專利名稱：氣泡式水位測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣泡式水位測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
水位傳感器是一種用于水面或液面高度測(cè)量的裝置，根據(jù)測(cè)量時(shí)是否需要與液體接觸、水位傳感器分為接觸式和非接觸式。雷達(dá)式水位計(jì)是非接觸式水位計(jì)的代表。接觸式水位計(jì)常用的電阻連續(xù)跟蹤式的水位測(cè)量?jī)x是在測(cè)量桿上安裝兩個(gè)固定距離的電極，以兩極間的水電阻作為平衡電橋的一個(gè)橋臂。但不足之處是受雷電、水質(zhì)、氣候環(huán)境，如風(fēng)速、漂浮物及安裝條件的影響，從而導(dǎo)致其測(cè)量精度偏差較大和穩(wěn)定性較差。非恒流式公開的探測(cè)式多點(diǎn)水位同步測(cè)量裝置，通過(guò)計(jì)算機(jī)向步進(jìn)電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，帶動(dòng)傳感器的測(cè)針上下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)步數(shù)和步距計(jì)算水位的高度。但不足之處是安裝、 維護(hù)不方便，受地質(zhì)條件影響，使用范圍有限。中國(guó)發(fā)明專利公報(bào)1998年7月24日，1999年8月公開一種精密的氣泡式水位計(jì)， 授權(quán)公告號(hào)98201618. 5,200720138935. 1,200720178470. 2，但不足之處是必須定時(shí)更換
氮?dú)馄浚瑢?dǎo)致運(yùn)行和維護(hù)成本較高及費(fèi)時(shí)和繁瑣工作。中國(guó)發(fā)明專利公報(bào)2009年7月10日，2009年11月公開的一種恒流氣泡式自動(dòng)水位測(cè)量方法和一種微功耗恒流氣泡式水位自動(dòng)測(cè)量裝置，授權(quán)專利申請(qǐng)?zhí)柗謩e是 CN200910031705. 9和CN200910031706. 3該2項(xiàng)專利中，恒流氣泡式水位計(jì)只是該方法和裝置系統(tǒng)集成中一個(gè)終端產(chǎn)品，該產(chǎn)品與上述發(fā)明專利公報(bào)產(chǎn)品現(xiàn)有技術(shù)和發(fā)明產(chǎn)品雷同，不足之處同樣是必須定時(shí)更換氮?dú)馄亢图託饴泛懔髌髋涮资褂?，?dǎo)致運(yùn)行和維護(hù)成本較高及費(fèi)時(shí)和繁瑣工作。目前國(guó)內(nèi)無(wú)研發(fā)和生產(chǎn)智能型自泵式氣泡水位計(jì)企業(yè)，而國(guó)外進(jìn)口的氣泡式水位計(jì)是帶氮?dú)馄渴交驇Ц稍飫┍脷馐綒馀菟挥?jì)，不足之處同樣是需不定時(shí)更換氣瓶和干燥過(guò)濾器繁瑣過(guò)程工作，不但價(jià)格昂貴，供貨周期較長(zhǎng)，且受我國(guó)氣候環(huán)境和水質(zhì)水情環(huán)境等諸多因素影響，難以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種氣泡式水位測(cè)量?jī)x，將高精度的霍尼韋爾壓力傳感器為應(yīng)用于氣泡水位計(jì)主要感測(cè)元件，適用于水位數(shù)據(jù)的采集與傳輸，并能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程參數(shù)修正和設(shè)置、通訊方式選擇。該水位測(cè)量?jī)x無(wú)需建設(shè)昂貴的水位測(cè)井，安裝方便，廣泛適用于各種地形及氣候條件。具有生產(chǎn)、維護(hù)成本低安裝、維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單、 組網(wǎng)靈活，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，精度高等特點(diǎn)，可廣泛用于遙測(cè)系統(tǒng)中的水位監(jiān)測(cè)和不同液體的液位監(jiān)測(cè)和不同液體的液位監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)這樣的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的氣泡式水位測(cè)量?jī)x，包括氣管，壓力平衡器，氣泵；壓力平衡器內(nèi)設(shè)有測(cè)量傳感器，氣管一端與壓力平衡器連接，氣泵分別與測(cè)量傳感器、氣管連通；所述測(cè)量傳感器連接智能控制裝置，所述智能控制裝置設(shè)有壓力信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機(jī)箱及插接件、上位機(jī)通訊模塊。所述智能控制裝置設(shè)有過(guò)濾裝置。
所述輸入輸出及顯示模塊為觸摸屏。所述電源模塊將太陽(yáng)能提供的直流12V電源轉(zhuǎn)換為直流5V電源，所述電源模塊設(shè)有直流電源供電單元和時(shí)鐘電路的供電單元。所述機(jī)箱及插接件的機(jī)箱為鋁鎂合金密封機(jī)箱或有機(jī)ABS塑料機(jī)箱。所述機(jī)箱及插接件的插接件設(shè)有接線端子排。所述測(cè)量傳感器采用霍尼韋爾壓力傳感器。所述過(guò)濾裝置采用高分子過(guò)濾膜。本發(fā)明一種氣泡式水位測(cè)量?jī)x，智能控制裝置，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，存儲(chǔ)和無(wú)線遠(yuǎn)程通訊功能，解決和簡(jiǎn)化了現(xiàn)有技術(shù)中氣泡式水位與RTU連接的技術(shù)性復(fù)雜過(guò)程，并降低了遙測(cè)系統(tǒng)集成的成本和過(guò)程功能以及減少了終端過(guò)程傳輸轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。測(cè)量傳感器采用霍尼韋爾壓力傳感器，與智能控制裝置通過(guò)HART協(xié)議通訊，實(shí)現(xiàn)了單獨(dú)通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程校驗(yàn)和功能設(shè)置。解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣泡式水位計(jì)須在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工動(dòng)手校驗(yàn)和功能設(shè)置的低效率和繁瑣的工作過(guò)程的問題。本發(fā)明一種氣泡式水位測(cè)量?jī)x，使用自然空氣作為氣源時(shí)，解決了裝置的長(zhǎng)期可靠和免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明一種氣泡式水位測(cè)量?jī)x，適合所有常壓液位的測(cè)量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣泡式水位計(jì)只能測(cè)量水位的范疇，可以將應(yīng)用范圍擴(kuò)展到了化工，石油，煤礦等特殊行業(yè)領(lǐng)域，取代了所有同類產(chǎn)品。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
圖I是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明裝置實(shí)施例中結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式氣泡式水位測(cè)量?jī)x，包括氣管1，壓力平衡器2，氣泵3 ;壓力平衡器2內(nèi)設(shè)有測(cè)量傳感器9，氣管I 一端與壓力平衡器2連接，氣泵3分別與測(cè)量傳感器9、氣管I連通；所述測(cè)量傳感器9連接智能控制裝置6，所述智能控制裝置6設(shè)有壓力信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機(jī)箱及插接件、上位機(jī)通訊模塊。實(shí)施例
如圖I、圖2所示，氣泡式水位測(cè)量?jī)x，包括用于測(cè)量的氣管I、壓力平衡器2、用于測(cè)量的氣泵3、自然空氣4、過(guò)濾裝置5、智能控制裝置6。氣管I 一端與水接觸，氣管I位于水底部分設(shè)有消浪器7，消浪器7為氣容，可以消浪，阻止泥沙，穩(wěn)定氣泡速度。氣管I另一端與壓力平衡器2連接。氣泵3分兩路分別與壓力平衡器2內(nèi)設(shè)置的測(cè)量傳感器9和通入水下的氣管I相連通。實(shí)現(xiàn)了單獨(dú)通過(guò)上位機(jī)軟件進(jìn)行無(wú)線通信遠(yuǎn)程參數(shù)修正和設(shè)置、通訊方式選擇的智能控制裝置6和測(cè)量傳感器9連接。
壓力平衡器2為微型壓力容器，其內(nèi)設(shè)置與氣泵3相連的測(cè)量傳感器9。所述智能控制裝置6設(shè)有壓力信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機(jī)箱及插接件、上位機(jī)通訊模塊。所述測(cè)量傳感器9采用霍尼韋爾壓力傳感器。所述過(guò)濾裝置5采用高分子過(guò)濾膜。將氣泵3打氣后，分兩路分別向霍尼韋爾壓力傳感器和通入水下的氣管I中輸送， 將氣管I中的水慢慢排出，與此同時(shí)霍尼韋爾壓力傳感器因?yàn)槭艿綁毫Φ淖饔卯a(chǎn)生一定的輸出，當(dāng)通氣管道內(nèi)的氣體達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，位于水位線8以下水下氣管口所承受的壓力經(jīng)過(guò)氣管傳遞到霍尼韋爾壓力傳感器上。當(dāng)水下氣管口的壓力和霍尼韋爾壓力傳感器所承受的壓力相等時(shí)，用此壓力值減去大氣壓力值，即可得到水位高度的凈壓值，從而測(cè)得出變化的水位值。所述智能控制裝置6設(shè)有壓力信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機(jī)箱及插接件、上位機(jī)通訊模塊。壓力信號(hào)處理模塊壓力標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的采集和處理。數(shù)據(jù)采集和處理模塊用于采集、計(jì)算和處理數(shù)據(jù)、參數(shù)修正、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、智能系統(tǒng)控制、水位數(shù)據(jù)采集和發(fā)送、遠(yuǎn)程無(wú)線通訊傳輸和傻瓜式操作管理及參數(shù)存儲(chǔ)等。電源模塊整個(gè)儀器的供電單元是由外部太陽(yáng)能提供的12V直流電源轉(zhuǎn)換成5V的高精度電源向儀器采集單元供電。由于該儀器設(shè)計(jì)時(shí)考慮到供電的延續(xù)性，還設(shè)置有直流電源供電單元以及時(shí)鐘電路的供電單元。輸入輸出及顯示模塊采用3. 5寸的觸摸屏可進(jìn)行實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)顯示及控制，實(shí)時(shí)的顯示水位及所有功能傻瓜式菜單的操作和修改。機(jī)箱及接插件機(jī)箱為鋁鎂合金密封機(jī)箱或有機(jī)ABS塑料機(jī)箱，具有堅(jiān)固、密封、 耐用、抗震、抗壓、防靜電、防水、防塵、防潮等優(yōu)點(diǎn)。管接頭用于儀器內(nèi)部氣路連接，其密封性能優(yōu)良。接插件有方便維護(hù)的接線端子排，用于電源輸入及與上位機(jī)通訊。上位機(jī)通訊模塊上位機(jī)通訊主要是采集主機(jī)所處理的信號(hào)并通過(guò)相應(yīng)的通訊協(xié)議將信號(hào)傳遞給上位計(jì)算機(jī)，界面軟件是將數(shù)據(jù)處理單元的數(shù)據(jù)分不同的模塊直接顯示在計(jì)算機(jī)的界面上，并可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、打印等。本發(fā)明將高精度的霍尼韋爾壓力傳感器為應(yīng)用于氣泡水位計(jì)的測(cè)量傳感器9，適用于水位數(shù)據(jù)的采集與傳輸，并能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程參數(shù)修正和設(shè)置、通訊方式選擇。本發(fā)明無(wú)需建設(shè)昂貴的水位測(cè)井，安裝方便，廣泛適用于各種地形及氣候條件。它具有生產(chǎn)、維護(hù)成本低安裝、維護(hù)方便，操作簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，精度高等特點(diǎn)，廣泛用于遙測(cè)系統(tǒng)中的水位監(jiān)測(cè)和不同液體的液位監(jiān)測(cè)和不同液體的液位監(jiān)測(cè)。
權(quán)利要求
1.氣泡式水位測(cè)量?jī)x，包括氣管(1)，壓力平衡器(2)，氣泵(3)；壓力平衡器(2)內(nèi)設(shè)有測(cè)量傳感器(9)，氣管(I) 一端與壓力平衡器(2)連接，氣泵(3) 分別與測(cè)量傳感器(9)、氣管(I)連通；其特征在于所述測(cè)量傳感器(9)連接智能控制裝置(6)，所述智能控制裝置(6)設(shè)有壓力信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機(jī)箱及插接件、上位機(jī)通訊模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述智能控制裝置(6)設(shè)有過(guò)濾裝置(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述輸入輸出及顯示模塊為觸摸屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述電源模塊將太陽(yáng)能提供的直流12V電源轉(zhuǎn)換為直流5V電源，所述電源模塊設(shè)有直流電源供電單元和時(shí)鐘電路的供電單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述機(jī)箱及插接件的機(jī)箱為鋁鎂合金密封機(jī)箱或有機(jī)ABS塑料機(jī)箱。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述機(jī)箱及插接件的插接件設(shè)有接線端子排。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述測(cè)量傳感器(9)采用霍尼韋爾壓力傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述氣泡式水位測(cè)量?jī)x，其特征在于所述過(guò)濾裝置(5)采用高分子過(guò)濾膜。
全文摘要
氣泡式水位測(cè)量?jī)x，包括氣管，壓力平衡器，氣泵；壓力平衡器內(nèi)設(shè)有測(cè)量傳感器，氣管一端與壓力平衡器連接，氣泵分別與測(cè)量傳感器、氣管連通；所述測(cè)量傳感器連接智能控制裝置，所述智能控制裝置設(shè)有壓力信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機(jī)箱及插接件、上位機(jī)通訊模塊。本發(fā)明一種氣泡式水位測(cè)量?jī)x，適合所有常壓液位的測(cè)量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣泡式水位計(jì)只能測(cè)量水位的范疇，可以將應(yīng)用范圍擴(kuò)展到了化工，石油，煤礦等特殊行業(yè)領(lǐng)域，取代了所有同類產(chǎn)品。
文檔編號(hào)G01F23/14GK102620794SQ20121008225
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者張新強(qiáng) 申請(qǐng)人:湖北億立能科技有限公司