專利名稱：井中水四參數(shù)測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種井中水四參數(shù)測量裝置，屬于儀器測量技術領域。
地質環(huán)境監(jiān)測其中一項主要內容是地下水的監(jiān)測，包括地下水位、水溫、電導及氣溫的全動態(tài)變化。目前該監(jiān)測國內仍主要采用測繩、測鐘及溫度計等手工操作，操作繁雜，數(shù)據(jù)不準確，尤其不能全動態(tài)連續(xù)測量且誤差大，而現(xiàn)有的一些自動測量記錄儀又價格高、體積大，且不能進行多參數(shù)測量，不能長期放入井中(水中)，而且要專門征地蓋房，專人看管，實為費力、費時效果差。
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有該測量技術存在的缺點和問題而設計一種省力、省時效果好，體積小能長期放入井中(水中)的，操作簡單能自動記錄的井中水四參數(shù)測量裝置。
本實用新型采用的基本原理是由傳感器產(chǎn)生的模擬信號進行放大，通過多路采樣開關進行模數(shù)轉換，由單片機進行數(shù)據(jù)處理，存貯在數(shù)據(jù)存貯器中保留。而數(shù)據(jù)存貯器中的數(shù)據(jù)通過鍵盤顯示打印機打印出各個參數(shù)并繪制出各條曲線。
本實用新型井中水四參數(shù)測量裝置包括主機外殼、電源及定時開關、鍵盤顯示打印插座及電纜等，其特征在于還包括傳感器及主機。
其中傳感器包括水位傳感器、水溫傳感器、氣溫傳感器及電導電極；水位、水溫、氣溫傳感器及電導電極，電源及定時開關、鍵盤顯示打印插座分別與防水電纜連結再與主機外水密封相連。
主機包括水位變送器(放大器)、水溫變送器(放大器)、氣溫變送器(放大器)、電導變送器(放大器)、多路采樣開關、模數(shù)轉換基準電壓、模數(shù)A／D轉換、單片機、I／O擴展接口、程序存貯器及數(shù)據(jù)存貯器。
使用時將水位、水溫傳感器，電導電極及主機放入井中(水中)，電源及定時開關、氣溫傳感器及鍵盤顯示打印插座懸掛在井口，設定好時間間隔，接通電源，各個傳感器收到的信號通過主機各部件的工作就能自動記錄所測數(shù)據(jù)并存貯在數(shù)據(jù)存貯器內，當接上鍵盤顯示打印機(此時自動記錄無效)可取出測量數(shù)據(jù)并打印出年、月、日、時，各個數(shù)據(jù)參數(shù)、繪制出各參數(shù)曲線。
本實用新型的特點是體積小能長期放入井中(水中)，能連續(xù)測量水位、水溫、氣溫及電導全動態(tài)參數(shù)并自動記錄。該裝置成本低、精度高，無需專房、專人管理操作。
以下結合附圖對本實用新型實施例詳述。


圖1為本實用新型測量裝置主機內部結構及與外部連結示意圖。
圖2為本實用新型測量裝置主機與外部部件連結示意圖。
圖3為本實用新型測量裝置水位變送器(放大器)電路圖。
圖4為本實用新型測量裝置電導變送器(放大器)電路圖。
圖5為本實用新型測量裝置水溫、氣溫變送器(放大器)電路圖。
圖6為本實用新型測量裝置主機模數(shù)轉換方框圖。
如
圖1、2所示，水位傳感器1、電導電極2、水溫傳感器3與防水電纜19連接，防水電纜19與主機外殼18密封相連，直流電源及定時開關17、鍵盤顯示打印插座16、氣溫傳感器4與防水電纜19連接，再與主機外殼18水密封相連。
如
圖1和圖3所示，水位變送器(放大器)由直流穩(wěn)壓電源F、直流負電源G、恒流源H，水位傳感器1，運算放大器A、B、C、D、E組成。直流穩(wěn)壓電源F和直流負電源G是提供整個水位變送器工作電源。恒流源H是供水位傳感器1的工作電源，運算放大器C、D組成差動電路，放大水位傳感器微弱信號而設置的。運算放大器A、B是為放大器穩(wěn)定零點而設置的，運算放大器E是比例運算放大器。
如
圖1和圖4所示，電導變送器(放大器)由運算放大器A1組成文氏振蕩器，運算放大器A6為穩(wěn)定文氏振蕩器幅度，運算放大器A2是射極輸出器，運算放大器A3是電流放大器，運算放大器A4是相敏檢波放大器，以及電導電極2。A5是為相敏檢波放大器提供開關信號。
如
圖1和圖5所示，水溫、氣溫變送器(放大器)中的溫度傳感器B、運算放大器A連結成差動放大電路，精密電壓基準E。
如
圖1－圖6所示，先設定好循環(huán)定時間隔，直流電源和定時開關17接通電源，此時電源供給主機、水位傳感器1、水溫傳感器3、氣溫傳感器4、電導電極2，同時建立起的模擬信號分別傳輸?shù)剿蛔兯推?放大器)5、電導變送器(放大器)6、水溫變送器(放大器)7、氣溫變送器(放大器)8，四個不同變送器(放大器)輸出的信號與多路采樣開關9連接，在程序存貯器14中固化軟程序的支持下由單片機12，按照程序的步驟控制多路采樣開關9，首先接通水位變送器(放大器)5的輸出模擬信號與模數(shù)A／D轉換11相接，模數(shù)轉換基準電壓10是提供給模數(shù)A／D轉換11的精密電壓基準，當模擬信號轉換成數(shù)字信號后，與單片機12相接，在單片機12中進行必要的數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)存貯器15中保留。當水位數(shù)據(jù)貯存保留后，在程序存貯器14中軟件程序的支持下，單片機12再控制多路采樣開關9，接通電導變送器(放大器)6輸出模擬信號，爾后又重復進行模擬轉換→數(shù)據(jù)處理→送數(shù)據(jù)存貯器貯存保留。水溫、氣溫也與前述步驟相同重復進行，不再一一敘述。I／O擴展接口13是為打印機與主機相連而設置的。
當鍵盤顯示打印插座16接上鍵盤顯示打印機(此時自動記錄無效)可取出測量數(shù)據(jù)并打印出年、月、日、時，各個數(shù)據(jù)參數(shù)、繪制出各參數(shù)曲線。
權利要求1.一種井中水四參數(shù)測量裝置包括主機外殼、電源及定時開關、鍵盤顯示打印插座及電纜等，其特征在于還包括傳感器及主機。
2.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于傳感器包括水位傳感器、水溫傳感器、氣溫傳感器及電導電極；水位、水溫、氣溫傳感器及電導電極，電源及定時開關、鍵盤顯示打印插座分別與防水電纜連結再與主機外殼水密封相連。
3.如權利要求1所述的測量裝置，其特征在于主機包括水位變送器(放大器)、水溫變送器(放大器)、氣溫變送器(放大器)、電導變送器(放大器)、多路采樣開關、模數(shù)轉換基準電壓、模數(shù)A／D轉換、單片機、I／O擴展接口、程序存貯器及數(shù)據(jù)存貯器。
專利摘要本實用新型包括水位、水溫、氣溫、電導變送器(放大器)，多路采樣開關，模數(shù)轉換基準電壓，模數(shù)A/D轉換，單片機，I/O擴展接口，程序及數(shù)據(jù)存貯器，主機外殼，電源及定時開關，鍵盤顯示打印插座，電纜，水位，水溫，氣溫傳感器及電導電極；水位，水溫，氣溫傳感器及電導電極，電源及定時開關，鍵盤顯示打印插座分別與防水電纜連接再與主機外殼水密封相連。其特點是體積小能長期放入、連續(xù)測量自動記錄井中(水中)水位、水溫、氣溫及電導率。
文檔編號E21B47/00GK2168069SQ9322201
公開日1994年6月8日 申請日期1993年8月21日 優(yōu)先權日1993年8月21日
發(fā)明者黃宜 申請人:安徽省地質環(huán)境監(jiān)測總站