本發(fā)明涉及超聲波測(cè)距，具體涉及應(yīng)用聲波幅度法的測(cè)井深度檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

超聲波測(cè)距是一種傳統(tǒng)而實(shí)用的非接觸測(cè)量方法，和激光、渦流和無線電測(cè)距方法相比，具有不受外界光及電磁場(chǎng)等因素的影響的優(yōu)點(diǎn)，在比較惡劣的環(huán)境中也具有一定的適應(yīng)能力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，因此在工業(yè)控制、建筑測(cè)量、機(jī)器人定位方面得到了廣泛的應(yīng)用。聲波測(cè)井就是根據(jù)聲波的速度和幅度來研究地層的，故聲波測(cè)井分為聲波時(shí)差測(cè)井和聲波幅度測(cè)井，聲波幅度測(cè)井在工程方面比較廣泛。聲波測(cè)井能有效利用井中各巖層完整性系數(shù)，進(jìn)行巖體工程地質(zhì)分裂分析，在未固結(jié)的層可用于確定孔隙度，地層的聲速參數(shù)還可以為地面地震勘探的資料解釋提供依據(jù)。但由于超聲波傳播聲音時(shí)難于精確捕捉，溫度對(duì)聲速的影響等原因，使得超聲波測(cè)距的精度受到了很大的影響，限制了超聲測(cè)距系統(tǒng)在測(cè)量精度要求更高的場(chǎng)合下的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是超聲波測(cè)距儀測(cè)距精度不夠高，限制了其使用的場(chǎng)合，目的在于提供應(yīng)用聲波幅度法的測(cè)井深度檢測(cè)系統(tǒng)，提高超聲波測(cè)距儀的抗干擾能力，使得其測(cè)量精度能滿足更高的要求。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

應(yīng)用聲波幅度法的測(cè)井深度檢測(cè)系統(tǒng)，包括超聲波發(fā)射與接收模塊、信號(hào)控制處理模塊和信號(hào)輸出顯示模塊，所述超聲波發(fā)射與接收模塊和信號(hào)輸出顯示模塊分別與信號(hào)控制處理模塊連接；所述超聲波發(fā)射與接收模塊包括發(fā)射電路、發(fā)射探頭、接收電路和接收探頭，所述發(fā)射電路與發(fā)射探頭連接，所述接收電路與接收探頭連接；所述超聲波發(fā)射與接收模塊通過發(fā)射電路和接收電路與信號(hào)控制處理模塊連接。信號(hào)控制處理模塊產(chǎn)生脈沖信號(hào)通過發(fā)射電路和發(fā)射探頭發(fā)射38KHZ的超聲波，超聲波遇到障礙物反射回來由接收探頭接收并經(jīng)過接收電路將信號(hào)傳輸至信號(hào)控制處理模塊，信號(hào)控制處理模塊經(jīng)過信號(hào)數(shù)據(jù)分析處理通過信號(hào)輸出顯示模塊輸出所測(cè)距離。

進(jìn)一步地，信號(hào)控制處理模塊包括微處理器、復(fù)位電路、振蕩電路、電源電路和開關(guān)控制電路，所述復(fù)位電路、振蕩電路、電源電路和開關(guān)控制電路分別與微處理器連接。振蕩電路采用晶振，振蕩電路驅(qū)動(dòng)微處理器空座，微處理器產(chǎn)生脈沖信號(hào)傳輸至發(fā)射電路，發(fā)射回來的超聲波信號(hào)通過接收電路傳輸至微處理器處理；復(fù)位電路在微處理器出錯(cuò)時(shí)可將微處理器初始化；開關(guān)控制電路用于超聲波測(cè)距的啟動(dòng)與停止；電源電路為超聲波測(cè)距儀提供電能。

進(jìn)一步地，發(fā)射電路包括超聲波發(fā)射器和反向放大器，所述超聲波發(fā)射器與反向放大器連接；所述發(fā)射電路通過反向放大器與信號(hào)控制處理模塊的微處理器連接，所述發(fā)射電路通過超聲波發(fā)射器與發(fā)射探頭連接。超聲波發(fā)射器的作用是形成與被檢測(cè)對(duì)象相作用的超聲波束；反向放大器可將微處理器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行放大再傳輸至超聲波發(fā)射器。

進(jìn)一步地，接收電路包括超聲波接收器和紅外線遙控接收前置放大電路，所述超聲波接收器與紅外線遙控接收前置放大電路連接；所述接收電路通過紅外線遙控接收前置放大電路與信號(hào)控制處理模塊的微處理器連接，所述接收電路通過超聲波接收器與信號(hào)控制處理模塊連接。紅外線遙控接收前置放大電路采用型號(hào)為CX20106的紅外線遙控接收前置放大電路。

進(jìn)一步地，信號(hào)輸出顯示模塊采用LED數(shù)碼管顯示。信號(hào)輸出顯示模塊采用三位一體LED數(shù)碼管顯示所測(cè)距離值，碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明使用超聲波發(fā)射與接收模塊、信號(hào)控制處理模塊和信號(hào)輸出顯示模塊實(shí)現(xiàn)了超聲波測(cè)距，提高了超聲波測(cè)距儀的抗干擾力度，同時(shí)實(shí)用性強(qiáng)、性價(jià)比高、使用簡(jiǎn)單，能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖示意圖；

圖2為本發(fā)明發(fā)射電路示意圖；

圖3為本發(fā)明接收電路示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

如圖1所示，應(yīng)用聲波幅度法的測(cè)井深度檢測(cè)系統(tǒng)，包括超聲波發(fā)射與接收模塊、信號(hào)控制處理模塊和信號(hào)輸出顯示模塊，所述超聲波發(fā)射與接收模塊和信號(hào)輸出顯示模塊分別與信號(hào)控制處理模塊連接；所述超聲波發(fā)射與接收模塊包括發(fā)射電路、發(fā)射探頭、接收電路和接收探頭，所述發(fā)射電路與發(fā)射探頭連接，所述接收電路與接收探頭連接；所述超聲波發(fā)射與接收模塊通過發(fā)射電路和接收電路與信號(hào)控制處理模塊連接。信號(hào)控制處理模塊包括微處理器、復(fù)位電路、振蕩電路、電源電路和開關(guān)控制電路，所述復(fù)位電路、振蕩電路、電源電路和開關(guān)控制電路分別與微處理器連接。本實(shí)施例中，微處理器采用AT89C52單片機(jī)，發(fā)射探頭使用型號(hào)為T40K的發(fā)射探頭。

發(fā)射電路包括超聲波發(fā)射器和反向放大器，所述超聲波發(fā)射器與反向放大器連接；所述發(fā)射電路通過反向放大器與信號(hào)控制處理模塊的微處理器連接，所述發(fā)射電路通過超聲波發(fā)射器與發(fā)射探頭連接。接收電路包括超聲波接收器和紅外線遙控接收前置放大電路，所述超聲波接收器與紅外線遙控接收前置放大電路連接；所述接收電路通過紅外線遙控接收前置放大電路與信號(hào)控制處理模塊的微處理器連接，所述接收電路通過超聲波接收器與信號(hào)控制處理模塊連接。信號(hào)輸出顯示模塊采用LED數(shù)碼管顯示。

如圖2所示為發(fā)射電路示意圖，plus端連接AT89C52單片機(jī)的P3.1引腳，反向器U3A的正極連接plus端，其負(fù)極連接T40K的一個(gè)電極端；反向器U3B的正極連接在反向器U3A與plus端連接的線路上，其正極連接在T40K與反向器U3A連接的線路上；反向器U3C的正極連接在反向器U3A與plus端連接的線路上，其正極連接在T40K與反向器U3A連接的線路上；反向器U3D的正極連接在在反向器U3A與plus端連接的線路上，其負(fù)極連接在反向器U3E的正極；反向器U3E的負(fù)極連接在T40K的另一個(gè)電極端；反向器U3F的正極連接在反向器U3E與U3D連接的線路上，其負(fù)極連接在反向器U3E與T40K連接的線路上；電阻R4一端連接電源VCC，其另一端連接在反向器U3A與T40K連接的線路上；電阻R5一端連接電源VCC，其另一端連接在反向器U3E與T40K連接的線路上；電阻R4和電阻R5阻值均為1K。AT89C52單片機(jī)P3.1端口輸出的38kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波發(fā)射探頭的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波發(fā)射探頭的另一個(gè)電極，用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波發(fā)射探頭的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上位電阻R4、R5一方面可以提高反向器輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波發(fā)射器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時(shí)間。

如圖3所示為接收電路示意圖，接收探頭U1的一個(gè)電極端與CX20106的1引腳連接，其另一個(gè)電極端接地；電容C1一端連接在接收探頭U1與CX20106連接的線路上，其另一端與接收探頭U1的接地端共同接地；電阻R1一端與CX20106的2引腳連接，其另一端連接電解電容C2的正極；電解電容C3的正極端與CX20106的3引腳連接；電阻R3一端連接在CX20106的7引腳，其另一端為接收電路的信號(hào)輸出端，電容C4一端連接在CX20106的6引腳，其另一端連接在接收探頭U1的接地的電極端的線路上；CX20106的8引腳連接電源VCC，電容C5一端連接在CX20106的8引腳接VCC的線路上，其另一端連接在電容C4與接收探頭U1連接的線路上；電阻R2一端連接在CX20106的5引腳，其另一端連接在電容C5與CX20106連接的線路上，電解電容C2和電解電容C3的陰極均連接在電容C4與接收探頭U1連接的線路上。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。