一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦井下液位傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)煤礦井下的水倉水位高度大部分使用投入式液位傳感器的檢測方法，將檢測感應(yīng)頭放置在水倉的底部，通過感受到的壓力換算成實(shí)際水位。但是煤礦井下的水非常渾濁，感應(yīng)頭四周的小孔很容易被污水的雜質(zhì)堵塞，造成水位監(jiān)測故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服所述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種在煤礦井下工作的煤礦用本安型超聲波液位傳感器。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器，包括超聲波處理器、喇叭嘴、視窗、外殼、換能頭、線路板，所述超聲波處理器內(nèi)部設(shè)有換能頭，所述超聲波處理器上端設(shè)有外殼，所述外殼一側(cè)設(shè)有喇叭嘴，所述外殼上設(shè)有視窗，所述外殼內(nèi)部設(shè)有線路板，所述線路板上設(shè)有單片機(jī)，所述超聲波處理器內(nèi)的變壓器Tl、電阻、電容等電氣元件用環(huán)氧樹脂澆封，以達(dá)到本質(zhì)安全的目的，向外引出至單片機(jī)的信號(hào)線，超聲波處理器充分考慮負(fù)載能量，減少元器件的電容值、電感值。
[0005]進(jìn)一步，所述單片機(jī)采用ATMEGA1284單片機(jī)。
[0006]進(jìn)一步，所述視窗內(nèi)側(cè)設(shè)有與單片機(jī)相連的LED顯示屏。
[0007]本實(shí)用新型具有以下有益效果:本發(fā)明徹底解決了煤礦測量水位使用投入式傳感器被堵塞的弊端，使得超聲波液位傳感器在煤礦的應(yīng)用達(dá)到本質(zhì)安全。廣泛應(yīng)用于煤礦井下水倉水位、臨時(shí)排水點(diǎn)水位的測量系統(tǒng)中。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型的原理圖。
[0010]圖3是本實(shí)用新型的工作流程圖。
[0011]圖4是本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖中，I超聲波處理器，2喇叭嘴，3視窗，4外殼，5換能頭，6線路板。
【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4所示的一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器，包括超聲波處理器1、喇叭嘴2、視窗3、外殼4、換能頭5、線路板6，所述超聲波處理器I內(nèi)部設(shè)有換能頭5，所述超聲波處理器I上端設(shè)有外殼4，所述外殼4 一側(cè)設(shè)有喇叭嘴2，所述外殼4上設(shè)有視窗3，所述外殼4內(nèi)部設(shè)有線路板6，所述線路板6上設(shè)有單片機(jī)，所述超聲波處理器I內(nèi)的變壓器Tl、電阻、電容等電氣元件用環(huán)氧樹脂澆封，以達(dá)到本質(zhì)安全的目的，向外引出至單片機(jī)的信號(hào)線，超聲波處理器I充分考慮負(fù)載能量，減少元器件的電容值、電感值。
[0015]進(jìn)一步，所述單片機(jī)采用ATMEGA1284單片機(jī)。
[0016]進(jìn)一步，所述視窗3內(nèi)側(cè)設(shè)有與單片機(jī)相連的LED顯示屏。
[0017]工作時(shí)，單片機(jī)首先控制換能頭5輸出超聲波信號(hào)，記錄發(fā)送的時(shí)間，然后等待接收超聲波信號(hào)，若接收到則記錄接收時(shí)間，根據(jù)聲波的傳輸速率計(jì)算超聲波接觸到被測平面后的時(shí)間差，計(jì)算出空氣距離，將總量程-空氣距離換算出實(shí)際液位值。若接收不到超聲波信號(hào)，則進(jìn)入下一輪的發(fā)送。如果相鄰幾次計(jì)算出的數(shù)據(jù)差距較大，則需要進(jìn)行濾波處理。
[0018]為充分考慮溫度的變化引起的聲波和聲速的變化，煤礦用本安型超聲波液位傳感器內(nèi)置溫度傳感器AD592進(jìn)行溫度檢測，超聲波的傳播速度受空氣密度的影響，密度越大，傳播速度越快，而空氣密度和溫度有密切關(guān)系，所以溫度變化時(shí)，聲速也變化。根據(jù)溫度與聲速的動(dòng)態(tài)關(guān)系，確保計(jì)算的液位不受被測物周圍溫度的影響。
[0019]單片機(jī)經(jīng)過Q3、Q4、Q5、Q6驅(qū)動(dòng)LED顯示，將計(jì)算出的液位數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。為考慮對外輸出的本質(zhì)安全，對外選擇4-20mA的輸出方式，便于連接自動(dòng)化系統(tǒng)的采集分站。
[0020]本實(shí)用新型不局限于所述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0021]本實(shí)用新型未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器，其特征在于:包括超聲波處理器、喇叭嘴、視窗、外殼、換能頭、線路板，所述超聲波處理器內(nèi)部設(shè)有換能頭，所述超聲波處理器上端設(shè)有外殼，所述外殼一側(cè)設(shè)有喇叭嘴，所述外殼上設(shè)有視窗，所述外殼內(nèi)部設(shè)有線路板，所述線路板上設(shè)有單片機(jī)，所述超聲波處理器內(nèi)的電氣元件用環(huán)氧樹脂澆封，向外引出至單片機(jī)的信號(hào)線。2.根據(jù)權(quán)利要求書I中所述的一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器，其特征在于:所述單片機(jī)采用ATMEGA1284單片機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求書I中所述的一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器，其特征在于:所述視窗內(nèi)側(cè)設(shè)有與單片機(jī)相連的LED顯示屏。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種煤礦用本安型超聲波液位傳感器，其特征在于：包括超聲波處理器、喇叭嘴、視窗、外殼、換能頭、線路板，所述超聲波處理器內(nèi)部設(shè)有換能頭，所述超聲波處理器上端設(shè)有外殼，所述外殼一側(cè)設(shè)有喇叭嘴，所述外殼上設(shè)有視窗，所述外殼內(nèi)部設(shè)有線路板，所述線路板上設(shè)有單片機(jī)，所述超聲波處理器內(nèi)的變壓器T1、以及電阻、電容等電氣元件用環(huán)氧樹脂澆封，以達(dá)到本質(zhì)安全的目的，向外引出至單片機(jī)的信號(hào)線。本實(shí)用新型徹底解決了煤礦測量水位使用投入式傳感器被堵塞的弊端，使得超聲波液位傳感器在煤礦的應(yīng)用達(dá)到本質(zhì)安全。廣泛應(yīng)用于煤礦井下水倉水位、臨時(shí)排水點(diǎn)水位的測量系統(tǒng)中。
【IPC分類】G01F23/296
【公開號(hào)】CN204881773
【申請?zhí)枴緾N201520325405
【發(fā)明人】劉玉振, 宋利新
【申請人】山東中煤電器有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年5月19日