物位检测方法和系统的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及距离测量技术领域，特别是涉及一种物位检测方法和系统。
【【背景技术】】
[0002]目前对颗粒物体的物位检测主要分为接触式和非接触式，非接触式测量方法主要为单点式测量，单个发送点发送超声波和单个接收点接收发送点发送的超声波，通过短距离测量法测得颗粒物体的物位。
[0003]但是上述非接触式测量方法的测量盲区大，且易受物体的凹凸面、介质常数、湿度、粘度、导热率灯等因素的影响。因此，上述非接触式测量方法的测量误差大、故障率高，且无法实时获得物体的物位。
【
【发明内容】
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[0004]基于此，有必要针对上述非接触式测量方法的测量误差大、故障率高，且无法实时获得物体的物位的问题，提供一种物位检测方法和系统。
[0005]一种物位检测方法，包括以下步骤:
[0006]分别检测向待测物体发送的四个超声波信号中每个超声波信号的发送时间与接收时间的间隔，生成每个超声波信号的传输时间，其中，第一个超声波信号由第一传感器发送和接收，第二个超声波信号由所述第一传感器发送且由第二传感器接收，第三个超声波信号由所述第二传感器发送和接收，第四个超声波信号由所述第二传感器发送且由所述第一传感器接收；
[0007]将每个超声波信号的传输时间分别与每个超声波信号的传播速度相乘，生成每个超声波信号的传输距离；
[0008]若四个超声波信号的传输距离均大于预设盲区距离，则获取第一个超声波信号的传输距离与第三个超声波信号的传输距离的平均值，生成平均距离；
[0009]判断第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者之间是否相互满足预设的近似相等条件；
[0010]若是，则获取物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度为所述待测物体的物位，其中，所述物位等腰三角形的底边长为所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔，所述物位等腰三角形的两腰长度和为第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离中任意一个。
[0011]一种物位检测系统，包括:
[0012]传输时间检测模块，用于分别检测向待测物体发送的四个超声波信号中每个超声波信号的发送时间与接收时间的间隔，生成每个超声波信号的传输时间，其中，第一个超声波信号由第一传感器发送和接收，第二个超声波信号由所述第一传感器发送且由第二传感器接收，第三个超声波信号由所述第二传感器发送和接收，第四个超声波信号由所述第二传感器发送且由所述第一传感器接收；
[0013]传输距离生成模块，用于将每个超声波信号的传输时间分别与每个超声波信号的传播速度相乘，生成每个超声波信号的传输距离；
[0014]平均距离模块，用于在四个超声波信号的传输距离均大于预设盲区距离时，获取第一个超声波信号的传输距离与第三个超声波信号的传输距离的平均值，生成平均距离；
[0015]第一判断模块，用于判断第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者之间是否相互满足预设的近似相等条件；
[0016]物位检测模块，用于在第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者之间相互满足所述预设的近似相等条件时，获取物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度为所述待测物体的物位，其中，所述物位等腰三角形的底边长为所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔，所述物位等腰三角形的两腰长度和为第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离中任意—个°
[0017]上述物位检测方法和系统，通过两个同时具备收发功能的传感器向待测物体发送四个超声波信号，测量每个超声波信号的传输时间；将每个超声波信号的传输时间分别与每个超声波信号的传播速度相乘，生成每个超声波信号的传输距离；若四个超声波信号的传输距离均大于预设盲区距离，则获取第一个超声波信号的传输距离与第三个超声波信号的传输距离的平均值，生成平均距离；判断第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者之间是否相互满足预设的近似相等条件；若是，则获取物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度为所述待测物体的物位，可不受物体的凹凸面、介质常数、湿度、粘度、导热率灯等因素的影响，连续测量待测物体的物位，实时测得物体的物位，且测量误差小、故障率低。
【【附图说明】】
[0018]图1是本发明物位检测方法第一实施方式的流程示意图；
[0019]图2是本发明物位检测方法第一实施方式中传感器的第一结构示意图；
[0020]图3是本发明物位检测方法第一实施方式中传感器的第二结构示意图；
[0021]图4是本发明物位检测方法第一实施方式中传感器与待测物体间相对位置示意图；
[0022]图5是本发明物位检测方法第二实施方式的流程示意图；
[0023]图6是本发明物位检测方法第二实施方式中传感器与待测物体间相对位置示意图；
[0024]图7是本发明物位检测方法第三实施方式的流程示意图；
[0025]图8是本发明物位检测方法第三实施方式中传感器与待测物体间相对位置示意图；
[0026]图9是本发明物位检测系统第一实施方式的结构示意图；
[0027]图10是本发明物位检测系统第二实施方式的结构示意图；
[0028]图11是本发明物位检测系统第三实施方式的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0030]请参阅图1，图1是本发明的物位检测方法第一实施方式的流程示意图。
[0031]本实施方式的所述物位检测方法，可包括以下步骤:
[0032]步骤S101，分别检测向待测物体发送的四个超声波信号中每个超声波信号的发送时间与接收时间的间隔，生成每个超声波信号的传输时间，其中，第一个超声波信号由第一传感器发送和接收，第二个超声波信号由所述第一传感器发送且由第二传感器接收，第三个超声波信号由所述第二传感器发送和接收，第四个超声波信号由所述第二传感器发送且由所述第一传感器接收。
[0033]步骤S102，将每个超声波信号的传输时间分别与每个超声波信号的传播速度相乘，生成每个超声波信号的传输距离。
[0034]步骤S103，若四个超声波信号的传输距离均大于预设盲区距离，则获取第一个超声波信号的传输距离与第三个超声波信号的传输距离的平均值，生成平均距离。
[0035]步骤S104，判断第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者之间是否相互满足预设的近似相等条件。
[0036]步骤S105，若是，则获取物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度为所述待测物体的物位，其中，所述物位等腰三角形的底边长为所述第一传感器与所述第二传感器间的位置间隔，所述物位等腰三角形的两腰长度和为第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离的任意一个。
[0037]本实施方式，通过两个同时具备收发功能的传感器向待测物体发送四个超声波信号，测量每个超声波信号的传输时间；将每个超声波信号的传输时间分别与每个超声波信号的传播速度相乘，生成每个超声波信号的传输距离；若四个超声波信号的传输距离均大于预设盲区距离，则获取第一个超声波信号的传输距离与第三个超声波信号的传输距离的平均值，生成平均距离；判断第二个超声波信号的传输距离、第四个超声波信号的传输距离以及所述平均距离这三者之间是否相互满足预设的近似相等条件；若是，则获取物位等腰三角形的顶点到底边的垂直高度为所述待测物体的物位，可不受物体的凹凸面、介质常数、湿度、粘度、导热率灯等因素的影响，连续测量待测物体的物位，实时测得物体的物位，且测量误差小、故障率低。
[0038]其中，对于步骤S101，检测的接收时间优选地为第一次接收到各个超声波信号的时间。所述待测物可为颗粒物，如冰块。
[0039]优选地，第一传感器和第二传感器可分别为口径如图2所示的喇叭口，可有效减小测量角度，提高超声波信号的发射率和接收率。
[0040]进一步地，在通过第一传感器和第二传感器向待测物体四个超声波信号时，第一个超声波信号和第二个超声波信号可为第一传感器同时发送的一类超声波信号，第三个超声波信号和第三个超声波信号可为第二传感器同时发送的一类超声波信号。在其他实施方式中，第一传感器和第二传感器也可以分四次分别分送四个超声波信号。
[0041]在一个实施例中，分别检测向待测物体发送的四个超声波信号中每个超声波信号的发送时间与接收时间的间隔，生成每个超声波信号的传输时间的步骤包括以下步骤:
[0042]通过第一传感器A向待测物体发送第一个超声波信号，并记录第一个超声波信号的发送时间。
[0043]再通过第一传感器A接收第一个超声波信号，并记录第一个超声波信号的接收时间，获取第一个超声波信号的发送时间与接收时间的差值，生成第一个超声波信号的传输时间。
[0044]通过第一传感器A向待测物体发送第二个超声波