本實(shí)用新型涉及海洋水位監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海洋水位監(jiān)測用水位傳感器。

背景技術(shù)：

水位報警傳感器能夠監(jiān)視容器中儲水量，同時也可以作為密閉空間的進(jìn)水報警傳感器。尤其是，在海洋、湖泊、河流中的儀器設(shè)備中均存在密封電子艙，用于電子設(shè)備的存儲。為了設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)備中均安裝有安全實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，其中進(jìn)水報警傳感器是必不可少的安全監(jiān)測設(shè)備。

常用水位報警器有機(jī)械浮球水位報警器、磁感應(yīng)水位報警器、電子式水位報警器等。機(jī)械浮球水位報警器是通過水位改變浮球的位置觸發(fā)開關(guān)報警；磁感應(yīng)水位報警器是通過水位改變環(huán)形磁鐵浮球位置觸發(fā)磁簧開關(guān)報警；電子式水位計(jì)通過電子探頭對水位進(jìn)行監(jiān)測改變輸出信號的高低電平狀態(tài)啟動報警。在個別設(shè)備中也有采用濕度傳感器作為進(jìn)水報警傳感器使用，通過設(shè)備內(nèi)部相對濕度的改變觸發(fā)報警。

機(jī)械浮球水位報警器、磁感應(yīng)水位報警器只有當(dāng)水位達(dá)到一定高度后才能觸發(fā)水位報警器，不能夠滿足較低水位報警。尤其是，不能夠滿足作為進(jìn)水報警傳感器時，實(shí)時報警的需求。另外，當(dāng)設(shè)備處于運(yùn)動狀態(tài)時，浮球或機(jī)械臂受慣性影響發(fā)生位置改變，導(dǎo)致誤報警現(xiàn)象的存在。

目前市場上的電子式水位報警器均采用感應(yīng)兩個電極是否浸入水中狀態(tài)，從而改變信號輸出的高低電平觸發(fā)報警。

雙電極一極直接接直流電源，當(dāng)雙電極浸入水中時，兩個電極導(dǎo)通，通過放大器輸出高電平，否則輸出低電平。當(dāng)儀器與水面存在相對運(yùn)動時，導(dǎo)致輸出信號不穩(wěn)定，增加了后期信號提取的難度。

采用濕度傳感器作為進(jìn)水報警傳感器時，儀器內(nèi)濕度受儀器安裝時，尤其是野外維護(hù)時環(huán)境濕度影響較大，不便于報警信號的有效提取。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種海洋水位監(jiān)測用水位傳感器；該海洋水位監(jiān)測用水位傳感器能夠適應(yīng)海洋的惡劣環(huán)境，同時能夠解決目前水位報警器存在的延時報警、誤報警及報警信號紊亂的缺陷。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種海洋水位監(jiān)測用水位傳感器，至少包括：

雙電極探頭；

連接于雙電極探頭上的第一電流放大單元和第二電流放大單元；其中：所述第一電流放大單元包括mos管；所述第二電流放大單元包括三極管；所述mos管的源極與雙電極探頭的一個電極電連接；所述三極管的基極與雙電極探頭的另一個電極電連接；

與第一電流放大單元電連接的第一信號隔離單元；所述第一信號隔離單元包括第一光電隔離器、第二電阻、以及第三電阻；所述第一光電隔離器的信號輸入端子分別與mos管的漏極和柵極電連接；所述mos管的柵極通過第三電阻接地；所述第一光電隔離器的信號輸出端子通過第二電阻接地；所述mos管的漏極與電源端子電連接；

與第二電流放大單元電連接的第二信號隔離單元；所述第二信號隔離單元包括第二光電隔離器、第四電阻、以及第五電阻；所述第二光電隔離器的信號輸入端子與三極管的集電極電連接；所述三極管的發(fā)射極與第二光電隔離器的輸出端電連接；所述第二光電隔離器的輸入端子通過第五電阻接地；所述三極管的發(fā)射極接地；所述第二光電隔離器的輸出端通過第四電阻與電源端子電連接；

用于產(chǎn)生基準(zhǔn)方波信號的振蕩器單元；所述振蕩器單元包括滑動電阻器、電容、第四非門、第五非門；所述第四非門的輸出端子與第五非門的輸入端子電連接；所述第五非門的輸出端子與第一光電隔離器的輸出端子電連接；所述第四非門的輸入端子通過電容與第五非門的輸出端子電連接；所述第四非門的輸入端子通過滑動電阻器與第四非門的輸出端子電連接；

邏輯單元；所述邏輯單元包括第七非門、與門；所述第七非門的第一端子與與門的第一輸入端子電連接；所述與門的第二輸入端子與第二光電隔離器的輸出端子電連接；所述與門的第二輸入端子通過第四電阻與電源端子電連接；

計(jì)數(shù)單元；所述計(jì)數(shù)單元包括計(jì)數(shù)器和雙排插座；所述與門的輸出端子與計(jì)數(shù)器的時鐘端子電連接；所述計(jì)數(shù)器的輸出端子與雙排插座的輸入端子電連接；所述雙排插座的輸出端子與報警信號端子電連接；所述報警信號端子與第七非門的輸入端子電連接；所述計(jì)數(shù)器的復(fù)位端子接復(fù)位信號；

以及為上述每個單元提供電能的供電單元。

進(jìn)一步：所述mos管為p溝道m(xù)os管。

進(jìn)一步：所述雙電極探頭的殼體上涂有憎水涂層。

進(jìn)一步：所述計(jì)數(shù)單元包括依次串聯(lián)的第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器和第三計(jì)數(shù)器。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

通過采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型采用雙電極作為水位監(jiān)測探頭，結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)在不同高度的準(zhǔn)確安裝，避免延時報警；

本實(shí)用新型采用雙電極作為水位監(jiān)測探頭，避免了慣性導(dǎo)致的誤報警現(xiàn)象；

本實(shí)用新型采用頻率信號作為雙電極電源及第二電流放大單元、第二信號隔離單元、邏輯單元的輸入信號，通過計(jì)數(shù)單元累加計(jì)數(shù)產(chǎn)生報警信號，避免水位傳感器與水面存在相對運(yùn)行時報警信號紊亂現(xiàn)象；

本實(shí)用新型報警信號通過邏輯單元對計(jì)數(shù)器單元形成反饋，形成穩(wěn)定的報警信號；

本實(shí)用新型可以接收上位機(jī)的復(fù)位信號，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位；

本實(shí)用新型振蕩器單元頻率可調(diào)、計(jì)數(shù)器單元計(jì)數(shù)個數(shù)可調(diào)；

本實(shí)用新型雙電極探頭的表面涂有憎水涂層，實(shí)現(xiàn)探頭處水汽、水滴凝結(jié)產(chǎn)生誤報警及報警信號迅速復(fù)位。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路框圖；

圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路圖；

圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的頻率信號圖；

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的實(shí)用新型內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1至圖3，一種海洋水位監(jiān)測用水位傳感器，包括：

雙電極探頭P1；

連接于雙電極探頭上的第一電流放大單元和第二電流放大單元；其中：所述第一電流放大單元包括mos管Q1；所述第二電流放大單元包括三極管Q2；所述mos管Q1的源極與雙電極探頭的A電極電連接；所述三極管Q2的基極與雙電極探頭的B電極電連接；本優(yōu)選實(shí)施例中的mos管為p溝道m(xù)os管。

與第一電流放大單元電連接的第一信號隔離單元；所述第一信號隔離單元包括第一光電隔離器U8、第二電阻R2、以及第三電阻R3；所述第一光電隔離器U8的信號輸入端子分別與mos管Q1的漏極和柵極電連接；所述mos管Q1的柵極通過第三電阻R3接地；所述第一光電隔離器U8的信號輸出端子通過第二電阻R2接地GND；所述mos管Q1的漏極與電源端子VCC電連接；

與第二電流放大單元電連接的第二信號隔離單元；所述第二信號隔離單元包括第二光電隔離器U9、第四電阻R4、以及第五電阻R5；所述第二光電隔離器U9的信號輸入端子與三極管Q2的集電極電連接；所述三極管Q2的發(fā)射極與第二光電隔離器U9的輸出端電連接；所述第二光電隔離器U9的輸入端子通過第五電阻R5接地；所述三極管Q2的發(fā)射極接地GND；所述第二光電隔離器U9的輸出端通過第四電阻R4與電源端子VCC電連接；

用于產(chǎn)生基準(zhǔn)方波信號的振蕩器單元；所述振蕩器單元包括滑動電阻器R1、電容C1、第四非門U4、第五非門U5；所述第四非門U4的輸出端子與第五非門U5的輸入端子電連接；所述第五非門U5的輸出端子與第一光電隔離器U8的輸出端子電連接；所述第四非門U4的輸入端子通過電容C1與第五非門U5的輸出端子電連接；所述第四非門U4的輸入端子通過滑動電阻器R1與第四非門U4的輸出端子電連接；

邏輯單元；所述邏輯單元包括第七非門U7、與門U6；所述第七非門U7的第一端子與與門U6的第一輸入端子電連接；所述與門U6的第二輸入端子與第二光電隔離器U9的輸出端子電連接；所述與門U6的第二輸入端子通過第四電阻R4與電源端子VCC電連接；

計(jì)數(shù)單元；所述計(jì)數(shù)單元包括計(jì)數(shù)器和雙排插座J1；所述與門U6的輸出端子與計(jì)數(shù)器的時鐘端子電連接；所述計(jì)數(shù)器的輸出端子與雙排插座J1的輸入端子電連接；所述雙排插座J1的輸出端子與報警信號端子電連接；所述報警信號端子與第七非門U7的輸入端子電連接；所述計(jì)數(shù)器的復(fù)位端子接復(fù)位信號；

以及為上述每個單元提供電能的供電單元。

所述雙電極探頭的殼體上涂有憎水涂層。

所述計(jì)數(shù)單元包括依次串聯(lián)的第一計(jì)數(shù)器U1、第二計(jì)數(shù)器U2和第三計(jì)數(shù)器U3。

上述優(yōu)選實(shí)施例主要包括：供電單元、振蕩器單元、第一信號隔離單元、第一電流放大單元、第二電流放大單元、第二信號隔離單元、邏輯單元、計(jì)數(shù)器單元。

供電單元為振蕩器單元、第一信號隔離單元、第一電流放大單元、第二電流放大單元、第二信號隔離單元、邏輯單元、計(jì)數(shù)器單元提供供電。

振蕩器單元為系統(tǒng)提供基準(zhǔn)方波信號，優(yōu)選：振蕩器單元包括滑動電阻器R1、電容C1、第四非門U4、第五非門U5；上述一個滑動電阻器、一個電容、兩個非門組成RC振蕩器。

信號隔離單元用于對振蕩器單元與第一電流放大單元進(jìn)行信號隔離，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

第二信號隔離單元用于對第二電流放大單元與邏輯單元進(jìn)行信號隔離，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，優(yōu)選光電隔離芯片、電磁隔離芯片。

第一電流放大單元用于對振蕩器單元產(chǎn)生的周期信號進(jìn)行電流放大，提高其驅(qū)動能力，優(yōu)選柵極管。

第二電流放大單元用于對電極B產(chǎn)生的信號進(jìn)行電流放大，提高其驅(qū)動能力，優(yōu)選柵極管。

邏輯單元用于為計(jì)數(shù)器單元提供信號源，由一個與門和一個非門組成。第二信號隔離單元和與門的一個輸入端電連接，輸出信號通過非門和與門的另一個輸入端電連接。

計(jì)數(shù)器單元用于對報警信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，只有收到一定數(shù)量的周期信號后才能輸出報警信號，避免傳感器與水位存在相對運(yùn)動時信號紊亂的情況發(fā)生。

請參閱圖3，P0為振蕩器產(chǎn)生的基準(zhǔn)方波信號，L1、L2為兩種水位信號，S1、S2分別為對應(yīng)L1、L2的電極B經(jīng)過電流放大和信號隔離后產(chǎn)生的初級水位信號，A1、A2分別為對應(yīng)L1、L2輸出的報警信號。這里介紹的示例不含復(fù)位信號。

在圖3中針對水位信號L1，S1在水位發(fā)生變化后產(chǎn)生于P0同頻率的方波信號，當(dāng)信號個數(shù)通過計(jì)數(shù)器單元累加到一定量時產(chǎn)生報警信號，也就是A1發(fā)生了變化。另外，當(dāng)A1為高電平時通過邏輯單元輸出的信號為低電平，計(jì)數(shù)器數(shù)字不再累加，避免輸出信號發(fā)生反轉(zhuǎn)。

在圖3中針對水位信號L2，水位與傳感器存在相對運(yùn)動，對應(yīng)S2的方波信號出現(xiàn)斷續(xù)情況，而通過計(jì)數(shù)器累加到一定方波信號數(shù)量后，發(fā)生報警信號，避免了報警信號的時斷時續(xù)情況的發(fā)生。同樣，當(dāng)發(fā)生報警信號后，報警信號通過邏輯單元反饋回計(jì)數(shù)器單元，避免報警信號消失。

請參閱圖2，圖2是一種上述具體實(shí)施例中一種優(yōu)選電路。其中滑動電阻器R1、電容C1、反相器U4、U5構(gòu)成一種振蕩器的優(yōu)選電路。光電隔離器U8、電阻R2、R3構(gòu)成一種隔離單元的優(yōu)選電路。Mos管Q1作為電流放大單元1的優(yōu)選電路。第二電流放大單元一種優(yōu)選電路采用三極管Q2。光電隔離器U9、第四電阻R4、第五電阻R5構(gòu)成一種優(yōu)選電路。第七非門U7、與門U6構(gòu)成一種邏輯單元的優(yōu)選電路。計(jì)數(shù)器U1、U2、U3及雙排插座J1構(gòu)成計(jì)數(shù)單元的一種優(yōu)選電路。

以上對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。