[实用新型]一种超声波液位计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超声波液位计，属于测量器具领域。

背景技术

在工业生产过程中，液位测量是常用操作，通过测量容器中液体介质的高低 可用于自动化生产过程中的液位检测控制，报警，数据分析与处理。随着技术的 进步和计算机技术的发展，目前的液位测量已经实现了自动检测智能化，数据处 理快速化，从而提高了生产效率。

目前，测量领域已经发展了多种不同的液位测量方案，在诸多方案中由于超 声波反射检测根据超声波从发射到接收发射回波的时间间隔大小与被测介质高 度成比例关系的原理实现液位测量，可以实现定点和连续的测量，且其对各种测 量环境都具有很好的适应性，在工业领域获得了广泛应用，成为倍受欢迎的液位 测量方式。

超声波液位计的工作原理是传感器的探头发射超声波，声波经物体表面反射 后被同一传感器接收，转换成电信号；变送器根据声波的发射和接收之间的时间 来计算传感器到被测物体的距离。超声波液位计测量距离及盲区跟传感器的频率 有关，

远的测量距离适用频率低的传感器(精度较低、盲区大)，近的测量距离适用 频率高的传感器(精度高、盲区小)。

已有的超声波液位计由于一个仪表中只有一个超声波传感器导致其在对精 度和测量距离都有要求的环境中无法应用。例如高度15米的大型油罐，为了测 量其深度，需要使用35KHz的超声波传感器。但35KHz的超声波传感器的盲区 有0.5米，无法满足工业控制用精度需要。目前通常的解决方案是在油罐中安装 第二个小量程超声波液位计辅助提高精度，不仅导致安装复杂，应用成本也升高。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提供了一种结构简单、成本低廉的解决方案， 通过在同一超声波液位计中安装多个超声波探头，兼顾了测量量程和精度的需 要。

具体地说，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种超声波液位计，在超声波传感器中安装有至少两个工作于不同频率的超 声波探头。

通过上述结构域改进可在传感器中均匀安装一系列工作频率不同的超声波 探头，即可实现适用尽可能广泛的测量范围，又能保证大深度下得测量精度。

申请人广泛考虑了实际应用中的需要，通常超声波探头为两个，二者大小相 同，相对排布。这种方式即可满足大多数情况下的实际需要。

由于多超声波探头的应用主要是为了弥补单探头精度上的不足，因此在上述 的双探头结构中，一个低频率超声波探头作为主探头用来提高可用的探测深度， 另一高频率超声波探头作为辅助探头用来保证测量的精度，该高频率超声波探头 的工作频率至少是低频率超声波探头工作频率的两倍，从而确保能够有效提高测 量精度。

附图说明

图1为本实用新型超声波液位计的结构示意图。

具体实施方式

在如下实施例中，申请人结合附图提供了本实用新型的一种较优实现。如下 所提供的结构中，超声波探头的数量、工作频率、安装方式等仅为示意性，并不 对本实用新型构成特别限制。

参考图1，本实用新型的超声波液位计，在变送器上连接有两个超声波探头 (由于变送器等连接结构为所有超声波液位计的公知结构，此处位示出。本实用 新型相对现有技术的改变在于超声波探头部分)，这两个超声波探头位于超声波 液位计的底部，其大小相同，相对安装。其中主探头1的工作频率f₁为35KHz， 辅助探头2的工作频率f₂为90KHz。

在现实应用中，当使用更多超声波探头的时候，可根据工作频率分布将超声 波探头环形分布安装在液位计底部。