一种无线超声波水位仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线通讯技术与测量技术领域，尤其涉及一种无线超声波水位仪。
【背景技术】
[0002]水位测量是模型实验中必不可少的一个部分，现有水位测量仪主要种类为遥测浮子式水位仪、压力式水位仪、超声波水位仪、雷达水位仪、激光水位仪和电子水尺等，其中超声波水位仪安装简单，固态结构，无可动部件，高可靠性，寿命长，不需要建造水位井、精度高，经济耐用等优点获得广泛应用。
[0003]目前，大部分模型试验中应用的超声波水位仪是有线水位仪，水位数据通过通讯电缆传送至数据处理中心或中继器。这些有线超声波水位仪在使用时存在很多不足之处:1、如果水位采集点比较多就需要多台水位仪，这需要布置很多的传输电缆；2、当传输距离比较远时，信号衰减严重，数据出错率比较高，要保证数据有效性需要加辅助设备对信号进行有效的放大处理；3、有线超声波水位仪灵活性差，若需要更换测量位置则需要重新布线；
4、抗干扰能力差，若超声波水位仪传输电缆旁有电机等高电磁干扰设备工作，会增加数据的出错几率；5、成本高，传输电缆价格比较昂贵，若传输距离较远时需要增加中继信号处理设备，该设备价格一般比较昂贵。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种无线超声波水位仪，通过无线的方式传输数据，省去了前期繁琐的布线过程，节省了成本。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种无线超声波水位仪，包括:超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块；
[0007]其中，所述超声波探头模块的电脉冲信号输入端与超声波信号处理模块的电脉冲信号输出端相连，且所述超声波探头模块的超声波信号输出端与超声波信号处理模块的超声波信号输入端相连；
[0008]所述微控制器模块的控制参数输出端分别与所述超声波探头模块与超声波信号处理模块的控制端相连，且所述微控制器模块的数据输入端与所述超声波信号处理模块的数据输出端相连；
[0009]所述微控制器模块的数据输出端与所述无线数据收发器模块的数据输入端相连，且所述微控制器模块的控制参数接收端与所述无线数据收发器模块控制参数输出端相连。
[0010]进一步的，还包括:相互连接的参数设置模块与显示模块，且所述参数设置模块与显示模块还分别与所述微控制器模块相连。
[0011]进一步的，还包括:用于分别与所述超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块、参数设置模块、无线数据收发器模块与显示模块相连的电源模块。
[0012]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，通过无线的方式传输数据，既能发挥射频信号无方向性、不受障碍物影响以及遥控距离远的优势，又能双向传输，具有一定的控制作用；同时，还可以长距离的对控制数据和测量数据进行收发，又具有极低的功耗，不需要布线，成本较低。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0014]图1为本实用新型实施例提供的一种无线超声波水位仪的示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0016]实施例
[0017]本实用新型实施例提供一种无线超声波水位仪，如图1所示，其主要包括:超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块；
[0018]其中，所述超声波探头模块的电脉冲信号输入端与超声波信号处理模块的电脉冲信号输出端相连，且所述超声波探头模块的超声波信号输出端与超声波信号处理模块的超声波信号输入端相连；
[0019]所述微控制器模块的控制参数输出端分别与所述超声波探头模块与超声波信号处理模块的控制端相连，且所述微控制器模块的数据输入端与所述超声波信号处理模块的数据输出端相连；
[0020]所述微控制器模块的数据输出端与所述无线数据收发器模块的数据输入端相连，且所述微控制器模块的控制参数接收端与所述无线数据收发器模块控制参数输出端相连。
[0021]上述模块的功能如下:
[0022]所述超声波探头模块与所述超声波信号处理模块协同工作。所述超声波探头模块的电脉冲信号输入端接收超声波信号处理模块的电脉冲信号输出端输出的电脉冲信号，将超声波信号处理模块发出的电脉冲信号转为超声波信号向外发送，并在发送完毕后转换为接收模式，接收返回的超声波信号再通过超声波信号输出端传输至所述超声波信号处理模块的超声波信号输入端；本实用新型实施例中，所述超声波探头模块采用接收和发送一体型超声波探头，可以降低功耗及减小超声波水位仪体积。
[0023]所述超声波信号处理模块，用于产生一定频率(例如，频率为40KHz)的脉冲信号并发送至超声波探头，以及对接收到的超声波信号进行处理后通过数据输出端传输至所述微控制器模块的数据输入端。
[0024]所述微控制器模块，用于控制超声波探头模块超声波信号的发送与超声波信号处理模块的超声波信号处理(相关控制参数由微控制器模块的控制参数输出端分别输出至所述超声波探头模块与超声波信号处理模块的控制端)，以及根据处理后的超声波信号计算水位高度，即根据超声波发送与接收之间的时间间隔计算出水位高度。
[0025]所述无线数据收发器模块，用于将微控制器模块计算出的水位高度(由无线数据收发器模块的数据输入端接收微控制器模块数据输出端输出的数据)通过无线的方式向外发送，以及将外部发送的超声波探头模块与超声波信号处理模块的工作参数数据通过控制参数输出端输出给所述微控制器模块的控制参数接收端。
[0026]另外，该无线超声波水位仪，还包括:相互连接的参数设置模块与显示模块；
[0027]参数设置模块与微控制器模块的控制参数接收端相连，用于对用户输入的参数进行处理后发送至微控制器模块，由微控制器模块根据相关参数对超声波探头模块与超声波信号处理模块进行控制；
[0028]S卩，可以通过两种方式设置参数，一种是通过参数设置模块手动设置，另一种是通过无线数据收发器模块接收相应的参数。超声波探头模块与超声波信号处理模块的工作参数数据均为常规的参数数据，用户可根据实际需求进行具体数值的调整。
[0029]显示模块与微控制器模块的数据输出端相连，用于显示微控制器模块计算出的水位高度以及所设置的参数。
[0030]电源模块，用于分别为所述超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块、参数设置模块、无线数据收发器模块与显示模块供电。
[0031]本实用新型实施例所提供的无线超声波水位仪将水位数据通过无线射频信号向外发送，无线射频信号以电磁波的形式在空间传播，不需要依赖其它的传输介质，无线射频信号的这一特点，决定了它较有线传输数据具有很多优势。本实用新型使用无线的方式传播水位数据，具有很多优点:1、数据传输不需要传输电缆，省去了繁琐的布线过程；2、灵活性强，当超声波水位仪更改位置时不需要重新布线就可以正常通讯；3、传输距离远，无线信号的传输距离能够达到200米左右，当需要长距离传输时可以增加无线中继点或增加信号放大设备，可用于远距离数据传输；4、低成本，使用无线的方式传输信号省去了昂贵的传输电缆；
[0032]所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功會泛。
[0033]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种无线超声波水位仪，其特征在于，包括:超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块； 其中，所述超声波探头模块的电脉冲信号输入端与超声波信号处理模块的电脉冲信号输出端相连，且所述超声波探头模块的超声波信号输出端与超声波信号处理模块的超声波信号输入端相连； 所述微控制器模块的控制参数输出端分别与所述超声波探头模块与超声波信号处理模块的控制端相连，且所述微控制器模块的数据输入端与所述超声波信号处理模块的数据输出端相连； 所述微控制器模块的数据输出端与所述无线数据收发器模块的数据输入端相连，且所述微控制器模块的控制参数接收端与所述无线数据收发器模块控制参数输出端相连。2.根据权利要求1所述的无线超声波水位仪，其特征在于，还包括:相互连接的参数设置模块与显示模块，且所述参数设置模块与显示模块还分别与所述微控制器模块相连。3.根据权利要求2所述的无线超声波水位仪，其特征在于，还包括:用于分别与所述超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块、参数设置模块、无线数据收发器模块与显示模块相连的电源模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线超声波水位仪，包括：超声波探头模块、超声波信号处理模块、微控制器模块与无线数据收发器模块；其中，超声波探头模块与超声波信号处理模块相连，且分别与微控制器模块相连；所述微控制器模块与无线数据收发器模块相连。本实用新型公开的无线超声波水位仪，可省去了前期繁琐的布线过程，且节省了成本。
【IPC分类】G01F23/296
【公开号】CN205120207
【申请号】CN201520864975
【发明人】邓安军, 耿雷, 陆琴, 史红玲, 刘尧成, 陈翠华, 郭庆超, 董先勇, 刘飞, 李慧梅, 祁伟, 吉祖稳, 王党伟, 董占地, 胡海华
【申请人】中国水利水电科学研究院, 无锡泰讯科技有限公司, 中国长江电力股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月2日