分液面位置检测电路和检测仪表的制作方法

本公开涉及检测仪表，尤其涉及一种分液面位置检测电路和检测仪表。

背景技术：

1、液位控制是化工设备中非常重要的一部分，关系到化工生产的生产效率、质量和安全等方面。液位控制的目的是保持分液面(即不同液体的分界面)在一定的范围内，以确保设备的正常运行。在进行液位控制时，需要先判断分液面的位置，然后再根据分液面的位置进行进出料的调整，以将分液面保持在一定范围内。

2、目前，分液面检测电路主要是基于浮球式、电感率式、图像处理式等方法进行分液面位置检测的，但是这些方法在液体介质的浊度、色度、流态及电导率发生变化时，将无法准确地判断出分液面的位置，从而影响到分液面检测电路输出结果的准确性。因此，如何提高分液面位置检测电路输出结果的准确性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提出了一种分液面位置的判断方法、装置、设备和存储介质，可以提高分液面位置判断的准确性。

2、根据本公开的第一方面，提供了一种分液面位置检测电路，包括：控制运算显示电路和超声波探测电路；

3、所述控制运算显示电路的输入控制端与控制运算显示器的信号输出端电连接，以接收所述控制运算显示器发送的测试信号，所述控制运算显示电路的通信端与所述超声波探测电路的通信端电连接，以在接收到所述测试信号后，按照预设的频率向所述超声波探测电路发送触发信号；

4、所述超声波探测电路包括至少两组信号收发端，各组信号收发端分别电连接至位于反应釜不同深度位置处的超声波传感器，以在接收到各所述触发信号之后，通过各组信号收发端向各所述超声波传感器发出超声波信号，以激励各所述超声波传感器向所在深度位置处的液体发射超声波信号，并接收各超声波传感器回传的反射波信号；

5、所述超声波探测电路的脉冲信号输出端与所述控制运算显示电路的脉冲信号输入端电连接，以基于各组信号收发端发出的超声波信号和接收的反射波信号生成各所述超声波传感器对应的起始脉冲信号，并将各所述超声波传感器对应的起始脉冲信号发送至所述控制运算显示电路的脉冲信号输出端；

6、所述控制运算显示电路的第一信号输出端与所述控制运算显示器的信号输入端电连接，以在基于各所述超声波传感器对应的起始脉冲信号，计算出各所述超声波传感器所在深度位置处出的液体特征值，并基于各所述超声波传感器所在深度位置处出的液体特征值，计算出分液面的位置，并将所述分液面的位置发送至所述控制运算显示器进行显示。

7、在一种可能的实现方式中，所述超声波探测电路的各组信号收发端分别通过一路滤波放大电路电连接至位于反应釜不同深度位置处的超声波传感器，以对发送的超声波信号以及接收到反射波信号进行滤波放大。

8、在一种可能的实现方式中，所述滤波放大电路包括：栅极驱动芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第一稳压二极管和第二稳压二极管；

9、所述栅极驱动芯片的使能引脚与第一输入管脚电连接后与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端作为所述滤波放大电路的发射信号输入端与各组信号收发端中的超声波信号发出端电连接，所述第一电阻的第二端还通过所述第四电阻接地；

10、所述栅极驱动芯片的电源管脚电连接驱动电源，所述栅极驱动芯片的电源管脚还通过第一电容接地；

11、所述栅极驱动芯片的第一输出管脚电连接至所述第二电阻的第一端，所述栅极驱动芯片的第二输出管脚电连接至所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端电连接后作为所述滤波放大电路的发射信号输出端与位于反应釜不同深度位置处的超声波传感器电连接，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端电连接后，还通过所述第六电阻接地；

12、所述栅极驱动芯片的接地管脚接地；

13、所述第六电阻远离接地端的一端还通过所述第二电容电连接至所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端作为所述滤波放大电路的反射回波输出端与各组信号收发端中的反射波信号回收端电连接；

14、所述第五电阻的第二端还分别通过所述第一稳压二极管和所述第二稳压二极管电连接至地和模拟电源。

15、在一种可能的实现方式中，所述控制运算显示电路基于型号为stm32f405rgt6第一芯片实现，其中：

16、所述第一芯片的第一控制管脚、第二控制管脚、第三控制管脚以及第四控制管脚分别通过一路按键保护电路电连接至第一连接器，并将所述第一连接器作为所述控制运算显示电路的输入控制端，与控制运算显示器的信号输出端电连接；

17、所述第一芯片的第一通信管脚、第二通信管脚和第三通信管脚作为所述控制运算显示电路的通信端，与所述超声波探测电路的通信端电连接；

18、所述第一芯片的起始脉冲输入管脚作为所述控制运算显示电路的脉冲信号输入端，与所述超声波探测电路的脉冲信号输出端电连接；

19、所述第一芯片的第一数据传输管脚与第二数据传输管脚分别电连接至第二连接器，并将所述第二连接器作为所述控制运算显示电路的信号输出端与所述控制运算显示器的信号输入端电连接。

20、在一种可能的实现方式中，所述超声波探测电路包括两组信号收发端时，所述超声波探测电路基于型号为tdc1000.schdoc的第二芯片实现，其中：

21、所述第二芯片的第一通信管脚、第二通信管脚和第三通信管脚作为所述超声波探测电路的通信端，与所述控制运算显示电路的通信端电连接；

22、所述第二芯片的第一发送管脚和第一接收管脚作为所述超声波探测电路的第一组信号收发端，与位于反应釜第一深度位置处的第一超声波传感器电连接，以激励所述第一超声波传感器向所述第一深度位置处的液体发射超声波信号，接收所述第一超声波传感器回传的反射波信号，并基于所述第一组信号收发端发出的超声波信号和接收的反射波信号生成所述第一超声波传感器对应的起始脉冲信号；

23、所述第二芯片的第二发送管脚和第二接收管脚作为所述超声波探测电路的第二组信号收发端，与位于反应釜第二深度位置处的第二超声波传感器电连接，以激励所述第二超声波传感器向所述第二深度位置处的液体发射超声波信号，接收所述第二超声波传感器回传的反射波信号，并基于所述第二组信号收发端发出的超声波信号和接收的反射波信号生成所述第二超声波传感器对应的起始脉冲信号；

24、所述第二芯片的开始脉冲引脚和所述第二芯片的结束脉冲引脚分别电连接在第一逻辑门缓冲器的第一输入管脚b和第二输入管脚，所述第一逻辑门缓冲器的输出管脚电连接在第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端作为所述超声波探测电路的脉冲信号输出端与所述控制运算显示电路的脉冲信号输入端电连接，以将生成的所述第一超声波传感器对应的起始脉冲信号以及所述第二超声波传感器对应的起始脉冲信号发送至所述控制运算显示电路的脉冲信号输出端。

25、在一种可能的实现方式中，所述第二芯片的第一信号管脚与所述第一芯片的第一信号管脚电连接，以接收所述第一芯片发送的第一信号，所述第二芯片的第一信号管脚通过第一静默电路电连接至所述第二芯片的第一接收管脚；

26、所述第二芯片的第二信号引脚与所述第一芯片的第二信号引脚电连接，以接收所述第一芯片发送的第二信号，所述第二芯片的第二信号引脚通过第二静默电路电连接至所述第二芯片的第二接收管脚。

27、在一种可能的实现方式中，所述第一静默电路包括第二逻辑门缓冲器、第八电阻、第九电阻、第三稳压二极管、第四稳压二极管以及第一场效应管；

28、所述第二逻辑缓冲器的输入管脚作为所述第一静默电路信号输入端与所述第二芯片的第一信号管脚电连接；

29、所述第二逻辑缓冲器的输出管脚通过所述第九电阻电连接至所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极作为所述第一静默电路信号输出端与所述第二芯片的第一接收管脚电连接，所述第一场效应管的源极接地。

30、在一种可能的实现方式中，还包括通信电路；

31、所述控制运算显示电路的第二信号输出端通过所述通信电路与上位机通信连接，以将所述分液面的位置发送至所述上位机。

32、在一种可能的实现方式中，还包括电源电路；

33、所述电源电路与所述控制运算显示电路、所述超声波探测电路以及所述通信电路电连接，以向所述运算显示电路、所述超声波探测电路以及所述通信电路提供工作电压。

34、根据本公开的第二方面，提供了一种分液面位置检测仪表，包括：本公开第一方面中任一项所述的分液面位置检测电路。

35、本公开提供了一种分液面位置检测电路和检测仪表，该检测电路包括：控制运算显示电路和超声波探测电路；控制运算显示电路的输入控制端与控制运算显示器的信号输出端电连接，以接收控制运算显示器发送的测试信号，控制运算显示电路的通信端与超声波探测电路的通信端电连接，以在接收到测试信号后，按照预设的频率向超声波探测电路发送触发信号；超声波探测电路包括至少两组信号收发端，各组信号收发端分别电连接至位于反应釜不同深度位置处的超声波传感器，以在接收到各触发信号之后，通过各组信号收发端向各超声波传感器发出超声波信号，以激励各超声波传感器向所在深度位置处的液体发射超声波信号，并接收各超声波传感器回传的反射波信号；超声波探测电路的脉冲信号输出端与控制运算显示电路的脉冲信号输入端电连接，以基于各组信号收发端发出的超声波信号和接收的反射波信号生成各超声波传感器对应的起始脉冲信号，并将各超声波传感器对应的起始脉冲信号发送至控制运算显示电路的脉冲信号输出端；控制运算显示电路的第一信号输出端与控制运算显示器的信号输入端电连接，以在基于各超声波传感器对应的起始脉冲信号，计算出各超声波传感器所在深度位置处出的液体特征值，并基于各超声波传感器所在深度位置处出的液体特征值，计算出分液面的位置，并将分液面的位置发送至控制运算显示器进行显示。在本公开中的分液面位置检测电路是基于至少两个超声波传感器探测到的液体特征值数据来确定分液面与各超声波传感器之间的相对位置的，而液体特征值数据的测量结果是不受液体介质的浊度、色度、流态及电导率等因素影响的，因此，可以提高液体分液面位置检测的准确性。

36、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。