯片SN75732，使场效应管导通电流工作在饱和状态，提高发射功率。单片机的I/O端口发射超声波脉冲串信号，脉冲串信号经SN75732芯片1-1-1后驱动场效应管，场效应管再驱动发射变压器，变压器的脉冲电压加至发射探头2，由探头2发出超声波信号。接收电路1-2为三级运放放大电路，。放大倍数更大，增益可以做的更大，带宽可以做的很宽，电路参数调节非常方便；并且增加二阶带通滤波电路，滤除带外干扰，使接收信号更纯净。该外贴式液位计的最大测量距离增加到了 60米。
【权利要求】
1.一种大量程外贴式液位计，其特征在于，包括相连接的主机(1)和探头(2)，所述主机(1)包括发射电路(1-1)、接收电路(1-2)、控制器(1-4)和显示装置(1-3)，所述发射电路(1-1)的一端与探头(2)连接，并用于向探头(2)发射信号，所述发射电路(1-1)的另一端与控制器(1-4)连接，所述接收电路(1-2)的一端与探头(2)连接，并用于接收探头(2)发出的信号，所述接收电路(1-2)的另一端与控制器(1-4)连接，所述控制器(1-4)还与显示装置(1-3)连接； 所述发射电路(1-1)包括推挽驱动电路(A)，所述推挽驱动电路㈧的输入端与SN75732芯片(1-1-1)相连接，所述SN75732芯片(1_1_1)用于接收控制器发出的超声脉冲波脉冲信号，所述推挽驱动电路(A)的输出端与探头(2)连接；所述接收电路(1-2)包括与探头(2)相连接并接收信号的放大及滤波电路。
2.按照权利要求1所述的一种大量程外贴式液位计，其特征在于，所述主机(1)还包括带宽匹配电路，所述带宽匹配电路中并列设置有多个继电器，每个所述继电器的输入端与控制器(1-4)相连接，所述带宽匹配电路的输出端与探头(2)相连接。
3.按照权利要求1或2所述的一种大量程外贴式液位计，其特征在于，所述放大及滤波电路包括与探头(2)连接的第一放大电路(B)，所述第一放大电路(B)的输出端与第二放大电路(C)连接，所述第二放大电路(C)与滤波电路(D)连接，所述滤波电路(D)与第三放大电路(E)连接，所述第三放大电路(E)的输出端与控制器(1-4)连接。
4.按照权利要求1或2所述的一种大量程外贴式液位计，其特征在于，所述控制器(1-4)为MSP430单片机。
5.按照权利要求1或2所述的一种大量程外贴式液位计，其特征在于，所述探头(2)包括设置在金属壳(2-2)内底部的压电片(2-8)，所述压电片(2-8)与金属壳(2-2)通过导电胶(2-7)连接，所述压电片(2-8)的上端与导电柱(2-4)的一端连接，所述导电柱(2-4)的另一端连接有接线板(2-5)，所述接线板(2-5)还与信号电缆(2-1)连接；所述接线板(2-5)与金属壳(2-2)的接触处设置有挡圈(2-3)，所述挡圈(2-3)成对对称分布于接线板(2-5)的对应端，所述压电片(2-8)上部设置有用于吸收和抑制杂波干扰的吸声材料(2-6)。
【文档编号】G01F23/296GK204043755SQ201420512931
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】林豪杰, 武中胜 申请人:陕西声科电子科技有限公司