專利名稱：氣泡式水位測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣泡式水位測量儀。
背景技術：
水位傳感器是一種用于水面或液面高度測量的裝置，根據測量時是否需要與液體接觸、水位傳感器分為接觸式和非接觸式。雷達式水位計是非接觸式水位計的代表。接觸式水位計常用的電阻連續(xù)跟蹤式的水位測量儀是在測量桿上安裝兩個固定距離的電極，以兩極間的水電阻作為平衡電橋的一 個橋臂。但不足之處是受雷電、水質、氣候環(huán)境，如風速、漂浮物及安裝條件的影響，從而導致其測量精度偏差較大和穩(wěn)定性較差。非恒流式公開的探測式多點水位同步測量裝置，通過計算機向步進電機發(fā)出控制信號，帶動傳感器的測針上下運動，根據步數和步距計算水位的高度。但不足之處是安裝、維護不方便，受地質條件影響，使用范圍有限。中國實用新型專利公報1998年7月24日，1999年8月公開一種精密的氣泡式水位計，授權公告號98201618. 5,200720138935. 1,200720178470. 2，但不足之處是必須定時
更換氮氣瓶，導致運行和維護成本較高及費時和繁瑣工作。中國實用新型專利公報2009年7月10日，2009年11月公開的一種恒流氣泡式自動水位測量方法和一種微功耗恒流氣泡式水位自動測量裝置，授權專利申請?zhí)柗謩e是CN200910031705. 9和CN200910031706. 3該2項專利中，恒流氣泡式水位計只是該方法和裝置系統集成中一個終端產品，該產品與上述實用新型專利公報產品現有技術和實用新型產品雷同，不足之處同樣是必須定時更換氮氣瓶和加氣路恒流器配套使用，導致運行和維護成本較高及費時和繁瑣工作。目前國內無研發(fā)和生產智能型自泵式氣泡水位計企業(yè)，而國外進口的氣泡式水位計是帶氮氣瓶式或帶干燥劑泵氣式氣泡水位計，不足之處同樣是需不定時更換氣瓶和干燥過濾器繁瑣過程工作，不但價格昂貴，供貨周期較長，且受我國氣候環(huán)境和水質水情環(huán)境等諸多因素影響，難以滿足國內市場需要。
發(fā)明內容為解決上述技術問題，本實用新型提供一種氣泡式水位測量儀，將高精度的霍尼韋爾壓力傳感器為應用于氣泡水位計主要感測元件，適用于水位數據的采集與傳輸，并能實現現場或遠程參數修正和設置、通訊方式選擇。該水位測量儀無需建設昂貴的水位測井，安裝方便，廣泛適用于各種地形及氣候條件。具有生產、維護成本低安裝、維護方便，操作簡單、組網靈活，運行穩(wěn)定、可靠，精度高等特點，可廣泛用于遙測系統中的水位監(jiān)測和不同液體的液位監(jiān)測和不同液體的液位監(jiān)測。本實用新型的上述目的是通過這樣的技術方案來實現的氣泡式水位測量儀，包括氣管，壓力平衡器，氣泵；壓力平衡器內設有測量傳感器，氣管一端與壓力平衡器連接，氣泵分別與測量傳感器、氣管連通；所述測量傳感器連接智能控制裝置，所述智能控制裝置設有壓力信號處理模塊、數據采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機箱及插接件、上位機通訊模塊。所述智能控制裝置設有過濾裝置。所述輸入輸出及顯示模塊為觸摸屏。所述電源模塊將太陽能提供的直流12V電源轉換為直流5V電源，所述電源模塊設有直流電源供電單元和時鐘電路的供電單元。所述機箱及插接件的機箱為鋁鎂合金密封機箱或有機ABS塑料機箱。所述機箱及插接件的插接件設有接線端子排。 所述測量傳感器采用霍尼韋爾壓力傳感器。所述過濾裝置采用高分子過濾膜。本實用新型一種氣泡式水位測量儀，智能控制裝置，實現了數據采集，存儲和無線遠程通訊功能，解決和簡化了現有技術中氣泡式水位與RTU連接的技術性復雜過程，并降低了遙測系統集成的成本和過程功能以及減少了終端過程傳輸轉換環(huán)節(jié)。測量傳感器采用霍尼韋爾壓力傳感器，與智能控制裝置通過HART協議通訊，實現了單獨通過上位機軟件進行無線遠程校驗和功能設置。解決了現有技術中氣泡式水位計須在實驗室或現場進行人工動手校驗和功能設置的低效率和繁瑣的工作過程的問題。本實用新型一種氣泡式水位測量儀，使用自然空氣作為氣源時，解決了裝置的長期可靠和免維護等優(yōu)點。本實用新型一種氣泡式水位測量儀，適合所有常壓液位的測量，解決了現有技術中氣泡式水位計只能測量水位的范疇，可以將應用范圍擴展到了化工，石油，煤礦等特殊行業(yè)領域，取代了所有同類產品。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明圖I是本實用新型裝置結構示意圖；圖2是本實用新型裝置實施例中結構框圖。
具體實施方式
氣泡式水位測量儀，包括氣管1，壓力平衡器2，氣泵3 ;壓力平衡器2內設有測量傳感器9，氣管I 一端與壓力平衡器2連接，氣泵3分別與測量傳感器9、氣管I連通；所述測量傳感器9連接智能控制裝置6，所述智能控制裝置6設有壓力信號處理模塊、數據采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機箱及插接件、上位機通訊模塊。實施例如圖I、圖2所示，氣泡式水位測量儀，包括用于測量的氣管I、壓力平衡器2、用于測量的氣泵3、自然空氣4、過濾裝置5、智能控制裝置6。氣管I 一端與水接觸，氣管I位于水底部分設有消浪器7，消浪器7為氣容，可以消浪，阻止泥沙，穩(wěn)定氣泡速度。氣管I另一端與壓力平衡器2連接。氣泵3分兩路分別與壓力平衡器2內設置的測量傳感器9和通入水下的氣管I相連通。實現了單獨通過上位機軟件進行無線通信遠程參數修正和設置、通訊方式選擇的智能控制裝置6和測量傳感器9連接。壓力平衡器2為微型壓力容器，其內設置與氣泵3相連的測量傳感器9。所述智能控制裝置6設有壓力信號處理模塊、數據采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機箱及插接件、上位機通訊模塊。所述測量傳感器9采用霍尼韋爾壓力傳感器。所述過濾裝置5采用高分子過濾膜。將氣泵3打氣后，分兩路分別向霍尼韋爾壓力傳感器和通入水下的氣管I中輸送，將氣管I中的水慢慢排出，與此同時霍尼韋爾壓力傳感器因為受到壓力的作用產生一定的輸出，當通氣管道內的氣體達到動態(tài)平衡時，位于水位線8以下水下氣管口所承受的壓力 經過氣管傳遞到霍尼韋爾壓力傳感器上。當水下氣管口的壓力和霍尼韋爾壓力傳感器所承受的壓力相等時，用此壓力值減去大氣壓力值，即可得到水位高度的凈壓值，從而測得出變化的水位值。所述智能控制裝置6設有壓力信號處理模塊、數據采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機箱及插接件、上位機通訊模塊。壓力信號處理模塊壓力標準信號的采集和處理。數據采集和處理模塊用于采集、計算和處理數據、參數修正、數據存儲、智能系統控制、水位數據采集和發(fā)送、遠程無線通訊傳輸和傻瓜式操作管理及參數存儲等。電源模塊整個儀器的供電單元是由外部太陽能提供的12V直流電源轉換成5V的高精度電源向儀器采集單元供電。由于該儀器設計時考慮到供電的延續(xù)性，還設置有直流電源供電單元以及時鐘電路的供電單元。輸入輸出及顯示模塊采用3. 5寸的觸摸屏可進行實時現場顯示及控制，實時的顯示水位及所有功能傻瓜式菜單的操作和修改。機箱及接插件機箱為鋁鎂合金密封機箱或有機ABS塑料機箱，具有堅固、密封、耐用、抗震、抗壓、防靜電、防水、防塵、防潮等優(yōu)點。管接頭用于儀器內部氣路連接，其密封性能優(yōu)良。接插件有方便維護的接線端子排，用于電源輸入及與上位機通訊。上位機通訊模塊上位機通訊主要是采集主機所處理的信號并通過相應的通訊協議將信號傳遞給上位計算機，界面軟件是將數據處理單元的數據分不同的模塊直接顯示在計算機的界面上，并可對數據進行存儲、打印等。本實用新型將高精度的霍尼韋爾壓力傳感器為應用于氣泡水位計的測量傳感器9，適用于水位數據的采集與傳輸，并能實現現場或遠程參數修正和設置、通訊方式選擇。本實用新型無需建設昂貴的水位測井，安裝方便，廣泛適用于各種地形及氣候條件。它具有生產、維護成本低安裝、維護方便，操作簡單、組網靈活，運行穩(wěn)定、可靠，精度高等特點，廣泛用于遙測系統中的水位監(jiān)測和不同液體的液位監(jiān)測和不同液體的液位監(jiān)測。
權利要求1.氣泡式水位測量儀，包括氣管(1)，壓力平衡器(2)，氣泵(3)； 壓力平衡器(2)內設有測量傳感器(9)，氣管(I) 一端與壓力平衡器(2)連接，氣泵(3)分別與測量傳感器(9)、氣管(I)連通； 其特征在于所述測量傳感器(9)連接智能控制裝置(6)，所述智能控制裝置(6)設有壓力信號處理模塊、數據采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機箱及插接件、上位機通訊模塊。
2.根據權利要求I所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述智能控制裝置(6)設有過濾裝置(5)。
3.根據權利要求I所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述輸入輸出及顯示模塊為觸摸屏。
4.根據權利要求I所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述電源模塊將太陽能提供的直流12V電源轉換為直流5V電源，所述電源模塊設有直流電源供電單元和時鐘電路的供電單元。
5.根據權利要求I所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述機箱及插接件的機箱為鋁鎂合金密封機箱或有機ABS塑料機箱。
6.根據權利要求I所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述機箱及插接件的插接件設有接線端子排。
7.根據權利要求I所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述測量傳感器(9)采用霍尼韋爾壓力傳感器。
8.根據權利要求2所述氣泡式水位測量儀，其特征在于所述過濾裝置(5)采用高分子過濾膜。
專利摘要氣泡式水位測量儀，包括氣管，壓力平衡器，氣泵；壓力平衡器內設有測量傳感器，氣管一端與壓力平衡器連接，氣泵分別與測量傳感器、氣管連通；所述測量傳感器連接智能控制裝置，所述智能控制裝置設有壓力信號處理模塊、數據采集和處理模塊、電源模塊、通訊模塊、輸入輸出及顯示模塊和機箱及插接件、上位機通訊模塊。本實用新型一種氣泡式水位測量儀，適合所有常壓液位的測量，解決了現有技術中氣泡式水位計只能測量水位的范疇，可以將應用范圍擴展到了化工，石油，煤礦等特殊行業(yè)領域，取代了所有同類產品。
文檔編號G01F23/14GK202485748SQ20122011730
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權日2012年3月27日
發(fā)明者張新強 申請人:湖北億立能科技有限公司