一种新型免校准带气体声速的超声波液位计的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，它属于液位检测设备【技术领域】，所述的法兰盘下端外侧通过螺栓连接有轨道式延伸颈，所述的轨道式延伸颈之间活动卡接有超声波检测装置，超声波检测装置的外侧设置有一对主动轮，主动轮的下端设置有一对从动轮，超声波检测装置的内部设置有微型驱动电机，微型驱动电机的右侧啮合有变向转换盘，微型驱动电机与变向转换盘分别与左右两侧的主动轮连接，超声波检测装置的下端设置有超声波收发装置。它结构设计合理，测量精度高，通过同一差上超声波发射装置在不同高度的位移差和时间差测出液位，避免采用两个超声波发射器波长调节的问题，同时降低的设备成本。
【专利说明】一种新型免校准带气体声速的超声波液位计
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，属于液位检测设备术领域。
[0003]【背景技术】:
[0004]目前，超声波液位计在工业控制中用途广泛，相比与其它测量方法具有安全无辐射，安装方便，使用寿命长等特点。常用的超声波液位测量技术有传感器放置于液体中和放置于液面上气体介质中两种方式。
[0005]超声波传感器置于液体中的方式容易达到较高的精度，但测量装置会受到液体残渣油污沉积，受腐蚀性影响，而且检修不方便。超声波传感器放置于液面上气体介质中的方式使用方便，维护成本较低，但测量结果的准确性需要依赖于气体声速的准确性。空气接近于理想气体其声速主要受温度影响，可由公式:
[0006]0331.3+(0.6061)111/8
[0007]计算得到，其中I为气体温度。当介质接近于理想气体(如空气)并且气体温度精确己知时，有可能达到比较高的精度，但工业控制过程中被测量的实际系统往往比较复杂，气体温度往往是一个变化的参数，液位测量很难达到高精度。对于在非理想气体环境中，计算时还要引入压力数据，使得测量装置更为复杂，精度更难以达到要求。
[0008]目前常用的超声波液位计大多使用单个超声波探头，需要进行定期校准或现场校准，实际使用成本较高。另外由于使用单个超声波探头无法使用相关性算法等先进的数字信号处理技术，在信噪比较差的应用中例如测量多相液位，强衰减性气体介质等应用中，会造成液位测量不稳定。
[0009]针对上述问题已在申请号为200810220536.9的作出解决，该申请采用两个超声波发射器在不同高度差和接收超声波的往返时间差的原理，测算出超声波的传播速度，然后再乘以任意超声波发射器的往返时间的方式测算液位高度，但是采用两个超声波发射器增加了设备的成本，而且需要严格要求两个超声波发射器发射超声波的波长相同，这对设备调校要求比较高。
[0010]实用新型内容:
[0011]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，操作简单，无需进行超声波波长调校，检测精度高。
[0012]本实用新型的一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，它包含法兰盘、轨道式延伸颈、仪表盘、超声波检测装置、螺旋收缩线、微型驱动电机、变向转换盘、主动轮、从动轮、超声波收发装置，所述的法兰盘下端外侧通过螺栓连接有轨道式延伸颈，法兰盘的上端旋接有仪表盘，所述的轨道式延伸颈之间活动卡接有超声波检测装置，超声波检测装置通过螺旋收缩线与仪表盘连接，超声波检测装置的外侧设置有一对主动轮，主动轮的下端设置有一对从动轮，超声波检测装置的内部设置有微型驱动电机，微型驱动电机的右侧啮合有变向转换盘，微型驱动电机与变向转换盘分别与左右两侧的主动轮连接，超声波检测装置的下端设置有超声波收发装置。
[0013]作为优选，所述的主动轮与从动轮的直径相同，保证了超声波检测装置在上下移动过程中的稳定性。
[0014]作为优选，所述的轨道式延伸颈的内壁设置有轨道槽，轨道槽的内部设置有齿轮纹，齿轮纹与主动轮与从动轮啮合。
[0015]本实用新型操作时，首先超声波检测装置运行到轨道式延伸颈最高位置，进行超声波的发射和接收后，同时设备自动记录往返时间II，然后超声波检测装置运行到轨道式延伸颈的最下端，进行超声波的发射和接收后，同时设备自动记录往返时间12，然后利用轨道式延伸颈的长度除以II与12的差车计算出超声波在当前介质中的速度0，在利用乘以丁2测量出液位高度。
[0016]本实用新型的有益效果:它结构设计合理，测量精度高，通过同一差上超声波发射装置在不同高度的位移差和时间差测出液位，避免采用两个超声波发射器波长调节的问题，同时降低的设备成本。
[0017]【专利附图】
【附图说明】:
[0018]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0019]图1是本实用新型的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型中轨道式延伸颈2结构示意图。
[0021]1-法兰盘、2-轨道式延伸颈、3-仪表盘3、4-超声波检测装置4、5-螺旋收缩线、6-微型驱动电机、7-变向转换盘、8-主动轮、9-从动轮、10-超声波收发装置。
[0022]【具体实施方式】:
[0023]如图1至图2所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:它包含法兰盘1、轨道式延伸颈2、仪表盘3、超声波检测装置4、螺旋收缩线5、微型驱动电机6、变向转换盘7、主动轮8、从动轮9、超声波收发装置10，所述的法兰盘1下端外侧通过螺栓连接有轨道式延伸颈2，法兰盘1的上端旋接有仪表盘3，所述的轨道式延伸颈2之间活动卡接有超声波检测装置4，超声波检测装置4通过螺旋收缩线5与仪表盘3连接，超声波检测装置4的外侧设置有一对主动轮8，主动轮8的下端设置有一对从动轮9，超声波检测装置4的内部设置有微型驱动电机6，微型驱动电机6的右侧啮合有变向转换盘7，微型驱动电机6与变向转换盘7分别与左右两侧的主动轮8连接，超声波检测装置4的下端设置有超声波收发装置10。
[0024]其中，所述的主动轮8与从动轮9的直径相同，保证了超声波检测装置在上下移动过程中的稳定性；所述的轨道式延伸颈2的内壁设置有轨道槽11，轨道槽11的内部设置有齿轮纹12，齿轮纹12与主动轮8与从动轮9啮合。
[0025]本【具体实施方式】操作时，首先超声波检测装置运行到轨道式延伸颈最高位置，进行超声波的发射和接收后，同时设备自动记录往返时间II，然后超声波检测装置运行到轨道式延伸颈的最下端，进行超声波的发射和接收后，同时设备自动记录往返时间12，然后利用轨道式延伸颈的长度除以II与12的差车计算出超声波在当前介质中的速度0，在利用乘以12测量出液位高度。
[0026]本【具体实施方式】结构设计合理，测量精度高，通过同一差上超声波发射装置在不同高度的位移差和时间差测出液位，避免采用两个超声波发射器波长调节的问题，同时降低的设备成本。
[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，其特征在于:它包含法兰盘、轨道式延伸颈、仪表盘、超声波检测装置、螺旋收缩线、微型驱动电机、变向转换盘、主动轮、从动轮、超声波收发装置，所述的法兰盘下端外侧通过螺栓连接有轨道式延伸颈，法兰盘的上端旋接有仪表盘，所述的轨道式延伸颈之间活动卡接有超声波检测装置，超声波检测装置通过螺旋收缩线与仪表盘连接，超声波检测装置的外侧设置有一对主动轮，主动轮的下端设置有一对从动轮，超声波检测装置的内部设置有微型驱动电机，微型驱动电机的右侧啮合有变向转换盘，微型驱动电机与变向转换盘分别与左右两侧的主动轮连接，超声波检测装置的下端设置有超声波收发装置。
2.根据权利要求1所述的一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，其特征在于:所述的主动轮与从动轮的直径相同。
3.根据权利要求1所述的一种新型免校准带气体声速的超声波液位计，其特征在于:所述的轨道式延伸颈的内壁设置有轨道槽，轨道槽的内部设置有齿轮纹，齿轮纹与主动轮与从动轮啮合。
【文档编号】G01F23/296GK204202696SQ201420551588
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】石冰鑫, 李景云, 张二明, 陈素彬, 刘汉林, 杨世艳, 江雪英, 刘泽元, 熊红霞, 李涛, 龙治军, 许文辉 申请人:中山欧麦克仪器设备有限公司