傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置，可演示兩類傳感器在自動蓄水和液位測量中的原理及應(yīng)用，所述的傳感器包括：光電傳感器和霍爾傳感器，該裝置由：光電傳感器自動蓄水原理演示、霍爾傳感器液位測量原理演示兩模塊和蠕動泵、透明水槽、浮子、支柱、導(dǎo)水管、液位顯示屏、控制鍵等組成，蠕動泵用于改變液位高度，液位低于透明水槽上的點A時，光電傳感器控制蠕動泵自動蓄水，霍爾傳感器實時測量液位高度，液位達到透明水槽上的點A時，光電傳感器控制蠕動泵停止蓄水。
【專利說明】傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于物理原理及應(yīng)用的物理實驗儀器領(lǐng)域，是一種傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置。通過實驗，能演示出兩類傳感器的原理和應(yīng)用，從而揭示出光電傳感器與霍爾傳感器的物理原理及實際應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]本實用新型是一種傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置，液位測控技術(shù)是科研、生產(chǎn)、工程、實驗中常見課題，但將不同種類的傳感器置于一個演示教學(xué)平臺上演示自動蓄水液位測控的教學(xué)儀器還是空白。本實用新型可以在物理演示教學(xué)中，通過直觀形象生動的教學(xué)內(nèi)容，靈活多變的實驗方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。不僅驗證了傳感器的相關(guān)物理原理，還可以促使學(xué)生將理論與工程實際相結(jié)合，全面提高科學(xué)素養(yǎng)與綜合應(yīng)用能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種采用傳感器用于自動蓄水和液位測控的原理與應(yīng)用的演示教學(xué)裝置，用來演示兩類傳感器自動蓄水和液位控制的原理與應(yīng)用，所述的傳感器包括:光電傳感器、霍爾傳感器，主要由:底座平臺1、蠕動泵5、透明水槽I 17、浮子19和控制面板2組成,其特征在于,所述傳感器包括:由發(fā)光管8和光電接收端26組成的光電傳感器；由霍爾元件I 9、霍爾元件II 10、霍爾元件III 11、霍爾元件IV 12和小磁鐵18組成的霍爾傳感器，液位低于A點35時，自動蓄水并測量液位；液位達到A點35時，停止蓄水。
[0004]根據(jù)圖1所述，本實用新型發(fā)明中，透明水槽I 17和透明水槽II 24置于底座平臺I上，水龍頭22安裝在透明水槽I 17下端，支柱I 3和支柱II 25與透明水槽I 17的軸線共面，蠕動泵5通過蠕動泵固定座4固定在支柱I 3的頂端，膠皮注水管I 6和膠皮注水管
II7分別插入盛有黑色液體的透明水槽II 24和透明水槽I 17中，導(dǎo)水管23兩端連接水龍頭22和透明水槽II 24，發(fā)光管8和光電接收端26分別用固定螺釘V 27和固定螺釘VI 28固定在支柱I 3和支柱II 25上，且其軸線與A點35等高，高度為0.5米，當(dāng)液位低于A點35時，蠕動泵5向透明水槽I 17中注入黑色液體，當(dāng)液位上升至A點35時，光電傳感器控制蠕動泵5停止工作，打開水龍頭22，液位下降，光電傳感器控制蠕動泵5向透明水槽I 17繼續(xù)注入黑色液體，由此實現(xiàn)光電傳感器自動蓄水的原理演示。
[0005]所述的光電傳感器由發(fā)光管8和光電接收端26組成。當(dāng)液位低于A點35,發(fā)光管8發(fā)出的光由光電接收端26接收時，光電傳感器有高電平輸出，否則輸出低電平。當(dāng)液位低于A點35時，輸出高電平，控制面板2控制蠕動泵5將液體由透明水槽II 24抽至透明水槽I 17中，透明水槽I 17中黑色液體液位上升至A點35時，遮擋住光路，輸出低電平，控制面板2控制蠕動泵5停止工作。打開水龍頭22，液位下降，光路連通，輸出高電平，蠕動泵5繼續(xù)工作，由此實現(xiàn)光電傳感器自動蓄水的原理演示。
[0006]所述的霍爾傳感器由霍爾元件I 9、霍爾元件II 10、霍爾元件III11、霍爾元件IV 12和小磁鐵18組成,霍爾元件I 9、霍爾元件II 10、霍爾元件III 11、霍爾元件IV 12分別用固定螺釘I 13、固定螺釘II 14、固定螺釘III15和固定螺釘IV 16固定在支柱I 3上，距離底座平臺I分別為0.4米、0.3米、0.2米和0.1米，浮子19由于液體浮力作用漂浮在透明水槽
I17中液面上，導(dǎo)向柱I 20和導(dǎo)向柱II 21起導(dǎo)向作用，使浮子19沿著導(dǎo)向柱I 20和導(dǎo)向柱II 21上下移動，小磁鐵18粘在浮子19左端，位置靠近支柱I 3，當(dāng)蠕動泵5工作時，隨著液位上升，當(dāng)小磁鐵18移動到每個霍爾傳感器位置時，霍爾傳感器會輸出脈沖信號，從而霍爾傳感器讀取液位的四個位置，并顯示在液位顯示屏29上，由此實現(xiàn)霍爾傳感器液位測量的原理演示。
[0007]小磁鐵18對應(yīng)其中任一霍爾元件時，發(fā)生霍爾效應(yīng)，輸出高電平，否則輸出低電平。當(dāng)液位變化使小磁鐵18移動至某一霍爾元件處，控制面板2控制液位顯示屏29顯示當(dāng)前液位高度。
[0008]該裝置的控制系統(tǒng)都安裝在底座平臺I中，控制面板2上裝有液位顯示屏29顯示液位信息，電源開關(guān)31、啟動鍵33、停止鍵34控制裝置工作狀態(tài)，電源指示燈30、傳感器指示燈32顯示裝置工作情況。
[0009]本實用新型的有益效果是:在一臺演示教學(xué)裝置上可分別演示兩種類型傳感器自動蓄水與液位測量的原理與應(yīng)用，通過對比，可加深學(xué)生對每種傳感器在檢測技術(shù)上的應(yīng)用的了解。讓枯燥的物理學(xué)原理簡單明了的體現(xiàn)在實驗臺上，目的是開拓學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生具體問題具體分析的習(xí)慣和加強工程意識，使學(xué)生受到科研工作能力基本素質(zhì)的訓(xùn)練。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1總體結(jié)構(gòu)立體圖。
[0011]圖2總體結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0012]圖3傳感器剖面圖。
[0013]圖4控制面板圖。
[0014]1.底座平臺2.控制面板3.支柱I 4.蠕動泵固定座5.蠕動泵6.膠皮注水管I
7.膠皮注水管II 8.發(fā)光管9.霍爾元件I 10.霍爾元件II 11.霍爾元件III 12.霍爾元件IV13.固定螺釘I 14.固定螺釘II 15.固定螺釘III 16.固定螺釘IV 17.透明水槽I 18.小磁鐵19.浮子20.導(dǎo)向柱I 21.導(dǎo)向柱II 22.水龍頭23.導(dǎo)水管24.透明水槽II 25.支柱II26.光電接收端27.固定螺釘V 28.固定螺釘VI 29.液位顯示屏30.電源指示燈31.電源開關(guān)32.傳感器指示燈33.啟動鍵34.停止鍵35.A點。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖所示實施例進一步說明本實用新型的具體內(nèi)容及實施方式。
[0016]1、光電傳感器自動蓄水的技術(shù)路線
[0017]如圖1所不，光電傳感器由發(fā)光管8和光電接收端26組成。發(fā)光管8和光電接收端26分別用固定螺釘V 27和固定螺釘VI 28固定在支柱I 3和支柱II 25上，且其軸線與A點35等高，高度為0.5米。
[0018]開啟電源開關(guān)31，電源指示燈30點亮，表示裝置能正常工作，按下啟動鍵33，對應(yīng)的傳感器指示燈32點亮，傳感器開始工作。發(fā)光管8發(fā)出的光由光電接收端26接收時，光電傳感器有高電平輸出，否則輸出低電平。若透明水槽I 17中黑色液體低于A點35時,輸出高電平，控制面板2控制蠕動泵5將黑色液體由透明水槽II 24抽至透明水槽I 17中，當(dāng)透明水槽I 17中黑色液體液位上升至A點35時，遮擋住光路，輸出低電平，控制面板2控制蠕動泵5停止工作。打開水龍頭22，液體通過導(dǎo)水管23流回透明水槽II 24，液位下降，光路連通，輸出高電平，蠕動泵5繼續(xù)向透明水槽I 17注入黑色液體，循環(huán)往復(fù)，以此實現(xiàn)光電傳感器自動蓄水的原理演不。
[0019]如圖1所示，霍爾傳感器由霍爾元件I 9、霍爾元件II 10、霍爾元件III11、霍爾元件IV 12和小磁鐵18組成?；魻栐蘒 9、霍爾元件II 10、霍爾元件III11、霍爾元件IV 12分別用固定螺釘I 13、固定螺釘II 14、固定螺釘III15和固定螺釘IV 16固定在支柱I 3上，距離底座平臺I分別為0.4米、0.3米、0.2米和0.1米，小磁鐵18粘在浮子19左端，位置靠近支柱I 3。
[0020]開啟電源開關(guān)31，電源指示燈30點亮，表示裝置能正常工作，按下啟動鍵33，對應(yīng)的傳感器指示燈32點亮，傳感器開始工作。液位升高時，小磁鐵18隨液位升高，當(dāng)升至霍爾元件I 9處時，輸出高電平，控制面板2控制液位顯示屏29顯示當(dāng)前液位高度即0.1米，當(dāng)升至霍爾元件II 10處時，顯示0.2米，當(dāng)升至霍爾元件III 11處時，顯示0.3米，當(dāng)升至霍爾元件IV 12處時，顯示0.4米，以此實現(xiàn)霍爾傳感器的液位測量的原理演示。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置，用來演示兩種傳感器的自動蓄水與液位測量原理及應(yīng)用，所述的傳感器包括:光電傳感器、霍爾傳感器，主要由:底座平臺(I)、蠕動泵(5)、透明水槽I (17)、浮子(19)和控制面板(2)組成，其特征在于，所述傳感器包括:由發(fā)光管(8)和光電接收端(26)組成的光電傳感器；由霍爾元件I (9)、霍爾元件II (10)、霍爾元件III (11)、霍爾元件IV (12)和小磁鐵(18)組成的霍爾傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置，其特征在于，所述的透明水槽I (17)和透明水槽II (24)置于底座平臺(I)上，水龍頭(22)安裝在透明水槽I (17)下端，支柱I (3)和支柱II (25)與透明水槽I (17)的軸線共面，蠕動泵(5)通過蠕動泵固定座(4)固定在支柱I (3)的頂端，膠皮注水管I (6)和膠皮注水管II (7)分別插入盛有黑色液體的透明水槽II (24)和透明水槽I (17)中，導(dǎo)水管(23)兩端連接水龍頭(22)和透明水槽II (24)，發(fā)光管(8)和光電接收端(26)分別用固定螺釘V (27)和固定螺釘VI (28)固定在支柱I (3)和支柱II (25)上，且其軸線與A點(35)等高，高度為0.5米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置，其特征在于，所述的霍爾元件I (9)、霍爾元件II (10)、霍爾元件(11)、霍爾元件IV (12)分別用固定螺釘I(13)、固定螺釘II (14)、固定螺釘III (15)和固定螺釘IV (16)固定在支柱I (3)上，距離底座平臺I分別為0.4米、0.3米、0.2米和0.1米，浮子(19)由于液體浮力作用漂浮在透明水槽I (17)中液面上，導(dǎo)向柱I (20)和導(dǎo)向柱II (21)起導(dǎo)向作用，使浮子(19)沿著導(dǎo)向柱I (20)和導(dǎo)向柱II (21)上下移動，小磁鐵(18)粘在浮子(19)左端，位置靠近支柱I⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器自動蓄水液位測控演示教學(xué)裝置，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)都安裝在底座平臺(I)中，控制面板(2)上裝有液位顯示屏(29)顯示液位信息，電源開關(guān)(31)、啟動鍵(33)、停止鍵(34)控制裝置工作狀態(tài)，電源指示燈(30)、傳感器指示燈(32)顯示裝置工作情況。
【文檔編號】G09B23/18GK203773820SQ201420152010
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】許添越, 魏韻天, 林曉瓏, 馮毅, 張鐵強 申請人:吉林大學(xué)