CN2450641Y - 自记式水位计 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自记式水位计,它包括:外壳、面板、二个插座和设置在内部的电路印制板,其中电路包括:微处理器、LCD显示及驱动电路、按键、实时钟、AD转换器、串行E2PROM、大容量Flash存储器、串行口、电源及24V电源供给电路。本装置具有大容量、低功耗的特点,可长期安装在野外,不需要外界干预即能自动记录水位。本装置还可用于自动记录降雨量。
Description
本实用新型涉及一种水位记录装置。
我国灌区量水技术与设备的研究和推广应用起步较晚，目前正处于发展阶段。无论是科学合理地控制用水、提高水的利用率，还是将水作为商品进行资源的有偿使用、合理取费都涉及到水量的计量问题，必须配之以相应的科学计量手段。节水的首要问题在于准确的量水，水量计量在一定程度上决定了节水效果的成败。对于我国西部地区，由于灌区交通不便，能源短缺，明渠的水量计量问题一直是灌区管理和节水灌溉十分关注的问题。实际应用中监控设备大多依靠人工读数，费时耗力，不能准确地反映水位的动态变化，且多数量水点位置偏僻，相当分散，受供电能力及交通制约，影响到普通水位计的正常使用。实践中亟需一种操作简便、安装容易、具有国家规定精度的量水和记录设备，尤其是要能适应我国西部灌区工作环境的要求。
本实用新型的目的是提供一种自记式水位计，它可长期安装在野外，不需要外界干预即能正常工作，具有大容量、低功耗的特点。
本实用新型的技术方案以如下形式给出。设计一种自记式水位计，它包括：外壳、面板、二个插座和设置在内部的电路印制板；所述电路印制板上电路包括：微处理器、LCD显示及驱动电路、按键、实时钟、模/数转换器、串行E2PROM、大容量Flash存储器、串行口、电源及24V电源供给电路。
上述方案中，电源电路还包括一个外接太阳能电池板。
本实用新型的自记式水位计具有以下优点：
1、采用大容量Flash存储器，可存储65536条记录。如果每十分钟存一条记录，可存储455天的水位数据。可以实时记录水位变化过程。
2、采用微功耗技术，内部置蓄电池，充足电后可使用3个月左右；并可外接大容量的电池，或采用太阳能电池板浮充，长期工作在野外无电状态之下。
3、AD采用16bit AD转换器，软件较准。内部提供24V电源，可方便连接各种规格的压力传感器，或其它4-20mA输出的标准传感器。
4、本装置还可用于自动记录降雨量。
下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型。
图1是自记式水位计的主视图；
图2是图1的俯视图。
图3是图1中电路印制板的电路原理图。
图1和图2示出本实用新型的自记式水位计的构造。参照图1和图2，自记式水位计包括：外壳1、面板2、两个插座3、4和设置在内部的电路印制板5；外壳1采用全封闭结构，面板2上设有LCD显示屏和5个按键。侧面设有插座，三芯插座4与传感器相连；六芯插座3为多用途接口：针1接蓄电池+6V；针2为地线(GND)；针3为串行数据输入(RXD,TTL电平)；针4为串行数据输出(TXD,TTL电平)；针5为串口使能(TTL电平，低有效)；针6可接太阳能电池充电板。
图3示出电路印制板5的电路原理图。参照图3，电路印制板5上的电路包括：微处理器(CPU)51、LCD显示及驱动电路52、按键电路53、实时钟电路54、模/数转换电路55、串行E2PROM电路60、大容量Flash存储器56、串行口电路57、电源58及24V电源供给电路59。
微处理器CPU51采用Microchip的Plc16073或Plc16063，它的特点是功耗很低，CPU平时工作在睡眠状态，由实时钟54(每秒)，按键53或串行口57唤醒。
显示器52采用LCD液晶显示，平时显示时间。按时间/水位键显示测量的水位值。按设置键设置各种参数。按键53对应图1中的面板2上的各键。
模/数转换器55采用16位微功耗串行输出的AD转换器，LM385-1.2提供1.2V的参考电压。采样电阻将4-20mA传感器输出转化为电压值，经过AD转换读入CPU，计算出水位值，存入Flash存储器56中，也可显示在液晶显示屏上，或通过串口输出。
24V供电电路59采用可关断的DC-DC转换电路。平时该电路不工作，当需要测量水位时，该模块工作，提供给传感器24V、＜50mA的直流供电。
实时钟54提供记录时间基础，每当设置的时间(软件设置)间隔到时，打开传感器24V供电电路59(5S24)，测量该时间的水位值，并将水位值及该点时间值存入Flash存储器56中。Flash存储器56选择AT45D041，存储容量为4Mbit,512K字节。每个记录占8个字节，可存储65536条记录。如果10分钟一条，可存储455天的水位数据。串行E2PROM60用于存储水位计的工作参数。
串行口57为TTL电平、4800、n、8、1，通过转换板直接与PC机相连。也可与有/无线Modem或gsm机连进行远程遥控。
电源58采用低功耗、低压差稳压电路。由内部4AH6V电池供电，也可外接太阳能电池板浮充适于长期野外工作。或外接大容量的电池，及充电电源。
上述各电路进出CPU通过图中箭头方向表示。
本装置的性能指标如下：
1、采用16位分辨率AD转换器，线性度误差+-LSB。
2、4-20毫安输入，软件较正。
3、可自行设置满度和偏移值。
4、传感器供电：输出24伏DC，最大50毫安。
5、时间精度：20PPM晶体，日误差＜2秒。
6、采样间隔最小3秒。
7、记录间隔1-99分钟。
8、记录数据最大65536条，若记录间隔10分钟，可记录455天。
9、标准串口输出：TTL电平4800,N,8,1。
使用W1-2000-1转接电缆，可直接与计算机相连，也可与无线调解调器相连，进行远程测控。
10、功耗：等待：＜1毫安
采样：＜200毫安
11、电池：6伏4AH，工作时间3个月左右(充足电)。
12、重量：约1.8Kg。
本装置可以实时记录水位变化过程，仪器记录的数据可利用计算机的RS-232串行通讯端口传送到计算机，并进行数据处理，此外还可利用计算机对水位计的参数进行设置。本装置还可与无线调制解调的相连，进行远程测控。
Claims (2)
1、一种自记式水位计，其特征是它包括：外壳、面板、二个插座和设置在内部的电路印制板；所述电路印制板上电路包括：微处理器、LCD显示及驱动电路、按键、实时钟、模/数转换器、串行E2PROM、大容量Flash存储器、串行口、电源及24V电源供给电路。
2、根据权利要求1所述的自计式水位计，其特征是所述电源电路还包括一个外接太阳能电池板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00252177 CN2450641Y (zh) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 自记式水位计 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 00252177 CN2450641Y (zh) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 自记式水位计 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2450641Y true CN2450641Y (zh) | 2001-09-26 |
Family
ID=33609898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 00252177 Expired - Lifetime CN2450641Y (zh) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 自记式水位计 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2450641Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538884A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 王维 | 一种自记式超声波明渠流量计量装置 |
| CN102944266A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-02-27 | 河海大学 | 一种基于水位流量关系的明渠量水计 |
-
2000
- 2000-11-22 CN CN 00252177 patent/CN2450641Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102538884A (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-04 | 王维 | 一种自记式超声波明渠流量计量装置 |
| CN102944266A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-02-27 | 河海大学 | 一种基于水位流量关系的明渠量水计 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20101122 Granted publication date: 20010926 |