專利名稱：在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于動(dòng)態(tài)測量系統(tǒng)，特別涉及一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測 量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地?zé)崴诰€深動(dòng)態(tài)液位-溫度測量的意義在于保護(hù)潛水電泵的正常工作，避免 潛水電泵因?yàn)榭粘槎鴵p害，更重要的是長期監(jiān)測地?zé)崴囊何粩?shù)據(jù)，為回灌的平衡提供
可靠數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在測水井的液位儀一般采用人工或伺服電機(jī)下線法，不能達(dá)到在線測量的目 的，采用依據(jù)硅壓力傳感器的原理的液位測量因其長距離大氣導(dǎo)管的彎曲，使得測量長距 離200-300米的寬動(dòng)態(tài)80米的液位變化不能實(shí)現(xiàn)，即使實(shí)現(xiàn)，傳感導(dǎo)線因其導(dǎo)氣管的直徑 要求，傳感導(dǎo)線直徑很大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測 量系統(tǒng)。本實(shí)用新型屬于分布式傳感器，具體地說涉及一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫 度測量系統(tǒng)，可廣泛推行應(yīng)用，達(dá)到國土地?zé)崴Y源的全面普查和在線監(jiān)測的需求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量裝置，其特征在于設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi) 溫度傳感器(1- 連接為單片機(jī)(1-6)；設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)的鉬鎳鉻鐵合金絲(1-1) 一端 連接恒流源(1-2)，鉬鎳鉻鐵合金絲(1-1)另一端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1-4)；恒流源連接恒流 源開關(guān)時(shí)間控制器(1-3)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1-4)和恒流源開關(guān)時(shí)間控制器連接單片機(jī)(1-6)。 其基本原理是基于功率在(1-1)鉬鎳鉻鐵合金絲上的耗散，(1-1)溫度的變化依賴于周圍 材料的熱阻的大小，由于空氣和其它氣體相對于水和油來說是熱的不良導(dǎo)體，利用這一點(diǎn) 有可能測量(1-1)浸入液體媒介的深度。其原理如圖2所示。在測量周期中，一固定的驅(qū)動(dòng)電流I施加到(1-1)上，在測量的起始時(shí)刻和結(jié)束時(shí) 刻(1-1)兩端的電壓被采樣，得到電壓差由于空氣的熱阻Rtha大于水或油的熱阻R·， 由它們引起的溫度變化分別為八1\和ΔΤ2，相應(yīng)的(1-1)電阻也會(huì)隨著改變?yōu)锳Rl和AR2 差值，在每單位長度上產(chǎn)生相應(yīng)的電壓變化八力和AV2。電壓差A(yù)V由下式給出Δ V = La Δ Y1ZL+ (L-La) Δ V2/L由于AV1 > AV2, Rtha > Rtho, Δ V會(huì)隨著(1-1)在空氣中長度的增加而增大。為 獲得最佳效果，(1-1)需要具有高的溫度系數(shù)和低的熱阻時(shí)間常數(shù)。本實(shí)用新型效果是鉬鎳鉻鐵合金絲具有正溫度系數(shù)和高的熱響應(yīng)速度，將其置于空氣和液體中，通 過恒流源開關(guān)時(shí)間控制器的控制下恒流源給鉬鎳鉻鐵合金絲通一恒流，由于空氣的熱阻遠(yuǎn) 大于液體的熱阻，使得鉬鎳鉻鐵合金絲上、下兩部分的溫度變化、電阻變化、電壓變化量均不相同，由此通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、單片機(jī)測出液位變化量，經(jīng)過標(biāo)定和最小二乘 回歸，可以測出實(shí)際液位量，同時(shí)也測出液體的溫度量。

圖1是在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖1-1為鉬鎳鉻鐵合金絲；1-2為恒流源；1-3為恒流源開關(guān)時(shí)間控制器；1-4為數(shù)模 轉(zhuǎn)換器，分辨率為100微伏；1-5為溫度傳感器；1-6為單片機(jī)。圖2為測量原理圖
具體實(shí)施方式
這個(gè)實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量系統(tǒng)，設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)溫度傳感器 1-5連接為單片機(jī)1-6 ；設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)的鉬鎳鉻鐵合金絲1-1 一端連接恒流源1-2，鉬 鎳鉻鐵合金絲1-1另一端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器1-4 ；恒流源連接恒流源開關(guān)時(shí)間控制器1-3，數(shù) 模轉(zhuǎn)換器1-4和恒流源開關(guān)時(shí)間控制器連接單片機(jī)1-6。鉬鎳鉻鐵合金絲具有正溫度系數(shù)和高的熱響應(yīng)速度，將其置于空氣和液體中，通 過恒流源開關(guān)時(shí)間控制器的控制下恒流源給鉬鎳鉻鐵合金絲通一恒流，由于空氣的熱阻遠(yuǎn) 大于液體的熱阻，使得鉬鎳鉻鐵合金絲上、下兩部分的溫度變化、電阻變化、電壓變化量均 不相同，由此通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、單片機(jī)測出液位變化量，經(jīng)過標(biāo)定和最小二乘 回歸，可以測出實(shí)際液位量，同時(shí)也測出液體的溫度量。下面的應(yīng)用例子進(jìn)一步說明在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量系統(tǒng)的應(yīng)用，所 舉的例子不影響本實(shí)用新型專利的進(jìn)一步保護(hù)。鉬鎳鉻鐵合金絲具有正溫度系數(shù)和高的熱響應(yīng)速度，將其置于空氣和液體中，通 過恒流源開關(guān)時(shí)間控制器的控制下恒流源給鉬鎳鉻鐵合金絲通一恒流，由于空氣的熱阻遠(yuǎn) 大于液體的熱阻，使得鉬鎳鉻鐵合金絲上、下兩部分的溫度變化、電阻變化、電壓變化量均 不相同，由此通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、單片機(jī)測出液位變化量，經(jīng)過標(biāo)定和最小二乘 回歸，可以測出實(shí)際液位量，同時(shí)也測出液體的溫度量。
權(quán)利要求1. 一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量系統(tǒng)，其特征在于設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)溫 度傳感器(1-5)連接為單片機(jī)(1-6)；設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)的鉬鎳鉻鐵合金絲(1-1) 一端連 接恒流源(1-2)，鉬鎳鉻鐵合金絲(1-1)另一端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1-4)；恒流源連接恒流源 開關(guān)時(shí)間控制器(1-3)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(1-4)和恒流源開關(guān)時(shí)間控制器連接單片機(jī)(1-6)。
專利摘要一種在線地?zé)崴顒?dòng)態(tài)液位-溫度測量系統(tǒng)，設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)溫度傳感器連接為單片機(jī)；設(shè)置在地?zé)崴畠?nèi)的鉑鎳鉻鐵合金絲一端連接恒流源，鉑鎳鉻鐵合金絲另一端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器；恒流源連接恒流源開關(guān)時(shí)間控制器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器和恒流源開關(guān)時(shí)間控制器連接單片機(jī)。鉑鎳鉻鐵合金絲具有正溫度系數(shù)和高的熱響應(yīng)速度，通過恒流源開關(guān)時(shí)間控制器的控制下恒流源給鉑鎳鉻鐵合金絲通一恒流，由于空氣的熱阻遠(yuǎn)大于液體的熱阻，使得鎳鉻鐵合金絲上、下兩部分的溫度變化、電阻變化、電壓變化量均不相同，由此通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器、單片機(jī)測出液位變化量，經(jīng)過標(biāo)定和最小二乘回歸，可以測出實(shí)際液位量，同時(shí)也測出液體的溫度量。
文檔編號(hào)G01K7/18GK201867224SQ20102063731
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者于建水, 孫世文, 孫寶成, 張?jiān)戮? 曾梅香, 李俊, 林黎, 王光輝, 王坤, 王幼軍, 田光輝, 程萬慶, 趙蘇民, 郭澎, 韓金樹 申請人:天津地?zé)峥辈殚_發(fā)設(shè)計(jì)院