专利名称：声波水位计装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水位计，更具体地说，尤其涉及一种声波水位计装置。
背景技术：
对水位的有效测量，对工农业生产、人民生活及防止自然灾害发生具有非常重要的意义。目前，各防汛部门使用的水位遥测站一般都是浮子式水位计、压力式水位计，前者需要一个能消波的水井，一般建一个水井需耗资十几万元，投资量大，后者它对测量的精度不够，容易漂移，不利于防汛部门决策。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种测量精度高、性能稳定，建设投资低的声波水位计装置。本实用新型的技术方案是这样实现的一种声波水位计装置，包括导波管，其中所述的导波管上端设有声波发生器与接收器，声波发生器与接收器电连接有数据采集及控制单元；在导波管内壁上沿轴向分布有若干标记环。上述的声波水位计装置中，所述的各标记环沿轴向均布在导波管内，相邻标记环之间的间距为2米。上述的声波水位计装置中，所述的数据采集及控制单元由主控单元、电源处理控制单元、信号处理控制单元、温度校准单元、数据存储单元和485通讯单元构成，主控单元分别与电源处理控制单元、信号处理控制单元、温度校准单元、数据存储单元和485通讯单元电路连接；所述的信号处理控制单元与声波发生器和接收器电路连接。上述的声波水位计装置中，所述的导波管下端设有防护管。本实用新型采用上述结构后，通过声波发生器发出声波，再由声波接收器接收，经过信号处理控制单元接收并传给主控单元计算出声波发出至接收到由各个标记环、水面返回的回波时间，由收到最靠近水位两个标记环的回波时间算出最靠近水面的标记环离水位的距离从而得出水位，并根据水位的变化智能的自动调整声波发声器和声波接收器的增益测量水位，准确性高。本实用新型具有有测量精度高、稳定性好、分辨率高、可靠性好等优点。非常适用于防汛部门的使用。
以下结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型数据采集及控制单元的电路结构方框图。图中导波管1、声波发生器与接收器2、数据采集及控制单元3、主控单元3a、电源处理控制单元3b、信号处理控制单元3c、温度校准单元3d、数据存储单元;3e、485通讯单元3f、标记环4、防护管5。
具体实施方式
参阅图1和图2所示，本实用新型的一种声波水位计装置，包括导波管1，在导波管 1上端设有声波发生器与接收器2，声波发生器与接收器2电连接有数据采集及控制单元3 ； 在导波管1内壁上沿轴向均布有若干标记环4 ；利用声学原理，声波发生器发出单一频率的声波，所发生的声波在传输到所测水面的过程中会遇到多个标记环4及水面的回波，经声波接收器接收，通过数据采集器及控制单元3计算出水位；在导波管1下端设有防护管5， 防护管5可以防止水下淤泥堵塞导波管1。本实施例中的标记环4可以有若干个，但最少设置两个，本实施例中共有四个；相邻标记环4之间的间距为2米；数据采集及控制单元3由主控单元3a、电源处理控制单元北、信号处理控制单元3c、温度校准单元3d、数据存储单元 3e和485通讯单元3f构成，主控单元3a分别与电源处理控制单元3b、信号处理控制单元 3c、温度校准单元3d、数据存储单元!Be和485通讯单元3f电路连接；所述的信号处理控制单元3c与声波发生器和接收器2电路连接，用于控制声波发生器和接收器2的运作；数据存储单元3e用于存储测量的数据；温度校准单元3d用于校准在不同温度下的声速；具体使用时，设水位变化高为L，定导波管1的管长为Li，声波发生器与接收器2 所在的位置设为测量基准点，此点与水面的距离为L2，与最靠近水面的两个标记环距离为 L3A和L3B，设水面的回波时间为Tl，最靠近水面的两个标记环4回波时间为T2、T3，T3为离水位最近的标记环4回波时间。在测量时，由主控单元3a发出指令给控制信号处理控制单元北控制声波发生器与接收器2的声波发生器发出单一频率的声波，所发生的声波在传输到所测水面的过程中会遇到多个标记环4及水面的回波，再由声波发生器与接收器 2的声波接收器接收到多个回波的时间Tl、T2、T3，并根据声波在空气中的传播速度特性计算((Τ1-Τ3) / (Τ3-Τ2)) * (L3B-B3A) +L3B得出导波管1空管长度L4，再得出水位变化高L = L1-L4，再由主控单元3a通过485通讯单元3f输出测量值。
权利要求1.一种声波水位计装置，包括导波管(1)，其特征在于，所述的导波管(1)上端设有声波发生器与接收器O)，声波发生器与接收器O)电连接有数据采集及控制单元(3)；在导波管(1)内壁上沿轴向分布有若干标记环G)。
2.根据权利要求1所述的声波水位计装置，其特征在于，所述的各标记环(4)沿轴向均布在导波管(1)内，相邻标记环(4)之间的间距为2米。
3.根据权利要求1或2所述的声波水位计装置，其特征在于，所述的数据采集及控制单元⑶由主控单元(3a)、电源处理控制单元(3b)、信号处理控制单元(3c)、温度校准单元 (3d)、数据存储单元(3e)和485通讯单元(3f)构成，主控单元(3a)分别与电源处理控制单元C3b)、信号处理控制单元(3c)、温度校准单元(3d)、数据存储单元(3e)和485通讯单元(3f)电路连接；所述的信号处理控制单元(3c)与声波发生器和接收器O)电路连接。
4.根据权利要求3所述的声波水位计装置，其特征在于，所述的导波管(1)下端设有防护管(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种声波水位计装置，属于水位计装置技术领域，其技术要点包括导波管，其中所述的导波管上端设有声波发生器与接收器，声波发生器与接收器电连接有数据采集及控制单元；在导波管内壁上沿轴向分布有若干标记环；本实用新型旨在提供一种测量精度高、机械结构简的声波水位计装置；用于测量地下水位。
文档编号G01F23/296GK202209978SQ20112030880
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者钟道清, 陈军强, 黄灶金 申请人:广东华南水电高新技术开发有限公司