[实用新型]一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用激光测距模块获取目标距离的测距装置，具体涉及一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置。

背景技术

一些传统的距离测量方式在某些特殊场合存在不可克服的缺陷。例如，液面测量就是一种距离测量，传统的电极法是采用差位分布电极，通过给电或脉冲来检测液面，电极长时间浸泡于水中或其他液体中，极易被腐蚀、电解，失去灵敏性。利用超声波测量距离可以解决这些问题，因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛应用口。所谓超声波是指频率高20kHz的机械波，具有强度大、方向性好等特点，其一般由压电效应或磁致伸缩效应产生。

目前，现有之测距方式除利用尺具直接测量外，还包括利用标竿配合仪器测量，通过计算对应角度以推算出距离。

惟，因尺具存在长度受限之缺点，故，尺具法不适用于长距离之测量，而利用标竿配合仪器测量，其缺点系需一人插设标竿，另一人操控仪器，故该方法耗费人力，且于较长距离之测量中，该方法不方便且容易产生较大之误差。

近年来，激光测距法被广泛应用于距离之测量，而激光测距仪亦成为距离测量之重要工具，其原理系由一激光发光器对待测物体发射出一脉冲讯号，而再由一低噪声、高敏感度之激光光接收器接收由该待测物体反射回来之讯号，利用该接收到之反射讯号即可计算出待测物体之距离，其原理可有公式表示：L为距离，C为光速，T为反射讯号和发射讯号之间之延迟。该激光测距仪可以测得到测量物体上一个点的距离。

检测设备如果与液体接触，液体会对检测设备带来腐蚀性影响，减少设备的使用寿命，从而影响检测精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供使用方便，能够有效的实现了对水线上液面实施监测预警，能够实现非接触式的液位监测报警装置以及通过单片机和集成电路搭建报警系统的装置，能满足新型建材生产流水线上的砂浆水位实时监测及报警，以及其他作业领域。

为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置，主要包括激光测距仪 1、处理单元2、显示单元3，所述激光测距仪1与处理单元2连接，所述处理单元2与显示单元3连接；其中所述激光测距仪1包括激光发射模块11、激光接收模块12；其中所述激光发射模块11用于发射激光束，所述激光接收模块12用于接收反射回来的激光束；所述处理单元2包括单片机21，所述单片机21用来记录所述激光发射模块11发出激光束的时间t1和所述激光接收模块12接收到被待测物体反射的激光束的时间t2，并通过下列公式得出待测距离，t2-t1＝2L/c，c为光速，L为待测距离；其特征为一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置还包括用于设置激光测距仪1的支撑架4，所述支撑架4包括用来固定的底座41、下端与底座41连接的竖直杆42、竖直杆42上端通过螺丝固定的横杆43，所述横杆43上设置着朝下的激光测距仪1，所述竖直杆42上套着可自由上下滑动的浮标44，所述浮标44上表面为金属反射面，所述浮标44与激光测距仪1垂直对应。

本实用新型的优化，根据上述所述的一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置，其特征在于所述显示单元3用于显示当前距离信息和设定报警距离数值的显示屏，以及用于设定报警值的按键模块和用于发出警报的报警扬声器。

本实用新型的优化，根据最上面所述的一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置，其特征在于所述底座41固定于水平地面以下的位置，并且浮标44漂浮液面。

本实用新型的优化，根据最上面所述显示单元3设有4枚微动开关作为输入按键，其中第一按键作为模式按键用来切换工作模式和设定模式以及切换数据位；第二按键作为加按键用来使所选数位的数值加1；第三按键作为减按键用来使所选数位的数值减1；第四按键作为静音按键用来取消报警信号。

本实用新型的优化，根据最上面所述的一种基于激光测距的非接触式液面监控报警装置，其特征为所述的激光发射模块11型号为HC-SR04，产生 40kHz的激光信号；所述档位控制子模块23型号为AT89C52；所述显示单元3 的显示屏型号为液晶显示器LCD1602；所述单片机21可多次编程，附带可擦写flash内存以及看门狗电路的stc12c5a60s2单片机。

与现有技术相比，本实用新型有益效果为：

(1)由接触式测量提升为非接触式测量，避免检测液对设备的腐蚀性损坏，同时降低了对设备密封防水性的要求，大大提高了检测的可靠性和测量精度。