CN106546301A - 模块式电极水位尺 - Google Patents

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许晓鸿
刘肃
申聪颖
杨献坤
崔海锋
崔斌
刘笑麟
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Jilin water and soil conservation science research institute
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Changchun Heli Soil And Water Conservation Instrument Development Co Ltd
Jilin water and soil conservation science research institute
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    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
    • G01F23/241—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels
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Abstract

一种模块式电极水位尺，属于测量设备制造技术领域，采用尺身、74HC165集成芯片、上拉电阻Ru、单片机和显示器构成，尺身前面安装有外盖板，芯片固定在尺身内，每个输入端都连接一个上拉电阻Ru，芯片的输出端连接单片机，单片机连接显示器，芯片与每个上拉电阻Ru之间都制成一个测量点P，并且按上下顺序排列固定在芯片的背面，芯片背面与外盖板之间形成稳波腔。工作时，当水位没有达到P点时，测量点P高电位，当水位达到测量点P时，测量点P低电位。本发明实现了对水位的高精度数字化测量，不受环境的温度、湿度、噪声及海拔高度变化的影响，能够消除了非线性失真问题，数据可靠。

Description

模块式电极水位尺
技术领域
本发明属于测量设备制造技术领域，涉及一种水位尺。
背景技术
传统的水位尺是在水河流的坝体上固定安装一根竖尺，只能粗略显示水位的高低。目前，最精确的水位尺是激光水位测量仪，由于水面上一般都会有水汽，使光线产生折射，影响测量结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是公开一种结构简单、测量精确的模块式电极水位尺。
本发明解决技术问题的方案是采用尺身、74HC165集成芯片、上拉电阻Ru、单片机和显示器构成模块式电极水位尺，尺身是长条形的框体，前面安装有外盖板，74HC165集成芯片固定在尺身内，74HC165集成芯片有八个输入端，每个输入端都连接一个上拉电阻Ru，上拉电阻Ru的另一端连接电源，74HC165集成芯片的输出端连接单片机信号输入端，单片机信号输出端连接显示器，显示器安装在外盖板上部，74HC165集成芯片与每个上拉电阻Ru之间都制成一个测量点P，74HC165集成芯片安装有电子器件的正面朝向尺身后面，并且密封，所有的测量点P都穿过74HC165集成芯片，并且按上下顺序排列固定在芯片的背面，芯片背面与外盖板之间形成稳波腔，74HC165集成芯片接地端头E固定在芯片的背面，低于芯片的底端。
工作时，测量点P的电位Up=(U-E)Re/(Ru+Re),当水位没有达到P点时，Re=∞,则测量点P的电位近似为Up=U, 当水位达到测量点P时，由于Ru取值远大于Re，则测量点P的电位近似为Up=E,所以，可以根据测量点P的电位变化来判断水位是否达到了测量点P，其它测点的工作原理也是如此。由于每一片74HC165有8个并行输入端，所以每一组可以同时测量8个测点。再通过单片机处理由显示器进行显示。其中Re是水电阻，也就是水，当水位没有达到测量点P，测量点P与接地端头E是断开的，当水位达到测量点P时，Re的阻值为水的电阻值。
稳波腔可以屏蔽水浪对水位的干扰，测量点P在稳波腔内能够更准确地得到水位值。
在布点时，如果点位高度差为1毫米，则每一组可以同时测量8毫米，如果点为高度差为1厘米，则每一组可以同时测量8厘米，以此类推。
每一个测量组为一个测量模块，可以根据需要串连组成多个测量模块，以满足不同的水位测量要求。
本发明实现了对水位的高精度数字化测量，不受环境的温度、湿度、噪声及海拔高度变化的影响，能够消除了非线性失真问题，对所测量的水质没有特殊要求，小巧轻便，数据可靠，造价低廉。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图；
图4为本发明的电子线路图。
具体实施方式
本发明由尺身1、74HC165集成芯片4、上拉电阻Ru10、单片机9和显示器2构成，尺身1是长条形的框体，前面安装有外盖板3，74HC165集成芯片4固定在尺身1内，74HC165集成芯片4有八个输入端，每个输入端都连接一个上拉电阻Ru10，上拉电阻Ru10的另一端连接电源，74HC165集成芯片4的输出端连接单片机9信号输入端，单片机9信号输出端连接显示器2，显示器2安装在外盖板3上部，74HC165集成芯片4与每个上拉电阻Ru10之间都制成一个测量点P5，74HC165集成芯片4安装有电子器件的正面朝向尺身后面，并且采用胶体密封形成密封层8，所有的测量点P5都穿过74HC165集成芯片4，并且按上下顺序排列固定在芯片4的背面，芯片4背面与外盖板3之间形成稳波腔6，74HC165集成芯片4接地端头E7固定在芯片4的背面，低于芯片4的底端。

Claims (1)

1.一种模块式电极水位尺，其特征在于：它由尺身、74HC165集成芯片、上拉电阻Ru、单片机和显示器构成，尺身是长条形的框体，前面安装有外盖板，74HC165集成芯片固定在尺身内，74HC165集成芯片有八个输入端，每个输入端都连接一个上拉电阻Ru，上拉电阻Ru的另一端连接电源，74HC165集成芯片的输出端连接单片机信号输入端，单片机信号输出端连接显示器，显示器安装在外盖板上部，74HC165集成芯片与每个上拉电阻Ru之间都制成一个测量点P，74HC165集成芯片安装有电子器件的正面朝向尺身后面，并且密封，所有的测量点P都穿过74HC165集成芯片，并且按上下顺序排列固定在芯片的背面，芯片背面与外盖板之间形成稳波腔，74HC165集成芯片接地端头E固定在芯片的背面，低于芯片的底端。
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