激光器液面测量装置及控制方法与流程

专利2024-06-06  82


本发明涉及激光器技术领域,尤其涉及一种激光器液面测量装置及控制方法。



背景技术:

现有技术中,通过激光器对液体的液面进行测量时,激光器测量液面,需要一定的反射条件,在液面波动程度较大的情况下,难以得到准确的液面测量结果,若想得到准确的液面测量结果,需要等待液面静置一段时间;但一些特殊场景中:如运输中的油、波动的河流等,液面难以静置,持续波动难以得到准确的液面测量结果。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种激光器液面测量装置及控制方法,旨在解决现有技术激光器在特殊液面波动时测量准确度低技术问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种激光器液面测量装置,所述激光器液面测量装置包括:激光器、处理器、测量井及浮子;其中,所述测量井设置在待测量液体中,所述测量井的井壁设置有孔洞,以使所述测量井内的待测量液体与测量井外的待测量液体相互连通,所述浮子漂浮在所述测量井内的液面上,所述浮子设置有反射面,所述激光器设置在所述测量井的上方,所述处理器设置在所述激光器中;

所述激光器,用于向所述浮子的反射面发射激光信号,以使所述浮子通过所述反射面对所述激光信号进行反射;

所述处理器,用于接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度;

其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。

可选地,所述装置还包括第一水平仪、第一无线通信模块、第二无线通信模块及摄像头;其中,所述摄像头设置在所述激光器上,所述摄像头朝向所述浮子设置,所述第一水平仪与第一无线通信模块设置在所述浮子的内部,所述第二无线通信模块设置在所述激光器中;

所述第一水平仪,用于检测所述浮子的浮子倾角信息,并将所述浮子倾角信息通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块;

所述摄像头,用于获取所述浮子的反射面的当前图像,并将所述当前图像输出至所述处理器;

所述处理器,用于接收第二无线通信模块传输的浮子倾角信息,并根据所述浮子倾角信息与所述当前图像生成距离补偿信息;

所述处理器,还用于根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

可选地,所述激光器内还设置有第二水平仪,所述第二水平仪用于获取所述激光器的激光器倾角信息,并将所述激光器倾角信息发送至所述处理器;

所述处理器,用于根据所述激光器倾角信息、所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

可选地,所述浮子设置为中心凸起的片状,所述浮子的两面均设置有反射面,所述反射面用于对激光信号进行反射。

可选地,所述浮子内腔中设置有平衡块,所述平衡块的两端分别与所述浮子内腔的底面与顶面连接,所述平衡块位于所述浮子内腔中心处。

可选地,所述测量井内壁横截面的直径与所述浮子的外直径相差第一预设长度;所述浮子的横截面形状与测量井内壁横截面形状相同。

可选地,所述测量井的底部贴近待测量液体的底部,所述测量井的底部设置有过滤网;

所述测量井包括内壁与外壁,所述测量井的内壁与外壁之间为空腔,所述外壁为设置有直径为第一直径的孔洞的过滤网,所述内壁为设置有直径为第二直径的孔洞的过滤网;

所述第一直径小于所述第二直径。

此外,为实现上述目的,本发明还提出一种激光器液面测量装置控制方法,所述控制方法基于如上所述的激光器液面测量装置,所述控制方法包括:

所述激光器向所述浮子的反射面发射激光信号,以使所述浮子通过所述反射面对所述激光信号进行反射;

所述处理器接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度;

其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。

可选地,所述装置还包括第一水平仪、第一无线通信模块、第二无线通信模块及摄像头;其中,所述摄像头设置在所述激光器上,所述摄像头朝向所述浮子设置,所述第一水平仪与第一无线通信模块设置在所述浮子的内部,所述第二无线通信模块设置在所述激光器中;

所述接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度的步骤,之后还包括:

所述第一水平仪检测所述浮子的浮子倾角信息,并将所述浮子倾角信息通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块;

所述摄像头获取所述浮子的反射面的当前图像,并将所述当前图像输出至所述处理器;

所述处理器接收第二无线通信模块传输的浮子倾角信息,并根据所述浮子倾角信息与所述当前图像生成距离补偿信息;

所述处理器根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

可选地,所述激光器内还设置有第二水平仪;

所述处理器根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度的步骤,具体包括:

所述第二水平仪获取所述激光器的激光器倾角信息,并将所述激光器倾角信息发送至所述处理器;

所述处理器根据所述激光器倾角信息、所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

本发明通过设置一种激光器液面测量装置,所述激光器液面测量装置包括:激光器、处理器、测量井及浮子;其中,所述测量井设置在待测量液体中,所述测量井的井壁设置有孔洞,以使所述测量井内的待测量液体与测量井外的待测量液体相互连通,所述浮子漂浮在所述测量井内的液面上,所述浮子设置有反射面,所述激光器设置在所述测量井的上方,所述处理器设置在所述激光器中;所述激光器,用于向所述浮子的反射面发射激光信号,以使所述浮子通过所述反射面对所述激光信号进行反射;所述处理器,用于接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度;其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。通过设置浮子反射激光信号,满足激光信号的反射需求,通过设置测量井防止浮子位移,获取预设时间内的当前距离防止液面波动影响测量精度,装置简单适用于多种待测量液体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明激光器液面测量装置第一实施例的结构示意图;

图2为本发明激光器液面测量装置第二实施例的结构示意图;

图3为本发明激光器液面测量装置一实施例的浮子示意图;

图4为本发明激光器液面测量装置一实施例的测量井示意图;

图5为本发明激光器液面测量装置控制方法第一实施例的流程示意图。

附图标号说明:

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。

另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种激光器液面测量装置,图1为本发明激光器液面测量装置第一实施例的结构示意图。

所述激光器液面测量装置包括:激光器1、处理器11、测量井2及浮子3;其中,所述测量井2设置在待测量液体中,所述测量井2的井壁设置有孔洞,以使所述测量井2内的待测量液体与测量井2外的待测量液体相互连通,所述浮子3漂浮在所述测量井2内的液面上,所述浮子3设置有反射面,所述激光器1设置在所述测量井2的上方,所述处理器11设置在所述激光器1中。

需要说明的是,所述浮子3的外表面为光滑材料,不易使待测量液体粘附,防止由于待测量液体的附着改变浮子表面与激光器1的距离,造成测量结果的改变。所述浮子3设置有中空内腔,能够稳定地漂浮在液面上。由于所述测量井2的井壁设置有孔洞,因此待测量液体可以进入所述测量井内,测量井内液体与外部液体连通;同时,测量井可以限制浮子在液面上的位移,防止浮子的位置偏移导致激光器发射的光直接照射在波动的液面上。

所述激光器1,用于向所述浮子3的反射面发射激光信号,以使所述浮子3通过所述反射面对所述激光信号进行反射。

需要说明的是,由于激光器1的发射的激光直接照射在浮子3上而不是照射在液面上,不用考虑由于激光直射液面造成的液面升温。若液面发生波动,所述浮子3随液面进行波动,浮子3为固体物体,相较于液面波动,浮子的运动更稳定。通过设置浮子3满足了激光器1的反射需求。

所述处理器11,用于接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子3与所述激光器1的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度。

其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。

易于理解的是,由于浮子3会随液面进行波动,某一时刻的当前距离直接作为液面到激光器的实际距离,可能存在误差。因此,获取第一预设时间内的多个当前距离,获取第一预设时间内的当前距离的平均值,作为所述激光器1至浮子3表面的距离。

应当理解的是,除第一预设高度外,还存在第二预设高度;所述第二预设高度为所述浮子3的反射面接收到激光信号的位置距离液面的距离,具体实施中,根据所述浮子3的结构,所述第二预设高度可以为所述浮子厚度的一半。参考图1中,所述处理器11可以为单片机,储存有用于数据处理的程序。所述处理器11通过所述第一预设高度l1减去所述第二预设高度l2及所述当前距离l0,得到所述液面当前高度。

本实施例中,通过设置浮子反射激光信号,满足激光信号的反射需求,通过设置测量井防止浮子位移,获取预设时间内的当前距离防止液面波动影响测量精度,装置简单适用于多种待测量液体。

基于上述第一实施例,本发明还提出激光器液面测量装置第二实施例,参考图2、图3及图4,图2为本发明激光器液面测量装置第二实施例的结构示意图;图3为本发明激光器液面测量装置一实施例的浮子示意图;图4为本发明激光器液面测量装置一实施例的测量井示意图。

参考图2,本实施例激光器液面测量装置还包括第一水平仪32、第一无线通信模块33、第二无线通信模块12及摄像头13;所述摄像头13设置在所述激光器1上,所述摄像头13朝向所述浮子3设置,所述第一水平仪14与第一无线通信模块33设置在所述浮子3的内部,所述第二无线通信模块12设置在所述激光器1中。

需要说明的是,无线通信模块可以为蓝牙通信模块、zigbee通信模块、无线天线等。

所述第一水平仪32,用于检测所述浮子3的浮子倾角信息,并将所述浮子倾角信息通过所述第一无线通信模块33发送至所述第二无线通信模块12。

需要说明的是,所述第一水平仪32用于测量浮子3的横截面平面相对于水平位置的倾斜度,所述浮子倾角信息为所述倾斜度。

所述摄像头13,用于获取所述浮子3的反射面的当前图像,并将所述当前图像输出至所述处理器11。

需要说明的是,所述第二水平仪14、所述摄像头13、所述第二无线通信模块12的输出端均连接到所述处理器11的信号输入端;所述第一水平仪32的输出端连接到所述第一无线通信模块33的接收端。所述处理器11可以为单片机,储存有用于数据处理的程序。

所述处理器11,用于接收第二无线通信模块12传输的浮子倾角信息,并根据所述浮子倾角信息与所述当前图像生成距离补偿信息。

需要说明的是,理想状态下,所述激光器1发射的激光照射在所述浮子3的正中,浮子厚度的一半也即第二预设高度,是以浮子的中心位置进行计算的。所述浮子被设置为表面中部凸起的片状,以防止液体积累在浮子上影响测量结果与反射效果。测量井2内为使浮子不卡置在内壁,测量井2的内壁与浮子之间存在第一预设长度的间隙,使得浮子3能够反映液面的高度。若浮子跟随液面进行了浮动,浮子可能会进行倾斜,同时,浮子还能在测量井内壁进行微小的位移,会导致激光照射位置偏离浮子表面的正中心,而浮子表面非正中心对应的、距离液面的距离,小于第二预设高度。

易于理解的是,根据所述当前图像可以得到激光照射在所述浮子3的实际位置,根据所述实际位置与浮子表面正中心位置的位置差、所述浮子倾角信息与所述第二预设高度,可以得到所述实际位置距离浮子中心横截面的距离,将所述距离作为实际第二预设高度l2`。

所述处理器11,还用于根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

应当理解的是,所述修正后的液面当前高度为所述第一预设高度l1减去实际第二预设高度l2`及所述当前距离l0。

所述激光器内还设置有第二水平仪14,所述第二水平仪14用于获取所述激光器1的激光器倾角信息,并将所述激光器倾角信息发送至所述处理器;所述处理器11,用于根据所述激光器倾角信息、所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

需要说明的是,所述激光器倾角信息为激光器发射激光的平面与水平位置的倾斜度;由于测量环境不能持续保持理想状态,例如:将所述装置用于测量水库水位,由于水库为露天环境,不可避免存在天气变化刮风。下雨等,使得激光器1的安装位置被影响导致倾斜,从而激光器1发射的激光照射在浮子3上的位置发生了位移。

易于理解的是,根据所述激光器倾角信息得到激光器1发射的激光相对于垂直角度偏离的角度,根据所述角度及三角形相似原理得到激光器偏离导致的,照射位置偏离浮子表面的正中心位置的第二位置差,根据所述位置差结合上述距离补偿信息得到实际当前距离l0`,及实际第二预设高度l2`,以获取当前液面高度。

所述浮子3设置为中心凸起的片状,所述浮子3的两面均设置有反射面31,所述反射面31用于对激光信号进行反射。

易于理解的是,所述浮子3的中间为平滑的凸起,防止待测液体积累在浮子3上改变浮子表面的高度。

所述浮子3内腔中设置有平衡块34,所述平衡块34的两端分别与所述浮子3内腔的底面与顶面连接,所述平衡块34位于所述浮子3内腔中心处。

需要说明的是,参考图3,为使所述浮子3的重心均衡在所述浮子3内部的中心,所述第一水平仪32、第一无线通信模块33被设置在所述平衡块34中,一方面防止所述浮子存在漏洞使内部进水损坏电子器件,另一方面使得浮子的重心位置位于内腔中心。

所述测量井2内壁横截面的直径与所述浮子3的外直径相差第一预设长度;所述浮子3的横截面形状与测量井2内壁横截面形状相同。

需要说明的是,所述第一预设长度可以设置为1~2mm,使得浮子3可以在测量井2内随液面灵活地垂直运动,防止浮子3卡在测量井2中导致测量结果有误。

所述测量井2的底部23贴近待测量液体的底部,所述测量井2的底部23设置有过滤网;所述测量井2包括内壁21与外壁22,所述测量井2的内壁21与外壁22之间为空腔,所述外壁22为设置有直径为第一直径的孔洞的过滤网,所述内壁21为设置有直径为第二直径的孔洞的过滤网;所述第一直径小于所述第二直径。

需要说明的是,所述测量井2的底部23贴近待测量液体的底部使得测量井2内部的液面与所述待测量液体更为接近,防止待测量液体液面下降后测量井2的底部高于液面,同时底部23对应的过滤网也防止测量井2的底部进入杂质。

易于理解的是,上述过滤网均为防锈材料(例如:不容易上锈的合金材料、pvc材料等),所述过滤网不会与待测量液体发生反应,所述第一直径可以为1~2mm,所述外壁22对应的过滤网的网孔细密,防止待测量液体中存在固体物质进入测量井2的内部。例如:所述测量装置,用于测量水库水位,水中存在水草、漂浮物等,所述过滤网可以过滤各种杂物,防止其进入测量井2导致浮子3被杂物包覆,影响测量结果。所述第二直径可以为4cm,所述内壁21对应的过滤网的网孔较粗,一方面使测量井2内外的待测量液体互通,降低液面差别,另一方面,防止所述浮子3位移。具体实施中,第一直径与第二直径可根据具体测量的液体进行设置,本实施例不对此加以限制。

本实施例,通过设置浮子反射激光信号,满足激光信号的反射需求,通过设置测量井防止浮子位移,获取预设时间内的当前距离防止液面波动影响测量精度,装置简单适用于多种待测量液体。

为实现上述目的,基于上述激光器液面测量装置,本发明还提出一种激光器液面测量装置控制方法,参考图5,图5为本发明激光器液面测量装置控制方法第一实施例的流程示意图。

所述方法包括:

步骤s10:所述激光器向所述浮子的反射面发射激光信号,以使所述浮子通过所述反射面对所述激光信号进行反射。

需要说明的是,所述浮子3的外表面为光滑材料,不易使待测量液体粘附,防止由于待测量液体的附着改变浮子表面与激光器1的距离,造成测量结果的改变。所述浮子3设置有中空内腔,能够稳定地漂浮在液面上。由于所述测量井2的井壁设置有孔洞,因此待测量液体可以进入所述测量井内,测量井内液体与外部液体连通;同时,测量井可以限制浮子在液面上的位移,防止浮子的位置偏移导致激光器发射的光直接照射在波动的液面上。

需要说明的是,由于激光器1的发射的激光直接照射在浮子3上而不是照射在液面上,不用考虑由于激光直射液面造成的液面升温。若液面发生波动,所述浮子3随液面进行波动,浮子3为固体物体,相较于液面波动,浮子的运动更稳定。通过设置浮子3满足了激光器1的反射需求。

步骤s20:所述处理器接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度。

其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。

易于理解的是,由于浮子3会随液面进行波动,某一时刻的当前距离直接作为液面到激光器的实际距离,可能存在误差。因此,获取第一预设时间内的多个当前距离,获取第一预设时间内的当前距离的平均值,作为所述激光器1至浮子3表面的距离。

应当理解的是,除第一预设高度外,还存在第二预设高度;所述第二预设高度为所述浮子3的反射面接收到激光信号的位置距离液面的距离,具体实施中,根据所述浮子3的结构,所述第二预设高度可以为所述浮子厚度的一半。根据所述第一预设高度减去所述第二预设高度及所述当前距离,得到所述液面当前高度。参考图1中l1-l0-l2,即为待测量液体的液面高度。

本实施例中,通过设置浮子反射激光信号,满足激光信号的反射需求,通过设置测量井防止浮子位移,获取预设时间内的当前距离防止液面波动影响测量精度,装置简单适用于多种待测量液体。

此外,在本发明其他实施例中,所述装置还包括第一水平仪、第一无线通信模块、第二无线通信模块及摄像头;其中,所述摄像头设置在所述激光器上,所述摄像头朝向所述浮子设置,所述第一水平仪与第一无线通信模块设置在所述浮子的内部,所述第二无线通信模块设置在所述激光器中;

所述控制方法还包括:

所述接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度的步骤,之后还包括:

所述第一水平仪检测所述浮子的浮子倾角信息,并将所述浮子倾角信息通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块;

所述摄像头获取所述浮子的反射面的当前图像,并将所述当前图像输出至所述处理器;

所述处理器接收第二无线通信模块传输的浮子倾角信息,并根据所述浮子倾角信息与所述当前图像生成距离补偿信息;

所述处理器根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

此外,在本发明其他实施例中,所述激光器内还设置有第二水平仪;

所述控制方法还包括:

所述处理器根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度的步骤,具体包括:

所述第二水平仪获取所述激光器的激光器倾角信息,并将所述激光器倾角信息发送至所述处理器;

所述处理器根据所述激光器倾角信息、所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在具体应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,本发明对此不做限制。

需要说明的是,以上所描述的工作流程仅仅是示意性的,并不对本发明的保护范围构成限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的,此处不做限制。

另外,未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明任意实施例所提供的激光器液面测量装置,此处不再赘述。

此外,需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(readonlymemory,rom)/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种激光器液面测量装置,其特征在于,所述激光器液面测量装置包括:激光器、处理器、测量井及浮子;其中,所述测量井设置在待测量液体中,所述测量井的井壁设置有孔洞,以使所述测量井内的待测量液体与测量井外的待测量液体相互连通,所述浮子漂浮在所述测量井内的液面上,所述浮子设置有反射面,所述激光器设置在所述测量井的上方,所述处理器设置在所述激光器中;

所述激光器,用于向所述浮子的反射面发射激光信号,以使所述浮子通过所述反射面对所述激光信号进行反射;

所述处理器,用于接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度;

其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。

2.如权利要求1所述的激光器液面测量装置,其特征在于,所述装置还包括第一水平仪、第一无线通信模块、第二无线通信模块及摄像头;其中,所述摄像头设置在所述激光器上,所述摄像头朝向所述浮子设置,所述第一水平仪与第一无线通信模块设置在所述浮子的内部,所述第二无线通信模块设置在所述激光器中;

所述第一水平仪,用于检测所述浮子的浮子倾角信息,并将所述浮子倾角信息通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块;

所述摄像头,用于获取所述浮子的反射面的当前图像,并将所述当前图像输出至所述处理器;

所述处理器,用于接收第二无线通信模块传输的浮子倾角信息,并根据所述浮子倾角信息与所述当前图像生成距离补偿信息;

所述处理器,还用于根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

3.如权利要求2所述的激光器液面测量装置,其特征在于,所述激光器内还设置有第二水平仪,所述第二水平仪用于获取所述激光器的激光器倾角信息,并将所述激光器倾角信息发送至所述处理器;

所述处理器,用于根据所述激光器倾角信息、所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

4.如权利要求1至3任一项所述的激光器液面测量装置,其特征在于,所述浮子设置为中心凸起的片状,所述浮子的两面均设置有反射面,所述反射面用于对激光信号进行反射。

5.如权利要求4所述的激光器液面测量装置,其特征在于,所述浮子内腔中设置有平衡块,所述平衡块的两端分别与所述浮子内腔的底面与顶面连接,所述平衡块位于所述浮子内腔中心处。

6.如权利要求5所述的激光器液面测量装置,其特征在于,所述测量井内壁横截面的直径与所述浮子的外直径相差第一预设长度;所述浮子的横截面形状与测量井内壁横截面形状相同。

7.如权利要求6所述的激光器液面测量装置,其特征在于,所述测量井的底部贴近待测量液体的底部,所述测量井的底部设置有过滤网;

所述测量井包括内壁与外壁,所述测量井的内壁与外壁之间为空腔,所述外壁为设置有直径为第一直径的孔洞的过滤网,所述内壁为设置有直径为第二直径的孔洞的过滤网;

所述第一直径小于所述第二直径。

8.一种激光器液面测量装置控制方法,其特征在于,所述控制方法基于如权利要求1至7任一项所述的激光器液面测量装置,所述控制方法包括:

所述激光器向所述浮子的反射面发射激光信号,以使所述浮子通过所述反射面对所述激光信号进行反射;

所述处理器接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度;

其中,所述第一预设高度为激光器距离待测量液体底部的高度。

9.如权利要求8所述的激光器液面测量装置控制方法,其特征在于,所述装置还包括第一水平仪、第一无线通信模块、第二无线通信模块及摄像头;其中,所述摄像头设置在所述激光器上,所述摄像头朝向所述浮子设置,所述第一水平仪与第一无线通信模块设置在所述浮子的内部,所述第二无线通信模块设置在所述激光器中;

所述接收反射后的激光信号,根据所述反射后的激光信号获取所述浮子与所述激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的所述当前距离获取液面当前高度的步骤,之后还包括:

所述第一水平仪检测所述浮子的浮子倾角信息,并将所述浮子倾角信息通过所述第一无线通信模块发送至所述第二无线通信模块;

所述摄像头获取所述浮子的反射面的当前图像,并将所述当前图像输出至所述处理器;

所述处理器接收第二无线通信模块传输的浮子倾角信息,并根据所述浮子倾角信息与所述当前图像生成距离补偿信息;

所述处理器根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

10.如权利要求9所述的激光器液面测量装置控制方法,其特征在于,所述激光器内还设置有第二水平仪;

所述处理器根据所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度的步骤,具体包括:

所述第二水平仪获取所述激光器的激光器倾角信息,并将所述激光器倾角信息发送至所述处理器;

所述处理器根据所述激光器倾角信息、所述距离补偿信息对所述液面当前高度进行修正,以获取修正后的液面当前高度。

技术总结
本发明属于激光器技术领域,公开了一种激光器液面测量装置及控制方法。所述激光器液面测量装置包括:测量井设置在待测量液体中,测量井的井壁设置有孔洞,以使测量井内的待测量液体与测量井外的待测量液体相互连通,浮子漂浮在测量井内的液面上,浮子设置有反射面,激光器设置在测量井的上方,处理器设置在激光器中;激光器向浮子的反射面发射激光信号,以使浮子通过反射面对激光信号进行反射;处理器接收反射后的激光信号,根据反射后的激光信号获取浮子与激光器的当前距离,并根据第一预设高度与第一预设时间内的当前距离获取液面当前高度。本发明通过设置浮子满足激光信号的反射需求,通过设置测量井防止浮子位移,提升了液面测量精度。

技术研发人员:焦英豪;杨雷;陆凯凯;毛卫涛;牛飞飞
受保护的技术使用者:深圳市利拓光电有限公司;武汉瑞思顿光电科技有限公司
技术研发日:2020.12.29
技术公布日:2021.04.06

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