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          超聲波物位變送器的工作原理及設計

          ? 2018年09月17日 09:39 ? 次閱讀

          今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種超聲波物位變送器。該專利由大連儀源科技有限公司申請,并于2017年3月8日獲得授權公告。

          內容說明

          本實用新型涉及一種超聲波物位變送器,屬于物位測量技術領域。

          發明背景

          超聲波物位計是利用聲波反射原理測量容器內的物料高度的儀表,能夠測量并顯示物位值(液位或料位)、輸出信號遠傳到主控室上位機。超聲波物位計由電子單元和壓電換能器及外面的殼體構成,分為一體式和分體式兩類,封裝有外殼的壓電換能器又稱為超聲波傳感器。當電子單元與壓電換能器形成一體式結構時稱為一體式超聲波物位計,電子單元處于殼體內部,殼體下部組合有壓電換能器;當電子單元與壓電換能器各自形成獨立的結構時稱為分體式超聲波物位計,二者之間通過外部的電纜相連接。

          現有的超聲波物位計,無論是一體式還是分體式結構,其安裝使用時均需要通過其提供的按鍵及顯示器來設置一些安裝參數,以使物位計能夠正常工作。超聲波物位計首先測量的是到物體表面的距離,而物位值(液位或料位)是由安裝高度(從壓電換能器表面到容器底部的距離)減去測距值得到的,因此安裝高度必須設定到物位計中,同時遠傳的電流信號滿度、零點等其他參數也需設定。超聲波物位計必須提供按鍵及顯示器部分,供用戶設置必須的參數。使得具備以上裝置的超聲波物位計結構較復雜,體積較大,制造成本也相對較大。

          發明內容

          本實用新型提出了對上述超聲波物位計不足的解決方案,即設計一種超聲波物位變送器,將電子單元中的按鍵及顯示器部分去掉,從而壓縮整個電子單元的體積,并將電子單元與壓電換能器集成到一個更小的殼體上,形成一個兩線制的一體式物位變送器,其通過2芯電纜向外遠傳DC4~20mA電流信號,并在同一回路上由外部供電,回路中4mA以下部分供變送器內部電路工作,4mA以上部分作為遠處信號輸出。

          超聲波物位變送器的工作原理及設計

          電子單元內設計有小巧的藍牙模塊,用于收發藍牙電磁信號,用戶可以通過具備藍牙通信的手持設備如手機來設置物位變送器所需要的安裝參數,并可在距離變送器一定的范圍內讀取變送器的測量數據及內部參數,無需直接靠近變送器,方便調試設備。藍牙模塊采用主動休眠方式,每隔一定周期喚醒一次,這樣可以有效降低變送器功耗。電壓轉換電路將外部供電轉換為電子單元內各電路所需的工作電壓,單片機系統控制壓電換能器驅動電路周期性工作,回波信號接收電路接收壓電換能器回波信號并觸發單片機系統進行數據處理,單片機系統采集溫度傳感器信號并控制DC4~20mA電流輸出電路的信號輸出,單片機控制藍牙通信模塊與外界通信。

          因此,本變送器為一體式結構,供電與電流信號輸出為同一回路的兩線制形式,由電子單元和壓電換能器密封在單一殼體內構成,電子單元包含有電壓轉換、單片機系統、壓電換能器驅動、回波信號接收、藍牙通信和DC4~20mA電流輸出電路,壓電換能器為收發合一的單換能器。

          由于聲速受溫度影響,為提高測量準確度,殼體內應封裝有溫度傳感器。從殼體內向外引出有2芯電纜,用于與外界進行信號傳輸,并向變送器內供電。由于電子單元去掉了按鍵及顯示器,進而去掉了原來用于安放電子單元的外殼,這樣進一步降低了成本,降低了產品價格,節約了用戶成本。由于提供了藍牙通信,使得參數的設定更加方便靈活。

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          兩線制、三線制、四線制它們的定義

          關于Ameya360便攜式超聲儀解決方案

          最早這類設備用于產床邊分娩過程的監視,現在已用于包括心臟、腹部、血管、兒科等常規超聲使用的各個領域。...

          發表于 2018-08-03 15:58 ? 555次閱讀
          關于Ameya360便攜式超聲儀解決方案

          如何修正時差式超聲波熱量表的流量誤差?

          時差式超聲波流量測量是超聲波熱量表進行流量測量的常用方法,其原理是應用一對超聲波換能器相向交替(或同...

          發表于 2018-08-02 09:41 ? 77次閱讀
          如何修正時差式超聲波熱量表的流量誤差?

          如何有效地進行維護,避免儀表控制系統出現故障呢?

          就地壓力表的選擇一定要分清楚壓力源的性質:究竟是沖擊性負荷還是一般壓力,到時候沒有多的表計,更換可就...

          發表于 2018-07-29 11:31 ? 600次閱讀
          如何有效地進行維護,避免儀表控制系統出現故障呢?

          煤礦運輸安全新設備,超聲波測距新設備

          這些傳感器提供短到長的距離探測和范圍狹窄的波束角。另一方面I2CXL-MaxSonar-WR戶外超聲...

          發表于 2018-07-22 10:16 ? 414次閱讀
          煤礦運輸安全新設備,超聲波測距新設備

          超聲波雷達的未來市場競爭格局

          超聲波雷達的工作原理,是通過發射接收40KHz 的超聲波,根據時間差測算出障礙物距離,其測距精度大約...

          發表于 2018-07-19 10:45 ? 1441次閱讀
          超聲波雷達的未來市場競爭格局

          醫學研究員Viksit Kumar:AI和深度學...

          醫學研究員Viksit Kumar通過基于GPU的深度學習研究,力圖利用超聲圖像實現更準確的癌癥診斷...

          發表于 2018-07-12 11:25 ? 865次閱讀
          醫學研究員Viksit Kumar:AI和深度學...

          【新專利介紹】便于安裝球閥的超聲波水表

          今天為大家介紹一項國家發明授權專利——便于安裝球閥的超聲波水表。該專利由天津市金鳳科技發展有限公司申...

          發表于 2018-07-11 15:54 ? 143次閱讀
          【新專利介紹】便于安裝球閥的超聲波水表

          標準信號定為4~20mA的原因是什么?

          4~20mA.DC(1~5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統用模擬信號標準。

          發表于 2018-07-11 14:31 ? 498次閱讀
          標準信號定為4~20mA的原因是什么?

          關于光電循跡和超聲波避障的小車設計介紹

          2011 ATMEL AVR 校園設計大賽——基于光電循跡和超聲波避障的小車

          發表于 2018-07-10 03:20 ? 398次閱讀
          關于光電循跡和超聲波避障的小車設計介紹

          討論如何模擬相控陣和幾何聚焦探頭

          根據不同的換能器設計,超聲波有幾種聚焦方式。COMSOL Multiphysics? 軟件是模擬和優...

          發表于 2018-07-05 11:54 ? 606次閱讀
          討論如何模擬相控陣和幾何聚焦探頭

          MWC上值得關注的VR/AR產品有哪些?

          在現場陀螺君體驗了其全景聲效果,猶如在真實環境中,通過聲音可以判別所在方位。此外,其還支持手機上錄制...

          發表于 2018-07-04 09:22 ? 881次閱讀
          MWC上值得關注的VR/AR產品有哪些?

          超聲波逐漸出現在了自動泊車的應用中,未來自動泊車...

          超聲波雷達的探測距離在數米之內,精度可達到厘米級,工作溫度需要在-40~85之間。辛勇磊表示,雷達的...

          發表于 2018-07-03 16:50 ? 1805次閱讀
          超聲波逐漸出現在了自動泊車的應用中,未來自動泊車...

          【新專利介紹】超聲波流量計量表及用于該儀表的星形...

          今天為大家介紹一項國家發明授權專利——超聲波流量計量表及用于該儀表的星形軌跡檢測方法。該專利由威海市...

          發表于 2018-07-03 15:50 ? 124次閱讀
          【新專利介紹】超聲波流量計量表及用于該儀表的星形...

          電流環路變送器接口的基礎知識

          Leddar光學飛行時間感測技術最初是由位于加拿大魁北克城的國家光學研究所(INO)發明,是光學感測...

          發表于 2018-07-03 13:39 ? 1919次閱讀
          電流環路變送器接口的基礎知識

          自動駕駛技術的傳感器超聲波雷達的詳細介紹和應用的...

          常見的超聲波雷達有兩種。第一種是安裝在汽車前后保險杠上的,也就是用于測量汽車前后障礙物的倒車雷達,這...

          發表于 2018-07-03 11:14 ? 1073次閱讀
          自動駕駛技術的傳感器超聲波雷達的詳細介紹和應用的...

          關于基于模糊邏輯的汽車障礙物探測系統設計

          據國家統計局統計,駕駛員自身因素和行車低于安全車距是造成交通事故的主要因素。同時,隨著汽車數量的增加...

          發表于 2018-07-02 14:55 ? 749次閱讀
          關于基于模糊邏輯的汽車障礙物探測系統設計

          隔離變壓器和控制變壓器及信號隔離器與信號隔離安全...

          首先將變送器或儀表的信號,通過半導體器件調制變換,然后通過光感或磁感器件進行隔離轉換,然后再進行解調...

          發表于 2018-06-27 09:47 ? 614次閱讀
          隔離變壓器和控制變壓器及信號隔離器與信號隔離安全...

          磷酸鐵鋰電池加工過程中常見的問題

          采用“線形”導電劑,目前主要是VGCF(碳纖維)和CNTs(碳納米管)、金屬納米線等。它們直徑在幾個...

          發表于 2018-06-22 14:40 ? 1281次閱讀
          磷酸鐵鋰電池加工過程中常見的問題

          【新專利介紹】具有雙隔室殼體的過程變量變送器

          今天為大家介紹一項國家發明授權專利——具有雙隔室殼體的過程變量變送器。該專利由羅斯蒙特公司申請,并于...

          發表于 2018-06-19 14:59 ? 100次閱讀
          【新專利介紹】具有雙隔室殼體的過程變量變送器

          【新專利介紹】超聲波水表

          今天為大家介紹一項國家發明授權專利——超聲波水表。該專利由天津市金鳳科技發展有限公司申請,并于201...

          發表于 2018-06-13 14:27 ? 337次閱讀
          【新專利介紹】超聲波水表

          新專利介紹--一種基于超聲波測量和GPRS數據傳...

          今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種基于超聲波測量和GPRS數據傳輸的水表系統。該專利由山東水...

          發表于 2018-06-12 15:26 ? 262次閱讀
          新專利介紹--一種基于超聲波測量和GPRS數據傳...

          介紹C6474多核處理器在醫療領域的應用

          醫療應用領域的高性能多核處理技術

          發表于 2018-06-12 01:33 ? 509次閱讀
          介紹C6474多核處理器在醫療領域的應用
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