一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺及檢測測試方法技術

本發明專利技術公開了一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺及檢測測試方法，包括導波管，導波管外部連接套件，II?3型1級V型架，反射板，激光水平儀和激光測距儀，導波管通過導波管外部連接套件連接，構成不同的長度，導波管的一端正對反射板，氣介式超聲波液位計固定在導波管另一端，II?3型1級V型架用于支撐導波管。連接好導波管后，用激光測距儀測量導波管另一端到反射板距離，并記錄氣介式超聲波液位計測量值，和激光測距儀的測量值比測，完成檢測。本發明專利技術導波管長度可調，可進行全量程和各檢測點檢測測試；本發明專利技術的測試平臺簡單易實現，所需儀器設備較少，測試平臺可簡單搭建和拆卸，不占用固定空間，經濟成本低。

【技術實現步驟摘要】


本專利技術涉及一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺及檢測測試方法，屬于水文測驗


技術介紹

氣介式超聲波液位計是江河湖海水文測驗的儀器，按國家計量法規定，儀器出廠時必須對其性能進行檢定。目前我國采用《JJG971-2002中華人民共和國國家計量檢定規程液位計》對氣介式超聲波液位計進行檢定，氣介式超聲波液位計應在專用的測試臺上進行試驗，該測試臺應能固定傳感器，試驗臺或被測水位應能在測量范圍內升降，見圖1，其原理是自建一個水箱，氣介式超聲波液位計固定在水箱正上面。通過水箱內水位變化或者氣介式超聲波液位計的高度變化來模擬實際水位變化，采用比測方法檢定氣介式超聲波液位計精度，其中水箱內水位變化一般通過水箱液位指示器做基準，氣介式超聲波液位計的高度變化由機械牽引實現，電動控制高度。由測試平臺要求可知，檢測所需的設備有水箱、泵、蓄水池、水箱液位指示器、儀器固定架、儀器升高降低牽引裝置、牽引控制器等。建設或購買所有設備花費較大，還需占用大量固定空間，蓄水池需要建在地下，增加施工難度。在檢測大量程氣介式超聲波液位計時，比如20米量程，水箱水位的變化是有限的，就需要儀器升高降低牽引裝置的變化范圍達到20米。根據測量原理，要求超聲波到液面的傳輸通道上無障礙物，水箱的橫截面面積要足夠大（邊長≥2*氣介式超聲波液位計量程*tan（0.5*聲束角），聲束角一般8o，為2.8米）。綜上，購買或建設儀器設備會花費較多資金，而且占用的固定空間大概200立方米，大大增加公司運營成本，平攤到每個出廠氣介式超聲波液位計上會大幅增加其成本。
專利技術內容
本專利技術所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺及檢測測試方法，檢測測試結果精確，測試平臺可簡單搭建和拆卸，不占用固定空間，經濟成本低，不會大幅增加每個出廠氣介式超聲波液位計成本。
為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下：
一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺，包括若干根長度不同的導波管，若干個導波管外部連接套件，若干個II-3型1級V型架，一塊反射板，1個激光水平儀和1個激光測距儀；所述導波管通過導波管外部連接套件連接，構成不同的長度，導波管的一端正對反射板，導波管中軸線垂直于反射板；氣介式超聲波液位計固定在所述導波管遠離反射板的一端，所述II-3型1級V型架用于支撐導波管，所述激光水平儀用于標定氣介式超聲波液位計換能器表面和反射板表面，通過調整II-3型1級V型架使氣介式超聲波液位計換能器表面和反射板平行；所述激光測距儀用于測量導波管遠離反射板的一端到反射板距離。
前述的反射板選擇表面光滑的金屬或玻璃。
前述的導波管由內部光滑的金屬或者PVC構成。
前述的導波管外部連接套件內部沒有突出。
氣介式超聲波液位計檢測測試的方法，包括以下步驟：
1）根據氣介式超聲波液位計量程和檢測點要求連接導波管，使導波管一端正對反射板，導波管中軸線垂直于反射板；
2）用激光測距儀測量導波管遠離反射板的一端到反射板距離，并記錄；
3）將氣介式超聲波液位計固定在導波管遠離反射板的一端，記錄氣介式超聲波液位計測量值，和步驟2）的測量值比測；
4）重復步驟1）到步驟3），直到檢測測試完所有檢測點和滿量程精度。
本專利技術所達到的有益效果：
本專利技術最大程度模擬氣介式超聲波液位計現場使用情況，用反射板模擬液面，導波管保證聲路上無干擾，導波管長度可調，高精度激光測距儀做比測，可對儀器進行全量程和各檢測點檢測測試；本專利技術的測試平臺簡單易實現，所需儀器設備較少，測試平臺可簡單搭建和拆卸，不占用固定空間，經濟成本低，大幅降低氣介式超聲波液位計出廠檢測成本，不會大幅增加每個出廠氣介式超聲波液位計成本。
附圖說明
圖1為現有的測試臺結構圖；
圖2為氣介式超聲波液位計使用安裝建議圖；
圖3為本專利技術的測試平臺結構圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本專利技術作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。
由氣介式超聲波液位計使用建議安裝圖可知，見圖2，氣介式超聲波液位計的檢測關鍵是模擬現場使用情況并可對全量程進行檢測測試，主要包括液面模擬、氣介式超聲波液位計距離反射面距離可調可控和全量程范圍內超聲波傳輸路徑上無干擾。為了達到上述目的，本專利技術提出一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺，如圖3所示，包括若干根長度不同的導波管1，若干個導波管外部連接套件5，且連接套件內部沒有突出，若干個II-3型1級V型架2，反射板3一塊，激光水平儀1個，激光測距儀1個。
具體的，導波管1通過導波管外部連接套件5連接，構成不同的長度，導波管內部光滑，連接方式為外部連接。導波管1的一端正對反射板3，導波管1中軸線垂直于反射板3，氣介式超聲波液位計4固定在導波管1遠離反射板3的一端，II-3型1級V型架2用于支撐導波管1，使用激光水平儀標定來調整II-3型1級V型架2，使氣介式超聲波液位計4換能器表面和反射板3平行，符合氣介式超聲波液位計使用要求。
氣介式超聲波液位計檢測過程中，液面模擬由反射板實現，由超聲波反射原理可知，超聲波在空氣和液面介面上的反射率接近1，可以據此選擇反射板材質，比如表面光滑的金屬或玻璃，超聲波在空氣和金屬或玻璃介面上的反射率也接近1，不會衰減或增強超聲信號。
氣介式超聲波液位計距離反射面距離可調由長度不等的導波管連接實現。通過不同連接組合可以形成不同的長度，使氣介式超聲波液位計距離反射面距離不同，檢測測試所有檢測點和滿量程精度。氣介式超聲波液位計距離反射面距離可控由激光測距儀實現，由激光測距儀測量組合連接好的導波管一端到反射板距離。激光測距儀距離測量精度為±1mm，精度高于所測量氣介式超聲波液位計的精度，可以作為比測。
全量程范圍內超聲波傳輸路徑上無干擾由導波管實現，導波管可由內部光滑的金屬或者PVC構成，超聲波在其內傳播，可以保證全量程范圍內超聲波傳輸路徑上無干擾。由于導波管直徑較小，超聲波會在里面多次反射，但反射波會最先被氣介式超聲波液位計接收，不會影響測量結果和測量精度，也不會衰減或增強超聲信號。
檢測測試平臺使用完畢，可以簡單拆卸，存放不占用大量固定空間，再有檢測測試需求時，可以簡單搭建。
氣介式超聲波液位計檢測測試方法如下：
步驟一，根據氣介式超聲波液位計量程和檢測點要求連接導波管，使導波管一端正對反射板，導波管中軸線垂直于反射板；
步驟二，用激光測距儀測量導波管另一端到反射板距離，并記錄；
步驟三，將氣介式超聲波液位計固定在導波管遠離反射板的一端，記錄氣介式超聲波液位計測量值，和步驟二的測量值比測；
步驟四，重復步驟一到三，直到檢測測試完所有檢測點和滿量程精度。
以上所述僅是本專利技術的優選實施方式，應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本專利技術的保護范圍。
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【技術保護點】
一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺，其特征在于，包括若干根長度不同的導波管，若干個導波管外部連接套件，若干個II?3型1級V型架，一塊反射板，1個激光水平儀和1個激光測距儀；所述導波管通過導波管外部連接套件連接，構成不同的長度，導波管的一端正對反射板，導波管中軸線垂直于反射板；氣介式超聲波液位計固定在所述導波管遠離反射板的一端，所述II?3型1級V型架用于支撐導波管，所述激光水平儀用于標定氣介式超聲波液位計換能器表面和反射板表面，通過調整II?3型1級V型架使氣介式超聲波液位計換能器表面和反射板平行；所述激光測距儀用于測量導波管遠離反射板的一端到反射板距離。

【技術特征摘要】
1.一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺，其特征在于，包括若干根長度不同的導波管，若干個導波管外部連接套件，若干個II-3型1級V型架，一塊反射板，1個激光水平儀和1個激光測距儀；所述導波管通過導波管外部連接套件連接，構成不同的長度，導波管的一端正對反射板，導波管中軸線垂直于反射板；氣介式超聲波液位計固定在所述導波管遠離反射板的一端，所述II-3型1級V型架用于支撐導波管，所述激光水平儀用于標定氣介式超聲波液位計換能器表面和反射板表面，通過調整II-3型1級V型架使氣介式超聲波液位計換能器表面和反射板平行；所述激光測距儀用于測量導波管遠離反射板的一端到反射板距離。
2.根據權利要求1所述的一種氣介式超聲波液位計檢測測試平臺，其特征在于，所述反射板選擇表面光滑的金屬或玻璃。
3.根據權利要求1所述的一種氣介...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉艷平，湯祥林，趙舒迪，吳縉，羅孝兵，鄒君，安保慶，李桂平，藍彥，王軍濤，劉冠軍，
申請(專利權)人：南京南瑞集團公司，國網電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32