CN117433608A - 液位测量装置及测量方法 - Google Patents

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CN117433608A CN202311560566.5A CN202311560566A CN117433608A CN 117433608 A CN117433608 A CN 117433608A CN 202311560566 A CN202311560566 A CN 202311560566A CN 117433608 A CN117433608 A CN 117433608A
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郭志胜
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蒲兴龙
夏兴东
宋义锋
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Abstract

本公开提供一种液位测量装置及测量方法,涉及测量技术领域。其中,测量装置包括:发光单元,设置于观察孔处,用于发出光线并将光线投射至窑炉的第二侧炉壁的内表面;基准件,沿第一方向延伸预设长度,且位于发光单元的投射范围内且与发光单元间隔第一水平距离;测距单元,与发光单元的纵向位置对应,用于测量第二水平距离;摄像单元,设置于观察孔处,用于通过观察孔拍摄第一画面;和数据处理单元,与测距单元和摄像单元分别信号连接,用于接收第二水平距离及第一画面,并基于第一水平距离、第二水平距离、预设长度以及第一画面进行分析计算,得到液位高度。本申请提供的液位测量装置具有测量误差小、精准度高并且使用安全的优点。

Description

液位测量装置及测量方法
技术领域
本公开涉及测量技术领域,尤其涉及一种液位测量装置及测量方法。
背景技术
在用浮法工艺生产盖板玻璃时,由于盖板玻璃要求质量较高,所以对液位的控制精度要求也比较高。液位的稳定对产品质量起着至关重要的作用,同时液位的稳定也会直接影响窑炉池壁的液面线处的砖材侵蚀,测量窑炉液位的高度对控制液位精度使液位稳定是必不可少的一步。
实际生产中,因液位仪器故障、机械振动或者玻璃液面存有异物等原因,经常需要操作人员在窑炉耳池或卡脖水包处利用测量工具采用手测液位的方法去测量液位的高度再将液位进行校正。
目前,通常采用的手测测量工具包括类似钩子类的装置,在测量时,将钩子通过耳池或者卡脖水包处池壁砖伸入窑炉,将钩子前端垂直向下的一段***玻璃液,再取出装置测量钩子上粘附的玻璃液的高度从而能计算出液位的高度。这种方法在测量时会因人为原因导致较大的测量误差和较低的测量精度从而达不到精准控制液位的效果,如:取出装置时,粘附在装置上的玻璃液很容易发生位移;在测量粘附在装置上的玻璃液的高度时,也会存在操作人员读错数值的情况,并且这种方法与装置需要操作人员与高温的窑炉近距离接触,容易使操作人员受伤。
因此,如何提供一种测量误差小、精准度高并且安全的液位测量装置及测量方法是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本公开所要解决的一个技术问题是:现有的手测测量工具在测量时会因人为原因导致较大的测量误差和较低的测量精度从而达不到精准控制液位的效果,在测量时,需要操作人员与高温的窑炉近距离接触,容易使操作人员受伤。
为解决上述技术问题,本公开实施例提供一种液位测量装置及测量方法。
该液位测量装置包括:发光单元,设置于观察孔处,用于发出光线并将光线通过观察孔投射至窑炉的第二侧炉壁的内表面,其中,第二侧炉壁与第一侧炉壁相对;基准件,沿第一方向延伸预设长度,且位于发光单元的投射范围内且与发光单元间隔第一水平距离,以形成沿第一方向延伸的第一投影;测距单元,与发光单元的纵向位置对应,用于测量发光单元与第二侧炉壁的内表面之间的第二水平距离;摄像单元,设置于观察孔处,用于通过观察孔拍摄第一画面,第一画面至少包括第一投影以及第一投影在液面上镜像形成的第二投影;和数据处理单元,与测距单元和摄像单元分别信号连接,用于接收第二水平距离及第一画面,并基于第一水平距离、第二水平距离、预设长度以及第一画面进行分析计算,得到液位高度;其中,第一方向为垂直于由第一侧炉壁指向第二侧炉壁的方向以及纵向,第一水平距离和第二水平距离为沿第一侧炉壁指向第二侧炉壁的方向的距离。
在一些实施例中,发光单元所发出的光线采用红外光线,第一投影为红外投射线段;测距单元采用红外测距装置。
在一些实施例中,该液位测量装置还包括:外壳,其内部具有容置空间,用于容纳发光单元、基准件、测距单元、摄像单元和数据处理单元;外壳包括开口部,开口部分别用于透出发光单元所投射的光线、为摄像单元提供拍摄口以及为测距单元提供测量口。
在一些实施例中,外壳还包括:显示部,显示部位于外壳的外部,其与数据处理单元信号连接,用于输出显示数据处理单元计算得到的液位高度的数值。
在一些实施例中,基准件包括:投影部,投影部包括长条状部件,其具有预设长度;固定座,用于承托投影部以将投影部固定于容置空间内。
在一些实施例中,基准件包括:投影部,投影部包括挡板、透光部,透光部为挡板的镂空部位,镂空部位沿第一方向延伸预设长度,用于透过发光单元发出的光;固定座,用于承托投影部以将投影部固定于容置空间内。
本申请实施例还提供一种液位测量方法,包括:发光单元发出光线并照射至基准件,在第二侧炉壁形成沿第一方向延伸的第一投影;测距单元测量发光单元与第二侧炉壁的内表面之间的第二水平距离;通过数据处理单元基于第一水平距离、第二水平距离、预设长度进行分析计算,得到第一投影的长度;摄像单元通过观察孔获取包括第一投影以及第一投影在液面上镜像形成的第二投影的第一画面;数据处理单元基于第一投影的长度和第一画面进行分析计算,得到液位高度。
在一些实施例中,通过数据处理单元基于第一水平距离、第二水平距离、预设长度进行分析计算,得到第一投影的长度,具体为:数据处理单元通过公式:第一投影长度=第二水平距离×预设长度/第一水平距离,计算得到第一投影的长度。
在一些实施例中,数据处理单元包括:图像处理模块,图像处理模块基于第一画面进行分析比对,得到第一夹角α的值;第一夹角α的值为第一投影的两端和第二投影的两端的交叉连线所形成的夹角的一半。
在一些实施例中,数据处理单元基于第一投影的长度和第一画面进行分析计算,得到液位高度,具体为:数据处理单元通过公式:液位高度=第一投影的长度/2tan(α),计算得到液位高度。
通过上述技术方案,本公开提供的液位测量装置及测量方法至少具有下列优点:
本发明提供的一种液位测量装置,包括发光单元、基准件、测距单元、摄像单元和数据处理单元,发光单元设置于所述观察孔处,基准件位于所述发光单元的投射范围内且与所述发光单元间隔第一水平距离,测距单元与所述发光单元的纵向位置对应,摄像单元设置于所述观察孔处,用于通过所述观察孔拍摄第一画面,所述第一画面至少包括所述第一投影以及所述第一投影在液面上镜像形成的第二投影。在测量液位时,只需要操作人员启动该测量装置,使发光单元将位于其投射范围的基准件投射到第二侧炉壁,得到第一投影,再通过测距单元测出发光单元至第二侧炉壁内表面之间的距离,得到第二水平距离并将测得的数据传输给数据处理单元,摄像单元将拍摄到的第一投影以及第一投影在液面上镜像形成的第二投影的第一画面传输给数据处理单元,然后数据处理单元先基于第一水平距离、所述第二水平距离、所述预设长度进行分析计算,得到第一投影的长度,然后再基于所述第一投影的长度和所述第一画面进行分析计算,得到所述液位高度。本申请的液位测量装置在测量过程中,不需要将测量装置伸入待测玻璃液中让操作人员测量并读取粘附在装置上的玻璃液的长度,也不需要操作人员与窑炉近距离接触,因此,本申请提供的液位测量装置具有测量误差小、精准度高并且使用安全的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例,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获得其他的附图。
图1是本公开实施例公开的一种液位测量装置及测量方法的测量状态示意图;
图2是本公开实施例公开的一种液位测量装置及测量方法的第一投影和第二投影的位置关系示意图;
图3是本公开实施例公开的一种液位测量装置及测量方法的液位测量装置的剖面结构示意图;
图4是本公开实施例公开的一种液位测量装置及测量方法的另一种液位测量装置的剖面结构示意图;
图5是本公开实施例公开的一种液位测量装置及测量方法的步骤示意图。
附图标记说明:
1、窑炉;11、第一侧炉壁;12、第二侧炉壁;13、观察孔;2、发光单元;3、基准件;31、投影部;32、固定座;31a、挡板;31b、透光部;4、第一投影;5、第二投影;6、测距单元;7、摄像单元;8、液面;9、数据处理单元;10、外壳;101、开口部;102、显示部;A、第一方向;a、第一水平距离;b、第二水平距离;α、第一夹角;103、按钮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理,但不能用来限制本公开的范围,本公开可以以许多不同的形式实现,不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整,并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到:除非另外具体说明,这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。
需要说明的是,在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是大于或等于两个;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
此外,本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素,并不排除也涵盖其他要素的可能。
还需要说明的是,在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时,在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件,也可以不存在居间器件。
本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同,除非另外特别定义。还应当理解,在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
目前,因液位仪器故障、机械振动或者玻璃液面8存有异物等原因,操作人员通常采用类似于钩子类的测量工具手测玻璃液位的高度,在测量时,操作人员靠近高温的窑炉1,将测量工具伸入到窑炉1内的玻璃液中,然后取出测量工具测量出粘附在测量工具上的玻璃液的长度,操作人员在测量时会因为读错数值或者在取出测量工具时造成玻璃液在测量工具上移位等原因造成测量的误差,另外操作人员在测量时距离窑炉1的距离过近会使操作人员受伤。
实施例一
为了解决上述问题,本发明实施例一提供一种液位测量装置,包括:发光单元2,设置于观察孔13处,用于发出光线并将光线通过观察孔13投射至窑炉1的第二侧炉壁12的内表面,其中,第二侧炉壁12与第一侧炉壁11相对;基准件3,沿第一方向A延伸预设长度,且位于发光单元2的投射范围内且与发光单元2间隔第一水平距离a,以形成沿第一方向A延伸的第一投影4;测距单元6,与发光单元2的纵向位置对应,用于测量发光单元2与第二侧炉壁12的内表面之间的第二水平距离b;摄像单元7,设置于观察孔13处,用于通过观察孔13拍摄第一画面,第一画面至少包括第一投影4以及第一投影4在液面8上镜像形成的第二投影5;和数据处理单元9,与测距单元6和摄像单元7分别信号连接,用于接收第二水平距离b及第一画面,并基于第一水平距离a、第二水平距离b、预设长度以及第一画面进行分析计算,得到液位高度;其中,第一方向A为垂直于由第一侧炉壁11指向第二侧炉壁12的方向以及纵向,第一水平距离a和第二水平距离b为沿第一侧炉壁11指向第二侧炉壁12的方向的距离。
具体地,如图1-4所示,发光单元2设置于观察孔13处,这里的观察孔13处可以为观察孔13内或者窑炉1外侧正对观察孔13的位置;基准件3沿第一方向A延伸预设长度并设置于发光单元2的投射范围内,其预设长度可根据实际情况来设定,这里不对基准件3的预设长度进行具体的限定,另外,基准件3与发光单元2间隔的第一水平距离a也可根据实际情况设定,这里也不做具体的限定;发光单元2用于发出光线并将基准件3投射到窑炉1的第二侧炉壁12的内表面,得到第一投影4;测距单元6与发光单元2的纵向位置对应,用于测量发光单元2与第二侧炉壁12的内表面之间的第二水平距离b,测距单元6与发光单元2纵向位置对应,测距单元6与发光单元2的纵向间隔可根据实际情况设定;摄像单元7设置于观察孔13处,用于通过观察孔13拍摄第一画面,第一画面至少包括第一投影4以及第一投影4在液面8上镜像形成的第二投影5,摄像单元7设置于观察孔13处,这里的观察孔13处可以为观察孔13内或者观察孔13以外的位置,第一画面可以为彩色图片也可以为黑白图片,这里不对摄像单元7的具***置和图片的类型进行设定,只要摄像单元7能拍摄到第一画面并且第一画面包括第一投影4以及第一投影4在液面8上镜像形成的第二投影5即可;数据处理单元9与测距单元6和摄像单元7分别信号连接,数据处理单元9的信号接收端分别与测距单元6和摄像单元7的信号输出端连接,这里的信号连接具体可以为有线连接或无线连接。
本申请所提供的测量装置在测量液位高度时,利用测量装置中的光射投影以及数据处理单元9计算得到液位高度,这里的被测液体可以但不限于为玻璃液。测量时,不需要测量装置与玻璃液进行接触,也不需要操作人员与窑炉1近距离接触,只需要操作人员通过观察孔13来将发光单元2所投射的光线投射到窑炉1内,数据处理单元9就可以基于第一水平距离a、第二水平距离b、预设长度进行分析计算,得到第一投影4的长度,然后再基于第一投影4的长度和第一画面进行分析计算,得到液位高度。本申请提供的液位测量装置测量误差小、精准度高并且使用安全。
在一些实施例中,发光单元2所发出的光线采用红外光线,第一投影4为红外投射线段;测距单元6采用红外测距装置。
具体地,如图1-图2所示,发光单元2所发出的光线可以为红外光线、紫外光线或者其它类型的光线,由于红外光线的穿透力比较强,所以本实施例中所采用的光线为红外光线,这里不对发光单元2所发出的光线的类型做具体的限定,根据实际情况来设置。另外,光线的强度可根据窑炉1的第一侧炉壁11和第二侧炉壁12之间的距离的大小进行设定。第一投影4为红外投射线段,其与发光单元2所发出的光的类型对应,测距单元6采用红外测距装置,可根据实际需要选择测距装置的类型,这里也不对测距装置的类型进行具体的限定,只要能测出发光单元2与第二侧炉壁12的内表面之间的距离即可。
在一些实施例中,该液位测量装置还包括:外壳10,其内部具有容置空间,用于容纳发光单元2、基准件3、测距单元6、摄像单元7和数据处理单元9;外壳10包括开口部101,开口部101分别用于透出发光单元2所投射的光线、为摄像单元7提供拍摄口以及为测距单元6提供测量口。
具体地,如图3和图4所示,该液位测量装置还包括外壳10,其内部具有容置空间,用来容纳发光单元2、基准件3、测距单元6、摄像单元7和数据处理单元9,外壳10的大小根据所容纳的发光单元2、基准件3、测距单元6、摄像单元7和数据处理单元9的大小来设置,外壳10的形状也可根据实际测量需要来设置,另外,外壳10的材质可采用耐高温的塑料或者其它耐高温的材料。外壳10包括开口部101,开口部101分别用于透出发光单元2所投射的光线、为摄像单元7提供拍摄口以及为测距单元6提供测量口,开口部101的数量可以为一个,也可以为多个,开口部101的大小只要能够同时满足透出发光单元2所投射的光线、为摄像单元7提供拍摄口以及为测距单元6提供测量口即可,这里不对开口部101的具体数量和大小进行限定。开口部101设置有挡板31a,挡板31a可采用耐热玻璃,用来保护测量装置内部的部件,防止其内部的部件落入灰尘或者受到外部高温的影响。另外,外壳10还可设置一个手持部,方便操作人员手持该测量装置进行液位高度的测量,手持部的形状可根据操作人员的操作习惯设定,可在手持部设置控制测量装置启动的按钮103,按钮103的位置可根据操作人员的操作习惯设定。
在一些实施例中,外壳10还包括:显示部102,显示部102位于外壳10的外部,其与数据处理单元9信号连接,用于输出显示数据处理单元9计算得到的液位高度的数值。
具体地,如图3和图4所示,外壳10还包括显示部102,其可为一个液晶显示屏,显示部102位于外壳10的外部,其具体安装位置可设置在外壳10上与开口部101相对的一侧或者安装于外壳10的其它侧壁,可根据操作人员的操作习惯来设定。液晶显示屏与数据处理单元9信号连接,液晶显示屏的信号接收端与数据处理单元9的信号输出端连接,这里的信号连接具体可以为有线连接或无线连接,数据处理单元9将计算得到的液位高度的数值传输给显示屏,显示屏显示该数值,操作人员只需要通过显示屏即可知道液位高度。
在一些实施例中,基准件3包括:投影部31,投影部31包括长条状部件,其具有预设长度;固定座32,用于承托投影部31以将投影部31固定于容置空间内。
具体地,如图3所示,基准件3包括投影部31,投影部31包括长条状部件,其具有预设长度,例如:投影部31可以为一根铁丝、一根木棒或者其它长条状的部件,其直径和长短可根据实际情况来设置,这里不做具体的限定。基准件3还包括固定座32,固定座32可以为带有承托部的支架,将投影部31固定在容置空间内,这里也不对其具体的形状做限定,只要能将投影部31固定在容置空间内并处于发光单元2的投射范围内即可。
在一些实施例中,基准件3包括:投影部31,投影部31包括挡板31a、透光部31b,透光部31b为挡板31a的镂空部位,镂空部位沿第一方向A延伸预设长度,用于透过发光单元2发出的光;固定座32,用于承托投影部31以将投影部31固定于容置空间内。
具体地,如图4所示,投影部31还可设置有包括挡板31a、透光部31b,透光部31b为挡板31a的镂空部位,镂空部位沿第一方向A延伸预设长度,用于透过发光单元2发出的光,镂空部位的形状可以为长条状,这里也不对其长度和宽度做具体的限定,挡板31a设置在发光单元2的投射范围内,其可完全或者不完全遮住发光单元2所发射出的光线,只要能通过透光部31b在第二侧炉壁12投射出第一投影4即可。固定座32可以为带有凹槽的长方体固定块,将挡板31a***凹槽内从而将其固定于容置空间内。
实施例二
参考附图5,本申请实施例二还提供一种液位测量方法,包括如下步骤:
步骤S1、发光单元2发出光线并照射至基准件3,在第二侧炉壁12形成沿第一方向A延伸的第一投影4。
具体地,如图1-图5所示,利用发光单元2发出光线并将设置于其投射范围内的基准件3投影在第二侧炉壁12,得到在第二侧壁炉12形成的第一投影4。
步骤S2、测距单元6测量发光单元2与第二侧炉壁12的内表面之间的第二水平距离b。
具体地,如图1-图5所示,利用测距单元6测量发光单元2与第二侧炉壁12内表面之间的距离,得到第二水平距离b,第一水平距离a为发光单元2与基准件3之间的距离,基准件3的预设长度和第一水平距离a为已知的预设条件。
步骤S3、通过数据处理单元9基于第一水平距离a、第二水平距离b、预设长度进行分析计算,得到第一投影4的长度。
具体地,如图1-图5所示,数据处理单元9基于得到的第二水平距离b、已知的第一水平距离a和已知的基准件3的预设长度计算出第一投影4的长度。
步骤S4、摄像单元7通过观察孔13获取包括第一投影4以及第一投影4在液面8上镜像形成的第二投影5的第一画面。
具体地,如图1-图5所示,摄像单元7通过观察孔13获取包括第一投影4以及第一投影4在液面8上镜像形成的第二投影5的第一画面,第一投影4与第二投影5的长度相等。
步骤S5、数据处理单元9基于第一投影4的长度和第一画面进行分析计算,得到液位高度。
具体地,如图1-图5所示,数据处理单元9基于上述步骤中得到的第一投影4的长度和摄像单元7拍摄到的第一画面进行分析计算,得到液位高度。
在一些实施例中,步骤S3中的通过数据处理单元9基于第一水平距离a、第二水平距离b、预设长度进行分析计算,得到第一投影4的长度,具体为:数据处理单元9通过公式:第一投影4长度=第二水平距离b×预设长度/第一水平距离a,计算得到第一投影4的长度。
具体地,如图1-图5所示,数据处理单元9基于第一水平距离a、第二水平距离b、预设长度进行分析计算,基于相似原理,利用公式第一投影4长度=第二水平距离b×预设长度/第一水平距离a计算出第一投影4的长度。
在一些实施例中,数据处理单元9包括:图像处理模块,图像处理模块基于第一画面进行分析比对,得到第一夹角α的值;第一夹角α的值为第一投影4的两端和第二投影5的两端的交叉连线所形成的夹角的一半。
具体地,如图1-图5所示,数据处理单元9包括图像处理模块,摄像单元7将拍摄到的包括第一投影4和第二投影5的第一画面输送给数据处理单元9中的图像处理模块,图像处理模块将第一画面与其内存的已知夹角的图片模板进行对比,找出与第一画面中的第一夹角α相同的夹角的图片,由此确定第一夹角α的值。
在一些实施例中,步骤S5中的数据处理单元9基于第一投影4的长度和第一画面进行分析计算,得到液位高度,具体为:数据处理单元9通过公式:液位高度=第一投影4的长度/2tan(α),计算得到液位高度。
具体地,如图1-图5所示,数据处理单元9基于第一投影4的长度和第一画面中进行分析计算,基于三角函数定理,利用公式液位高度=第一投影4的长度/2tan(α),计算得到液位高度。
至此,已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (10)

1.一种液位测量装置,设置于窑炉(1)的第一侧炉壁(11)的观察孔(13)处,用于测量所述窑炉(1)内的液位高度,其特征在于,包括:
发光单元(2),设置于所述观察孔(13)处,用于发出光线并将所述光线通过所述观察孔(13)投射至所述窑炉(1)的第二侧炉壁(12)的内表面,其中,所述第二侧炉壁(12)与所述第一侧炉壁(11)相对;
基准件(3),沿第一方向(A)延伸预设长度,且位于所述发光单元(2)的投射范围内且与所述发光单元(2)间隔第一水平距离(a),以形成沿所述第一方向(A)延伸的第一投影(4);
测距单元(6),与所述发光单元(2)的纵向位置对应,用于测量所述发光单元(2)与所述第二侧炉壁(12)的内表面之间的第二水平距离(b);
摄像单元(7),设置于所述观察孔(13)处,用于通过所述观察孔(13)拍摄第一画面,所述第一画面至少包括所述第一投影(4)以及所述第一投影(4)在液面(8)上镜像形成的第二投影(5);和
数据处理单元(9),与所述测距单元(6)和所述摄像单元(7)分别信号连接,用于接收所述第二水平距离(b)及所述第一画面,并基于所述第一水平距离(a)、所述第二水平距离(b)、所述预设长度以及所述第一画面进行分析计算,得到所述液位高度;
其中,所述第一方向(A)为垂直于由所述第一侧炉壁(11)指向所述第二侧炉壁(12)的方向以及纵向,所述第一水平距离(a)和所述第二水平距离(b)为沿所述第一侧炉壁(11)指向所述第二侧炉壁(12)的方向的距离。
2.根据权利要求1所述的液位测量装置,其特征在于,
所述发光单元(2)所发出的光线采用红外光线,所述第一投影(4)为红外投射线段;
所述测距单元(6)采用红外测距装置。
3.根据权利要求1所述的液位测量装置,其特征在于,还包括:
外壳(10),其内部具有容置空间,用于容纳所述发光单元(2)、所述基准件(3)、所述测距单元(6)、所述摄像单元(7)和所述数据处理单元(9);
所述外壳(10)包括开口部(101),所述开口部(101)分别用于透出所述发光单元(2)所投射的光线、为所述摄像单元(7)提供拍摄口以及为所述测距单元(6)提供测量口。
4.根据权利要求3所述的液位测量装置,其特征在于,所述外壳(10)还包括:
显示部(102),所述显示部(102)位于所述外壳(10)的外部,其与所述数据处理单元(9)信号连接,用于输出显示所述数据处理单元(9)计算得到的所述液位高度的数值。
5.根据权利要求4所述的液位测量装置,其特征在于,所述基准件(3)包括:
投影部(31),所述投影部(31)包括长条状部件,其具有所述预设长度;
固定座(32),用于承托所述投影部(31)以将所述投影部(31)固定于所述容置空间内。
6.根据权利要求4所述的液位测量装置,其特征在于,所述基准件(3)包括:
投影部(31),所述投影部(31)包括挡板(31a)、透光部(31b),所述透光部(31b)为所述挡板(31a)的镂空部位,所述镂空部位沿所述第一方向(A)延伸预设长度,用于透过所述发光单元(2)发出的光;
固定座(32),用于承托所述投影部(31)以将所述投影部(31)固定于所述容置空间内。
7.一种液位测量方法,基于权利要求1-6任意一项权利要求所述的液位测量装置测量液位高度,其特征在于,所述方法包括:
发光单元(2)发出光线并照射至基准件(3),在第二侧炉壁(12)形成沿所述第一方向(A)延伸的第一投影(4);
测距单元(6)测量所述发光单元(2)与所述第二侧炉壁(12)的内表面之间的第二水平距离(b);
通过数据处理单元(9)基于所述第一水平距离(a)、所述第二水平距离(b)、所述预设长度进行分析计算,得到第一投影(4)的长度;
摄像单元(7)通过观察孔(13)获取包括所述第一投影(4)以及所述第一投影(4)在所述液面(8)上镜像形成的第二投影(5)的第一画面;
所述数据处理单元(9)基于所述第一投影(4)的长度和所述第一画面进行分析计算,得到所述液位高度。
8.根据权利要求7所述的测量方法,其特征在于,所述通过数据处理单元(9)基于所述第一水平距离(a)、所述第二水平距离(b)、所述预设长度进行分析计算,得到第一投影(4)的长度,具体为:
所述数据处理单元(9)通过公式:第一投影长度(4)=第二水平距离(b)×所述预设长度/第一水平距离(a),计算得到所述第一投影(4)的长度。
9.根据权利要求8所述的测量方法,其特征在于,所述数据处理单元(9)包括:
图像处理模块,图像处理模块基于所述第一画面进行分析比对,得到第一夹角(α)的值;
所述第一夹角(α)的值为所述第一投影(4)的两端和所述第二投影(5)的两端的交叉连线所形成的夹角的一半。
10.根据权利要求9所述的测量方法,其特征在于,所述数据处理单元(9)基于所述第一投影(4)的长度和所述第一画面进行分析计算,得到所述液位高度,具体为:
所述数据处理单元(9)通过公式:液位高度=第一投影(4)的长度/2tan(α),计算得到所述液位高度。
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