專利名稱:聲料位儀探頭的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于利用聲波的反射來測定距離尤其是用于測定儲存容器內儲量的料位儀的聲收發(fā)裝置(即稱探頭)。
現有的利用聲波測距原理制作的料位儀,其聲收發(fā)裝置一般采用壓電陶瓷片制作而成,它適用的頻率范圍較寬,但存在一些缺點如它的電聲-聲電轉換效率較低;波束開角較大(一般為7°);并且,隨著壓電陶瓷聲發(fā)射功率的提高,其余響增大,使測量盲區(qū)增加,同時,制作成本相當高。
本實用新型的目的在于利用一般公知的電動式揚聲器和電容傳聲器,制作一種高效的、其波束開角小、且測量盲區(qū)小的聲料位儀探頭。
本實用新型是這樣實現的它主要由一聲發(fā)射電動式揚聲器、一聲接收電容傳聲器和一拋物面反射罩構成,電動式揚聲器和電容傳聲固接一起,安裝在拋物面反射罩的焦平面上,拋物面反射罩的軸向長度至少為其焦點截面直徑的8-10倍。
反射罩可采用聲反射系數較大的鑄鋁、塑料等材料制成。
本實用新型的詳細結構由給出的實施例附圖予以詳細的描述
圖1為本實用新型結構縱向剖面圖。
圖中1-電動揚聲器,2-電容傳聲器,3-揚聲器支架,4-拋物面反射罩。橫向剖面圖為一圓形。
聲發(fā)射采用電聲轉換效率較高的無指向性動圈式高頻電動揚聲器,聲接收采用靈敏度較高、且體積又小的無指向性電容傳聲器如駐極體話筒。將傳聲器粘膠在高頻揚聲器的支架中心處,兩者一起安裝在一個拋物面聲反射罩的焦平面處,拋物面反射罩在焦平面處的截面直徑尺寸應與揚聲器的口徑尺寸相等,拋物面反射罩的軸向長度至少為其焦點處截面直徑的8-10倍。
本實用新型采用拋物面反射罩的作用在于使無指向性的聲發(fā)射與聲接收聚焦,使聲能集中,如手電筒光束,使聲波遇到被測界面,其反射聲增強,以提高檢測的信噪比,提高檢測性能。
本實用新型實施例中的高頻電動揚聲器采用純鈦膜球頂高頻揚聲器,聲接收器采用駐極體話筒為電容傳聲器,反射罩用鑄鋁制成,聲發(fā)射工作頻率為14KHz。
采用不同的電動揚聲器可獲得不同的聲發(fā)射工作頻率和聲功率,一般為7KHz-20KHz。
本實用新型的優(yōu)點在于1.采用電動式揚聲器為聲發(fā)射器,其電聲轉換效率高,同時,采用接收靈敏度較高的電容傳聲器來接收反射聲波,其聲電轉換率亦高,又加之使用了聲反射罩,使聲能通過聚焦,提高了聲接收信噪比,提高了工作效率,使料位儀在工業(yè)噪聲很大的環(huán)境亦能正常的工作;2.實測料位儀的聲束開角為4°,且無旁瓣,使聲能集中;3.由于余響小,使料位儀實測盲區(qū)為0.3米,量程可達50米,提高了測距距離;4.制作簡便,造價低廉,利用了市場上易購得的現有器件;5.應用范圍較廣,將此探頭配合電子測量部件,對液體儲量或顆粒性(米、麥、豆等),粉狀性(如水泥等)物質的倉庫料位,均可進行測量。
權利要求1.一種聲料位儀探頭,其特征在于它由一電動式揚聲器,一電容傳聲器和一拋物面反射罩構成,其電動式揚聲器和電容傳聲器固接后,安裝于拋物面反射罩的焦平面上,拋物面反射罩的軸向長度至少為其焦點截面直徑的8-10倍。
2.根據權利要求1所述的料位儀探頭,其特征在于所說的拋物面反射罩由鑄鋁或塑料制成。
專利摘要一種聲料位儀探頭,屬于利用聲波測距、尤其對儲存容量測定的料位儀探頭,它主要由一電動式揚聲器,一傳聲器和一反射罩構成,它具有電聲轉換效率高,波束開角小、且測量盲區(qū)小等優(yōu)點,適用于工業(yè)噪聲大的環(huán)境中正常使用。本實用新型制作簡便,造價低廉,與電子測量部件配合,可廣泛應用于液體、顆粒性或粉狀物倉庫的料位測量。
文檔編號G01F23/28GK2122380SQ9221537
公開日1992年11月18日 申請日期1992年4月7日 優(yōu)先權日1992年4月7日
發(fā)明者蔣威豐 申請人:中國科學院東海研究站