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智能浮子式水位計(jì)的制作方法

文檔序號(hào):5994605閱讀:277來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):智能浮子式水位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及浮子式水位計(jì),尤其是一種智能浮子式水位計(jì)。
背景技術(shù)
浮子式水位計(jì)是一種常用的水位檢測(cè)儀器,現(xiàn)在的浮子式水位計(jì)有很多種,其工作原理是利用水的浮力將浮子升至某一位置,通過(guò)檢測(cè)浮子所處的位置來(lái)測(cè)量水位,主要有光電編碼盤(pán)式、電位器式和磁尺式等,現(xiàn)有的浮子式水位計(jì)不易實(shí)現(xiàn)微功耗,也難以做到高精度、大量程和低成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提出了一種通過(guò)磁敏開(kāi)關(guān)元件測(cè)量水位的智能浮子式水位計(jì),既具有很大的量程,又能夠保證較高的測(cè)量精度和較低的制造成本。
一種智能浮子式水位計(jì),包括一中空的量水筒,量水筒下方有固定支座,量水筒內(nèi)設(shè)有浮子和水位檢測(cè)電路,其特別之處在于,所述量水筒的一側(cè)沿其軸向均布有若干量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件,在該量水筒的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均布有若干磁體,所述浮子的一側(cè)設(shè)有一與量水筒上的量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件相配合的條狀磁體,在該浮子的另一側(cè)均布有與量水筒上的磁體相配合的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件,量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件和浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件分別與水位檢測(cè)電路電氣聯(lián)通。
本實(shí)用新型的量水筒和浮子上均帶有磁體和磁敏開(kāi)關(guān)元件,其量程主要取決于量水筒上量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件的間距和數(shù)量,其測(cè)量精度則取決于浮子上浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件的間距和數(shù)量,由于采用了與游標(biāo)卡尺類(lèi)似的測(cè)量原理,既具有較大的量程,又能保證較高的測(cè)量精度和較低的制造成本。


附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;附圖2為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型包括一中空的量水筒1,量水筒1下方固定安裝有支座4,量水筒1內(nèi)設(shè)有浮子6和水位檢測(cè)電路,在量水筒1的一側(cè)沿量水筒1的軸向均勻分布有若干量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5,具體可采用干簧管或磁敏二極管,起開(kāi)關(guān)作用,在該量水筒1的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均勻分布有若干磁體2,量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5的間距和數(shù)量決定了測(cè)量的最大量程。
如圖1所示,在浮子6的一側(cè)設(shè)有一與量水筒1上的量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5相配合的條狀磁體7,該條狀磁體7的長(zhǎng)度應(yīng)略大于量水筒1上相鄰兩個(gè)量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5的間距,以避免不能觸發(fā)任何一個(gè)量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5,在該浮子6的另一側(cè)均布有與量水筒1上的磁體2相配合的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3,具體可采用干簧管或磁敏二極管,同樣起開(kāi)關(guān)作用,浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3的間距決定了測(cè)量的精度,如圖1所示,為達(dá)到一定的測(cè)量精度,浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3的間距較小,測(cè)量時(shí)可能存在多個(gè)浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3同時(shí)導(dǎo)通的情況。
水位檢測(cè)電路包括水位智能檢測(cè)系統(tǒng),以及分別與該水位智能檢測(cè)系統(tǒng)電氣聯(lián)通的量水筒水位檢測(cè)電路和浮子水位檢測(cè)電路,其中水位智能檢測(cè)系統(tǒng)可采用微功耗單片機(jī)。
如圖2所示,量水筒水位檢測(cè)電路包括一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器以及由若干串聯(lián)在一起的等值電阻構(gòu)成的一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò),該電阻網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)在電源Vcc與地之間,電阻網(wǎng)絡(luò)中每?jī)蓚€(gè)相鄰電阻的中點(diǎn)分別通過(guò)量水筒1上的一個(gè)量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5與該A/D轉(zhuǎn)換器的同一輸入端電氣聯(lián)通,由于選用的量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5是常開(kāi)的,因此正常情況下只有一個(gè)量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5導(dǎo)通,在該量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5導(dǎo)通時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器輸入端得到相應(yīng)電平信號(hào),完成一次水位值到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換,A/D轉(zhuǎn)換器的輸出送水位智能檢測(cè)系統(tǒng)以對(duì)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理。
如圖2所示,浮子水位檢測(cè)電路包括浮子微機(jī)系統(tǒng)以及由浮子6上的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3以矩陣方式排列構(gòu)成的非編碼鍵盤(pán),采用非編碼鍵盤(pán)方式可以處理多個(gè)浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3同時(shí)導(dǎo)通的情況,該非編碼鍵盤(pán)通過(guò)相應(yīng)鍵盤(pán)接口電路與浮子微機(jī)系統(tǒng)電氣聯(lián)通,可在浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3導(dǎo)通時(shí)以鍵盤(pán)方式向浮子微機(jī)系統(tǒng)輸出相應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào),該浮子微機(jī)系統(tǒng)采用微功耗單片機(jī),浮子微機(jī)系統(tǒng)與水位智能檢測(cè)系統(tǒng)以串行方式通訊。
如圖2所示,所述水位智能檢測(cè)系統(tǒng)可通過(guò)I/O端口外接液晶數(shù)字顯示器以顯示水位信息,外接IC卡接口以使用IC卡,外接擴(kuò)展存儲(chǔ)器以備份數(shù)據(jù),外接鍵盤(pán)接口以輸入數(shù)據(jù)及控制指令,外接標(biāo)準(zhǔn)RS485網(wǎng)絡(luò)接口以與上位機(jī)通訊。
在一定水位時(shí),浮子6處于量水筒1中的某一位置,量水筒1上的一個(gè)量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5導(dǎo)通,量水筒水位檢測(cè)電路輸出相應(yīng)信號(hào)至水位智能檢測(cè)系統(tǒng),計(jì)算出該量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件5到水底的距離H,同時(shí)浮子6上的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3導(dǎo)通,浮子水位檢測(cè)電路也輸出相應(yīng)信號(hào)至水位智能檢測(cè)系統(tǒng),計(jì)算出浮子6上的該浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件3到水平面的距離h,水位智能檢測(cè)系統(tǒng)即可通過(guò)計(jì)算公式S=H-h得到水位值S。
權(quán)利要求1.一種智能浮子式水位計(jì),包括一中空的量水筒(1),量水筒(1)下方有固定支座(4),量水筒(1)內(nèi)設(shè)有浮子(6)和水位檢測(cè)電路,其特征在于所述量水筒(1)的一側(cè)沿其軸向均布有若干量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5),在該量水筒(1)的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均布有若干磁體(2);所述浮子(6)的一側(cè)設(shè)有一與量水筒(1)上的量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5)相配合的條狀磁體(7),在該浮子(6)的另一側(cè)均布有與量水筒(1)上的磁體(2)相配合的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件(3);量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5)和浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件(3)分別與水位檢測(cè)電路電氣聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所述的智能浮子式水位計(jì),其特征在于所述水位檢測(cè)電路包括水位智能檢測(cè)系統(tǒng),以及分別與該水位智能檢測(cè)系統(tǒng)電氣聯(lián)通的量水筒水位檢測(cè)電路和浮子水位檢測(cè)電路;量水筒水位檢測(cè)電路包括一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器以及由串聯(lián)在電源Vcc與地之間的若干等值電阻構(gòu)成的一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò),該電阻網(wǎng)絡(luò)中每?jī)蓚€(gè)相鄰電阻的中點(diǎn)分別通過(guò)量水筒(1)上的一個(gè)量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5)與A/D轉(zhuǎn)換器的同一輸入端電氣聯(lián)通,當(dāng)不同量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5)導(dǎo)通時(shí)使A/D轉(zhuǎn)換器輸入端出現(xiàn)相應(yīng)電平信號(hào),該A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接入水位智能檢測(cè)系統(tǒng);浮子水位檢測(cè)電路包括由浮子(6)上的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件(3)按矩陣方式排列構(gòu)成的非編碼鍵盤(pán)以及浮子微機(jī)系統(tǒng),該非編碼鍵盤(pán)通過(guò)相應(yīng)鍵盤(pán)接口電路與浮子微機(jī)系統(tǒng)電氣聯(lián)通,在浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件(3)導(dǎo)通時(shí)向其輸出相應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào),浮子微機(jī)系統(tǒng)與水位智能檢測(cè)系統(tǒng)以串行方式通訊。
3.如權(quán)利要求2所述的智能浮子式水位計(jì),其特征在于上述浮子微機(jī)系統(tǒng)和水位智能檢測(cè)系統(tǒng)均為微功耗單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的智能浮子式水位計(jì),其特征在于所述水位智能檢測(cè)系統(tǒng)配備有液晶數(shù)字顯示器、或IC卡接口、或擴(kuò)展存儲(chǔ)器、或鍵盤(pán)接口、或標(biāo)準(zhǔn)RS485網(wǎng)絡(luò)接口。
5.如權(quán)利要求3所述的智能浮子式水位計(jì),其特征在于所述水位智能檢測(cè)系統(tǒng)配備有液晶數(shù)字顯示器、和IC卡接口、和擴(kuò)展存儲(chǔ)器、和鍵盤(pán)接口、和標(biāo)準(zhǔn)RS485網(wǎng)絡(luò)接口。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的智能浮子式水位計(jì),其特征在于所述量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5)和浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件(3)是干簧管或磁敏二極管。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及浮子式水位計(jì),尤其是一種智能浮子式水位計(jì),包括量水筒(1)、支座(4)、浮子(6)和浮子水位檢測(cè)電路,其特點(diǎn)在于,量水筒(1)的一側(cè)沿其軸向均布有若干量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5),在該量水筒(1)的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均布有若干磁體(2),浮子(6)的一側(cè)設(shè)有一與量水筒(1)上的量水筒磁敏開(kāi)關(guān)元件(5)相配合的條狀磁體(7),在該浮子(6)的另一側(cè)均布有與量水筒(1)上的磁體(2)相配合的浮子磁敏開(kāi)關(guān)元件(3),本實(shí)用新型采用與游標(biāo)卡尺類(lèi)似的測(cè)量原理,既具有較大的量程,又保證了較高的測(cè)量精度和較低的制造成本。
文檔編號(hào)G01F23/72GK2702284SQ200420050360
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者盧勝利, 祝玲, 馬國(guó)華, 劉萍華, 王福平, 李建平 申請(qǐng)人:西北第二民族學(xué)院
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