CN107091671B - 一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，包括浮球、沿竖向设置的浮球标尺、定位盘和渐变透明度的条形薄片，定位盘设置于浮球的正上方，浮球标尺的下端固定于浮球上，浮球标尺的上端穿过定位盘并伸至定位盘的上方，条形薄片也沿竖向设置，且条形薄片的下端固定于浮球标尺的上端，条形薄片的两端相对设置有光源和光照传感器。以解决现有线性液位传感器所存在的抗电磁干扰能力差，检测精度差，成本高、体积大、耗电高等问题。本发明属于灌溉法兰密封领域。

Description

一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器
技术领域
本发明涉及一种液位传感器，属于液位检测领域。
背景技术
目前在线性液位传感器领域采用的形式多样，技术成熟，各自的优缺点明显。霍尔式线性液位传感器，在浮球内嵌入了磁体，霍尔传感器位置固定，通过读取磁力强度换算出浮球位置。投入式线性液位传感器，沉于被检测液体底部，通过读取液压变化，换算出液位深度。声呐式线性液位传感器，置于被检测液体上方，根据回声定位原理换算出液位深度。其分别存在以下缺点：抗电磁干扰能力差，检测精度差，成本高、体积大、耗电高。为此，需设计一种新式传感器以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器 ，以解决现有线性液位传感器所存在的抗电磁干扰能力差，检测精度差，成本高、体积大、耗电高等问题。
为解决上述问题，拟采用这样一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器 ，包括浮球、沿竖向设置的浮球标尺、定位盘和渐变透明度的条形薄片，定位盘设置于浮球的正上方，浮球标尺的下端固定于浮球上，浮球标尺的上端穿过定位盘并伸至定位盘的上方，条形薄片也沿竖向设置，且条形薄片的下端固定于浮球标尺的上端，条形薄片的两端相对设置有光源和光照传感器。
前述液位传感器中，还包括有支架，支架设置于浮球标尺的正上方，支架上开设有贯通支架上下两端的薄片通孔，条形薄片沿竖向穿设于支架的薄片通孔内，支架上位于条形薄片的相对两侧分别设置有光源固定架和传感器固定架，所述光源和光照传感器分别固定设置于光源固定架和传感器固定架上；
前述液位传感器中，还包括有底座、竖向固定杆和沿竖向设置的套筒，套筒的侧壁上开设有多组排水孔，所述浮球、浮球标尺、定位盘和条形薄片均设置于套筒的内部，底座固定设置于套筒的底部，竖向固定杆也设置于套筒内，至少三个竖向固定杆分布设置于浮球的外侧，竖向固定杆的上端、中部和下端依次固定于支架、定位盘和底座上；
前述液位传感器中，排水孔由内向外向下方倾斜设置，防止雨水灌入，排水孔起到雾气外散、凝结水外流和内外水位平衡的作用；
前述液位传感器中，竖向固定杆共有三个，三个竖向固定杆沿浮球的圆周方向均匀分布设置；
前述液位传感器中，还包括有太阳能电池板、控制单元和数据传输模块，太阳能电池板设置于套筒的外侧，太阳能电池板与控制单元相连，控制单元和数据传输模块设置于支架的上方，且控制单元分别与光照传感器和数据传输模块相连，套筒的上端还设置有筒罩，控制单元和数据传输模块设置于套筒和筒罩内；
前述液位传感器中，控制单元为MCU微型控制器；
前述液位传感器中，条形薄片是透明度渐变的菲林光栅。
前述液位传感器中，套筒的底部还固定设置有沿竖向设置的角铁，角铁的下端为尖角结构，用于插入池塘等的底部，将套筒固定。
与现有技术相比，本发明采用光电原理进行液位线性检测，在位移检测领域具有独创性，检测无需起始值，功耗低，结构简单、稳定，抗干扰和抗侵蚀能力强，尤其适用于稻田、池塘、沟渠的液位检测。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是图1中上端部分的结构放大示意图；
图3是图1中中部的结构放大示意图；
图4是图1中下端部分的结构放大示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将通过附图对发明作进一步地详细描述。
实施例：
参照图1至图4，本实施例提供一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器 ，包括浮球1、沿竖向设置的浮球标尺2、定位盘3和条形薄片4，条形薄片4是由不透明到透明的渐变的菲林光栅，定位盘3设置于浮球1的正上方，浮球标尺2的下端固定于浮球1上，浮球标尺2的上端穿过定位盘3并伸至定位盘3的上方，条形薄片4也沿竖向设置，且条形薄片4的下端固定于浮球标尺2的上端，支架7设置于浮球标尺2的正上方，支架7上开设有贯通支架7上下两端的薄片通孔，条形薄片4沿竖向穿设于支架7的薄片通孔内，支架7上位于条形薄片4的相对两侧分别设置有光源固定架702和传感器固定架703，所述光源5和光照传感器6分别固定设置于光源固定架702和传感器固定架703上，套筒10的侧壁上开设有多组排水孔1001，排水孔1001由内向外向下方倾斜设置，防止雨水灌入，排水孔1001起到雾气外散、凝结水外流和内外水位平衡的作用，所述浮球1、浮球标尺2、定位盘3和条形薄片4均设置于套筒10的内部，底座8固定设置于套筒10的底部，竖向固定杆9也设置于套筒10内，三个竖向固定杆9沿浮球1的圆周方向均匀分布设置于浮球1的外侧，竖向固定杆9的上端、中部和下端依次固定于支架7、定位盘3和底座8上，套筒10的底部还固定设置有沿竖向设置的角铁15，角铁15的下端为尖角结构，用于插入池塘等的底部，将套筒10固定。
太阳能电池板11设置于套筒10的外侧，太阳能电池板11与控制单元12相连，为其提供电能，控制单元12为MCU微型控制器，控制单元12和数据传输模块13设置于支架7的上方，且控制单元12分别与光照传感器6和数据传输模块13相连，套筒10的上端还设置有筒罩14，控制单元12和数据传输模块13设置于套筒10和筒罩14内。
其工作原理为：
将该传感器半埋于水中，水流入套筒10内部使得浮球1浮起，带动浮球标尺2随水位变化上下移动，当上位机发出监测命令后该系统数据传输模块13和控制单元12被唤醒，由低功耗状态进入运行状态：光源5发出的恒定光经条形薄片4遮挡后被光照传感器6感知，控制单元12根据受光量换算出水位值，水位值经数据传输模块13发送到上位机后控制单元12重新进入低功耗状态状态。

Claims (6)

1.一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，其特征在于：包括浮球(1)、沿竖向设置的浮球标尺(2)、定位盘(3)和渐变透明度的条形薄片(4)，定位盘(3)设置于浮球(1)的正上方，浮球标尺(2)的下端固定于浮球(1)上，浮球标尺(2)的上端穿过定位盘(3)并伸至定位盘(3)的上方，条形薄片(4)也沿竖向设置，且条形薄片(4)的下端固定于浮球标尺(2)的上端，条形薄片(4)的两端相对设置有光源(5)和光照传感器(6)；
还包括有支架(7)，支架(7)设置于浮球标尺(2)的正上方，支架(7)上开设有贯通支架(7)上下两端的薄片通孔，条形薄片(4)沿竖向穿设于支架(7)的薄片通孔内，支架(7)上位于条形薄片(4)的相对两侧分别设置有光源固定架(702)和传感器固定架(703)，所述光源(5)和光照传感器(6)分别固定设置于光源固定架(702)和传感器固定架(703)上；
还包括有底座(8)、竖向固定杆(9)和沿竖向设置的套筒(10)，套筒(10)的侧壁上开设有多组排水孔(1001)，所述浮球(1)、浮球标尺(2)、定位盘(3)和条形薄片(4)均设置于套筒(10)的内部，底座8固定设置于套筒(10)的底部，竖向固定杆(9)也设置于套筒(10)内，至少三个竖向固定杆(9)分布设置于浮球(1)的外侧，竖向固定杆(9)的上端、中部和下端依次固定于支架(7)、定位盘(3)和底座(8)上；
条形薄片(4)是由不透明到透明的渐变的菲林光栅。
2.根据权利要求1所述一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，其特征在于：排水孔(1001)由内向外向下方倾斜设置。
3.根据权利要求1所述一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，其特征在于：竖向固定杆(9)共有三个，三个竖向固定杆(9)沿浮球(1)的圆周方向均匀分布设置。
4.根据权利要求1所述一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，其特征在于：还包括有太阳能电池板(11)、控制单元(12)和数据传输模块(13)，太阳能电池板(11)设置于套筒(10)的外侧，太阳能电池板(11)与控制单元(12)相连，控制单元(12)和数据传输模块(13)设置于支架(7)的上方，且控制单元(12)分别与光照传感器(6)和数据传输模块(13)相连，套筒(10)的上端还设置有筒罩(14)，控制单元(12)和数据传输模块(13)设置于套筒(10)和筒罩(14)内。
5.根据权利要求4所述一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，其特征在于：控制单元(12)为MCU微型控制器。
6.根据权利要求1所述一种利用光照强度进行检测的线性液位传感器，其特征在于：套筒(10)的底部还固定设置有沿竖向设置的角铁(15)，角铁(15)的下端为尖角结构。
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