CN106643977A - 便携式半自动水位测针 - Google Patents

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CN106643977A CN201610987599.1A CN201610987599A CN106643977A CN 106643977 A CN106643977 A CN 106643977A CN 201610987599 A CN201610987599 A CN 201610987599A CN 106643977 A CN106643977 A CN 106643977A
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王子龙
陈伟杰
付强
姜秋香
常广义
胡石涛
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Northeast Agricultural University
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01F23/26—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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields

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Abstract

便携式半自动水位测针属于农用检测仪器；在固定座上通过连接壳体固装外壳体，电源模块配装在固定座上，带有丝杆的步进电机固装在外壳体上，在丝杆上、位于外壳体腔内可上下移动的安装带有测针的测针座，容栅传感器的动栅和定栅分别设置在测针座和外壳体上，在连接壳体上配装由电源开关、记录按键、下降控制键、上升控制键、液晶显示屏、通用I/O、存储器、脉冲发生器、单片机控制单元和A/D转换构成的控制电路总成，电源模块分别与控制电路总成、容栅传感器和步进电机连通；本针实现了半自动化检测作业，操作简易方便，检测效率和检测精度高，使用可靠。

Description

便携式半自动水位测针
技术领域
本发明创造属于农用检测仪器，主要涉及一种水稻田内水位高低的检测针。
背景技术
现有的水稻田水位高低测针多是单一机械式结构，作业使用时操作繁琐，作业效率低，无法实现快速精准测量。
发明内容
本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，研发一种便携式半自动水位测针，达到操作简易方便、作业效率高、调节快速的目的。
本发明创造的目的是这样实现的：便携式半自动水位测针包括固定座，在固定座上侧外部上通过连接壳体固装外壳体，电源模块配装在固定座上；在所述外壳体上端部上固装步进电机，丝杆与步进电机电机轴连接，在所述丝杆上、位于外壳体腔内部位处可上下移动的安装测针座，容栅传感器的动栅和定栅分别设置在测针座和外壳体上，且相互配合，测针配装在测针座底端部上；在所述连接壳体上配装控制电路总成，所述控制电路总成由电源开关、记录按键、下降控制键、上升控制键、液晶显示屏、通用I/O、存储器、脉冲发生器、单片机控制单元和A/D转换构成，所述容栅传感器通过A/D转换与单片机控制单元连通，液晶显示屏通过通用I/O与单片机控制单元连通，步进电机通过脉冲发生器与单片机控制单元连通，所述单片机控制单元分别与记录按键、下降控制键和上升控制键连接，存储器和USB接口分别与单片机控制单元连接；所述电源模块通过电源开关分别与控制电路总成、容栅传感器和步进电机连通。
本发明创造利用的容栅传感器是一种基于变面积工作原理，可测量大位移的电容式数字传感器。它与其它数字式位移传感器，如光栅、感应同步器等相比，具有体积小、结构简单、分辨率和准确度高、测量速度快、功耗小、成本低、对使用环境要求不高等突出的特点，因此在电子测量技术中占有十分重要的地位，随着测量技术向精密化、高速化、自动化、集成化、智能化、经济化、非接触化和多功能化方向的发展，容栅传感器的应用越来越广泛。基于容栅式传感器的上述特点，本发明创造结合水位测针的具体结构和特征进行了新的组合设计，创造性的将容栅式传感器应用到本技术领域中，实现了水稻田水位快速检测，具有结构新颖、合理、半自动化控制、操作简易方便、检测效率和检测精度高、使用可靠的特点。
附图说明
图1是便携式半自动化水位测针总体结构示意图；
图2是控制电路总成结构示意图。
图中件号说明：
1、固定座、2、电源开关、3、连接壳体、4、记录按键、5、下降控制键、6、上升控制键、7、液晶显示屏、8、电源模块、9、步进电机、10、外壳体、11、丝杆、12、测针座、13、动栅、14、定栅、15、测针、16、控制电路总成、17、容栅传感器、18、通用I/O、19、存储器、20、USB接口、21、脉冲发生器、22、单片机控制单元、23、A/D转换。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种便携式半自动水位测针包括固定座1，在固定座1上侧外部上通过连接壳体3固装外壳体10，电源模块8配装在固定座1上；在所述外壳体10上端部上固装步进电机9，丝杆11与步进电机9电机轴连接，在所述丝杆11上、位于外壳体10腔内部位处可上下移动的安装测针座12，容栅传感器17的动栅13和定栅14分别设置在测针座12和外壳体10上，且相互配合，测针15配装在测针座12底端部上；在所述连接壳体3上配装控制电路总成16，所述控制电路总成16由电源开关2、记录按键4、下降控制键5、上升控制键6、液晶显示屏7、通用I/O18、存储器19、脉冲发生器21、单片机控制单元22和A/D转换23构成，所述容栅传感器17通过A/D转换23与单片机控制单元22连通，液晶显示屏7通过通用I/O18与单片机控制单元22连通，步进电机9通过脉冲发生器21与单片机控制单元22连通，所述单片机控制单元22分别与记录按键4、下降控制键5和上升控制键6连接，存储器19和USB接口20分别与单片机控制单元22连接；所述电源模块8通过电源开关2分别与控制电路总成16、容栅传感器17和步进电机9连通。
水稻田水位检测使用时，利用固定座1将本便携式半自动水位测针插入在田间固定的基座上，打开电源开关2使电源模块8向各部件供电，通过上升或下降控制键6或5经单片机控制单元22控制脉冲发生器21使步进电机9工作，带动丝杆11转动，在丝杆11驱动下，带有测针15的测针座12在外壳体10内做上或下移动，当测针15针尖接触水面时，停止对上升或下降控制键6或5的按压，此时由定栅14与动栅13组成的容栅传感器17将信号输送给单片机控制单元22进行处理，并在液晶显示屏7上显示，如需记录该数值，可按动记录按键4记录在存储器19内，完成现场检测。回到室内后，工作人员可通过USB接口20传入上位机，统一利用。

Claims (1)

1.一种便携式半自动水位测针，包括固定座(1)，其特征在于：在固定座(1)上侧外部上通过连接壳体(3)固装外壳体(10)，电源模块(8)配装在固定座(1)上；在所述外壳体(10)上端部上固装步进电机(9)，丝杆(11)与步进电机(9)电机轴连接，在所述丝杆(11)上、位于外壳体(10)腔内部位处可上下移动的安装测针座(12)，容栅传感器(17)的动栅(13)和定栅(14)分别设置在测针座(12)和外壳体(10)上，且相互配合，测针(15)配装在测针座(12)底端部上；在所述连接壳体(3)上配装控制电路总成(16)，所述控制电路总成(16)由电源开关(2)、记录按键(4)、下降控制键(5)、上升控制键(6)、液晶显示屏(7)、通用I/O(18)、存储器(19)、脉冲发生器(21)、单片机控制单元(22)和A/D转换(23)构成，所述容栅传感器(17)通过A/D转换(23)与单片机控制单元(22)连通，液晶显示屏(7)通过通用I/O(18)与单片机控制单元(22)连通，步进电机(9)通过脉冲发生器(21)与单片机控制单元(22)连通，所述单片机控制单元(22)分别与记录按键(4)、下降控制键(5)和上升控制键(6)连接，存储器(19)和USB接口(20)分别与单片机控制单元(22)连接；所述电源模块(8)通过电源开关(2)分别与控制电路总成(16)、容栅传感器(17)和步进电机(9)连通。
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