本發明屬于雷達液位計領域,具體的說是便攜式智能型雷達液位計。
背景技術:
1、雷達液位計的工作原理基于雷達波的反射和回波時間的測量,發射出高頻電磁波,這些波以光速傳播,并在遇到液體或固體物料的表面時發生反射。接收器接收到反射回來的雷達波信號后,記錄下信號的時間和強度。通過測量從發射到接收的時間間隔,雷達液位計可以計算出液體或物料表面與傳感器之間的距離,之后用容器高度減去該距離,就得出了液面高度。
2、雷達液位計廣泛應用于:石油化工領域,用于原油儲罐、成品油罐等各類容器的液位監測與計量;水處理與環保,用于污水處理廠的污水池、沉淀池等設施中的液位監測等。
3、傳統的便攜式雷達液位計功能較為簡單,只能測量液面到設備的距離,但是便攜式的設備,往往用來檢測多種深度不同的容器液面高度,經常也會出現容器整體高度未知的情況,從而無法檢測出準確的液面高度,且便攜式的雷達液位計很難保證在檢測時,自身的水平狀態,導致檢測數據出現較大偏差。
4、為此,本發明提供便攜式智能型雷達液位計。
技術實現思路
1、為了彌補現有技術的不足,解決背景技術中所提出的至少一個技術問題。
2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:本發明所述的便攜式智能型雷達液位計,包括連接臺,所述連接臺的底部安裝有三個機械爪,所述連接臺的外側安裝有多軸臂,所述多軸臂的端部固接有水平檢測模塊,所述水平檢測模塊的端部固接有雷達液位計模塊,所述雷達液位計模塊的底部固接有雷達發射頭,所述雷達液位計模塊的外側設置有與雷達液位計模塊平行設置的激光測距模塊;
3、手持連接臺,將連接臺放置在待檢測容器的外側,使用機械爪將自身與容器的上邊緣進行固定,通過多軸臂調節雷達液位計模塊的角度,讓雷達發射頭豎直朝下,水平檢測模塊中設置有陀螺儀,可以準確得知自身與水平面的夾角,夾角數據顯示在水平檢測模塊的顯示端,從而讓操作員可以將雷達液位計模塊調整至較為精準的水平狀態,當雷達發射頭垂直液面發射雷達波過程中,同時激光測距模塊朝下發射測距激光,激光穿過液體到達容器的底部,并在反射后由激光測距模塊接收,從而測量出容器的高度,之后用容器的高度減去雷達液位計模塊測量出的自身到液面的高度后,就能精準的得出液面的高度;通過此種設置,就能有效的在容器高度未知的情況下,先測量容器底部到設備的高度,再減去設備到液面的高度,進而測量出容器內液面的準確高度;且此種結構,在不處于容器最頂部的情況下,只要讓設備處于液面上方,就能有效的測量;同時水平檢測模塊、雷達液位計模塊和激光測距模塊三者通信連接,數據相互連通,依靠雷達液位計模塊中的處理單元計算數據,從而快速輸出結果;設備的另一種使用方法為:只需保證激光測距模塊的激光可以達到液面的底部,就算整體激光測距模塊和雷達液位計模塊處于傾斜狀態,雷達液位計模塊也能根據水平檢測模塊的傾斜數值,配合三角函數,計算出液面的高度,減少了前期的調整操作的難度。
4、優選的,所述雷達液位計模塊的外側固接有光學集中箱,所述激光測距模塊位于光學集中箱中,所述光學集中箱中固接有與激光測距模塊平行設置的攝像模塊,所述光學集中箱的外側安裝有觸控屏,所述機械爪的底部設置有電動輪,所述連接臺的底部安裝有能夠產生負壓的吸附罩,當容器中的液體過于渾濁,激光測距模塊無法達到容器底部,此時通過機械爪將設備固定在容器的外側,同時吸附罩產生負壓,讓吸附罩的底部與容器的表面吸附,同時保持吸附罩與容器表面存在一定的間隙,再通過電動輪驅動整體設備進行移動,從而完成設備的移動,通過攝像模塊觀察前方,保證設備可以正常前進,隨著設備的前進,當設備移動至容器底部時,通過攝像模塊反饋的圖像,判斷是否已經移動至容器底部,通過激光測距模塊測量出容器底部到設備的距離,之后設備向上移動至觀察點,記錄移動的距離,從而計算出容器的高度,之后再減去雷達液位計模塊測量距離,就能有效的測量出液面的高度;觸控屏用來調控攝像模塊和激光測距模塊的設定,也能顯示兩者的數據。
5、優選的,所述機械爪包括能夠旋轉彎折臂,所述彎折臂的底部固接有擠壓管,所述擠壓管的外側套接有彈性墊,三個所述機械爪呈環形等距排布,通過三個機械爪的設置,使用兩個機械爪從容器的上方,將容器露出的邊緣夾住,剩余的機械爪從外壁的任意一側擠壓外壁,從而將設備固定在容器上,由于三個機械爪可以獨立進行旋轉,無論容器的厚度是薄還是厚,都能通過三個機械爪的旋轉將其抓住并固定,彈性墊的設置,為了減少擠壓管與容器夾取固定過程產生的硬性損傷,彎折臂的彎折設置,讓機械爪能夠旋轉張開的間距增大,從而能夠抓住厚度更厚的容器。
6、優選的,所述連接臺的底部固接有動力盤,所述動力盤的內部固接有三個伺服電機,所述伺服電機的底部固接有旋轉盤,所述旋轉盤與動力盤底部轉動卡接,所述彎折臂的頂部與旋轉盤滑動卡接,通過伺服電機控制旋轉盤的旋轉,進而帶動彎折臂進行任意角度的旋轉,可以調節彎折臂在旋轉盤上進行滑動,擴散彎折臂能夠夾住的最大厚度容器,同時,若需要將設備固定在圓桿上,可以調整三個彎折臂在旋轉到中間位置時,三個彎折臂之間的間隙與圓桿直徑相同,從而牢牢地夾住圓桿,從而提高了設備的適用范圍。
7、優選的,所述多軸臂包括兩個金屬板,其中一個金屬板的端部固接有驅動電機一,所述驅動電機一的端部與另一個金屬板固接,所述連接臺的外側安裝有呈豎直設置的轉動軸,所述轉動軸的外側固接有水平設置的驅動電機二,所述驅動電機二的輸出端與多軸臂的端部固接,驅動電機二可以帶動多軸臂從端部進行旋轉,驅動電機一讓多軸臂可以從中部調整角度,從而讓端部的雷達液位計模塊和激光測距模塊可以朝向任意角度,從而適應不同環境下的容器開口朝向;同時由于角度的調控由電機控制,只需將驅動電機一和驅動電機二與水平檢測模塊連接,就能隨意程序控制角度,無需手動調控。
8、優選的,所述動力盤的底部固接有對接頭,所述對接頭位于三個旋轉盤的中部,所述吸附罩的內部安裝有氣泵,所述吸附罩的底部安裝有與氣泵吸收端連通的貼合盤,所述貼合盤的底面呈內凹設置,氣泵產生的負壓,會作用給貼合盤,吸附罩底部的貼合盤與容器之間存在一定的間隙,讓設備可以在吸力作用下進行移動,同時貼合盤用來隔離碎渣等異物,吸附罩可以從對接頭上拆下,讓機械爪可以正常夾取工作。
9、優選的,所述吸附罩的頂部轉動連接有多個加固臂,所述動力盤的底部開設有與加固臂頂面適配的卡槽,所述連接臺的頂部設置有與貼合盤底部形狀適配的凸起,加固臂用來提高吸附罩與動力盤的連接力度,同時將吸附罩拆卸后,可以將貼合盤與連接臺的頂部貼合固定,減少零件四散導致的攜帶不方便問題。
10、優選的,所述擠壓管底部開設有收納槽,所述電動輪的頂部設置有用于帶動電動輪進行升降的氣動伸縮桿,收納槽中的啟動伸縮桿可以控制電動輪的升降,在不使用電動輪的時候,讓電動輪可以收入到收納槽中,不影響機械爪的夾取工作。
11、優選的,所述擠壓管的內部固接有電磁鐵,所述連接臺的內部設置有電池倉,所述連接臺的外側安裝有用于傳輸電力的傳輸線,當容器為可被磁化的金屬材質時,可以通過開啟電磁鐵,讓擠壓管產生磁性,從而吸住容器表面,加固夾取的牢固性,也可以只依靠吸附,將設備貼在容器壁上,進一步提高了設備的可使用場合。
12、優選的,所述彎折臂呈分段設置,兩段彎折臂之間通過金屬桿固接,所述金屬桿的外側套接有對接套,所述傳輸線與對接套的外側固接,彎折臂在旋轉過程中,傳輸線通過對接套不斷給下方電器輸送電力,對接套也能發生旋轉,從而不會導致傳輸線發生纏繞。
13、本發明的有益效果如下:
14、1.本發明所述的便攜式智能型雷達液位計,通過多軸臂、雷達液位計模塊和激光測距模塊的設置,通過多軸臂調節雷達液位計模塊的角度,讓雷達發射頭豎直朝下,水平檢測模塊中設置有陀螺儀,可以準確得知自身與水平面的夾角,夾角數據顯示在水平檢測模塊的顯示端,從而讓操作員可以將雷達液位計模塊調整至較為精準的水平狀態,當雷達發射頭垂直液面發射雷達波過程中,同時激光測距模塊朝下發射測距激光,激光穿過液體到達容器的底部,并在反射后由激光測距模塊接收,從而測量出容器的高度,之后用容器的高度減去雷達液位計模塊測量出的自身到液面的高度后,就能精準的得出液面的高度;通過此種設置,就能有效的在容器高度未知的情況下,先測量容器底部到設備的高度,再減去設備到液面的高度,進而測量出容器內液面的準確高度;且此種結構,在不處于容器最頂部的情況下,只要讓設備處于液面上方,就能有效的測量出液位高度。
15、2.本發明所述的便攜式智能型雷達液位計,當容器中的液體過于渾濁,激光測距模塊無法達到容器底部,此時通過機械爪將設備固定在容器的外側,同時吸附罩產生負壓,讓吸附罩的底部與容器的表面吸附,同時保持吸附罩與容器表面存在一定的間隙,再通過電動輪驅動整體設備進行移動,從而完成設備的移動,通過攝像模塊觀察前方,保證設備可以正常前進,隨著設備的前進,當設備移動至容器底部時,通過攝像模塊反饋的圖像,判斷是否已經移動至容器底部,通過激光測距模塊測量出容器底部到設備的距離,之后設備向上移動至觀察點,記錄移動的距離,從而計算出容器的高度,之后再減去雷達液位計模塊測量距離,就能有效的測量出液面的高度。