CN108489572A - 高度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高度检测装置，包括信号处理单元、电机驱动单元、测量物以及位置检测单元；信号处理单元，用于响应操作信号，产生驱动信号，同时，接收位置检测单元测量信号处理后，输出测量结果；电机驱动单元，用于响应所述信号处理单元的驱动信号驱动所述测量物伸长或缩短距离测量目标物的高度；位置检测单元，用于检测所述测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，并根据状态变化临界值产生测量信号。本发明通过电机驱动单元控制测量物伸长或缩短，在此过程中，位置检测单元检测测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，然后通过信号处理单元分析获得待测目标的高度。

Description

高度检测装置
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种高度检测装置。
背景技术
目前在水处理领域，监测水位高度和淤泥厚度大多数是采用人工探测、或者使用超声波测距原理实现。现有技术成本昂贵，操作复杂、维护困难，费时费力。再一个在水处理领域监测水位和淤泥厚度不需要很高精度，也不需要很强的实时性。一次设计一种简单实用、安全可靠、成本低廉的测量装置有着积极的意义。
发明内容
本发明提供一种高度检测装置，解决现有上述的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种高度检测装置，包括信号处理单元、电机驱动单元、测量物以及位置检测单元；
信号处理单元，用于响应操作信号，产生驱动信号，同时，接收位置检测单元测量信号处理后，输出测量结果；
电机驱动单元，用于响应所述信号处理单元的驱动信号驱动所述测量物伸长或缩短距离测量目标物的高度；
位置检测单元，用于检测所述测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，并根据状态变化临界值产生测量信号。
作为一种实施方式，所述位置检测单元包括支架和微动开关，所述微动开关安装在所述支架的竖直侧壁上，所述微动开关包括拨杆，所述测量物包括测量绳和测量重物，所述测量重物设置于所述测量绳的一端，所述测量绳的另一端固定在电机驱动单元上，所述拨杆抵接所述测量绳。
作为一种实施方式，所述位置测量单元还包括上导线尼龙圈和下导线尼龙圈，所述上导线尼龙圈设于所述支架的上端，所述下导线尼龙圈设于所述支架的下端，所述测量绳穿透设于所述上导线尼龙圈和下导线尼龙圈中。
作为一种实施方式，所述位置测量单元还包括防脱绳尼龙扣，所述防脱绳尼龙扣设于所述拨杆的端部，所述测量绳穿透设于所述防脱绳尼龙扣中。
作为一种实施方式，所述高度检测装置还包括外壳，所述电机驱动单元包括电机、减速器、联轴器、转轴、线轮以及轴承，所述减速器连接所述联轴器，所述联轴器连接所述转轴的一端，所述转轴的另一端连接所述轴承，所述电机设于所述减速器上，所述线轮设于所述转轴上，所述电机和所述轴承分别设于所述外壳上。
作为一种实施方式，所述测量物至少包括水位测量物和淤泥测量物的中任意一种，所述水位测量物包括水位测量绳和测水位重物，所述淤泥测量物包括淤泥测量绳和测淤泥重物。
作为一种实施方式，当同时包括水位测量物和淤泥测量物时，所述线轮的数量为两个，分别为第一线轮和第二线轮，所述第一线轮用于收卷所述水位测量绳，所述第二线轮用于收卷所述淤泥测量绳。
作为一种实施方式，所述测水位重物的密度为0.7～0.9kg/m3，所述测淤泥重物的密度为1.4～1.6kg/m3。
作为一种实施方式，所述信号处理单元包通讯模块，所述通讯模块用于接收操作信号和发送测量结果。
作为一种实施方式，所述高度检测装置还包括电源单元，所述电源单元用于给所述高度检测装置中的各个模块进行供电。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：通过电机驱动单元控制测量物伸长或缩短，在此过程中，位置检测单元检测测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，然后通过信号处理单元分析获得待测目标的高度，由信号处理单元、电机驱动单元、测量物以及位置检测单元组成一套结构简单、安全可靠、操作简单、成本低廉的水处理测量系统。
附图说明
图1为本发明的高度检测装置的模块连接图；
图2为本发明的高度检测装置的结构示意图；
图3为本发明的高度检测装置的电机驱动单元的结构示意图；
图4(a)为本发明高度检测装置的位置检测单元使用时一种状态图；
图4(b)为本发明高度检测装置的位置检测单元使用时另一种状态图。
附图标注：1、电机驱动单元；11、电机；12、减速器；13、联轴器；14、第一线轮；15、第二线轮；16、轴承；2、外壳；3、电源单元；4、信号处理单元；41、通讯模块；5、位置检测单元；51、上导线尼龙圈；52、支架；53、微动开关；54、紧固件；55、下导线尼龙圈；56、测量绳；57、防脱绳尼龙扣；6、淤泥测量绳；7、水位测量绳；8、测淤泥重物；9、测水位重物。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。
如图1所示，一种高度检测装置，包括外壳2、电源单元3、信号处理单元4、电机驱动单元1、测量物以及位置检测单元5，电源单元3、信号处理单元4、电机驱动单元1以及位置检测单元5均设于外壳2上，测量物设于电机驱动单元1上。信号处理单元4用于响应操作信号，产生驱动信号，同时，接收位置检测单元5测量信号处理后，输出测量结果；电机驱动单元1用于响应信号处理单元4的驱动信号驱动测量物伸长或缩短距离测量目标物的高度；位置检测单元5用于检测测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，并根据状态变化临界值产生测量信号；电源单元3用于给高度检测装置中的各个模块进行供电。
在另一实施例中，信号处理单元4包通讯模块41，通讯模块41用于远程接收操作信号和发送测量结果。
位置检测单元5包括支架52和微动开关53，支架52通过紧固件54设于外壳2上，微动开关53安装在支架52的竖直侧壁上。微动开关53包括拨杆，测量物包括测量绳56和测量重物，测量重物设置于测量绳56的一端，测量绳56的另一端固定在电机驱动单元1上，拨杆抵接测量绳56。
在另一实施例中，位置测量单元还包括上导线尼龙圈51和下导线尼龙圈55，上导线尼龙圈51设于支架52的上端，下导线尼龙圈55设于支架52的下端，测量绳56穿透设于上导线尼龙圈51和下导线尼龙圈55中。上导线尼龙圈51和下导线尼龙圈55可防止测量绳56在伸长或缩短过程中出现磨损，影响使用寿命。
在另一实施例中，位置测量单元还包括防脱绳尼龙扣57，防脱绳尼龙扣57设于拨杆的端部，测量绳56穿透设于防脱绳尼龙扣57中。防脱绳尼龙扣57可起到限位作用，使微动开关53实时能够检测到测量绳56的状态。
位置检测单元5的数量可根据测量需求设置一个或多个，在本实施例中，运用与水处理领域，需检测水位和淤泥的高度，因此，位置检测单元5的数量为两个。
电机驱动单元1包括电机11、减速器12、联轴器13、转轴、线轮以及轴承16，减速器12连接联轴器13，联轴器13连接转轴的一端，转轴的另一端连接轴承16，电机11设于减速器12上，线轮设于转轴上，电机11和轴承16分别设于外壳2上。其中，轴承16起支撑作用。
测量物至少包括水位测量物和淤泥测量物的中任意一种，水位测量物包括水位测量绳7和测水位重物9，淤泥测量物包括淤泥测量绳6和测淤泥重物8。对应两个位置检测单元5的实施例，则测量物同时包括水位测量物和淤泥测量物，因此，线轮的数量为两个，分别为第一线轮14和第二线轮15，第一线轮14用于收卷水位测量绳7，第二线轮15用于收卷淤泥测量绳6。
对应测水位和测淤泥的需求，采用的测水位重物9的密度为0.7～0.9kg/m3，测淤泥重物8的密度为1.4～1.6kg/m3。在本实施例中，测水位重物9的密度为0.8kg/m3，测淤泥重物8的密度为1.5kg/m3。
工作原理如下：电机11作为动力驱动减速器12，通过联轴器13带动线轮旋转，绕在线轮上的水位测量绳7带动测水位重物9上下运动，淤泥测量绳6带动测淤泥重物8上下运动。当测水位重物9由上至下运动时，未接触水面时，由于重力作用，水位测量绳7一直处于绷直状态，此时，位置检测单元5还未检测到水位测量绳7的状态变化临界值(即由绷直状态转换为松弛状态)，当测水位重物9接触到水面时，由于水浮力的作用(测水位重物9密度比水的密度小)，测水位重物9则会浮在水面，此时，水位测量绳7处于松弛状态，位置检测单元5根据该状态变化临界值产生测量信号，信号处理接收位置检测单元5测量信号后，根据初始状态水位测量绳7的长度即可计算出水位高度，输出该水位高度的测量结果；同样道理当测淤泥重物8由上至下运动时，未接触淤泥面时，由于重力作用，淤泥测量绳6一直处于绷直状态，位置检测单元5未检测到淤泥测量绳6的状态变化临界值，当测淤泥重物8接触到淤泥面时，测淤泥重物8会停在淤泥面的表面，此时，淤泥测量绳6处于松弛状态，位置检测单元5根据该状态变化临界值产生测量信号，信号处理接收位置检测单元5测量信号后，根据初始状态淤泥测量绳6的长度即可计算出淤泥高度，输出该淤泥高度的测量结果。
本发明通过电机驱动单元1控制测量物伸长或缩短，在此过程中，位置检测单元5检测测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，然后通过信号处理单元4分析获得待测目标的高度，由信号处理单元4、电机驱动单元1、测量物以及位置检测单元5组成一套结构简单、安全可靠、操作简单、成本低廉的水处理测量系统。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高度检测装置，其特征在于，包括信号处理单元、电机驱动单元、测量物以及位置检测单元；
信号处理单元，用于响应操作信号，产生驱动信号，同时，接收位置检测单元测量信号处理后，输出测量结果；
电机驱动单元，用于响应所述信号处理单元的驱动信号驱动所述测量物伸长或缩短距离测量目标物的高度；
位置检测单元，用于检测所述测量物在伸长或缩短过程中的状态变化临界值，并根据状态变化临界值产生测量信号。
2.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于，所述位置检测单元包括支架和微动开关，所述微动开关安装在所述支架的竖直侧壁上，所述微动开关包括拨杆，所述测量物包括测量绳和测量重物，所述测量重物设置于所述测量绳的一端，所述测量绳的另一端固定在电机驱动单元上，所述拨杆抵接所述测量绳。
3.根据权利要求2所述的高度检测装置，其特征在于，所述位置测量单元还包括上导线尼龙圈和下导线尼龙圈，所述上导线尼龙圈设于所述支架的上端，所述下导线尼龙圈设于所述支架的下端，所述测量绳穿透设于所述上导线尼龙圈和下导线尼龙圈中。
4.根据权利要求2所述的高度检测装置，其特征在于，所述位置测量单元还包括防脱绳尼龙扣，所述防脱绳尼龙扣设于所述拨杆的端部，所述测量绳穿透设于所述防脱绳尼龙扣中。
5.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于，所述高度检测装置还包括外壳，所述电机驱动单元包括电机、减速器、联轴器、转轴、线轮以及轴承，所述减速器连接所述联轴器，所述联轴器连接所述转轴的一端，所述转轴的另一端连接所述轴承，所述电机设于所述减速器上，所述线轮设于所述转轴上，所述电机和所述轴承分别设于所述外壳上。
6.根据权利要求5所述的高度检测装置，其特征在于，所述测量物至少包括水位测量物和淤泥测量物的中任意一种，所述水位测量物包括水位测量绳和测水位重物，所述淤泥测量物包括淤泥测量绳和测淤泥重物。
7.根据权利要求6所述的高度检测装置，其特征在于，当同时包括水位测量物和淤泥测量物时，所述线轮的数量为两个，分别为第一线轮和第二线轮，所述第一线轮用于收卷所述水位测量绳，所述第二线轮用于收卷所述淤泥测量绳。
8.根据权利要求6所述的高度检测装置，其特征在于，所述测水位重物的密度为0.7～0.9kg/m3，所述测淤泥重物的密度为1.4～1.6kg/m3。
9.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于，所述信号处理单元包通讯模块，所述通讯模块用于接收操作信号和发送测量结果。
10.根据权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于，所述高度检测装置还包括电源单元，所述电源单元用于给所述高度检测装置中的各个模块进行供电。
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