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外贴式超声液位计的制作方法
【专利摘要】一种外贴式超声液位计，包括超声传感器，内含用于透过容器向待测液体发射超声波波束的超声波发射模块，以及接收从所述待测液体表面反射的反射超声波波束的超声波接收模块；参数存储模块，用于存储待测液体的声速和温补系数；测量模块，用于根据所述超声波接收模块接收到的反射声波和参数存储模块存储的声速和温补系数，获取待测液体的高度；显示模块，用于显示所述测量模块得到的待测液体的高度；供电及测量结果存储模块，用于供电及存储测量结果；所述测量模块分别与超声传感器、供电及测量结果存储模块、参数存储模块和显示模块连接。本实用新型反应灵敏、工作可靠、性能稳定，特别适用于密闭压力容器的液位检测。
【专利说明】外贴式超声液位计
【技术领域】
[0001]本实用新型有关一种液位计，特别是一种外贴式超声液位计。
【背景技术】
[0002]射频电容式液位计依据电容感应原理，当被测介质浸汲测量电极的高度变化时，引起其电容变化。它可将各种物位、液位介质高度的变化转换成标准电流信号，远传至操作控制室供二次仪表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。其良好的结构及安装方式可适用于高温、高压、强腐蚀，易结晶，防堵塞，防冷冻及固体粉状、粒状物料。
[0003]射频电容式传统液位计在应用过程中存在明显缺陷，一是接触式测量方式，容易在杆上粘接硫化物等杂质，造成测量不准确；二是更换维护较为麻烦，特别是对于密闭式压力储罐，一旦发生仪器故障只能停产检修，必然给现场生产带来很大影响，造成额外的经济损失；三是测量精度不高，特别是当乳化层中的含水量发生变化时很容易把乳化层当水给排出来，给后续的生产工艺增加了难度。

【发明内容】

[0004]本实用新型提供一种外贴式超声液位计，以解决【背景技术】中存在的技术问题。
[0005]为此本实用新型的一种外贴式超声液位计，包括超声传感器，内含用于透过容器向待测液体发射超声波波束的超声波发射模块，以及接收从所述待测液体表面反射的反射超声波波束的超声波接收模块；参数存储模块，用于存储待测液体的声速和温补系数；测量模块，用于根据所述超声波接收模块接收到的反射声波和参数存储模块存储的声速和温补系数，获取待测液体的高度；显示模块，用于显示所述测量模块得到的待测液体的高度；供电及测量结果存储模块，用于供电及存储测量结果；所述测量模块分别与超声传感器、供电及测量结果存储模块、参数存储模块和显示模块连接。
[0006]所述的外贴式超声液位计，其中，还包括参数输入模块，所述参数输入模块连接所述参数存储模块，用于向所述参数存储模块内输入未预置液体的声速和温补系数。
[0007]与现有技术相比，本实用新型达到的有益技术效果在于:本实用新型用于测量储罐内液体的液位，重点解决了油田内部介质测量精确度不高的现状，本液位计采用外贴式的安装方式，不需要在储罐上进行开孔，也不需要停产清罐后才能够进行安装，不受介质密度、介电常数、导电性、反射系数、压力、温度、沉淀等因素的影响，可适用于检测各类液体，尤其测量有毒及腐蚀性的危险液体，反应灵敏、工作可靠、性能稳定、只需定时充电、不需要使用方维修、使用寿命长、抗干扰能力强，特别适用于密闭压力容器的液位检测，在油田及化工领域具有相当广泛的应用。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的内部连接示意图。
[0009]附图标记说明[0010]超声传感器-1 ;测量模块-2 ;供电及测量结果存储模块-3 ;显示模块-4 ;参数输入模块-5 ;参数存储模块_6。
【具体实施方式】
[0011]为了使本实用新型的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将列举较佳实施例并结合附图进行详细说明。
[0012]本实用新型的技术方案提供一种外贴式超声液位测量装置，包括超声传感器I (内含超声波发射模块和超声波接收模块)、测量模块2、供电及测量结果存储模块3、显示模块4和参数存储模块6，通过主动发射超声波，超声波在液体中传播，在分层液体面之间或是液体与空气分层面上发生反射，仪器对回波信号进行分析，根据回波与发射波的时间差计算储罐内液体的高度。
[0013]测量模块2分别与超声传感器1、供电及测量结果存储模块3、参数存储模块6和显示模块4连接。
[0014]超声传感器I设置在存储待测液体的容器底部，用于透过容器向所述待测液体发射超声波波束，并接收从所述待测液体表面反射的反射超声波波束。
[0015]参数存储模块6用于存储所述待测液体的声速和温补系数。
[0016]测量模块2用于根据所述超声波接收模块接收到的反射声波和参数存储模块存储的声速和温补系数，获取待测液体的高度。
[0017]显示模块4用于显示所述测量模块得到的待测液体的高度。
[0018]供电及测量结果存储模块，用于供电及存储测量结果。
[0019]参数输入模块5连接参数存储模块6，用于向所述参数存储模块6内输入未预置液体的声速和温补系数。
[0020]安装使用本实用新型装置时，将超声传感器I吸附到容器底部前，先将待吸附的容器底部清除干净，确保没有凸点或是铁锈。超声传感器I底部涂抹均匀耦合剂吸附在容器底部中心线位置，保证与容器内的液面垂直。将外贴式超声测量装置开启，选择待测液体种类，外贴式超声液位计将在20秒内显示当前液位测量值。首次测量未预置的液体时，需要先进行必要的标定。如果电源馈电指示灯亮时，及时充电以保证设备的正常使用。
[0021]外贴式超声液位计通过控制超声传感器产生的多种频率的波束，克服壁厚的能量损失，在容器内的液体表面产生反射，反射声波由同一个传感器进行接收，通过对回波进行相应的高速信号处理，得到容器内液体的高度值，其测量结果可以直接显示。
[0022]为保证测量的准确性，进行计算时必须提供测量介质的声速和温补系数，常见的化工液体均可从相关文献中查到并内置到设备中，对于特殊混合液体的声速和温补系数可通过测量标定相关数值，该数值可为同类产品的测量计算提供准确的参数。
[0023]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型用于测量储罐内液体的液位，重点解决了油田内部介质测量精确度不高的现状，本液位计采用外贴式的安装方式，不需要在储罐上进行开孔，也不需要停产清罐后才能够进行安装，不受介质密度、介电常数、导电性、反射系数、压力、温度、沉淀等因素的影响，可适用于检测各类液体，尤其测量有毒及腐蚀性的危险液体，反应灵敏、工作可靠、性能稳定、只需定时充电、不需要使用方维修、使用寿命长、抗干扰能力强，特别适用于密闭压力容器的液位检测，在油田及化工领域具有相当广泛的应用。
[0024]为了实现仪器的高精度的智能化和微弱信号的提取检测分析，同时保证仪器的测量精度可以达到0.1mm量级，在实现本项目时重点采用了相位检测技术和闭环控制网络。相位检测技术是指在每次接收回波信号时保证进行分析计算的波为首波，且通过过零点检测保证相位检测的最小误差。闭环控制网络可以根据回波信号的大小自动调整仪器的测量参数，满足不同量程、不同应用现场的测量要求，实现仪器的智能化应用。
[0025]本实用新型采用外贴式测量，各种不同的罐体的壁厚不同，需要选用不同频率的超声波，以达到最佳透射且符合1+1/4波长的规律，减少超声波能量在钢壁上的损失。本实用新型可以通过参数的调整实现不同超声波脉冲频率的发射。
[0026]以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种外贴式超声液位计，其特征在于，包括 超声传感器，内含用于透过容器向待测液体发射超声波波束的超声波发射模块，以及接收从所述待测液体表面反射的反射超声波波束的超声波接收模块； 参数存储模块，用于存储待测液体的声速和温补系数； 测量模块，用于根据所述超声波接收模块接收到的反射声波和参数存储模块存储的声速和温补系数，获取待测液体的高度； 显示模块，用于显示所述测量模块得到的待测液体的高度； 供电及测量结果存储模块，用于供电及存储测量结果； 所述测量模块分别与超声传感器、供电及测量结果存储模块、参数存储模块和显示模块连接。
2.如权利要求1所述的外贴式超声液位计，其特征在于，还包括参数输入模块，所述参数输入模块连接所述参数存储模块，用于向所述参数存储模块内输入未预置液体的声速和温补系数。
【文档编号】G01F23/296GK203489945SQ201320608123
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】裘英, 李君华 申请人:中科隆声（北京）科技有限责任公司