[实用新型]一种煤矿用本安型超声波液位传感器

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下液位传感器领域，具体涉及一种煤矿用本安型超声波液位传感器。

背景技术

目前，国内煤矿井下的水仓水位高度大部分使用投入式液位传感器的检测方法，将检测感应头放置在水仓的底部，通过感受到的压力换算成实际水位。但是煤矿井下的水非常浑浊，感应头四周的小孔很容易被污水的杂质堵塞，造成水位监测故障。

发明内容

为克服所述不足，本实用新型的目的在于提供一种在煤矿井下工作的煤矿用本安型超声波液位传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤矿用本安型超声波液位传感器，包括超声波处理器、喇叭嘴、视窗、外壳、换能头、线路板，所述超声波处理器内部设有换能头，所述超声波处理器上端设有外壳，所述外壳一侧设有喇叭嘴，所述外壳上设有视窗，所述外壳内部设有线路板，所述线路板上设有单片机，所述超声波处理器内的变压器T1、电阻、电容等电气元件用环氧树脂浇封，以达到本质安全的目的，向外引出至单片机的信号线，超声波处理器充分考虑负载能量，减少元器件的电容值、电感值。

进一步，所述单片机采用ATMEGA1284单片机。

进一步，所述视窗内侧设有与单片机相连的LED显示屏。

本实用新型具有以下有益效果：本发明彻底解决了煤矿测量水位使用投入式传感器被堵塞的弊端，使得超声波液位传感器在煤矿的应用达到本质安全。广泛应用于煤矿井下水仓水位、临时排水点水位的测量系统中。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的原理图。

图3是本实用新型的工作流程图。

图4是本实用新型的电气结构图。

图中，1超声波处理器，2喇叭嘴，3视窗，4外壳，5换能头，6线路板。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

根据图1、图2、图3、图4所示的一种煤矿用本安型超声波液位传感器，包括超声波处理器1、喇叭嘴2、视窗3、外壳4、换能头5、线路板6，所述超声波处理器1内部设有换能头5，所述超声波处理器1上端设有外壳4，所述外壳4一侧设有喇叭嘴2，所述外壳4上设有视窗3，所述外壳4内部设有线路板6，所述线路板6上设有单片机，所述超声波处理器1内的变压器T1、电阻、电容等电气元件用环氧树脂浇封，以达到本质安全的目的，向外引出至单片机的信号线，超声波处理器1充分考虑负载能量，减少元器件的电容值、电感值。

进一步，所述单片机采用ATMEGA1284单片机。

进一步，所述视窗3内侧设有与单片机相连的LED显示屏。

工作时，单片机首先控制换能头5输出超声波信号，记录发送的时间，然后等待接收超声波信号，若接收到则记录接收时间，根据声波的传输速率计算超声波接触到被测平面后的时间差，计算出空气距离，将总量程-空气距离换算出实际液位值。若接收不到超声波信号，则进入下一轮的发送。如果相邻几次计算出的数据差距较大，则需要进行滤波处理。

为充分考虑温度的变化引起的声波和声速的变化，煤矿用本安型超声波液位传感器内置温度传感器AD592进行温度检测，超声波的传播速度受空气密度的影响，密度越大，传播速度越快，而空气密度和温度有密切关系，所以温度变化时，声速也变化。根据温度与声速的动态关系，确保计算的液位不受被测物周围温度的影响。

单片机经过Q3、Q4、Q5、Q6驱动LED显示，将计算出的液位数据进行显示。为考虑对外输出的本质安全，对外选择4-20mA的输出方式，便于连接自动化系统的采集分站。

本实用新型不局限于所述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。