一种大量程的超声波料位计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大量程的超声波料位计，包括超声波发生器、换能器、声阻抗变换器、探头、匹配滤波器，所述超声波发生器底部连接所述换能器，所述换能器底部连接所述匹配滤波器，所述匹配滤波器底部连接所述声阻抗变换器，所述声阻抗变换器底部连接所述探头，该种料位计通过换能器，将电信号转换为我们需要的超声波，由探头将超声波反射出去，并射向液面，通过声阻抗变换器，提高超声波在空气介质中的传播速率，再通过匹配滤波器，提高远距离液面反射回波的信噪比，这样就能增大料位计的量程，是量程的范围扩大在0到100m，通过测量反射性能良好的挡板回波的时间，实现精确的声速矫正，从而实现在扩大量程的基础上，仍能保证较高精确度。
【专利说明】
一种大量程的超声波料位计
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种料位计，具体涉及一种大量程的超声波料位计。
【背景技术】
[0002]超声波料位计是一种利用了超声波方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点而设计开发的用于测量液位的工业仪器。超声波料位计已在医学、军事、工业、农业等各个领域得到了广泛的应用。它的工作原理是:物位测量过程中，超声波信号由超声波探头发出，经液体或固体物料表面反射后折回，由同一个探头接收，测量超声波的整个运行时间，从而实现物位的测量。
[0003]液位和料位测量是工业上经常遇到的一个问题，超声测位技术有很多优点，它不仅能定点和连续测位，而且能方便的提供遥测或遥控所需的信号。与放射性测位技术相比，超声技术不需要防护，与激光测距技术相比，它又有简单和经济的优点，同时超声技术一般不需要运动部件，所以在安装和维护上又相应比较方便。超声波物位计可广泛应用于石油、矿业、发电厂、化工厂、水处理厂、污水处理站、农业用水、环保监测、食品(酿酒业，饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、抗洪防汛、水文监测、明渠、空间定位等许多行业。
[0004]超声波料位计因其能精准的测咯昂液位而被广泛应用，但现有的超声波料位计测量量程小(普通的量程为O到30m)，在远距离测量时误差较大，而且精确度也不够，那么，我们如何在不改变超声波发射功率和接收增益的基础上，增大超声波料位计的量程，而且要求精确度较高，这是我们急待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种大量程的超声波料位计，可以有效解决【背景技术】中出现的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案:
[0007]本实用新型一种大量程的超声波料位计，包括超声波发生器、换能器、声阻抗变换器、探头、匹配滤波器，所述超声波发生器底部连接所述换能器，所述换能器底部连接所述匹配滤波器，所述匹配滤波器底部连接所述声阻抗变换器，所述声阻抗变换器底部连接所述探头。
[0008]作为本实用新型优选的一种技术方案，所述探头尖端处中空，且尖端内部设有挡板。
[0009]作为本实用新型优选的一种技术方案，所述超声波发生器表面设有超声波频率调节钮。
[0010]作为本实用新型优选的一种技术方案，所述声阻抗变换器两侧均设有挡杆，且对称设置。
[0011]作为本实用新型优选的一种技术方案，所述挡板是采用反射性能良好的材料制成的所述挡板，且所述挡板和所述探头尖端内壁焊接连接。
[0012]作为本实用新型优选的一种技术方案，所述挡杆和所述声阻抗变换器螺栓连接。
[0013]本实用新型的有益效果是:该种大量程的超声波料位计，通过换能器，将电信号转换为我们需要的超声波，由探头将超声波反射出去，并射向液面，通过声阻抗变换器，提高超声波在空气介质中的传播速率，再通过匹配滤波器，提高远距离液面反射回波的信噪比，这样就能增大料位计的量程，是量程的范围扩大在O到100m，通过测量反射性能良好的挡板回波的时间，实现精确的声速矫正，从而实现在扩大量程的基础上，仍能保证较高精确度。
【附图说明】
[0014]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0015]图1是本实用新型实施例所述的一种大量程的超声波料位计结构示意图；
[0016]图中:1、超声波发生器;2、换能器;3、声阻抗变换器;4、探头；5、匹配滤波器;6、挡板;7、挡杆;8、超声波频率调节钮。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]实施例:
[0019]如图1所示，本实用新型一种大量程的超声波料位计，包括超声波发生器1、换能器
2、声阻抗变换器3、探头4、匹配滤波器5，所述超声波发生器I底部连接所述换能器2，所述换能器2底部连接所述匹配滤波器5，所述匹配滤波器5底部连接所述声阻抗变换器3，所述声阻抗变换器3底部连接所述探头4，通过换能器2，将电信号转换为我们需要的超声波，由探头4将超声波反射出去，并射向液面，通过声阻抗变换器3，提高超声波在空气介质中的传播速率，再通过匹配滤波器5，提高远距离液面反射回波的信噪比，这样就能增大料位计的量程，是量程的范围扩大在O到100m，通过测量反射性能良好的挡板6回波的时间，实现精确的声速矫正，从而实现在扩大量程的基础上，仍能保证较高精确度。
[0020]所述探头4尖端处中空，且尖端内部设有挡板6，实现测量所述挡板6回波的时间，实现精确的声速矫正，从而实现在扩大量程的基础上，仍能保证精确度。
[0021]所述超声波发生器I表面设有超声波频率调节钮8，用来调节电信号的频率，从而得到我们需要的超声波。
[0022]所述声阻抗变换器3两侧均设有挡杆7，且对称设置，所述挡杆7和所述声阻抗变换器3螺栓连接，用来固定超声波料位计，使料位计更牢固。
[0023]所述挡板6是采用反射性能良好的材料制成的所述挡板6，且所述挡板6和所述探头4尖端内壁焊接连接，保证回波能全部被反射回去。
[0024]具体的，使用时，超声波会通过所述探头4发射出来，并在碰到液面是，被反射回来，再次被所述探头4接收，因而通过再次反射回来的时间，测量出液位，由于通过所述声阻抗变换器3，提高超声波在空气介质中的传播速率，以及通过所述匹配滤波器5，提高远距离液面反射回波的信噪比，这样就能增大料位计的量程，是量程的范围扩大在O到100m，通过测量反射性能良好的所述挡板6回波的时间，实现精确的声速矫正，从而实现在扩大量程的基础上，仍能保证较高精确度，满足了远距离的测量，而且也不会产生太大的误差。
[0025]该种大量程的超声波料位计，过换能器2，将电信号转换为我们需要的超声波，由探头4将超声波反射出去，并射向液面，通过声阻抗变换器3，提高超声波在空气介质中的传播速率，再通过匹配滤波器5，提高远距离液面反射回波的信噪比，这样就能增大料位计的量程，是量程的范围扩大在O到100m，通过测量反射性能良好的挡板6回波的时间，实现精确的声速矫正，从而实现在扩大量程的基础上，仍能保证较高精确度。
[0026]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种大量程的超声波料位计，包括超声波发生器(1)、换能器(2)、声阻抗变换器(3)、探头(4)、匹配滤波器(5)，其特征在于，所述超声波发生器(I)底部连接所述换能器(2)，所述换能器(2)底部连接所述匹配滤波器(5)，所述匹配滤波器(5)底部连接所述声阻抗变换器(3)，所述声阻抗变换器(3)底部连接所述探头(4)。2.根据权利要求1所述的一种大量程的超声波料位计，其特征在于，所述探头(4)尖端处中空，且尖端内部设有挡板(6)。3.根据权利要求1所述的一种大量程的超声波料位计，其特征在于，所述超声波发生器(I)表面设有超声波频率调节钮(8)。4.根据权利要求1所述的一种大量程的超声波料位计，其特征在于，所述声阻抗变换器(3)两侧均设有挡杆(7)，且对称设置。5.根据权利要求2所述的一种大量程的超声波料位计，其特征在于，所述挡板(6)是采用反射性能良好的材料制成的所述挡板(6)，且所述挡板(6)和所述探头(4)尖端内壁焊接连接。6.根据权利要求4所述的一种大量程的超声波料位计，其特征在于，所述挡杆(7)和所述声阻抗变换器(3)螺栓连接。
【文档编号】G01F23/296GK205449223SQ201620178983
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】殷双杰
【申请人】安徽宏瑞自动化系统工程有限公司