一種基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置及方法，包括檢測裝置、機架、控制系統(tǒng)和容器等。適用于密閉容器的非接觸式液位檢測和流量監(jiān)測。本發(fā)明專利的技術(shù)效果在于利用超聲波穿過不同物質(zhì)存在不同衰減率的特性，對不同位置的衰減率進行比對的方法找出密閉容器內(nèi)的氣液分界面位置從而確定液面與密閉容器的相對高度，實現(xiàn)液面檢測的效果。根據(jù)液面高度變化的速度和已知容器的橫截面積可以計算出密閉容器內(nèi)的液體體積變化，即實現(xiàn)流量監(jiān)測。在檢測過程中，檢測裝置無需與容器和被測液體接觸，故可以兼容更多尺寸的容器，對被測液體也無任何污染。
【專利說明】一種基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置及方
法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，液位檢測的方法主要有機械式浮筒方法、超聲波界面反射方法、電容法、電阻法和光電檢測方法等。
[0003]機械式浮筒方法是利用空心浮筒在水中的浮力來計算液位的高度。電容法或電阻法是通過電極與被測液體導(dǎo)通，測量被測液體的電性能參數(shù)。以上的方法由于需要與液體接觸，容易造成液體污染。
[0004]超聲波界面反射方法一般設(shè)置在容器開口上方，超聲波收發(fā)器與容器底部的距離為已知參數(shù)。超聲波向容器底部傳輸，當(dāng)遇到氣液界面時發(fā)生發(fā)射與透射(或折射)，超聲波收發(fā)器接收反射波計算超聲波收發(fā)器與氣液界面的距離，從而得出液位高度。目前也有將超聲波收發(fā)器放置在其他位置的超聲波界面反射方法，其原理仍然一樣。此種方式目前被廣泛用于與大型容器，不適用于比較小型化的密閉容器液位檢測。
[0005]光電檢測方法是在透明容器的兩側(cè)設(shè)置紅外發(fā)射器和接收器，利用紅外信號在穿過液體和穿過氣體的折射率差異檢測液面位置。此種方法是最接近于本發(fā)明的一種應(yīng)用方式，但光電檢測方法對容器和液體的透明度有較高的要求，因此對容器也被測液體的兼容性較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服目前小型密閉容器的液位檢測不便的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用靈活、安全可靠且兼容性強的基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置及方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置，包括檢測裝置、機架、控制系統(tǒng)和容器，所述的檢測裝置和容器分別設(shè)置于機架上，所述的控制系統(tǒng)固定于機架上且分別通信連接機架和檢測裝置；
[0008]所述的檢測裝置包括檢測支架、超聲波發(fā)生器和超聲波接收器，所述的檢測支架為設(shè)有兩平行的支臂的U形支架，超聲波發(fā)生器和超聲波接收器分別固定于支架的兩支臂的內(nèi)側(cè)且平行相對設(shè)置，檢測支架水平的設(shè)置于機架上；
[0009]所述的機架包括機架本體、容器支架、檢測裝置豎直運動模組和檢測裝置位置感應(yīng)模組，所述的容器支架設(shè)置于機架本體的上部并用于懸吊容器使其處于檢測支架的兩支臂之間，所述的檢測裝置豎直運動模組設(shè)置于機架本體上并連接檢測支架以驅(qū)動其在豎直方向上運動，所述的檢測裝置位置感應(yīng)模組安裝于檢測支架后部并用于檢測檢測支架所處位置；
[0010]所述的控制系統(tǒng)包括控制電路，所述的控制電路分別與超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、檢測裝置豎直運動模組和檢測裝置位置感應(yīng)模組通信連接；
[0011]所述的容器通過容器支架豎直的懸吊于檢測支架的兩平行支臂之間，容器上設(shè)有一液體出口和一氣體入口。
[0012]所述的裝置，所述檢測支架上還設(shè)有一直觀標(biāo)尺，直觀標(biāo)尺固定于檢測支架的內(nèi)側(cè)上并處于容器后方且與超聲波發(fā)生器和超聲波接收器的相對水平位置相同。
[0013]所述的裝置，所述的直觀標(biāo)尺由自發(fā)光光源構(gòu)成，所述的檢測裝置豎直運動模組為螺桿運動模組，所述的檢測裝置位置感應(yīng)模組為光柵尺模組。
[0014]所述的裝置，所述的控制電路為單片機、工控機、FPGA、PLC中的任一種。
[0015]一種基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，采用上述的裝置，包括以下步驟:
[0016]步驟一:將裝有液體的容器固定于容器支架上，檢測支架在豎直方向上由預(yù)設(shè)的上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，同時記錄下所接收的超聲波信號參數(shù)以及與參數(shù)相對應(yīng)的運動位置，完成第一次掃描；
[0017]步驟二:容器內(nèi)液體流出，氣體進入；
[0018]步驟三:檢測支架再次在豎直方向上由上端極限位置向下運動，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器仍持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，所接收到的超聲信號與第一次掃描時相對應(yīng)位置所記錄的超聲信號進行對比，當(dāng)接收到與第一次掃描不同的超聲信號時，即表明檢測裝置到達(dá)第一次掃描時容器的氣液分界面位置；
[0019]步驟四:檢測支架繼續(xù)向下運動，當(dāng)接受到的超聲信號與第一次掃描時信號變?yōu)橄嗤瑫r，表明超聲波接收器到達(dá)當(dāng)前容器的氣液分界面位置，檢測支架停止運動，完成液位檢測。
[0020]所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，所述的的步驟一中，預(yù)設(shè)的上端極限位置為容器頂部，預(yù)設(shè)的下端極限位置為容器底部。
[0021]一種基于超聲波衰減原理的流量監(jiān)測方法，采用上述的裝置，包括以下步驟:
[0022]步驟一:將裝有液體的容器固定于容器支架上，檢測支架在豎直方向上由預(yù)設(shè)的上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，同時記錄下所接收的超聲波信號參數(shù)以及與參數(shù)相對應(yīng)的運動位置，完成第一次掃描；
[0023]步驟二:容器內(nèi)液體流出，氣體進入；
[0024]步驟三:檢測支架再次在豎直方向上由上端極限位置向下運動，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器仍持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，所接收到的超聲信號與第一次掃描時相對應(yīng)位置所記錄的超聲信號進行對比，當(dāng)接收到與第一次掃描不同的超聲信號時，即表明檢測裝置到達(dá)第一次掃描時容器的氣液分界面位置；
[0025]步驟四:檢測支架繼續(xù)向下運動，當(dāng)接收到的超聲信號與第一次掃描時信號變?yōu)橄嗤瑫r，表明超聲波接收器到達(dá)當(dāng)前容器的氣液分界面位置，記錄時間，檢測支架繼續(xù)向下移動預(yù)設(shè)距離，然后停止運動；
[0026]步驟五:當(dāng)接收到的超聲信號又變?yōu)榕c第一次掃描不同時，檢測裝置重新開始向下運動，同時計算當(dāng)前時間與上一步驟中所記錄的時間之差，結(jié)合容器已知的相關(guān)尺寸即得到容器在預(yù)設(shè)距離內(nèi)的液體體積，液體體積除以時間即得液體流量；
[0027]步驟六:重復(fù)步驟四-五，得出相應(yīng)時間內(nèi)的液體流量，直至容器內(nèi)液體流出完畢，即檢測支架到達(dá)容器底部。
[0028]所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，所述的的步驟一中，預(yù)設(shè)的上端極限位置為容器頂部，預(yù)設(shè)的下端極限位置為容器底部。
[0029]所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，步驟四中所述的預(yù)設(shè)距離為容器總高度的1/2?1/1015。
[0030]所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，檢測支架向下運動的速度為檢測裝置豎直運動模組最大運動速度，且檢測裝置豎直運動模組最大運動速度大于液面下降速度。
[0031]本發(fā)明的技術(shù)效果在于，通過本發(fā)明的裝置及方法，適用于中、小型容器的液位檢測與流量監(jiān)測，檢測裝置無需與被測物質(zhì)和被測容器直接接觸，避免了被測物質(zhì)的污染，也可以適應(yīng)多種形狀和材料的容器。
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明裝置背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明正視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明俯視角結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5為本發(fā)明側(cè)視角檢測裝置運動位置示意圖；
[0038]圖6為本發(fā)明檢測方法示意圖，其中(a)為檢測裝置處于液面之上，(b)為檢測裝置處于液面之下；
[0039]圖7為本發(fā)明超聲波信號路徑示意圖；
[0040]其中，10為檢測裝置、11為檢測支架、12為超聲波發(fā)生器、13為超聲波接收器、14為直觀標(biāo)尺、21為容器支架、22為檢測裝置豎直運動模組、23為檢測裝置位置感應(yīng)模組、30為控制系統(tǒng)、40為容器、50為容器內(nèi)的氣體、51為超聲波檢測平面、52為容器內(nèi)的液體。

【具體實施方式】
[0041]本發(fā)明的超聲檢測原理是:超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波穿過氣體(空氣)一固體(容器壁)一液體或氣體(容器內(nèi)液體或氣體)一固體(容器壁)一氣體(空氣)直到超聲波接收器。由超聲波接收器接收超聲波的透射信號，即經(jīng)過衰減后的信號。超聲波接收器接收的信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)。
[0042]參見圖1-圖7，本實施例包括檢測裝置、機架、控制系統(tǒng)和容器，檢測裝置和容器分別設(shè)置于機架上，控制系統(tǒng)固定于機架上且分別通信連接機架和檢測裝置；
[0043]檢測裝置包括檢測支架、超聲波發(fā)生器和超聲波接收器，檢測支架為設(shè)有兩平行的支臂的U形支架，超聲波發(fā)生器和超聲波接收器分別固定于支架的兩支臂的內(nèi)側(cè)且平行相對設(shè)置，檢測支架水平的設(shè)置于機架上；
[0044]機架包括機架本體、容器支架、檢測裝置豎直運動模組和檢測裝置位置感應(yīng)模組，容器支架設(shè)置于機架本體的上部并用于懸吊容器使其處于檢測支架的兩支臂之間，檢測裝置豎直運動模組設(shè)置于機架本體上并連接檢測支架以驅(qū)動其在豎直方向上運動，檢測裝置位置感應(yīng)模組安裝于檢測支架后部并用于檢測檢測支架所處位置；
[0045]控制系統(tǒng)包括控制電路，控制電路分別與超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、檢測裝置豎直運動模組和檢測裝置位置感應(yīng)模組通信連接；
[0046]容器通過容器支架豎直的懸吊于檢測支架的兩平行支臂之間，容器上設(shè)有一液體出口和一氣體入口。
[0047]檢測支架上還設(shè)有一直觀標(biāo)尺，直觀標(biāo)尺固定于檢測支架的內(nèi)側(cè)上并處于容器后方且與超聲波發(fā)生器和超聲波接收器的相對水平位置相同。
[0048]直觀標(biāo)尺由自發(fā)光光源構(gòu)成，檢測裝置豎直運動模組為螺桿運動模組，檢測裝置位置感應(yīng)模組為光柵尺模組。
[0049]控制電路為單片機、工控機、FPGA、PLC中的任一種。
[0050]本發(fā)明的液位檢測方法實施例，采用上述的裝置，包括以下步驟:
[0051]步驟一:將裝有液體的容器固定于容器支架上，檢測支架在豎直方向上由預(yù)設(shè)的上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，同時記錄下所接收的超聲波信號參數(shù)以及與參數(shù)相對應(yīng)的運動位置，完成第一次掃描；
[0052]步驟二:容器內(nèi)液體流出，氣體進入；
[0053]步驟三:檢測支架再次在豎直方向上由上端極限位置向下運動，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器仍持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，所接收到的超聲信號與第一次掃描時相對應(yīng)位置所記錄的超聲信號進行對比，當(dāng)接收到與第一次掃描不同的超聲信號時，即表明檢測裝置到達(dá)第一次掃描時容器的氣液分界面位置；
[0054]步驟四:檢測支架繼續(xù)向下運動，當(dāng)接受到的超聲信號與第一次掃描時信號變?yōu)橄嗤瑫r，表明超聲波接收器到達(dá)當(dāng)前容器的氣液分界面位置，檢測支架停止運動，完成液位檢測。
[0055]上述方法的步驟一中，預(yù)設(shè)的上端極限位置為容器頂部，預(yù)設(shè)的下端極限位置為容器底部。
[0056]本發(fā)明的流量監(jiān)測方法實施例，采用上述裝置，包括以下步驟:
[0057]步驟一:將裝有液體的容器固定于容器支架上，檢測支架在豎直方向上由預(yù)設(shè)的上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，同時記錄下所接收的超聲波信號參數(shù)以及與參數(shù)相對應(yīng)的運動位置，完成第一次掃描；
[0058]步驟二:容器內(nèi)液體流出，氣體進入；
[0059]步驟三:檢測支架再次在豎直方向上由上端極限位置向下運動，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器仍持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，所接收到的超聲信號與第一次掃描時相對應(yīng)位置所記錄的超聲信號進行對比，當(dāng)接收到與第一次掃描不同的超聲信號時，即表明檢測裝置到達(dá)第一次掃描時容器的氣液分界面位置；
[0060]步驟四:檢測支架繼續(xù)向下運動，當(dāng)接收到的超聲信號與第一次掃描時信號變?yōu)橄嗤瑫r，表明超聲波接收器到達(dá)當(dāng)前容器的氣液分界面位置，記錄時間，檢測支架繼續(xù)向下移動預(yù)設(shè)距離，然后停止運動；
[0061]步驟五:當(dāng)接收到的超聲信號又變?yōu)榕c第一次掃描不同時，檢測裝置重新開始向下運動，同時計算當(dāng)前時間與上一步驟中所記錄的時間之差，結(jié)合容器已知的相關(guān)尺寸即得到容器在預(yù)設(shè)距離內(nèi)的液體體積，液體體積除以時間即得液體流量；
[0062]步驟六:重復(fù)步驟四-五，得出相應(yīng)時間內(nèi)的液體流量，直至容器內(nèi)液體流出完畢，即檢測支架到達(dá)容器底部。
[0063]上述方法的步驟一中，預(yù)設(shè)的上端極限位置為容器頂部，預(yù)設(shè)的下端極限位置為容器底部。
[0064]上述方法的步驟四中預(yù)設(shè)距離為容器總高度的1/2?1/1015。
[0065]上述方法，檢測支架向下運動的速度為檢測裝置豎直運動模組最大運動速度，且檢測裝置豎直運動模組最大運動速度大于液面下降速度。
[0066]下面對本發(fā)明方法部分作出原理解釋:當(dāng)未開始檢測，即初始狀態(tài)時，容器內(nèi)全部容積為液體或一部分容積為液體另一部分容積為氣體。容器固定在容器支架上，容器支架使容器的垂直方向與超聲波檢測平面垂直。檢測裝置隨運動模組在垂直方向從上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置。在檢測裝置垂直方向上下運動的過程中，超聲波接收器所接收到的信號參數(shù)與檢測裝置位置感應(yīng)模組確認(rèn)的的超聲波接收器所在的具體位置一一對應(yīng)。這個階段為第一次掃描。
[0067]當(dāng)容器內(nèi)的液體從液體出口流出時,氣體也由氣體入口進入容器內(nèi)，容器內(nèi)的液體減少、氣體增多，容器內(nèi)的氣液分界面向垂直方向下方移動。這時檢測裝置從上端極限位置向下移動，并對第一次掃描時所得到的參數(shù)進行比對。由于超聲波信號在氣體和液體中的傳播速度不一樣，在檢測裝置移動新的氣液分界面上方某一區(qū)域位置時，超聲波接收器所接收的信號參數(shù)與第一次掃描時在該區(qū)域位置的信號會產(chǎn)生較大的差異。檢測裝置繼續(xù)向下移動，當(dāng)移動到超聲波接收器接收到的信號參數(shù)又變回與第一次掃描時相同時停止。在超聲波接收器接收到與第一次掃描時相同或相近的信號參數(shù)的瞬間所對應(yīng)的位置為當(dāng)前氣液分界面的位置，這樣就完成了對當(dāng)前液面的定位。
[0068]當(dāng)需要檢測液體流量時，只需在檢測裝置完成對當(dāng)前液面的定位后，再向下移動一個預(yù)設(shè)距離，然后停止運動，當(dāng)液面不斷下降，直到超聲信號變?yōu)榕c第一次掃描不同時，表明液面已經(jīng)下降到檢測裝置的位置，那么記錄這個時間，再與之前液面定位時的時間相減，即可得到液面下降預(yù)設(shè)距離所用去的時間，由于容器的長寬高均為已知，即可得到預(yù)設(shè)距離內(nèi)所容納的液體體積，液體體積除以液面下降預(yù)設(shè)距離所用去的時間即得到液體流量，而這個預(yù)設(shè)距離可根據(jù)實際檢測需要來進行調(diào)整，值越小，相應(yīng)的檢測精度則越高，范圍可取在容器總高度的1/2?1/1015。同時，檢測裝置上的直觀標(biāo)尺為LED燈條，由于直觀標(biāo)尺隨著檢測裝置移動，這樣就能使氣液分界面的位置從肉眼查看更加直觀。
[0069]控制系統(tǒng)可以根據(jù)氣液分界面位移速度與已知容器橫截面可以計算出液體流出的流量，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至指定設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種基于超聲波衰減原理的液位檢測和流量監(jiān)測裝置，其特征在于，包括檢測裝置、機架、控制系統(tǒng)和容器，所述的檢測裝置和容器分別設(shè)置于機架上，所述的控制系統(tǒng)固定于機架上且分別通信連接機架和檢測裝置； 所述的檢測裝置包括檢測支架、超聲波發(fā)生器和超聲波接收器，所述的檢測支架為設(shè)有兩平行的支臂的U形支架，超聲波發(fā)生器和超聲波接收器分別固定于支架的兩支臂的內(nèi)側(cè)且平行相對設(shè)置，檢測支架水平的設(shè)置于機架上； 所述的機架包括機架本體、容器支架、檢測裝置豎直運動模組和檢測裝置位置感應(yīng)模組，所述的容器支架設(shè)置于機架本體的上部并用于懸吊容器使其處于檢測支架的兩支臂之間，所述的檢測裝置豎直運動模組設(shè)置于機架本體上并連接檢測支架以驅(qū)動其在豎直方向上運動，所述的檢測裝置位置感應(yīng)模組安裝于檢測支架后部并用于檢測檢測支架所處位置； 所述的控制系統(tǒng)包括控制電路，所述的控制電路分別與超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、檢測裝置豎直運動模組和檢測裝置位置感應(yīng)模組通信連接； 所述的容器通過容器支架豎直的懸吊于檢測支架的兩平行支臂之間，容器上設(shè)有一液體出口和一氣體入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測支架上還設(shè)有一直觀標(biāo)尺，直觀標(biāo)尺固定于檢測支架的內(nèi)側(cè)上并處于容器后方且與超聲波發(fā)生器和超聲波接收器的相對水平位置相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的直觀標(biāo)尺由自發(fā)光光源構(gòu)成，所述的檢測裝置豎直運動模組為螺桿運動模組，所述的檢測裝置位置感應(yīng)模組為光柵尺模組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的控制電路為單片機、工控機、FPGA、PLC中的任一種。
5.一種基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-4任一所述的裝置，包括以下步驟: 步驟一:將裝有液體的容器固定于容器支架上，檢測支架在豎直方向上由預(yù)設(shè)的上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，同時記錄下所接收的超聲波信號參數(shù)以及與參數(shù)相對應(yīng)的運動位置，完成第一次掃描； 步驟二:容器內(nèi)液體流出，氣體進入； 步驟三:檢測支架再次在豎直方向上由上端極限位置向下運動，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器仍持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，所接收到的超聲信號與第一次掃描時相對應(yīng)位置所記錄的超聲信號進行對比，當(dāng)接收到與第一次掃描不同的超聲信號時，即表明檢測裝置到達(dá)第一次掃描時容器的氣液分界面位置； 步驟四:檢測支架繼續(xù)向下運動，當(dāng)接受到的超聲信號與第一次掃描時信號變?yōu)橄嗤瑫r，表明超聲波接收器到達(dá)當(dāng)前容器的氣液分界面位置，檢測支架停止運動，完成液位檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，其特征在于，所述的的步驟一中，預(yù)設(shè)的上端極限位置為容器頂部，預(yù)設(shè)的下端極限位置為容器底部。
7.一種基于超聲波衰減原理的流量監(jiān)測方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-4任一所述的裝置，包括以下步驟: 步驟一:將裝有液體的容器固定于容器支架上，檢測支架在豎直方向上由預(yù)設(shè)的上端極限位置向下運動到下端極限位置，然后回到上端極限位置，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，同時記錄下所接收的超聲波信號參數(shù)以及與參數(shù)相對應(yīng)的運動位置，完成第一次掃描； 步驟二:容器內(nèi)液體流出，氣體進入； 步驟三:檢測支架再次在豎直方向上由上端極限位置向下運動，在檢測支架運動時，超聲波發(fā)生器仍持續(xù)發(fā)射超聲信號并被超聲波接收器接收，所接收到的超聲信號與第一次掃描時相對應(yīng)位置所記錄的超聲信號進行對比，當(dāng)接收到與第一次掃描不同的超聲信號時，即表明檢測裝置到達(dá)第一次掃描時容器的氣液分界面位置； 步驟四:檢測支架繼續(xù)向下運動，當(dāng)接收到的超聲信號與第一次掃描時信號變?yōu)橄嗤瑫r，表明超聲波接收器到達(dá)當(dāng)前容器的氣液分界面位置，記錄時間，檢測支架繼續(xù)向下移動預(yù)設(shè)距離，然后停止運動； 步驟五:當(dāng)接收到的超聲信號又變?yōu)榕c第一次掃描不同時，檢測裝置重新開始向下運動，同時計算當(dāng)前時間與上一步驟中所記錄的時間之差，結(jié)合容器已知的相關(guān)尺寸即得到容器在預(yù)設(shè)距離內(nèi)的液體體積，液體體積除以時間即得液體流量； 步驟六:重復(fù)步驟四-五，得出相應(yīng)時間內(nèi)的液體流量，直至容器內(nèi)液體流出完畢，即檢測支架到達(dá)容器底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，其特征在于，所述的的步驟一中，預(yù)設(shè)的上端極限位置為容器頂部，預(yù)設(shè)的下端極限位置為容器底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，其特征在于，步驟四中所述的預(yù)設(shè)距離為容器總高度的1/2?1/1015。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于超聲波衰減原理的液位檢測方法，其特征在于，檢測支架向下運動的速度為檢測裝置豎直運動模組最大運動速度，且檢測裝置豎直運動模組最大運動速度大于液面下降速度。
【文檔編號】G01D21/02GK104165654SQ201410360334
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】汪勛, 陳璐, 方維 申請人:長城信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司, 湖南長城醫(yī)療科技有限公司