《聲波水位計裝置》是廣東華南水電高新技術開發有限公司於2011年8月23日申請的專利，該專利的申請號為2011203088073，公布號為CN202209978U，授權公布日為2012年5月2日，發明人是陳軍強、鐘道清、黃灶金。
《聲波水位計裝置》屬於水位計裝置技術領域，其技術要點包括導波管，其中所述的導波管上端設有聲波發生器與接收器，聲波發生器與接收器電連線有數據採集及控制單元；在導波管內壁上沿軸向分布有若干標記環；該實用新型旨在提供一種測量精度高、機械結構簡的聲波水位計裝置；用於測量地下水位。
2016年12月7日，《聲波水位計裝置》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《聲波水位計裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：聲波水位計裝置
- 公布號：CN202209978U
- 授權日：2012年5月2日
- 申請號：2011203088073
- 申請日：2011年8月23日
- 申請人：廣東華南水電高新技術開發有限公司
- 地址：廣東省廣州市天河區天壽路105號天壽大廈27樓
- 發明人：陳軍強、鐘道清、黃灶金
- Int.Cl.：G01F23/296(2006.01)I
- 代理機構：廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所（普通合夥）
- 代理人：黃為
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
對水位的有效測量，對工農業生產、人民生活及防止自然災害發生具有非常重要的意義。截至2011年8月，各防汛部門使用的水位遙測站一般都是浮子式水位計、壓力式水位計，前者需要一個能消波的水井，一般建一個水井需耗資十幾萬元，投資量大，後者它對測量的精度不夠，容易漂移，不利於防汛部門決策。
發明內容
專利目的
《聲波水位計裝置》的目的在於針對上述2011年8月前技術的不足，提供一種測量精度高、性能穩定，建設投資低的聲波水位計裝置。
技術方案
一種聲波水位計裝置，包括導波管，其中所述的導波管上端設有聲波發生器與接收器，聲波發生器與接收器電連線有數據採集及控制單元；在導波管內壁上沿軸向分布有若干標記環。
上述的聲波水位計裝置中，所述的各標記環沿軸向均布在導波管內，相鄰標記環之間的間距為2米。
上述的聲波水位計裝置中，所述的數據採集及控制單元由主控單元、電源處理控制單元、信號處理控制單元、溫度校準單元、數據存儲單元和485通訊單元構成，主控單元分別與電源處理控制單元、信號處理控制單元、溫度校準單元、數據存儲單元和485通訊單元電路連線；所述的信號處理控制單元與聲波發生器和接收器電路連線。
上述的聲波水位計裝置中，所述的導波管下端設有防護管。
改善效果
《聲波水位計裝置》採用上述結構後，通過聲波發生器發出聲波，再由聲波接收器接收，經過信號處理控制單元接收並傳給主控單元計算出聲波發出至接收到由各個標記環、水面返回的回波時間，由收到最靠近水位兩個標記環的回波時間算出最靠近水面的標記環離水位的距離從而得出水位，並根據水位的變化智慧型的自動調整聲波發聲器和聲波接收器的增益測量水位，準確性高。該實用新型具有有測量精度高、穩定性好、解析度高、可靠性好等優點。非常適用於防汛部門的使用。
附圖說明
圖1是《聲波水位計裝置》的結構示意圖；
圖2是該實用新型數據採集及控制單元的電路結構方框圖。
圖中：導波管1、聲波發生器與接收器2、數據採集及控制單元3、主控單元3a、電源處理控制單元3b、信號處理控制單元3c、溫度校準單元3d、數據存儲單元3e、485通訊單元3f、標記環4、防護管5。
技術領域
《聲波水位計裝置》涉及一種水位計，更具體地說，尤其涉及一種聲波水位計裝置。
權利要求
1.一種聲波水位計裝置，包括導波管（1），其特徵在於，所述的導波管（1）上端設有聲波發生器與接收器（2），聲波發生器與接收器（2）電連線有數據採集及控制單元（3）；在導波管（1）內壁上沿軸向分布有若干標記環（4）。
2.根據權利要求1所述的聲波水位計裝置，其特徵在於，所述的各標記環（4）沿軸向均布在導波管（1）內，相鄰標記環（4）之間的間距為2米。
3.根據權利要求1或2所述的聲波水位計裝置，其特徵在於，所述的數據採集及控制單元（3）由主控單元（3a）、電源處理控制單元（3b）、信號處理控制單元（3c）、溫度校準單元（3d）、數據存儲單元（3e）和485通訊單元（3f）構成，主控單元（3a）分別與電源處理控制單元（3b）、信號處理控制單元（3c）、溫度校準單元（3d）、數據存儲單元（3e）和485通訊單元（3f）電路連線；所述的信號處理控制單元（3c）與聲波發生器和接收器（2）電路連線。
4.根據權利要求3所述的聲波水位計裝置，其特徵在於，所述的導波管（1）下端設有防護管（5）。
實施方式
參閱圖1和圖2所示，《聲波水位計裝置》的一種聲波水位計裝置，包括導波管1，在導波管1上端設有聲波發生器與接收器2，聲波發生器與接收器2電連線有數據採集及控制單元3；在導波管1內壁上沿軸向均布有若干標記環4；利用聲學原理，聲波發生器發出單一頻率的聲波，所發生的聲波在傳輸到所測水面的過程中會遇到多個標記環4及水面的回波，經聲波接收器接收，通過數據採集器及控制單元3計算出水位；在導波管1下端設有防護管5，防護管5可以防止水下淤泥堵塞導波管1。該實施例中的標記環4可以有若干個，但最少設定兩個，該實施例中共有四個；相鄰標記環4之間的間距為2米；數據採集及控制單元3由主控單元3a、電源處理控制單元3b、信號處理控制單元3c、溫度校準單元3d、數據存儲單元3e和485通訊單元3f構成，主控單元3a分別與電源處理控制單元3b、信號處理控制單元3c、溫度校準單元3d、數據存儲單元3e和485通訊單元3f電路連線；所述的信號處理控制單元3c與聲波發生器和接收器2電路連線，用於控制聲波發生器和接收器2的運作；數據存儲單元3e用於存儲測量的數據；溫度校準單元3d用於校準在不同溫度下的聲速；
具體使用時，設水位變化高為L，定導波管1的管長為L1，聲波發生器與接收器2所在的位置設為測量基準點，此點與水面的距離為L2，與最靠近水面的兩個標記環距離為L3A和L3B，設水面的回波時間為T1，最靠近水面的兩個標記環4回波時間為T2、T3，T3為離水位最近的標記環4回波時間。在測量時，由主控單元3a發出指令給控制信號處理控制單元3b控制聲波發生器與接收器2的聲波發生器發出單一頻率的聲波，所發生的聲波在傳輸到所測水面的過程中會遇到多個標記環4及水面的回波，再由聲波發生器與接收器2的聲波接收器接收到多個回波的時間T1、T2、T3，並根據聲波在空氣中的傳播速度特性計算：（（T1-T3）/（T3-T2））*（L3B-B3A）+L3B得出導波管1空管長度L4，再得出水位變化高L＝L1-L4，再由主控單元3a通過485通訊單元3f輸出測量值。
榮譽表彰
2016年12月7日，《聲波水位計裝置》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
