专利名称：智能浮子式水位计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及浮子式水位计，尤其是一种智能浮子式水位计。
背景技术：
浮子式水位计是一种常用的水位检测仪器，现在的浮子式水位计有很多种，其工作原理是利用水的浮力将浮子升至某一位置，通过检测浮子所处的位置来测量水位，主要有光电编码盘式、电位器式和磁尺式等，现有的浮子式水位计不易实现微功耗，也难以做到高精度、大量程和低成本。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提出了一种通过磁敏开关元件测量水位的智能浮子式水位计，既具有很大的量程，又能够保证较高的测量精度和较低的制造成本。
一种智能浮子式水位计，包括一中空的量水筒，量水筒下方有固定支座，量水筒内设有浮子和水位检测电路，其特别之处在于，所述量水筒的一侧沿其轴向均布有若干量水筒磁敏开关元件，在该量水筒的另一侧同样高度处相应均布有若干磁体，所述浮子的一侧设有一与量水筒上的量水筒磁敏开关元件相配合的条状磁体，在该浮子的另一侧均布有与量水筒上的磁体相配合的浮子磁敏开关元件，量水筒磁敏开关元件和浮子磁敏开关元件分别与水位检测电路电气联通。
本实用新型的量水筒和浮子上均带有磁体和磁敏开关元件，其量程主要取决于量水筒上量水筒磁敏开关元件的间距和数量，其测量精度则取决于浮子上浮子磁敏开关元件的间距和数量，由于采用了与游标卡尺类似的测量原理，既具有较大的量程，又能保证较高的测量精度和较低的制造成本。
附图1为本实用新型的结构示意图；附图2为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括一中空的量水筒1，量水筒1下方固定安装有支座4，量水筒1内设有浮子6和水位检测电路，在量水筒1的一侧沿量水筒1的轴向均匀分布有若干量水筒磁敏开关元件5，具体可采用干簧管或磁敏二极管，起开关作用，在该量水筒1的另一侧同样高度处相应均匀分布有若干磁体2，量水筒磁敏开关元件5的间距和数量决定了测量的最大量程。
如图1所示，在浮子6的一侧设有一与量水筒1上的量水筒磁敏开关元件5相配合的条状磁体7，该条状磁体7的长度应略大于量水筒1上相邻两个量水筒磁敏开关元件5的间距，以避免不能触发任何一个量水筒磁敏开关元件5，在该浮子6的另一侧均布有与量水筒1上的磁体2相配合的浮子磁敏开关元件3，具体可采用干簧管或磁敏二极管，同样起开关作用，浮子磁敏开关元件3的间距决定了测量的精度，如图1所示，为达到一定的测量精度，浮子磁敏开关元件3的间距较�。饬渴笨赡艽嬖诙喔龈∽哟琶艨卦�3同时导通的情况。
水位检测电路包括水位智能检测系统，以及分别与该水位智能检测系统电气联通的量水筒水位检测电路和浮子水位检测电路，其中水位智能检测系统可采用微功耗单片机。
如图2所示，量水筒水位检测电路包括一个A/D转换器以及由若干串联在一起的等值电阻构成的一个电阻网络，该电阻网络串联在电源Vcc与地之间，电阻网络中每两个相邻电阻的中点分别通过量水筒1上的一个量水筒磁敏开关元件5与该A/D转换器的同一输入端电气联通，由于选用的量水筒磁敏开关元件5是�？模虼苏Ｇ榭鱿轮挥幸桓隽克泊琶艨卦�5导通，在该量水筒磁敏开关元件5导通时A/D转换器输入端得到相应电平信号，完成一次水位值到电信号的转换，A/D转换器的输出送水位智能检测系统以对数据作进一步处理。
如图2所示，浮子水位检测电路包括浮子微机系统以及由浮子6上的浮子磁敏开关元件3以矩阵方式排列构成的非编码键盘，采用非编码键盘方式可以处理多个浮子磁敏开关元件3同时导通的情况，该非编码键盘通过相应键盘接口电路与浮子微机系统电气联通，可在浮子磁敏开关元件3导通时以键盘方式向浮子微机系统输出相应开关信号，该浮子微机系统采用微功耗单片机，浮子微机系统与水位智能检测系统以串行方式通讯。
如图2所示，所述水位智能检测系统可通过I/O端口外接液晶数字显示器以显示水位信息，外接IC卡接口以使用IC卡，外接扩展存储器以备份数据，外接键盘接口以输入数据及控制指令，外接标准RS485网络接口以与上位机通讯。
在一定水位时，浮子6处于量水筒1中的某一位置，量水筒1上的一个量水筒磁敏开关元件5导通，量水筒水位检测电路输出相应信号至水位智能检测系统，计算出该量水筒磁敏开关元件5到水底的距离H，同时浮子6上的浮子磁敏开关元件3导通，浮子水位检测电路也输出相应信号至水位智能检测系统，计算出浮子6上的该浮子磁敏开关元件3到水平面的距离h，水位智能检测系统即可通过计算公式S＝H-h得到水位值S。
权利要求1.一种智能浮子式水位计，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)内设有浮子(6)和水位检测电路，其特征在于所述量水筒(1)的一侧沿其轴向均布有若干量水筒磁敏开关元件(5)，在该量水筒(1)的另一侧同样高度处相应均布有若干磁体(2)；所述浮子(6)的一侧设有一与量水筒(1)上的量水筒磁敏开关元件(5)相配合的条状磁体(7)，在该浮子(6)的另一侧均布有与量水筒(1)上的磁体(2)相配合的浮子磁敏开关元件(3)；量水筒磁敏开关元件(5)和浮子磁敏开关元件(3)分别与水位检测电路电气联通。
2.如权利要求1所述的智能浮子式水位计，其特征在于所述水位检测电路包括水位智能检测系统，以及分别与该水位智能检测系统电气联通的量水筒水位检测电路和浮子水位检测电路；量水筒水位检测电路包括一个A/D转换器以及由串联在电源Vcc与地之间的若干等值电阻构成的一个电阻网络，该电阻网络中每两个相邻电阻的中点分别通过量水筒(1)上的一个量水筒磁敏开关元件(5)与A/D转换器的同一输入端电气联通，当不同量水筒磁敏开关元件(5)导通时使A/D转换器输入端出现相应电平信号，该A/D转换器的输出端接入水位智能检测系统；浮子水位检测电路包括由浮子(6)上的浮子磁敏开关元件(3)按矩阵方式排列构成的非编码键盘以及浮子微机系统，该非编码键盘通过相应键盘接口电路与浮子微机系统电气联通，在浮子磁敏开关元件(3)导通时向其输出相应开关信号，浮子微机系统与水位智能检测系统以串行方式通讯。
3.如权利要求2所述的智能浮子式水位计，其特征在于上述浮子微机系统和水位智能检测系统均为微功耗单片机。
4.如权利要求3所述的智能浮子式水位计，其特征在于所述水位智能检测系统配备有液晶数字显示器、或IC卡接口、或扩展存储器、或键盘接口、或标准RS485网络接口。
5.如权利要求3所述的智能浮子式水位计，其特征在于所述水位智能检测系统配备有液晶数字显示器、和IC卡接口、和扩展存储器、和键盘接口、和标准RS485网络接口。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的智能浮子式水位计，其特征在于所述量水筒磁敏开关元件(5)和浮子磁敏开关元件(3)是干簧管或磁敏二极管。
专利摘要本实用新型涉及浮子式水位计，尤其是一种智能浮子式水位计，包括量水筒(1)、支座(4)、浮子(6)和浮子水位检测电路，其特点在于，量水筒(1)的一侧沿其轴向均布有若干量水筒磁敏开关元件(5)，在该量水筒(1)的另一侧同样高度处相应均布有若干磁体(2)，浮子(6)的一侧设有一与量水筒(1)上的量水筒磁敏开关元件(5)相配合的条状磁体(7)，在该浮子(6)的另一侧均布有与量水筒(1)上的磁体(2)相配合的浮子磁敏开关元件(3)，本实用新型采用与游标卡尺类似的测量原理，既具有较大的量程，又保证了较高的测量精度和较低的制造成本。
文档编号G01F23/72GK2702284SQ200420050360
公开日2005年5月25日 申请日期2004年4月29日 优先权日2004年4月29日
发明者卢胜利, 祝玲, 马国华, 刘萍华, 王福平, 李建平 申请人:西北第二民族学院
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