專利名稱：智能浮子式水位計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及浮子式水位計，尤其是一種智能浮子式水位計。
背景技術(shù)：
浮子式水位計是一種常用的水位檢測儀器，現(xiàn)在的浮子式水位計有很多種，其工作原理是利用水的浮力將浮子升至某一位置，通過檢測浮子所處的位置來測量水位，主要有光電編碼盤式、電位器式和磁尺式等，現(xiàn)有的浮子式水位計不易實現(xiàn)微功耗，也難以做到高精度、大量程和低成本。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本實用新型提出了一種通過磁敏開關(guān)元件測量水位的智能浮子式水位計，既具有很大的量程，又能夠保證較高的測量精度和較低的制造成本。
一種智能浮子式水位計，包括一中空的量水筒，量水筒下方有固定支座，量水筒內(nèi)設(shè)有浮子和水位檢測電路，其特別之處在于，所述量水筒的一側(cè)沿其軸向均布有若干量水筒磁敏開關(guān)元件，在該量水筒的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均布有若干磁體，所述浮子的一側(cè)設(shè)有一與量水筒上的量水筒磁敏開關(guān)元件相配合的條狀磁體，在該浮子的另一側(cè)均布有與量水筒上的磁體相配合的浮子磁敏開關(guān)元件，量水筒磁敏開關(guān)元件和浮子磁敏開關(guān)元件分別與水位檢測電路電氣聯(lián)通。
本實用新型的量水筒和浮子上均帶有磁體和磁敏開關(guān)元件，其量程主要取決于量水筒上量水筒磁敏開關(guān)元件的間距和數(shù)量，其測量精度則取決于浮子上浮子磁敏開關(guān)元件的間距和數(shù)量，由于采用了與游標(biāo)卡尺類似的測量原理，既具有較大的量程，又能保證較高的測量精度和較低的制造成本。


附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型的電路原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括一中空的量水筒1，量水筒1下方固定安裝有支座4，量水筒1內(nèi)設(shè)有浮子6和水位檢測電路，在量水筒1的一側(cè)沿量水筒1的軸向均勻分布有若干量水筒磁敏開關(guān)元件5，具體可采用干簧管或磁敏二極管，起開關(guān)作用，在該量水筒1的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均勻分布有若干磁體2，量水筒磁敏開關(guān)元件5的間距和數(shù)量決定了測量的最大量程。
如圖1所示，在浮子6的一側(cè)設(shè)有一與量水筒1上的量水筒磁敏開關(guān)元件5相配合的條狀磁體7，該條狀磁體7的長度應(yīng)略大于量水筒1上相鄰兩個量水筒磁敏開關(guān)元件5的間距，以避免不能觸發(fā)任何一個量水筒磁敏開關(guān)元件5，在該浮子6的另一側(cè)均布有與量水筒1上的磁體2相配合的浮子磁敏開關(guān)元件3，具體可采用干簧管或磁敏二極管，同樣起開關(guān)作用，浮子磁敏開關(guān)元件3的間距決定了測量的精度，如圖1所示，為達(dá)到一定的測量精度，浮子磁敏開關(guān)元件3的間距較小，測量時可能存在多個浮子磁敏開關(guān)元件3同時導(dǎo)通的情況。
水位檢測電路包括水位智能檢測系統(tǒng)，以及分別與該水位智能檢測系統(tǒng)電氣聯(lián)通的量水筒水位檢測電路和浮子水位檢測電路，其中水位智能檢測系統(tǒng)可采用微功耗單片機(jī)。
如圖2所示，量水筒水位檢測電路包括一個A/D轉(zhuǎn)換器以及由若干串聯(lián)在一起的等值電阻構(gòu)成的一個電阻網(wǎng)絡(luò)，該電阻網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)在電源Vcc與地之間，電阻網(wǎng)絡(luò)中每兩個相鄰電阻的中點分別通過量水筒1上的一個量水筒磁敏開關(guān)元件5與該A/D轉(zhuǎn)換器的同一輸入端電氣聯(lián)通，由于選用的量水筒磁敏開關(guān)元件5是常開的，因此正常情況下只有一個量水筒磁敏開關(guān)元件5導(dǎo)通，在該量水筒磁敏開關(guān)元件5導(dǎo)通時A/D轉(zhuǎn)換器輸入端得到相應(yīng)電平信號，完成一次水位值到電信號的轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出送水位智能檢測系統(tǒng)以對數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理。
如圖2所示，浮子水位檢測電路包括浮子微機(jī)系統(tǒng)以及由浮子6上的浮子磁敏開關(guān)元件3以矩陣方式排列構(gòu)成的非編碼鍵盤，采用非編碼鍵盤方式可以處理多個浮子磁敏開關(guān)元件3同時導(dǎo)通的情況，該非編碼鍵盤通過相應(yīng)鍵盤接口電路與浮子微機(jī)系統(tǒng)電氣聯(lián)通，可在浮子磁敏開關(guān)元件3導(dǎo)通時以鍵盤方式向浮子微機(jī)系統(tǒng)輸出相應(yīng)開關(guān)信號，該浮子微機(jī)系統(tǒng)采用微功耗單片機(jī)，浮子微機(jī)系統(tǒng)與水位智能檢測系統(tǒng)以串行方式通訊。
如圖2所示，所述水位智能檢測系統(tǒng)可通過I/O端口外接液晶數(shù)字顯示器以顯示水位信息，外接IC卡接口以使用IC卡，外接擴(kuò)展存儲器以備份數(shù)據(jù)，外接鍵盤接口以輸入數(shù)據(jù)及控制指令，外接標(biāo)準(zhǔn)RS485網(wǎng)絡(luò)接口以與上位機(jī)通訊。
在一定水位時，浮子6處于量水筒1中的某一位置，量水筒1上的一個量水筒磁敏開關(guān)元件5導(dǎo)通，量水筒水位檢測電路輸出相應(yīng)信號至水位智能檢測系統(tǒng)，計算出該量水筒磁敏開關(guān)元件5到水底的距離H，同時浮子6上的浮子磁敏開關(guān)元件3導(dǎo)通，浮子水位檢測電路也輸出相應(yīng)信號至水位智能檢測系統(tǒng)，計算出浮子6上的該浮子磁敏開關(guān)元件3到水平面的距離h，水位智能檢測系統(tǒng)即可通過計算公式S＝H-h得到水位值S。
權(quán)利要求1.一種智能浮子式水位計，包括一中空的量水筒(1)，量水筒(1)下方有固定支座(4)，量水筒(1)內(nèi)設(shè)有浮子(6)和水位檢測電路，其特征在于所述量水筒(1)的一側(cè)沿其軸向均布有若干量水筒磁敏開關(guān)元件(5)，在該量水筒(1)的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均布有若干磁體(2)；所述浮子(6)的一側(cè)設(shè)有一與量水筒(1)上的量水筒磁敏開關(guān)元件(5)相配合的條狀磁體(7)，在該浮子(6)的另一側(cè)均布有與量水筒(1)上的磁體(2)相配合的浮子磁敏開關(guān)元件(3)；量水筒磁敏開關(guān)元件(5)和浮子磁敏開關(guān)元件(3)分別與水位檢測電路電氣聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所述的智能浮子式水位計，其特征在于所述水位檢測電路包括水位智能檢測系統(tǒng)，以及分別與該水位智能檢測系統(tǒng)電氣聯(lián)通的量水筒水位檢測電路和浮子水位檢測電路；量水筒水位檢測電路包括一個A/D轉(zhuǎn)換器以及由串聯(lián)在電源Vcc與地之間的若干等值電阻構(gòu)成的一個電阻網(wǎng)絡(luò)，該電阻網(wǎng)絡(luò)中每兩個相鄰電阻的中點分別通過量水筒(1)上的一個量水筒磁敏開關(guān)元件(5)與A/D轉(zhuǎn)換器的同一輸入端電氣聯(lián)通，當(dāng)不同量水筒磁敏開關(guān)元件(5)導(dǎo)通時使A/D轉(zhuǎn)換器輸入端出現(xiàn)相應(yīng)電平信號，該A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端接入水位智能檢測系統(tǒng)；浮子水位檢測電路包括由浮子(6)上的浮子磁敏開關(guān)元件(3)按矩陣方式排列構(gòu)成的非編碼鍵盤以及浮子微機(jī)系統(tǒng)，該非編碼鍵盤通過相應(yīng)鍵盤接口電路與浮子微機(jī)系統(tǒng)電氣聯(lián)通，在浮子磁敏開關(guān)元件(3)導(dǎo)通時向其輸出相應(yīng)開關(guān)信號，浮子微機(jī)系統(tǒng)與水位智能檢測系統(tǒng)以串行方式通訊。
3.如權(quán)利要求2所述的智能浮子式水位計，其特征在于上述浮子微機(jī)系統(tǒng)和水位智能檢測系統(tǒng)均為微功耗單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的智能浮子式水位計，其特征在于所述水位智能檢測系統(tǒng)配備有液晶數(shù)字顯示器、或IC卡接口、或擴(kuò)展存儲器、或鍵盤接口、或標(biāo)準(zhǔn)RS485網(wǎng)絡(luò)接口。
5.如權(quán)利要求3所述的智能浮子式水位計，其特征在于所述水位智能檢測系統(tǒng)配備有液晶數(shù)字顯示器、和IC卡接口、和擴(kuò)展存儲器、和鍵盤接口、和標(biāo)準(zhǔn)RS485網(wǎng)絡(luò)接口。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的智能浮子式水位計，其特征在于所述量水筒磁敏開關(guān)元件(5)和浮子磁敏開關(guān)元件(3)是干簧管或磁敏二極管。
專利摘要本實用新型涉及浮子式水位計，尤其是一種智能浮子式水位計，包括量水筒(1)、支座(4)、浮子(6)和浮子水位檢測電路，其特點在于，量水筒(1)的一側(cè)沿其軸向均布有若干量水筒磁敏開關(guān)元件(5)，在該量水筒(1)的另一側(cè)同樣高度處相應(yīng)均布有若干磁體(2)，浮子(6)的一側(cè)設(shè)有一與量水筒(1)上的量水筒磁敏開關(guān)元件(5)相配合的條狀磁體(7)，在該浮子(6)的另一側(cè)均布有與量水筒(1)上的磁體(2)相配合的浮子磁敏開關(guān)元件(3)，本實用新型采用與游標(biāo)卡尺類似的測量原理，既具有較大的量程，又保證了較高的測量精度和較低的制造成本。
文檔編號G01F23/72GK2702284SQ200420050360
公開日2005年5月25日 申請日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月29日
發(fā)明者盧勝利, 祝玲, 馬國華, 劉萍華, 王福平, 李建平 申請人:西北第二民族學(xué)院