CN101413819A - 气泡式水位测量仪 - Google Patents

Abstract

一种气泡式水位测量仪，它包括测量气管、压力平衡器、测量用气源、测量传感器和智能控制器，测量气管一端与水接触，另一端与压力平衡器连接，测量用气源分别与压力平衡器的压力传感器和通入水下的测量气管相通，测量传感器与压力平衡器连接，智能控制器和测量传感器连接。本发明适用于水位数据的采集与传输，并能实现现场参数修正和设置、通讯选择。无需建设水位井，广泛适用于各种地形及气候条件，具有安装、维护方便，操作、组网灵活，运行稳定可靠，精度高的特点。

Description

气泡式水位测量仪

技术领域

本发明属于一种高精度的智能型非接触式水位传感变送器装置，尤其涉及一种气泡式水位测量装置。

背景技术

常用的电阻连续跟踪式的水位测量仪是在测量杆上安装两个固定距离的电极，以两极间的水电阻作为平衡电桥的一个桥臂。但水电阻受水温和水质的影响大，从而使得其测量精度受水温水质变化影响较大。中国发明专利公报2003年1月29日公开的探测式多点水位同步测量装置，授权公告号CN2533452Y，通过计算机向步进电机发出控制信号，带动传感器的测针上下运动，根据步数和步距计算水位的高度。但安装、维护不方便，受地质条件影响，使用范围有限。目前国内生产智能型气泡式水位计企业都还无成熟产品，国外进口的气泡式水位计不但价格昂贵，且供货周期较长，难以满足国内市场需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种安装、维护方便，操作、组网灵活，运行稳定、可靠，精度高的气泡式水位测量仪。

本发明的目的是这样实现的：一种气泡式水位测量仪，它包括测量气管、压力平衡器、测量用气源、测量传感器和智能控制器，测量气管一端与水接触，另一端与压力平衡器连接，测量用气源分两路分别与压力平衡器的压力传感器和通入水下的测量气管相通，测量传感器与压力平衡器连接，实现现场参数修正和设置、通讯方式选择的智能控制器和测量传感器连接。压力平衡器为压力容器，其内设置与测量用气源相连的压力传感器。智能控制器包括压力信号处理单元、数据采集和处理单元、电源单元、输入输出及显示单元、机箱及接插件、上位机通讯单元。

本发明利用高精度的Honeywell压力传感器为主要感测元件，适用于水位数据的采集与传输，并能实现现场参数修正和设置、通讯选择。该水位计无需建设水位井，安装方便，广泛适用于各种地形及气候条件。它具有安装、维护方便，操作、组网灵活，运行稳定、可靠，精度高等特点，广泛用于遥测系统中的水位监测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部原理方框图

图中1、测量气管，2、压力平衡器3、测量用气源，4、测量传感器，5、智能控制器，6、水位线，7、气泡。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实施例作进一步描述。

一种气泡式水位测量仪，它包括测量气管1、压力平衡器2、测量用气源3、测量传感器4和智能控制器5，测量气管1一端与水接触，另一端与压力平衡器2连接。压力平衡器2为压力容器，其内设置与测量用气源3相连的压力传感器。测量用气源3分两路分别与压力平衡器2的压力传感器和通入水下的测量气管1相通，测量传感器4与压力平衡器2连接，实现现场参数修正和设置、通讯方式选择的智能控制器5和测量传感器4连接。

工作原理：将测量用气源3即储气罐中的氮气通过减压阀后，分两路分别向压力传感器和通入水下的气管中输送，将气管中的水慢慢排出，与此同时压力传感器因为受到压力的作用产生一定的输出，当通气管道内的气体达到动态平衡时，位于水位线6以下水下气管口所承受的压力经过气管传递到压力传感器上。当水下气管口的压力和压力传感器所承受的压力相等时，用此压力值减去大气压力值，即可得到水位高度的净压值，从而测得出变化的水位值。

智能控制器5包括压力信号处理单元、数据采集和处理单元、电源单元、输入输出及显示单元、机箱及接插件、上位机通讯单元等组成。

压力传感器及压力信号处理单元：压力标准信号的采集和处理。

数据采集和处理单元：用于采集、计算和处理数据、参数修正、数据存储、开关量控制、水位数据采集和发送、通讯传输和触摸菜单管理及参数存储等。

电源单元：整个仪器的供电单元是由外部提供的12V直流电源转换成5V的高精度电源向仪表采集单元供电。由于该仪器设计时考虑到供电的延续性，还设置有直流电源供电单元以及时钟电路的供电单元。

输入输出及显示单元：采用3.7寸的触摸屏进行实时显示及控制，实时的显示水位及所有功能菜单的调用和修改。

机箱及接插件：机箱为铝合金密封机箱，具有坚固、密封、耐用、抗震、抗压、防静电、防湿等优点。管接头用于仪器内部气路连接，其密封性能优良。接插件有，DB4芯、航空DB 3芯插头，用于电源输入及与上位机通讯。

上位机通讯及界面软件：上位机通讯主要是采集主机所处理的信号并通过相应的通讯协议将信号传递给上位计算机，界面软件是将数据处理单元的数据分不同的模块直接显示在计算机的界面上，并可对数据进行存储、打印等。

本发明采用高精度的Honeywell压力传感器为主要感测元件，适用于水位数据的采集与传输。并能实现现场参数修正和设置、通讯选择等特点。该水位计无需建设水位井，安装方便，广泛适用于各种地形及气候条件下作为水位传感器使用。

Claims (3)

1、一种气泡式水位测量仪，其特征在于：它包括测量气管(1)、压力平衡器(2)、测量用气源(3)、测量传感器(4)和智能控制器(5)，测量气管(1)一端与水接触，另一端与压力平衡器(2)连接，测量用气源(3)分两路分别与压力平衡器(2)的压力传感器和通入水下的测量气管(1)相通，测量传感器(4)与压力平衡器(2)连接，实现现场参数修正和设置、通讯方式选择的智能控制器(5)和测量传感器(4)连接。

2、根据权利要求1所述的气泡式水位测量仪，其特征在于：压力平衡器(2)为压力容器，其内设置与测量用气源(3)相连的压力传感器。

3、根据权利要求1所述的气泡式水位测量仪，其特征在于：智能控制器(5)包括压力信号处理单元、数据采集和处理单元、电源单元、输入输出及显示单元、机箱及接插件、上位机通讯单元。

Images