基于專利分析的超聲波液位計技術原理探討

黃文 李蘭玉 文生明 王昆朋

摘 要：鑒于目前工業液位測量領域對超聲波液位計的需求不斷增長，其核心技術仍為幾家國外公司所掌握的現狀，本文從超聲液位計原理出發，對超聲波液位計的技術發展路線進行梳理，以期為技術人員了解該技術的發展脈絡提供借鑒。

關鍵詞：超聲波液位計；技術原理；專利分析

中圖分類號：TH816 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）23-0058-04

Discussion on the Technology Principle of Ultrasonic Liquid Level Meter Based on Patent Analysis

HUANG Wen LI Lanyu WEN Shengming WANG Kunpeng

（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office， CNIPA，Zhengzhou Henan 450018）

Abstract： In view of the increasing demand for ultrasonic level gauge in the field of industrial level measurement， the core technology of ultrasonic level gauge is still mastered by several foreign companies. Based on the principle of ultrasonic level meter， this paper combed the technical development route of ultrasonic level meter， in order to provide reference for technical personnel to understand the development of this technology.

Keywords： ultrasonic；liquid level gauge；patent analysis

1 超聲波液位計技術發展概況

人類對超聲技術的研究是從1880年發現壓電效應開始的。1917年，法國研究用超聲波探測潛艇，法國科學家P.Langevin利用石英晶體制成超聲夾心式換能器，在水下進行超聲發射和接收，這是世界上的第一部聲吶。接著，鎳、鋁-鐵合金等磁致伸縮換能器出現；20世紀50年代欽酸鋇壓電陶瓷的研究應用；60年代以后，壓電陶瓷推廣使用并不斷發展，使超聲換能器的研制進入了一個嶄新的蓬勃發展時期。雖然1934年就有人提出用超聲波進行探傷的設想，但從20世紀60年代才引起廣泛重視[1，2]。

目前，國內高精度超聲波液位測量儀表的發展主要采用引進加吸收等手段，還有許多合資企業代理國外相應產品，圖1是全球主要申請人申請數量的分布，日本、德國各占四位。排名前三的申請人有中國廣州的中山歐麥克儀器設備有限公司、日本理光集團和德國VEGA格里沙貝兩合公司。中山歐麥克儀器設備有限公司是德國歐麥克儀器在中國的生產中心，主要負責在線水質檢測儀器的研發生產和銷售；……