CN105115409A - 便携式油罐位移自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式油罐位移自动测量装置，包括壳体、卷尺、尺条伸缩控制装置、探头、机械接触滚轮机构、微处理器、显示模块、语音模块，所述壳体为具有一个开口的空壳结构，所述机械接触滚轮机构位于壳体内，包括滚动轮、转动轮，所述转动轮与滚动轮外切；多个磁柱在转动轮上周向均布，2个开关型霍尔传感器位于磁柱侧面并与磁柱在同一圆弧线上；所述卷尺位于壳体内，卷尺尺条的自由端穿过滚动轮与转动轮之间、经壳体的开口至壳体外部与探头连接，尺条伸缩控制装置固定在壳体的开口处；所述微处理器还与开关型霍尔传感器、显示模块、语音模块、电源电联接。本发明具有测量时间短、简单、准确、自动获取测量位移值、便于记录的优点。

Description

便携式油罐位移自动测量装置

技术领域

本发明属于测量装置技术领域，尤其涉及一种便携式油罐位移自动测量装置。

背景技术

传统的储油罐液位测量大多采用手动测量，计量方式效率低下，精度不高，人为影响因素大。随着技术的发展，各种自动位移测量装置应运而生，主要分为接触式和非接触式测量。接触式主要浮球式，浮盘式，浮子式等测量方式，而非接触式主要是采用超声波的方式，其中也包括压力传感器等方式。浮球式等接触式位移测量方式由于长期和复杂环境接触，影响因素多，从而影响测量精度，且此类测量方式因不易携带一般只适用于大型储油罐的液位测量；而采用超声波以及压力传感器等方式进行液位测量的方式虽然能解决易携带问题，但原油中一般存在水分，成分复杂，从而影响测量精度。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种测量简单、准确且便于记录值的便携式油罐位移自动测量装置。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

便携式油罐位移自动测量装置，包括壳体、卷尺、尺条伸缩控制装置、探头、机械接触滚轮机构、磁柱、开关型霍尔传感器、微处理器、显示模块、语音模块、电源，所述壳体为具有一个开口的空壳结构，所述机械接触滚轮机构位于壳体内，包括第一固定基座、第二固定基座、摆杆、弹簧、滚动轮、转动轮，所述第一固定基座、第二固定基座均固定在壳体的内壁上，所述摆杆的一端铰接在第一固定基座上，所述摆杆的另一端装有滚动轮、且通过弹簧与壳体的内壁连接，所述转动轮装在第二固定基座上、且与滚动轮外切；多个磁柱在转动轮上周向均布，2个开关型霍尔传感器装在第二固定基座上、且位于磁柱侧面并与磁柱在同一圆弧线上；所述卷尺位于壳体内、且固定在壳体壁上，卷尺的把手延伸至壳体外部，卷尺尺条的自由端穿过滚动轮与转动轮之间的间隙、经壳体上的开口延伸至壳体外部、且与探头连接，所述尺条伸缩控制装置固定在壳体的开口处；

所述开关型霍尔传感器与微处理器电联接，所述微处理器还与显示模块、语音模块、电源电联接；所述微处理器用于根据霍尔传感器检测的脉冲波形判断转动轮转动的方向，并利用记录的脉冲数和转动轮的直径计算卷尺伸出的长度。

优选地，所述转动轮的圆周表面采用耐磨材料防滑处理。

优选地，所述微处理器中还内置有蓝牙模块。

优选地，所述尺条伸缩控制装置至少包括一个圆柱体，所述圆柱体穿过位于壳体开口处的壳壁。

优选地，2个开关型霍尔传感器之间的夹角为磁柱分布夹角的1.3倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.测量时间短、简单、准确可自动获取测量位移值，且便于记录测量值。

本发明中，采用摆动式机械接触滚轮结构，卷尺尺条的自由端穿过滚动轮与转动轮之间的间隙，摆杆在弹簧张力的作用下，通过滚动轮将卷尺尺条压靠到转动轮上，为转动轮提供足够的摩擦阻力，防止卷尺伸出的过程中因打滑造成测量误差。位移测量时随卷尺尺条带动转动轮转动，转动轮上的磁柱也随转动轮一同转动，通过霍尔传感器测得磁柱产生的脉冲信号，并通过导线传送给微处理器。微处理器根据霍尔传感器检测的脉冲波形判断转动轮转动的方向，并利用记录的脉冲数和轮子直径计算卷尺伸出的长度，避免了测量尺单层的厚度对直径R的影响，从而影响测量精度。通过显示模块实时显示以及语音模块的实时播报，使测量更加准确、直观。达到指定测量位置后按下尺条伸缩控制装置将卷尺尺条固定，显示模块显示自动获取的最终测量结果。通过旋转把手转动卷尺实现卷尺尺条的伸出与收缩，从而控制测量的开始和结束，旋转把手在一次测量结束后，可以在微处理器的内存中实现测量位移数据的储存和清零，无需收回卷尺尺条，便可继续下一次的测量。也可以预先设定一个位移值，当达到预定值时，语音模块语音报警，所以本发明测量时间短、简单、准确可自动获取测量位移值，且便于记录测量值。

2.结构简单

本发明在原有卷尺测量装置的基础上，加了摆动式机械滚轮结构、霍尔传感器，具有结构、连接简单的特点，本发明结构简单。

附图说明

图1为本发明所述便携式油罐位移自动测量装置的结构图。

图2为本发明所述便携式油罐位移自动测量装置的框图。

图3为所述便携式油罐位移自动测量装置的局部放大示意图。

图4为工作流程图。

图5为数据库创建结构图。

图6为Android手机工作流程图。

附图标记说明如下：

1-尺条伸缩控制装置，2-第二固定基座，3-磁柱，4-转动轮，5-滚动轮，6-摆杆，7-弹簧，8-第一固定基座，9-卷尺，10-壳体，11-探头，12-尺条，13-霍尔传感器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1、图2所示，本发明所述的便携式油罐位移自动测量装置，包括壳体10、卷尺9、尺条伸缩控制装置1、探头11、机械接触滚轮机构、磁柱3、开关型霍尔传感器13、微处理器、显示模块、语音模块、电源。

所述壳体10为具有一个开口的空壳结构，所述机械接触滚轮机构位于壳体10内，包括第一固定基座8、第二固定基座2、摆杆6、弹簧7、滚动轮5、转动轮4。所述第一固定基座8、第二固定基座2均固定在壳体10的内壁上。所述摆杆6的一端铰接在第一固定基座8上，所述摆杆6的另一端装有滚动轮5、且通过弹簧7与壳体10的内壁连接。所述转动轮4装在第二固定基座2上、且与滚动轮5外切。所述卷尺9位于壳体10内、且固定在壳体10内壁上，多个磁柱3在转动轮4上周向均布，2个开关型霍尔传感器13装在第二固定基座2上、且位于磁柱3侧面并与磁柱3在同一圆弧线上，2个开关型霍尔传感器13之间的夹角为磁柱3分布夹角的1.3倍。卷尺9的尺条12的自由端穿过滚动轮5与转动轮4之间的间隙、经壳体10上的开口延伸至壳体10外部，且卷尺9的尺条12的自由端与探头11连接。所述尺条伸缩控制装置1固定在壳体10的开口处，所述尺条伸缩控制装置1至少包括一个圆柱体，所述圆柱体穿过位于壳体10开口处的壳壁，通过按下与松开尺条伸缩控制装置1实现固定、松开卷尺9的尺条12。

摆杆6在弹簧7张力的作用下，通过滚动轮5将卷尺9的尺条12压靠到转动轮4上。当卷尺9的尺条12伸出或回缩时，转动轮4由于与卷尺9的尺条12之间摩擦力作用来回转动。弹簧7的弹力为转动轮4提供足够的摩擦阻力，防止卷尺9拉伸的过程中因打滑造成测量误差。转动轮4绕轴心自由转动，其圆周表面采用耐磨材料经防滑处理。磁柱3每经过霍尔传感器13一次将产生一个脉冲，通过比较2个霍尔传感器13的脉冲波形，可测出轮子转动的方向，利用记录的脉冲数和轮子直径即可计算卷尺9伸出的长度，且避免了尺条12单层的厚度对转动轮4直径R的影响，从而提高了测量精度。

所述开关型霍尔传感器13与微处理器电联接，所述微处理器用于根据霍尔传感器13检测的脉冲波形判断转动轮4转动的方向，并利用记录的脉冲数和轮子直径计算卷尺9伸出的长度；其计算公式为S＝3.14*D*C/n，其中S-某瞬间的位移量；D-转动轮4的直径；n-磁柱3的分布个数；C-某一瞬间累计的脉冲数。

所述微处理器还与显示模块、位移控制模块、语音模块、电源电联接；测量结果通过显示模块对实时显示以及语音模块实时播报。

本发明的使用过程如下：

如图4所示，转动卷尺9把手，探头11在重力的作用下拉动卷尺9伸出，卷尺9的尺条12由于摩擦带动测量转动轮4转动，霍尔传感器13测量转动轮4的转动量并通过导线与微处理器相连，微处理器将转动量转换为长度，并在显示模块上实时显示，测量直观准确，当到达指定测量位置时，语音模块发出警报，按下尺条伸缩控制装置1，使卷尺9的尺条12固定不动，显示模块显示自动获取的最终测量结果。通过旋转把手转动卷尺实现卷尺尺条的伸出与收缩，从而控制测量的开始和结束，旋转把手在一次测量结束后，可以在微处理器的内存中实现测量位移数据的储存和清零，无需收回卷尺尺条，便可继续下一次的测量。

较佳地，在所述微处理器中内置蓝牙模块。当数据确认无误后，开启手机蓝牙，通过蓝牙将测量结果传输给手机，如图6所示，智能手机再通过调用智能手机中的GPS传感器，以及测量位移时的时间，通过这三组数据之间的关联性建立起SQLite数据库，所述数据库的结构如图5所示。在更新SQLite后，把SQLite文件传送到远程，然后在远程执行Sqlite-->Sqlserver的数据迁移，从而实现数据库的上传。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.便携式油罐位移自动测量装置，其特征在于，包括壳体(10)、卷尺(9)、尺条伸缩控制装置(1)、探头(11)、机械接触滚轮机构、磁柱(3)、开关型霍尔传感器(13)、微处理器、显示模块、语音模块、电源，所述壳体(10)为具有一个开口的空壳结构，所述机械接触滚轮机构位于壳体(10)内，包括第一固定基座(8)、第二固定基座(2)、摆杆(6)、弹簧(7)、滚动轮(5)、转动轮(4)，所述第一固定基座(8)、第二固定基座(2)均固定在壳体(10)的内壁上，所述摆杆(6)的一端铰接在第一固定基座(8)上，所述摆杆(6)的另一端装有滚动轮(5)、且通过弹簧(7)与壳体(10)的内壁连接，所述转动轮(4)装在第二固定基座(2)上、且与滚动轮(5)外切；多个磁柱(3)在转动轮(4)上周向均布，2个开关型霍尔传感器(13)装在第二固定基座(2)上、且位于磁柱(3)侧面并与磁柱(3)在同一圆弧线上；所述卷尺(9)位于壳体(10)内、且固定在壳体(10)壁上，卷尺(9)的把手延伸至壳体(10)外部，卷尺(9)尺条的自由端穿过滚动轮(5)与转动轮(4)之间的间隙、经壳体(10)上的开口延伸至壳体(10)外部、且与探头(11)连接，所述尺条伸缩控制装置(1)固定在壳体(10)的开口处；

所述开关型霍尔传感器(13)与微处理器电联接，所述微处理器还与显示模块、语音模块、电源电联接；所述微处理器用于根据霍尔传感器(13)检测的脉冲波形判断转动轮(4)转动的方向，并利用记录的脉冲数和转动轮(4)的直径计算卷尺(9)伸出的长度。

2.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述转动轮(4)的圆周表面采用耐磨材料防滑处理。

3.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述微处理器中还内置有蓝牙模块。

4.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述尺条伸缩控制装置(1)至少包括一个圆柱体，所述圆柱体穿过位于壳体(10)开口处的壳壁。

5.根据权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，2个开关型霍尔传感器(13)之间的夹角为磁柱(3)分布夹角的1.3倍。