专利名称：新型储油罐太阳能超声波液位测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型储油罐太阳能超声波液位测量仪。
技术背景传统的储油罐计量方式大多采用手动计量，计量方式效率低下，精度不高。因此有必要开发一种高精度智能化液位测量仪表。而超声波液位测量仪则是一种较好的选择。目前使用的超声波液位计量程大多都只有5m左右，而近些年来通用的大型浮顶储油罐罐高都在12m左右，很难满足大型储油罐的计量要求，同时传统液位计量装置多采用220V交流供电，安全隐患较大，测量装置间的线路复杂且容易老化损坏。针对传统超声波液位测量计的不足，本实用新型将使用高量程超声波探头，在保证测量精度的前提下大大提升装置的测量范围。同时一改传统能源供应，使用绿色、安全的太阳能作为能源供给。并且使用无线数据传输技术，一改以往仪器布线的繁琐，实现数据的无线采集，方便快捷。
发明内容本实用新型的目的是提供一种新型储油罐太阳能超声波液位测量仪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是它包括若干个测量终端(1)和一个手持显示装置(2)，测量终端(1)主要由固定在储油罐顶端的太阳能电池板(3)和镍氢电池(4)、固定在储油罐内部的超声波传感器(5)和温度传感器(6)以及主控制电路(7) 和数据发送模块(8)组成，手持显示装置(2)主要由数据接收模块(9)、液晶显示器(10)、 切换按钮(11)和报警器(12)组成。利用超声波回波测距原理进行非接触式液位测量，利用高量程超声波探头提升装置的测量范围，利用NRF905无线数据传输芯片实现数据在测量终端与手持显示装置间的无线采集。整个系统由若干个测量终端和一个手持显示装置组成，测量终端主要由太阳能供电、温度检测、温度补偿、数据发送和主控制电路五个模块组成，手持显示装置主要由数据接收、液晶显示、自动报警三个模块组成。将太阳能电池板固定在储油罐顶端，通过驱动电路连接到可充电的镍氢电池为测量终端提供直流电。将收发一体化的高量程超声波传感器固定在储油罐内部顶端，将温度传感器分别固定在储油罐内底部、中部和顶部，并分别连接到主控制电路上，温度传感器可以检测测量终端工作时的油料温度和空气温度。主控制电路中的单片机为超声波传感器提供激励信号，并接收、处理传感器返回的超声波信号。超声波信号发射到接收的时间差与障碍物的距离有关，为了避免传感器直接接收刚发出的超声波，可在发射超声波后设置一段延时，单片机通过分析超声波发射到返回的时间差和罐内空气温度，可以计算出液位高度， 储油罐剩余油量。通过数据发送、接收模块将测得的各项参数以无线电波形式发送到手持显示装置，再通过液晶显示模块予以显示，同时执行报警程序，达到检测与监控合二为一的目的。本实用新型的有益效果是利用太阳能供电电路配合可充电镍氢电池，实现了测量装置的全天候工作，绿色环保。利用高量程超声波探头提升装置的工作能力，使之适用于大型储油罐。利用NRF905无线数据传输芯片实现数据的无线采集，方便快捷。相对于传统的超声液位测量计，本装置具有绿色环保，超大量程，无线数据采集等优点。
图1为新型储油罐太阳能超声波液位测量仪示意图。
具体实施方式
以下结合附图本实用新型作进一步说明。图中，1-测量终端，2-手持显示装置，3-太阳能电池板，4-镍氢电池，5-超声波传感器，6-温度传感器，7-主控制电路，8-数据发送模块，9-数据接收模块，10-液晶显示器， 11-切换按钮，12-报警器。将太阳能电池板3固定在储油罐顶端，通过驱动电路连接到可充电的镍氢电池4 为测量终端提供直流电。将收发一体化的高量程超声波传感器5固定在储油罐内部顶端， 将温度传感器6分别固定在储油罐底部、中部和顶部，并分别连接到主控制电路7上。测量终端开始工作时，温度传感器6可以检测罐内油料的温度和空气温度，并能将检测到的温度信号传送给主控制电路7中的单片机。单片机为超声波传感器5提供激励信号，并接收、 处理超声波返回的信号。当超声波信号接触到液面时，信号被反射回来，并被收发一体化的高量程超声波传感器5接收。信号发射到接收的时间差与液位的高度有关，单片机通过分析超声波发射到返回的时间差，可以计算出液位的高度，并通过已有数据库计算出罐内剩余油量。通过数据发送模块8和数据接收模块9将测得的各项参数以无线电波形式发送到手持显示装置，再通过液晶显示器10予以显示，工作所人员可以使用切换按钮11来显示不同储油罐探测终端传回的数据。当液位超过设定高度或温度异常时，报警程序启动，报警器 12发出警报，提醒工作人员及时排除问题。本实用新型使用太阳能供电技术，是装置独立于外部环境而自动运作，绿色环保。 本实用新型又采用了高量程超声波探头，克服了传统超声波液位计测量范围只有5m的局限。使用NRF905无线数据传输芯片实现了数据的无线采集，与传统和液位计相比体积较小，安装方便、操作简单。本实用新型对提高储油罐液位测量的自动化与智能化具有重要意义。
权利要求1.新型储油罐太阳能超声波液位测量仪，其特征在于它包括若干个测量终端(1)和一个手持显示装置(2)，测量终端(1)主要由固定在储油罐顶端的太阳能电池板(3)和镍氢电池(4)、固定在储油罐内部的超声波传感器(5)和温度传感器(6)以及主控制电路(7)和数据发送模块(8)组成，手持显示装置(2)主要由数据接收模块(9)、液晶显示器(10)、切换按钮(11)和报警器(12)组成。
专利摘要本实用新型提供了一种新型储油罐太阳能超声波液位测量仪，它利用超声波回波测距原理来进行液位测量，利用高量程超声波探头提升装置测量范围，利用NRF905无线数据传输芯片块实现数据的无线采集，使用固定在储油罐顶端的太阳能电池板为测量装置提供直流电。将收发一体化超声波传感器和温度传感器分别固定在储油罐内部相应位置，系统工作时，单片机为超声波传感器提供激励信号，并接受、处理超声波返回的信号，通过分析超声波收发时间差和罐内空气温度，计算出液位和罐内剩余油量，通过数据发送、接收模块将测得的各项参数以无线电波形式发送到手持显示装置，再通过液晶显示模块予以显示；当罐内参数异常时，报警装置启动，提醒工作人员及时排除问题。
文档编号G08C17/02GK202141496SQ201120136840
公开日2012年2月8日 申请日期2011年4月20日 优先权日2011年4月20日
发明者吴飞斌, 张晋平, 赵吉庆, 陈文娟 申请人:中国石油大学(华东)