CN208953074U - 基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统 - Google Patents
基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统，包括气压传感器、水位电极和监测控制器；气压传感器用于监测液位，与监测控制器相连，采集所在水位对气压的差值产生的差分信号，并将该信号进行滤波和放大处理，转为单片机便于采集的电压，采集AD信号并转换为精确的液位值；水位电极沿高度方向分布多个电极，电极之间的间隔越小，检测精度越高；分别通过电线电缆与监测控制器相连，将监测到的水位信息传送至监测控制器。本实用新型采用气压传感器主导液位的连续监测，水位电极辅助，系统稳定性高；当水位电极的位置信息与气压传感器监测数据严重不符时，判定为异常，做出实时预警，系统的安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水位监测技术，涉及一种污水提升泵水位监测技术，具体涉及一种基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统。
背景技术
现有污水提升泵的水位监测仅仅依赖水位电极，超过高水位电极启动水泵，低于低水位电极停止水泵。当水位电极表面存有污垢及损坏时，整个系统就会因为采集不到启停信号导致不能正常工作；并且水位电极的设定一般为两到三个档位，不能做到连续液位的监测，当水泵的叶轮出现问题不能正常抽水时，只能通过水泵工作时间来监测水泵是否异常。当污水缓存想容量过大时，相应监测水泵工作时间越长，从而造成资源的严重浪费。
目前，常用水位电极的检测大部分选用直流方案，水位电极带电，机壳接地，当检测到该电极电压为低电平说明液位达到该水位电极上。污水的导电率较高，带点水位电极通过污水接地后，产生电极的电解作用，长时间运行会导致电极的损坏。
另外部分污水泵产品选用定制4 ~ 20ma液位计，单价格比较昂贵，量产费用高。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本实用新型提供一种采用气压传感和水位电极的水位双监测系统。
为了上述目的，本实用新型技术方案如下：
基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统，包括气压传感器、水位电极和监测控制器；
所述气压传感器用于监测液位，与监测控制器相连，选用NXP的高性能气压传感器，采集所在水位对气压的差值产生的差分信号，并将该信号进行滤波和放大处理，转为单片机便于采集的电压，单片机采集AD信号并将该信号转换为精确的液位值；
所述水位电极用于辅助监测，沿高度方向分布多个电极，电极之间的间隔越小，检测精度越高；分别通过电线电线电缆与监测控制器相连，将监测到的水位信息传送至监测控制器；
当水位电极的位置信息与气压传感器监测数据严重不符时，系统判定为异常，并做出实时预警。
优选的，所述水位电极沿高度方向由高到低依次分布高电极、中电极、低电极和公共电极，公共水位电极采用交流通电；电极监测到有电则说明水位到达该位置，监测灵敏度高，长时间运行不会产生电解而损坏电极，提高了可靠性。
有益效果：本实用新型采用气压传感器主导污水液位的连续监测，水位电极辅助；当传感器和水位电极中任一个出现问题时，不影响系统的正常运行，系统稳定性高；其中采用气压传感器采集污水液位，可以提高系统精确性；对比现有的液位计，具有成本的优势。本实用新型水泵工作时，通过对液位及时间的变化率，可快速判断水泵工作的异常情况，提供了系统的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的气压传感器的信号处理流程图。
图3为本实用新型的水位电极的信号处理流程图。
具体实施方式
以下参照具体的实施例来说明本实用新型。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本实用新型，其不以任何方式限制本实用新型的范围。
如图1所示，基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统，包括气压传感器、水位电极和监测控制器；气压传感器用于监测液位，与监测控制器相连，选用NXP的高性能气压传感器，通过气压导管（通气管和导气放大管）将导气放大管插入液体中，通气管与气压传感器相连，出厂进行实际液位的校准，使其管内压力与实际的液位值相匹配，采集所在水位对气压的差值产生的差分信号。水位电极用于辅助监测，采用交流通电，沿高度方向由高到低依次分布高电极、中电极、低电极和公共电极，分别通过电线电线电缆与监测控制器相连，将监测到的水位信息传送至监测控制器。
当水位电极的位置信息与气压传感器监测数据严重不符时，系统判定为异常，并做出实时预警。
其中，水位电极的位置依实际情况而定，不一定为等分分布。例如：水箱满液位为1m，可将高中低水位电极设置到70cm、40cm和20cm上，根据实际排水量及排水时间而定，使其既能满足抽水时后续流入的不能出现溢流，也不能使电机频繁启动。
如图2所示，气压传感器将采集所在水位对气压的差值产生的差分信号，进行滤波和放大处理，传送至单片机，单片机采集AD信号并将该信号转换为精确的液位值，也就是实际水位的液位值，可做到对污水液位的精确监测。此部分是监测控制器的一部分。主要完成液位压强的采集，气压传感器将压力信号转换为差分电信号，信号调理为单路模拟信号由单片机完成采集，进而通过算法换算成实际的液位值。
如图3所示水位电极用于辅助监测，沿高度方向由高到低依次分布高电极、中电极、低电极和公共电极；公共水位电极采用交流通电，其电极结构和材质与其他电极一致，但电属性不同，公共电极输出电，水位电极通过水接收电信号，形成回路后才能接收到水位是否达到对应的电极上；当电极监测到有电则说明水位到达该位置，监测灵敏度高，长时间运行不会产生电解而损坏电极，提高了可靠性。其中，因公共电极的交流信号来自电源，公共电极插入水中，水导电则水也跟着带电。高中低水水位电极可以理解为就是一根导线，一端放入水箱的不同位置，如果液位达到对应位置的水位电极，那对应的电极带电，通过信号处理电路后就可知道是水位位置。
Claims (2)
1.基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统，其特征在于：包括气压传感器、水位电极和监测控制器；
所述气压传感器用于监测液位，与监测控制器相连，选用NXP的高性能气压传感器，采集所在水位对气压的差值产生的差分信号，并将该信号进行滤波和放大处理，转为单片机便于采集的电压，单片机采集AD信号并将该信号转换为精确的液位值；
所述水位电极用于辅助监测，沿高度方向分布多个电极，电极之间的间隔越小，检测精度越高；分别通过电线电线电缆与监测控制器相连，将监测到的水位信息传送至监测控制器；
当水位电极的位置信息与气压传感器监测数据严重不符时，系统判定为异常，并做出实时预警。
2.如权利要求1所述的基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统，其特征在于：所述水位电极沿高度方向由高到低依次分布高电极、中电极、低电极和公共电极，公共水位电极采用交流通电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821950054.4U CN208953074U (zh) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821950054.4U CN208953074U (zh) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN208953074U true CN208953074U (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=66745095
Family Applications (1)
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| CN201821950054.4U Active CN208953074U (zh) | 2018-11-26 | 2018-11-26 | 基于气压和水位电极的新型污水提升泵水位监测系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208953074U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112577564A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 淮安特创科技有限公司 | 药水泄漏报警监测方法及装置 |
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2018
- 2018-11-26 CN CN201821950054.4U patent/CN208953074U/zh active Active
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