CN110530456A - 一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，包括安装外壳、密封块与支杆，所述安装外壳内部固定安装有蓄电池，所述安装外壳内部的一侧分别固定安装有无线通信模块与plc控制器主体，所述透镜位置处固定块的一侧固定安装有超声波传感器主体，所述螺纹安装块的内部转动安装有支杆，所述支杆内部的底部固定安装有绝压型压力传感器主体。该用于水位测量用压力传感器零漂校准装置通过绝压型压力传感器主体和超声波传感器主体的相互配合进行测量，避免了装置长期浸泡在液体中的情况，消除了绝压型压力传感器主体长期受压导致的疲劳问题，设置的稳定层使装置整体的稳定性更加优秀，避免了装置整体受温度影响降低了测量数据的准确度。

Description

一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，具体为一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置。

背景技术

压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成电信号的器件，压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，按不同的测试压力类型，压力传感器可分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器，目前在液位测量领域，一般采用表压类型或者绝压类型的传感器，通过压力传感器测量液位的原理是测量出液体的压力，从而通过液体的密度计算出液位的高度，但是在实际环境中，在液体的表面上方还有一个大气压叠加在测量结果中，而大气压不是固定的，而是每时每刻，年年月月，都在缓慢变化的，变化的基本规律是：夏季高于冬季，正午高于深夜，平均大气压强与海拔高度也有关，海拔越高，空气越稀薄，气压就越低，使用表压类型传感器的仪表，一般都使用通气防水电缆，但这种方式在使用场合上有很大的局限性，容易发生腐蚀损坏、管内积水、冰冻、弯曲或异物进入发生堵塞的故障，造成仪表的维护周期缩短，而且压力传感器需要放置到被测液体的最低底面，液体所带的淤泥等杂质可能会阻塞传感器，导致传感器失效，同时大气压的测量都是采用其他仪表进行测量，这种方式除了导致需要其他仪表投入较大外，系统也较为复杂，而且，单独对大气压和液位大气压进行测量，本身就会产生更大的系统误差和随机误差，同时，同样存在液位较低时，测量结果误差较大的问题，因此，我们提出一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，以解决上述背景技术中提出一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，包括安装外壳、密封块与支杆，所述安装外壳内部的一侧固定安装有蓄电池，所述安装外壳的内部远离蓄电池的一侧分别固定安装有无线通信模块与plc控制器主体，所述安装外壳的底部固定安装有密封块，所述密封块的中央位置处镶嵌安装有透镜，所述透镜的一侧密封块的顶部固定安装有固定块，所述透镜位置处固定块的一侧固定安装有超声波传感器主体，所述密封块的底部固定安装有螺纹安装块，所述螺纹安装块的内部转动安装有支杆，且支杆的长度至少大于超声波传感器主体的测量盲区5cm，所述支杆内部的底部通过固定卡扣固定安装有延伸出支杆的绝压型压力传感器主体，所述绝压型压力传感器主体的顶端固定连接有延伸进安装外壳内部的连接线缆。

优选的，所述安装外壳的顶部固定安装有两组安装环，且安装环的内部固定安装有安装挂绳。

优选的，所述支杆顶部的外侧与螺纹安装块的内部之间分布有相互配合使用的内外螺纹，且支杆顶部的外侧包裹有聚四氟乙烯带。

优选的，所述安装外壳与密封块的内部皆填充安装有稳定层，且稳定层与安装外壳和密封块之间的缝隙处皆均匀涂覆有导热硅胶。

优选的，所述绝压型压力传感器主体的安装位置处支杆的内外两侧皆固定安装有橡胶密封垫圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于水位测量用压力传感器零漂校准装置通过绝压型压力传感器主体和超声波传感器主体的相互配合进行测量，使得装置可以制成一体式仪器，保证安装外壳的防护能力能够适用于各种液体的测量，方便了工作人员的安装和维护过程，减少了耽误的时间，同时能够对装置的下方液位和上方液位进行测量，进一步避免了装置长期浸泡在液体中的情况，消除了绝压型压力传感器主体长期受压导致的疲劳问题，有效提高了装置整体的使用寿命，设置的稳定层使装置整体的稳定性更加优秀，导热硅胶的涂覆使装置内部电器元件产生的热量能更好地散发，避免了装置整体受温度影响降低了测量数据的准确度。

附图说明

图1为本发明的整体内部结构示意图；

图2为本发明的底部外观结构示意图；

图3为本发明的图1中A的局部放大图。

图中：1、安装环；2、蓄电池；3、安装外壳；301、稳定层；4、固定块；5、密封块；6、连接线缆；7、安装挂绳；8、无线通信模块；9、plc控制器主体；10、超声波传感器主体；11、透镜；12、支杆；13、螺纹安装块；14、绝压型压力传感器主体；15、橡胶密封垫圈；16、固定卡扣。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，包括安装外壳3、密封块5与支杆12，安装外壳3内部的一侧固定安装有蓄电池2，蓄电池2可为12V8AH型号的蓄电池，蓄电池2的固定安装为装置内部的各个电器元件提供电能，使装置整体能保持作业，有效提高了装置在作业过程中的简易性，安装外壳3的内部远离蓄电池2的一侧分别固定安装有无线通信模块8与plc控制器主体9，无线通信模块8可为USR-GPRS232-730型号的无线通信模块，无线通信模块8可实时将装置测得的数据发送到外部的接收端，使工作人员能随时掌握装置的检测数据，plc控制器主体9可为OSM-16JPLC-DC型号的plc控制器主体，安装外壳3的底部固定安装有密封块5，密封块5通过安装螺钉固定安装在安装外壳3的底部，同时在安装外壳3与密封块5之间粘贴安装有密封圈，保证了装置内部的干燥，避免外界水源进入破坏装置，密封块5的中央位置处镶嵌安装有透镜11，透镜11保证了超声波传感器主体10发出的超声波能正常穿透，同时透镜11与密封块5之间的连接处皆均匀喷涂有密封胶，透镜11的一侧密封块5的顶部固定安装有固定块4，固定块4焊接安装在密封块5的顶部，透镜11位置处固定块4的一侧固定安装有超声波传感器主体10，超声波传感器主体10与固定块4之间通过安装螺钉固定连接，同时方便工作人员根据实际作业情况选择合适量程的超声波传感器主体10，超声波传感器主体10可为QT50U型号的超声波传感器主体，密封块5的底部固定安装有螺纹安装块13，螺纹安装块13焊接安装在密封块5的底部，螺纹安装块13的内部转动安装有支杆12，且支杆12的长度至少大于超声波传感器主体10的测量盲区5cm，支杆12内部的底部通过固定卡扣16固定安装有延伸出支杆12的绝压型压力传感器主体14，绝压型压力传感器主体14可为HBM P3IC/P3ICP-10bar型号的绝压型压力传感器主体，绝压型压力传感器主体14的顶端固定连接有延伸进安装外壳3内部的连接线缆6，装置内部的各个电器元件之间皆通过导线电性连接。

本发明中：安装外壳3的顶部固定安装有两组安装环1，且安装环1的内部固定安装有安装挂绳7，安装环1和安装挂绳7的固定安装方便了工作人员的使用过程，便于工作人员对装置在水中进行深度的控制，保证了装置整体在水中的安全。

本发明中：支杆12顶部的外侧与螺纹安装块13的内部之间分布有相互配合使用的内外螺纹，且支杆12顶部的外侧包裹有聚四氟乙烯带，支杆12与螺纹安装块13之间的转动安装使工作人员减少了对绝压型压力传感器主体14的维护时间，同时聚四氟乙烯带的包裹安装有效提高了支杆12内部的密封性，保证了装置整体的使用安全。

本发明中：安装外壳3与密封块5的内部皆填充安装有稳定层301，且稳定层301与安装外壳3和密封块5之间的缝隙处皆均匀涂覆有导热硅胶，稳定层301的填充安装使装置整体的稳定性更加优秀，导热硅胶的涂覆使装置内部电器元件产生的热量能更好的传导给安装外壳3，从而在水中散发，避免了装置整体受温度影响降低了测量数据的准确度。

本发明中：绝压型压力传感器主体14的安装位置处支杆12的内外两侧皆固定安装有橡胶密封垫圈15，橡胶密封垫圈15进一步保证了绝压型压力传感器主体14安装位置处的密封性，避免了外界水源进入支杆12内部对绝压型压力传感器主体14造成损坏，有效提高了装置整体的使用周期。

工作原理：根据装置在水底不同的液位高度采用不同的传感器进行测量，低液位时，使用超声波传感器主体10进行测量，通过测量结果，可获得水位是否已经达到绝压型压力传感器主体14所在的位置，当液位在达到绝压型压力传感器主体14之前，可以绝压型压力传感器主体14测量大气压的压力并记录，这种条件下，对温度、气候等原因引起的测量误差进行补偿；当液位已经到达绝压型压力传感器主体14之上还没有进入超声波传感器主体10的测量盲区之前，装置通过同时读取超声波传感器主体10和绝压型压力传感器主体14的测量结果，通过超声波传感器主体10的液位对绝压型压力传感器主体14的测量结果进行校准，这种条件下，不仅能够对大气压进行补偿，同时也能消除由于绝压型压力传感器主体14疲劳等原因带来的测量误差，当液位高于超声波传感器主体10的测量盲区后，单独使用绝压型压力传感器主体14进行测量，通过这种方案，能够减少绝压型压力传感器主体14浸入水中的时间，降低对被测水质和使用环境的依赖并扩展测量水位测量的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，包括安装外壳(3)、密封块(5)与支杆(12)，其特征在于：所述安装外壳(3)内部的一侧固定安装有蓄电池(2)，所述安装外壳(3)的内部远离蓄电池(2)的一侧分别固定安装有无线通信模块(8)与plc控制器主体(9)，所述安装外壳(3)的底部固定安装有密封块(5)，所述密封块(5)的中央位置处镶嵌安装有透镜(11)，所述透镜(11)的一侧密封块(5)的顶部固定安装有固定块(4)，所述透镜(11)位置处固定块(4)的一侧固定安装有超声波传感器主体(10)，所述密封块(5)的底部固定安装有螺纹安装块(13)，所述螺纹安装块(13)的内部转动安装有支杆(12)，且支杆(12)的长度至少大于超声波传感器主体(10)的测量盲区5cm，所述支杆(12)内部的底部通过固定卡扣(16)固定安装有延伸出支杆(12)的绝压型压力传感器主体(14)，所述绝压型压力传感器主体(14)的顶端固定连接有延伸进安装外壳(3)内部的连接线缆(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，其特征在于：所述安装外壳(3)的顶部固定安装有两组安装环(1)，且安装环(1)的内部固定安装有安装挂绳(7)。

3.根据权利要求1所述的一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，其特征在于：所述支杆(12)顶部的外侧与螺纹安装块(13)的内部之间分布有相互配合使用的内外螺纹，且支杆(12)顶部的外侧包裹有聚四氟乙烯带。

4.根据权利要求1所述的一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，其特征在于：所述安装外壳(3)与密封块(5)的内部皆填充安装有稳定层(301)，且稳定层(301)与安装外壳(3)和密封块(5)之间的缝隙处皆均匀涂覆有导热硅胶。

5.根据权利要求1所述的一种用于水位测量用压力传感器零漂校准装置，其特征在于：所述绝压型压力传感器主体(14)的安装位置处支杆(12)的内外两侧皆固定安装有橡胶密封垫圈(15)。