專利名稱：液位監(jiān)測(cè)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬監(jiān)測(cè)并記錄動(dòng)態(tài)液位變化的裝置，涉及到嵌入式系統(tǒng)的液位監(jiān)測(cè)記錄儀。
背景技術(shù)：
目前，液位測(cè)量的方法很多，在我國(guó)目前液位測(cè)量的方法多數(shù)還是采用人工方法，精度低，反應(yīng)慢；當(dāng)然，在液位測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，也出現(xiàn)了許多較先進(jìn)實(shí)用的液位測(cè)量?jī)x器專利申請(qǐng)?zhí)?1107329.2的數(shù)字視頻水位計(jì)，是由視頻輸入器，圖像采集卡，微處理器和顯示屏連接而成，這種數(shù)字視頻水位計(jì)，雖然測(cè)量精度較高，并可直觀顯示現(xiàn)場(chǎng)水位彩色圖像，但其對(duì)操作人員文化科技素質(zhì)要求較高，且造價(jià)也較昂貴。專利申請(qǐng)?zhí)?8200109.4的精密數(shù)字水位儀，是由儀器和傳感器兩部分組成，儀器由輸入電路、控制電路和計(jì)數(shù)電路組成；傳感器的主要部件是步進(jìn)電機(jī)直接帶動(dòng)的絲桿和連著測(cè)針的傳動(dòng)螺母，螺母帶著測(cè)針上下運(yùn)動(dòng)。該水位儀雖然測(cè)量精度高，但其由于其測(cè)針直接連接傳動(dòng)螺母，測(cè)針上下運(yùn)動(dòng)受到絲桿長(zhǎng)度的限制，而絲桿的加工長(zhǎng)度不可能很長(zhǎng)，那么其水位測(cè)量幅度受到制約。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述狀況，本實(shí)用新型提供了一種液位監(jiān)測(cè)精度高，自動(dòng)監(jiān)測(cè)跟蹤液位變化的幅度大，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)不高。本實(shí)用新型是以嵌入式系統(tǒng)為核心的液位監(jiān)測(cè)儀，它是由微處理器(10)、驅(qū)動(dòng)電路(1)、步進(jìn)電機(jī)(2)、導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)、卷線滾筒(7)、液位監(jiān)測(cè)頭(5)組成，其特征是采用了二個(gè)IC比較電路(8、9)，由兩個(gè)IC比較電路(8、9)與微處理器(10)的中斷功能實(shí)測(cè)液位的上升、下降、不變的三種狀態(tài)。這種液位監(jiān)測(cè)記錄儀能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)液位變化，自動(dòng)跟蹤并記錄每一次液位變化值和液位變化時(shí)的時(shí)間和日期，由微處理器(10)將此信息數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)卡(12)內(nèi)。它無(wú)需人工看守，用戶可定期或隨時(shí)將存儲(chǔ)卡取回，插入計(jì)算機(jī)中繪制液位動(dòng)態(tài)變化曲線。


圖1是本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)與連接的平面示意圖。
圖2是本實(shí)用新型液位監(jiān)測(cè)頭示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型以微處理器(10)為核心、微處理器(10)上置有兩個(gè)輸入接口和兩個(gè)輸出接口，輸入2接口為接入日期時(shí)間信號(hào)電路(11)，輸入1接口接入兩個(gè)IC比較比較器(8、9)。輸出2連接存儲(chǔ)卡(12)，輸出1接口與驅(qū)動(dòng)電路(1)相接，驅(qū)動(dòng)電路(1)根據(jù)微處理器不同的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(2)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)或靜止，步進(jìn)電機(jī)(2)轉(zhuǎn)軸與卷線滾筒(7)為齒輪咬合相連。卷線滾筒(7)與長(zhǎng)型螺桿(4)也齒輪連接。長(zhǎng)型螺桿(4)上置有一活動(dòng)螺母(3)、導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)平整排繞在卷線滾筒(7)上，導(dǎo)電金屬線一頭連接兩個(gè)IC比較器(8、9)，另一頭穿過長(zhǎng)型螺桿(4)上的活動(dòng)螺母(3)內(nèi)孔，與液位監(jiān)測(cè)頭(5)的接頭(T1)相接。液位監(jiān)測(cè)頭(5)為一獨(dú)立工作部件，外型可做成圓柱型或方柱型，監(jiān)測(cè)頭(5)上端為導(dǎo)電金屬線的接頭(T1)，下端為兩根導(dǎo)電金屬線做成的探針(T2、T3)，兩根探針的底端頭不在同一水平面，探針(T2)長(zhǎng)于探針(T3)，它們之間水平高度差按測(cè)量要求、測(cè)量精度大小來確定，探針(T2)通過一個(gè)電阻(R)與(T1)相連，探頭(T3)與(T1)直接相連，監(jiān)測(cè)頭(5)由絕緣材料封閉，外露(T1)、(T2)和(T3)。
液位監(jiān)測(cè)記錄儀工作原理為初始狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)頭探針(T2)接觸水面，而監(jiān)測(cè)頭(5)探針(T3)不接觸水面，此時(shí)，處于監(jiān)視狀態(tài)，比較電路(8、9)上的A、B點(diǎn)電位為高。
當(dāng)水位發(fā)生變化，水位上漲，監(jiān)測(cè)頭(5)探針(T3)接觸水面，IC比較電路(9)中的A點(diǎn)電位由高變低，微處理器(10)的中斷1接收到低電位信號(hào)，發(fā)出指令，通過輸1由驅(qū)動(dòng)電路(1)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(2)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)監(jiān)測(cè)頭(5)提升，到監(jiān)測(cè)頭探針(T3)離開水面，監(jiān)測(cè)頭探針(T2)接觸水面時(shí)，比較電路(9)上A點(diǎn)電位由低變高，微處理器(10)中斷1接到信號(hào)，發(fā)出指令，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)水位發(fā)生變化，水位下降，監(jiān)測(cè)頭探針(T2)離開水面，IC比較電路(8)中的B點(diǎn)電位由高變低，微處理器(10)的中斷2接收到低電位信號(hào)，通過輸出1發(fā)出指令，由驅(qū)動(dòng)電路(1)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(2)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)監(jiān)測(cè)頭(5)下降，到監(jiān)測(cè)頭探針T2接觸水面，比較電路(8)上B點(diǎn)電位由低變高，微處理器(10)中斷2接到信號(hào)，發(fā)出指令，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)。
步進(jìn)電機(jī)(2)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的轉(zhuǎn)距經(jīng)齒輪帶動(dòng)卷線滾筒(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過卷線滾筒(7)上的導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)帶動(dòng)監(jiān)測(cè)頭(5)的垂直運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)探針(T2、T3)的升降來測(cè)量水位變化，達(dá)到跟蹤水位的目的。由于卷線滾筒(7)上的導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)穿過長(zhǎng)型螺桿(4)上的活動(dòng)螺母(3)的內(nèi)孔，所以當(dāng)卷線筒(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)還沿軸線方向平動(dòng)，由此完成在卷線筒上自動(dòng)平整排線的任務(wù)，并保證了測(cè)量的精度。
根據(jù)微處理器(10)下輸出指令驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的脈沖個(gè)數(shù)，以及步進(jìn)電機(jī)(2)的步距角和卷線滾筒(7)的周長(zhǎng)計(jì)算出監(jiān)測(cè)頭(5)上的探針(T2、T3)升(降)的數(shù)量即液位變化值。同時(shí)微處理器(10)將同步接受的日期時(shí)間信號(hào)電路(11)輸入時(shí)的年、月、日、時(shí)、分、秒的數(shù)據(jù)連同液位值存入存儲(chǔ)卡。
權(quán)利要求1.一種液位監(jiān)測(cè)記錄儀，是由微處理器(10)，驅(qū)動(dòng)電路(1)，步進(jìn)電機(jī)(2)，導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)，卷線滾筒(7)，液位監(jiān)測(cè)頭(5)組成，其特征是采用了二個(gè)IC比較電路(8、9)，由二個(gè)IC比較電路(8、9)與微處理器(10)的中斷功能實(shí)測(cè)液位的上升、下降、不變?nèi)N狀態(tài)。
2.按權(quán)利要求1所述的液位監(jiān)測(cè)記錄儀，其特征是微處理器(10)連接信息存儲(chǔ)卡(12)。
3.按權(quán)利要求1、2所述的液位監(jiān)測(cè)記錄儀，其特征是采用一長(zhǎng)型螺桿(4)裝置實(shí)現(xiàn)在卷線滾筒(7)上實(shí)行軸線方向平動(dòng)，平整排列導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)。
4.按權(quán)利要求1、2所述液位監(jiān)測(cè)記錄儀，其特征是液位監(jiān)測(cè)頭(5)是由一個(gè)電阻和二根探針(T2、T3)組成，二根探針(T2、T3)的底端頭不在同一水平面。
專利摘要本實(shí)用新型是一種液位監(jiān)測(cè)記錄儀，包括微處理器(10)、驅(qū)動(dòng)電路(1)、步進(jìn)電機(jī)(2)、導(dǎo)電金屬測(cè)線(6)、卷線滾筒(7)、液位監(jiān)測(cè)頭(5)，其特征在于采用了二個(gè)IC比較電路器(8、9)，由二個(gè)IC比較電路(8、9)與微處理器(10)的中斷功能實(shí)測(cè)液位的上升、下降、不變?nèi)N狀態(tài)。這種裝置可自動(dòng)監(jiān)測(cè)液位變化，自動(dòng)跟蹤并記錄液位變化值和同步變化時(shí)間，由微處理器將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息存入存儲(chǔ)卡中。
文檔編號(hào)G01F23/00GK2779356SQ200420057999
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者彭宣戈 申請(qǐng)人:井岡山學(xué)院