專利名稱：一種水位動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水位動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有水位檢測(cè)，通常采用靜態(tài)方式，即對(duì)水位檢測(cè)探頭持續(xù)提供直流電，由 于電解作用，導(dǎo)致水位檢測(cè)探頭易被腐蝕，使用壽命短，且污染水源。也有采 用交流電極作為水位檢測(cè)的方式，但該方式所用設(shè)備電路復(fù)雜，可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法及設(shè) 備，使用本發(fā)明進(jìn)行水位檢測(cè)，不必一直對(duì)水位檢測(cè)探頭供電，水位檢測(cè)探頭不 易被腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，對(duì)水源污染少，所用設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。
本發(fā)明之動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法是周期性地向水位檢測(cè)探頭發(fā)送檢測(cè)電流信號(hào)。
所述檢測(cè)電流信號(hào)發(fā)送周期可為0. 5 20秒(優(yōu)選1 10秒)；每次發(fā)送持 續(xù)時(shí)間可為0. 5 5毫秒(優(yōu)選1 3毫秒)；電流強(qiáng)度可為0. 5 5微安(優(yōu)選l 3微安)。
本發(fā)明之動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)設(shè)備的技術(shù)方案是其由微處理器、記憶芯片、CMOS 比較器、低水位檢測(cè)探頭、高水位檢測(cè)探頭、信號(hào)發(fā)射電極、繼電器、報(bào)警器 構(gòu)成，繼電器輸入端與微處理器輸出端連接，報(bào)警器輸入端與微處理器輸出端 連接，記憶芯片與微處理器雙向連接，信號(hào)發(fā)射電極與微處理器輸出端連接,低 水位檢測(cè)探頭和高水位檢測(cè)探頭分別與CMOS比較器輸入端連接，CMOS比較器輸出端與微處理器輸入端連接；繼電器輸出端與水泵電機(jī)相連。
本發(fā)明周期性地向水位檢測(cè)探頭發(fā)送檢測(cè)電流信號(hào)時(shí)間極短，發(fā)信周期又 相對(duì)稍長(zhǎng)，再加上檢測(cè)電流很小，使得水位檢測(cè)探頭的腐蝕可以忽略不計(jì)；也 不污染水源。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。


圖1是本發(fā)明設(shè)備一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例的比較器電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖1所示實(shí)施例的工作流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例h向水位檢測(cè)探頭發(fā)送檢測(cè)電流信號(hào)的周期為IO秒；每次發(fā)送持 續(xù)時(shí)間為1毫秒；電流強(qiáng)度為2. 5微安。
本實(shí)施例所用設(shè)備結(jié)構(gòu)參見圖l，由微處理器l、記憶芯片6、 CM0S比較器 2、低水位檢測(cè)探頭4、高水位檢測(cè)探頭3、信號(hào)發(fā)射電極5、繼電器8、報(bào)警器 7構(gòu)成，繼電器8的輸入端與微處理器1的輸出端連接，報(bào)警器7的輸入端與微 處理器1的輸出端連接，記憶芯片6與微處理器1雙向連接，信號(hào)發(fā)射電極5 與微處理器1的輸出端連接，低水位檢測(cè)探頭4和高水位檢測(cè)探頭3分別與CMOS 比較器2的輸入端連接，CMOS比較器2的輸出端與微處理器1的輸入端連接； 繼電器8的輸出端與水泵電機(jī)9相連。
參照?qǐng)D2， CMOS比較器2內(nèi)部由比較器I 21和比較器I122組成，比較器I 21的輸出端與微處理器1的輸入端13連接，比較器I122的輸出端與微處理器1 的輸入端14連接，比較器I21、比較器II22的"+ "端均接入+2.5V直流電，比較器I 21的"一"端與高水位檢測(cè)探頭3連接，比較器I122的"一"端與低 水位檢測(cè)探頭4連接，微處理器1的輸出端15與信號(hào)發(fā)射電極5連接，下拉電 阻R3的一端通過交點(diǎn)23與高水位檢測(cè)探頭3連接、另一端接地，下拉電阻R4 的一端通過交點(diǎn)24與低水位檢測(cè)探頭4連接、另一端接地，電阻R3、 R4阻值 均大于2兆歐。
使用時(shí)，低水位檢測(cè)探頭4和高水位檢測(cè)探頭3分別置于蓄水池10的較低 位置和較高位置，信號(hào)發(fā)射電極5則置于較低水位檢測(cè)探頭4更低的位置。
微處理器1預(yù)設(shè)以10秒為周期，通過信號(hào)發(fā)射電極5發(fā)出一個(gè)檢測(cè)信號(hào)(接 通+5V直流電)，由于水的導(dǎo)電性，檢測(cè)信號(hào)可以通過水傳至低水位檢測(cè)探頭4 或/和高水位檢測(cè)探頭3，再通過低水位檢測(cè)探頭4或/和高水位檢測(cè)探頭3傳送 到C0MS比較器2，如果低水位檢測(cè)探頭4未接觸到水，則比較器II22的"_ " 端輸入電壓為0，由于比較器I122的"+ "端電壓為+2.5V，則微處理器輸入 端14接收到比較器II22輸出端的高電平，系統(tǒng)判斷為低水位；如果高水位檢測(cè) 探頭3接觸到水，由于下拉電阻R3的內(nèi)阻較大(2兆歐以上)、蓄水池水的內(nèi)阻 較小(l兆歐以下)，則比較器I21的"一"端輸入電壓大于+2.5V，由于比較 器I 21的"+ "端電壓為+2. 5V，則微處理器輸入端13接收到比較器I 21輸 出端的低電平，系統(tǒng)判斷為高水位；如果低水位檢測(cè)探頭接觸到水、高水位檢 測(cè)探頭未接觸到水，則微處理器輸入端14接收到比較器I122輸出端的低電平、 微處理器輸入端13接收到比較器I 21輸出端的高電平，系統(tǒng)判斷為正常水位。
蓄水池10水位處于低水位時(shí)，微處理器1會(huì)指令繼電器8接通水泵電機(jī)9 的電源電路，啟動(dòng)水泵供水，蓄水池10水位上升，微處理器1仍繼續(xù)以10秒 為周期發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，同時(shí)作時(shí)間記錄，直至檢測(cè)到高水位時(shí)，微處理器1指令繼電器8斷開水泵電機(jī)9的電源電路，關(guān)閉水泵。
初次使用時(shí)，微處理器1會(huì)將該次從低水位到高水位所花費(fèi)的時(shí)間存儲(chǔ)在 記憶芯片6中(停電也不消失)；日常使用時(shí)，微處理器l自動(dòng)將水泵開啟時(shí)間 與初始記憶時(shí)間作比較，如開啟時(shí)間超過記憶時(shí)間還到不了高水位，判斷為少 水，指令繼電器8自動(dòng)斷開水泵電機(jī)9的電源電路，以免水泵電機(jī)9干燒損壞； 如果低水位狀態(tài)下開啟水泵，3分鐘后還是檢測(cè)到低水位，則判斷為井水缺水或 是發(fā)生其他故障，微處理器1指令繼電器8斷開水泵電機(jī)9的電源電路，關(guān)閉 水泵；同時(shí)還會(huì)指令報(bào)警器7發(fā)出報(bào)警信號(hào)，將缺水或是其他故障信息(如水 泵損壞或水管破損等)告知用戶，提醒用戶進(jìn)行處理。
由于下拉電阻R3、 R4有著很高的內(nèi)阻(2兆歐以上)，其間通過低水位檢測(cè) 探頭4或/和高水位檢測(cè)探頭3的電流不到2. 5微安，探頭腐蝕的程度可以忽略 不計(jì)，因此，這種動(dòng)態(tài)檢測(cè)方式，水位檢測(cè)探頭壽命約為靜態(tài)檢測(cè)方式(水位 檢測(cè)探頭不斷電)的10X1。3倍。
圖3是本實(shí)施例的工作流程框圖。如圖3所示，步驟100水位控制器開始 運(yùn)行后，執(zhí)行步驟101，檢測(cè)水位，如果檢測(cè)不到低水位102，表明蓄水池?zé)o需 補(bǔ)水，所以繼續(xù)檢測(cè)水位；如果檢測(cè)到低水位，則執(zhí)行步驟103，開啟水泵的同 時(shí)開始計(jì)時(shí)，并執(zhí)行步驟104，繼續(xù)檢測(cè)水位；如果檢測(cè)到低水位105，則執(zhí)行 步驟106，判斷計(jì)時(shí)是否已超過3分鐘，如未超過3分鐘，則返回執(zhí)行步驟104， 繼續(xù)檢測(cè)水位，計(jì)時(shí)超過3分鐘如果還是低水位，則判斷為缺水或是發(fā)生其他 故障，執(zhí)行步驟107，關(guān)閉水泵同時(shí)報(bào)警；如果檢測(cè)不到低水位，表明運(yùn)轉(zhuǎn)正常， 執(zhí)行步驟108,從檢測(cè)不到低水位的時(shí)刻開始重新計(jì)時(shí)，并執(zhí)行步驟109，繼續(xù) 檢測(cè)水位；如果檢測(cè)不到高水位lll，則執(zhí)行步驟IIO，將計(jì)時(shí)時(shí)間與初次使用的記憶時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，如計(jì)時(shí)時(shí)間比記憶時(shí)間短，返回執(zhí)行步驟109,繼續(xù)檢測(cè) 水位，如計(jì)時(shí)時(shí)間超過記憶時(shí)間，還檢測(cè)不到高水位，判斷為少水，關(guān)閉水泵; 如果執(zhí)行步驟109，檢測(cè)到高水位lll，表明蓄水池水已滿，也關(guān)閉水泵。
動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方式在不增加硬件成本的情況下，解決了電極腐蝕問題，與 交流電極方式相比，電路簡(jiǎn)單可靠。
實(shí)施例2:檢測(cè)電流信號(hào)發(fā)送周期20秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間5毫秒；電流
強(qiáng)度5微安。余同實(shí)施例1。通過低水位檢測(cè)探頭4或/和高水位檢測(cè)探頭3的 電流小于5微安，水位檢測(cè)探頭壽命約為同等電流下靜態(tài)檢測(cè)方式的4X10M咅。
實(shí)施例3:檢測(cè)電流信號(hào)發(fā)送周期0.5秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間為0.5毫秒；
電流強(qiáng)度為0.5微安。余同實(shí)施例l。通過低水位檢測(cè)探頭4或/和高水位檢測(cè) 探頭3的電流小于0. 5微安，水位檢測(cè)探頭壽命約為同等電流下靜態(tài)檢測(cè)方式 的1X1。3倍。
實(shí)施例4:檢測(cè)電流信號(hào)發(fā)送周期l秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間l毫秒；電流強(qiáng) 度1微安。余同實(shí)施例1。通過低水位檢測(cè)探頭4或/和高水位檢測(cè)探頭3的電 流小于1微安，水位檢測(cè)探頭壽命約為同等電流下靜態(tài)檢測(cè)方式的1 X 103倍。
實(shí)施例5:檢測(cè)電流信號(hào)發(fā)送周期5秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間2毫秒；電流強(qiáng)
度2微安。余同實(shí)施例1。通過低水位檢測(cè)探頭4或/和高水位檢測(cè)探頭3的電 流小于2微安，水位檢測(cè)探頭壽命約為同等電流下靜態(tài)檢測(cè)方式的2. 5X 103倍。
實(shí)施例6:檢測(cè)電流信號(hào)發(fā)送周期20秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間為0.5毫秒；
電流強(qiáng)度為2. 5微安。余同實(shí)施例1。通過低水位檢測(cè)探頭4或/和高水位檢測(cè) 探頭3的電流小于2. 5微安，水位檢測(cè)探頭壽命約為同等電流下靜態(tài)檢測(cè)方式 的40X10M咅。
權(quán)利要求
1、一種動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法，其特征在于，周期性地向水位檢測(cè)探頭發(fā)送檢測(cè)電流信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法，其特征在于，檢測(cè)電流信號(hào) 發(fā)送周期為0.5 20秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間為0.5 5毫秒；電流強(qiáng)度為0.5 5 微安。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法，其特征在于，檢測(cè)電流信號(hào) 發(fā)送周期為1 10秒；每次發(fā)送持續(xù)時(shí)間為1 3毫秒；電流強(qiáng)度為1 3微安。
4、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1 3之所述動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法的設(shè)備，其特征在于， 由微處理器、記憶芯片、CMOS比較器、低水位檢測(cè)探頭、高水位檢測(cè)探頭、信 號(hào)發(fā)射電極、繼電器、報(bào)警器構(gòu)成，繼電器輸入端與微處理器輸出端連接，報(bào) 警器輸入端與微處理器輸出端連接，記憶芯片與微處理器雙向連接，信號(hào)發(fā)射 電極與微處理器輸出端連接，低水位檢測(cè)探頭和高水位檢測(cè)探頭分別與CMOS比 較器輸入端連接，CMOS比較器輸出端與微處理器輸入端連接；繼電器輸出端與 水泵電機(jī)相連。
全文摘要
一種水位動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法及設(shè)備。本發(fā)明之水位動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法是周期性地向水位檢測(cè)探頭發(fā)送檢測(cè)電流信號(hào)。實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)態(tài)水位檢測(cè)方法的設(shè)備由微處理器、記憶芯片、CMOS比較器、低水位檢測(cè)探頭、高水位檢測(cè)探頭、信號(hào)發(fā)射電極、繼電器、報(bào)警器構(gòu)成，繼電器輸入端與微處理器輸出端連接，報(bào)警器輸入端與微處理器輸出端連接，記憶芯片與微處理器雙向連接，信號(hào)發(fā)射電極與微處理器輸出端連接，低水位檢測(cè)探頭和高水位檢測(cè)探頭分別與CMOS比較器輸入端連接，CMOS比較器輸出端與微處理器輸入端連接；繼電器輸出端與水泵電機(jī)相連。本發(fā)明由于通過水位檢測(cè)探頭的電流持續(xù)時(shí)間短，電流小，水位檢測(cè)探頭不易腐蝕，也不污染水源。
文檔編號(hào)G01F23/22GK101556178SQ20091004344
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
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