專利名稱：聲波水位計裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水位計，更具體地說，尤其涉及一種聲波水位計裝置。
背景技術(shù)：
對水位的有效測量，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活及防止自然災(zāi)害發(fā)生具有非常重要的意義。目前，各防汛部門使用的水位遙測站一般都是浮子式水位計、壓力式水位計，前者需要一個能消波的水井，一般建一個水井需耗資十幾萬元，投資量大，后者它對測量的精度不夠，容易漂移，不利于防汛部門決策。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量精度高、性能穩(wěn)定，建設(shè)投資低的聲波水位計裝置。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種聲波水位計裝置，包括導(dǎo)波管，其中所述的導(dǎo)波管上端設(shè)有聲波發(fā)生器與接收器，聲波發(fā)生器與接收器電連接有數(shù)據(jù)采集及控制單元；在導(dǎo)波管內(nèi)壁上沿軸向分布有若干標(biāo)記環(huán)。上述的聲波水位計裝置中，所述的各標(biāo)記環(huán)沿軸向均布在導(dǎo)波管內(nèi)，相鄰標(biāo)記環(huán)之間的間距為2米。上述的聲波水位計裝置中，所述的數(shù)據(jù)采集及控制單元由主控單元、電源處理控制單元、信號處理控制單元、溫度校準(zhǔn)單元、數(shù)據(jù)存儲單元和485通訊單元構(gòu)成，主控單元分別與電源處理控制單元、信號處理控制單元、溫度校準(zhǔn)單元、數(shù)據(jù)存儲單元和485通訊單元電路連接；所述的信號處理控制單元與聲波發(fā)生器和接收器電路連接。上述的聲波水位計裝置中，所述的導(dǎo)波管下端設(shè)有防護(hù)管。本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，通過聲波發(fā)生器發(fā)出聲波，再由聲波接收器接收，經(jīng)過信號處理控制單元接收并傳給主控單元計算出聲波發(fā)出至接收到由各個標(biāo)記環(huán)、水面返回的回波時間，由收到最靠近水位兩個標(biāo)記環(huán)的回波時間算出最靠近水面的標(biāo)記環(huán)離水位的距離從而得出水位，并根據(jù)水位的變化智能的自動調(diào)整聲波發(fā)聲器和聲波接收器的增益測量水位，準(zhǔn)確性高。本實用新型具有有測量精度高、穩(wěn)定性好、分辨率高、可靠性好等優(yōu)點。非常適用于防汛部門的使用。
以下結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型數(shù)據(jù)采集及控制單元的電路結(jié)構(gòu)方框圖。圖中導(dǎo)波管1、聲波發(fā)生器與接收器2、數(shù)據(jù)采集及控制單元3、主控單元3a、電源處理控制單元3b、信號處理控制單元3c、溫度校準(zhǔn)單元3d、數(shù)據(jù)存儲單元;3e、485通訊單元3f、標(biāo)記環(huán)4、防護(hù)管5。
具體實施方式
參閱圖1和圖2所示，本實用新型的一種聲波水位計裝置，包括導(dǎo)波管1，在導(dǎo)波管 1上端設(shè)有聲波發(fā)生器與接收器2，聲波發(fā)生器與接收器2電連接有數(shù)據(jù)采集及控制單元3 ； 在導(dǎo)波管1內(nèi)壁上沿軸向均布有若干標(biāo)記環(huán)4 ；利用聲學(xué)原理，聲波發(fā)生器發(fā)出單一頻率的聲波，所發(fā)生的聲波在傳輸?shù)剿鶞y水面的過程中會遇到多個標(biāo)記環(huán)4及水面的回波，經(jīng)聲波接收器接收，通過數(shù)據(jù)采集器及控制單元3計算出水位；在導(dǎo)波管1下端設(shè)有防護(hù)管5， 防護(hù)管5可以防止水下淤泥堵塞導(dǎo)波管1。本實施例中的標(biāo)記環(huán)4可以有若干個，但最少設(shè)置兩個，本實施例中共有四個；相鄰標(biāo)記環(huán)4之間的間距為2米；數(shù)據(jù)采集及控制單元3由主控單元3a、電源處理控制單元北、信號處理控制單元3c、溫度校準(zhǔn)單元3d、數(shù)據(jù)存儲單元 3e和485通訊單元3f構(gòu)成，主控單元3a分別與電源處理控制單元3b、信號處理控制單元 3c、溫度校準(zhǔn)單元3d、數(shù)據(jù)存儲單元!Be和485通訊單元3f電路連接；所述的信號處理控制單元3c與聲波發(fā)生器和接收器2電路連接，用于控制聲波發(fā)生器和接收器2的運作；數(shù)據(jù)存儲單元3e用于存儲測量的數(shù)據(jù)；溫度校準(zhǔn)單元3d用于校準(zhǔn)在不同溫度下的聲速；具體使用時，設(shè)水位變化高為L，定導(dǎo)波管1的管長為Li，聲波發(fā)生器與接收器2 所在的位置設(shè)為測量基準(zhǔn)點，此點與水面的距離為L2，與最靠近水面的兩個標(biāo)記環(huán)距離為 L3A和L3B，設(shè)水面的回波時間為Tl，最靠近水面的兩個標(biāo)記環(huán)4回波時間為T2、T3，T3為離水位最近的標(biāo)記環(huán)4回波時間。在測量時，由主控單元3a發(fā)出指令給控制信號處理控制單元北控制聲波發(fā)生器與接收器2的聲波發(fā)生器發(fā)出單一頻率的聲波，所發(fā)生的聲波在傳輸?shù)剿鶞y水面的過程中會遇到多個標(biāo)記環(huán)4及水面的回波，再由聲波發(fā)生器與接收器 2的聲波接收器接收到多個回波的時間Tl、T2、T3，并根據(jù)聲波在空氣中的傳播速度特性計算((Τ1-Τ3) / (Τ3-Τ2)) * (L3B-B3A) +L3B得出導(dǎo)波管1空管長度L4，再得出水位變化高L = L1-L4，再由主控單元3a通過485通訊單元3f輸出測量值。
權(quán)利要求1.一種聲波水位計裝置，包括導(dǎo)波管(1)，其特征在于，所述的導(dǎo)波管(1)上端設(shè)有聲波發(fā)生器與接收器O)，聲波發(fā)生器與接收器O)電連接有數(shù)據(jù)采集及控制單元(3)；在導(dǎo)波管(1)內(nèi)壁上沿軸向分布有若干標(biāo)記環(huán)G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波水位計裝置，其特征在于，所述的各標(biāo)記環(huán)(4)沿軸向均布在導(dǎo)波管(1)內(nèi)，相鄰標(biāo)記環(huán)(4)之間的間距為2米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聲波水位計裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集及控制單元⑶由主控單元(3a)、電源處理控制單元(3b)、信號處理控制單元(3c)、溫度校準(zhǔn)單元 (3d)、數(shù)據(jù)存儲單元(3e)和485通訊單元(3f)構(gòu)成，主控單元(3a)分別與電源處理控制單元C3b)、信號處理控制單元(3c)、溫度校準(zhǔn)單元(3d)、數(shù)據(jù)存儲單元(3e)和485通訊單元(3f)電路連接；所述的信號處理控制單元(3c)與聲波發(fā)生器和接收器O)電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲波水位計裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)波管(1)下端設(shè)有防護(hù)管(5)。
專利摘要本實用新型公開了一種聲波水位計裝置，屬于水位計裝置技術(shù)領(lǐng)域，其技術(shù)要點包括導(dǎo)波管，其中所述的導(dǎo)波管上端設(shè)有聲波發(fā)生器與接收器，聲波發(fā)生器與接收器電連接有數(shù)據(jù)采集及控制單元；在導(dǎo)波管內(nèi)壁上沿軸向分布有若干標(biāo)記環(huán)；本實用新型旨在提供一種測量精度高、機械結(jié)構(gòu)簡的聲波水位計裝置；用于測量地下水位。
文檔編號G01F23/296GK202209978SQ20112030880
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者鐘道清, 陳軍強, 黃灶金 申請人:廣東華南水電高新技術(shù)開發(fā)有限公司