[发明专利]水位检测装置和方法

说明书

本申请涉及一种水位检测装置和方法，装置包括主机和设置在浮子上的探头，主机包括第一声波模块和控制器，第一声波模块用于发射第一声波信号和接收第二声波信号；探头包括第二声波模块，第二声波模块用于在接收到第一声波信号后，发射预设频率的第二声波信号；其中，控制器用于在控制第一声波模块发射预设频率的第一声波信号，并获取第一时间点，在第一声波模块接收到第二声波信号时获取第二时间点，根据第一时间点与第二时间点的时间差以及声波传递速度，计算得到第一声波模块与第二声波模块之间的距离，声波的预设频率在2.1‑2.8k之间，能够有效抑制其他声波的干扰，并且该频率内的声波在水位管内能够传递200米以上，使得本申请具有足够的量程。

技术领域

本申请涉及水位监测技术领域，尤其是涉及一种水位检测装置和方法。

背景技术

地下水位的测量在建筑工程中起着非常重要的作用，直接关系到施工项目的质量以及施工人员安全，特别是在临近水源的地区，地下水位的变化通常十分剧烈，为了保证施工安全，必须严密监视地下水位的变化。

目前，一般会在施工现场专门开设直径约为60mm的水位孔，工程人员通过钢尺水位计来测量水位，在测量时，工程人员将带有两个触点的钢尺放入水中，通过钢尺接触水面时产生的通断信号来获取水位的高低。

针对上述中的相关技术，发明人认为这种全人工操作的测量方式十分繁琐，并且测量精度与操作人员的熟练程度相关，具有不稳定性。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种水位检测装置和方法。

第一方面，本申请提供的一种水位检测装置，采用如下的技术方案：

一种水位检测装置，包括：

主机，包括第一声波模块和控制器，所述第一声波模块用于发射第一声波信号，还用于接收第二声波信号；

设置在浮子上的探头，包括第二声波模块，所述第二声波模块用于在接收到第一声波信号后，发射预设频率的第二声波信号；

其中，所述控制器用于在控制所述第一声波模块发射预设频率的第一声波信号，并获取第一时间点，在所述第一声波模块接收到所述第二声波信号时获取第二时间点，根据所述第一时间点与所述第二时间点的时间差以及声波传递速度，计算得到所述第一声波模块与所述第二声波模块之间的距离，所述预设频率在2.1-2.8k之间。

通过采用上述技术方案，在测量地下水位时，可以将主机放置在水位孔开口处，将浮子投入水中，使探头从水面露出，控制器能够控制设置在主机内的第一声波模块发射预设频率的第一声波信号，同时记录第一时间点，设置在探头上的第二声波模块能够接收第一声波信号并主动发射预设频率的第二声波信号，控制器在第一声波模块接收到第二声波模块后，记录第二时间点，控制器能够根据第一时间点与第二时间点之间的时间差以及声波传递速度计算得到第一声波模块与第二声波模块之间的距离，本申请采用了探头在接收到第一声波信号后主动反射的方式，减小了声波衰减对测量结果的影响，并且本申请采用频率在2.1-2.8k之间的低频声波，能够有效抑制其他声波的干扰，并且在水位管内能够传递200米以上，使得本申请具有足够的量程。

可选的，所述第一声波模块包括第一声波发射器和第一声波接收器，所述第二声波模块包括第二声波发射器和第二声波接收器。

可选的，所述探头还包括唤醒模块，所述控制器还用于在控制所述第一声波模块发送所述第一声波信号之前，控制所述第一声波模块发送触发信号，所述唤醒模块通过所述第二声波接收器接收触发信号后唤醒所述探头，并通过所述第二声波发射器向所述控制器发送响应信号。

通过采用上述技术方案，令探头在不工作时可以处于休眠状态，唤醒模块能够唤醒探头，使得探头进入工作状态，能够有效的节省探头电量，提高探头续航能力。

可选的，所述主机还包括人机交互模块，所述人机交互模块用于向所述控制器输出启动信号，所述控制器接收所述启动信号并输出所述触发信号。