水位自動校正裝置及其校正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及水位校正【技術領域】，具體的說是一種水位自動校正裝置及其校正方法，盛液箱一側上端側壁設有一三通電磁閥，三通電磁閥右側第一端口通過管道連接盛液箱內(nèi)的水位傳感器，三通電磁閥左側第二端口通過管道連接位于盛液箱外的防水氣泵，三通電磁閥底部第三端口通過管道豎直向下連接閥門與箱體鏈接管的一端，閥門與箱體鏈接管的另一端與位于盛液箱同側下端側壁的寶塔嘴安裝孔相接，寶塔嘴安裝孔中向內(nèi)固定有寶塔嘴，水位傳感器、三通電磁閥以及防水氣泵由電路控制板控制。采用本發(fā)明的裝置及方法，可以在不用將盛液箱內(nèi)的液體清空的情況下，實現(xiàn)對傳感器的校準，簡化了工作流程，提高了工作效率。
【專利說明】水位自動校正裝置及其校正方法
[【技術領域】]
[0001] 本發(fā)明涉及水位校正【技術領域】，具體的說是一種水位自動校正裝置及其校正方 法。
[【背景技術】]
[0002] 傳統(tǒng)水位自動校正裝置，在盛液箱上打孔后安裝一個寶塔嘴，通過管道連接到液 體傳感器，用于檢測盛液箱內(nèi)的液體高度或容量，此連接的管道或因連接的密封關系或是 其他因素，液體逐漸的參入在管道里面，一般在水位校正時，當盛液箱內(nèi)存有液體的時候， 是無法校準其傳感器的，因此無法獲得準確的液位數(shù)據(jù)；因此造成了檢測的數(shù)據(jù)的不準確， 此時只能被動的清掉盛液箱內(nèi)的液體，露出寶塔嘴的箱內(nèi)端的連接孔位，并導出流在管道 內(nèi)的液體，在按校準鍵重新校準傳感器。通常類此密封性造成的傳感器失準，都會使得實際 測量液位〉傳感器測量液位。而且水位傳感器與箱體需要長期聯(lián)通，可能會因各種原因，致 使電磁閥門與箱體連接管中漏如空氣或堵塞，水位傳感器的測量也會不準確。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的技術問題，提供一種水位自動校正裝置 及其校正方法，解決的是在盛液箱內(nèi)有液體存在的情況下，實現(xiàn)隨時隨地的液位校準。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，設計一種水位自動校正裝置，包括盛液箱7、防水氣泵3、水位傳 感器1以及管道，其特征在于，所述盛液箱7 -側上端側壁設有一三通電磁閥2，所述三通電 磁閥2右側第一端口通過管道連接盛液箱7內(nèi)的水位傳感器1，所述三通電磁閥2左側第二 端口通過管道連接位于盛液箱7外的防水氣泵3,所述三通電磁閥2底部第三端口通過管 道堅直向下連接閥門與箱體鏈接管4的一端，閥門與箱體鏈接管4的另一端與位于盛液箱 7同側下端側壁的寶塔嘴安裝孔相接，所述寶塔嘴安裝孔中向內(nèi)固定有寶塔嘴，所述水位傳 感器1、三通電磁閥2以及防水氣泵3由電路控制板控制。
[0005] 所述三通電磁閥2為T字型構造，右側端口為第一端口，左側端口為第二端口，底 部端口為第三端口，水位傳感器1、防水氣泵3與寶塔嘴5通過三通電磁閥2三者連通。
[0006] 所述電路控制板，包括人機界面8、微電腦控制器9、模數(shù)轉換器10,所述模數(shù)轉換 器10的信號輸入端通過信號線與水位傳感器1的信號輸出端相連，所述模數(shù)轉換器10的 信號輸出端通過信號線連接至微電腦控制器9控制模塊的第一信號輸入端，所述微電腦控 制器9控制模塊設有三組信號輸出端，第一信號輸出端控制連接三通電磁閥2 ;第二信號輸 出端控制連接防水氣泵3 ;第三信號輸出端與人機界面8相連，所述人機界面8設有校準按 鈕，所述校準按鈕通過信號線連接微電腦控制器9控制模塊的第二信號輸入端。
[0007] 所述微電腦控制器9中還設有計時模塊，所述計時模塊的信號輸出端連接微電腦 控制器9控制模塊的第三信號輸入端。
[0008] 首先水位傳感器1輸出電壓，經(jīng)過模數(shù)轉換10后被微電腦控制器9識別，顯示到 人機界面8上；經(jīng)由原先設定的時間或其他條件，微電腦控制器9自動判斷并指令，啟動或 關閉三通電磁閥2與防水氣泵3,達到校準目的。
[0009] 具體的說校準時，三通電磁閥2中第二端口、第三端口開啟、第一端口關閉，此時 防水氣泵3經(jīng)由閥門與箱體連接管4與箱體連接的寶塔嘴5連通至盛液箱7,防水氣泵3保 持開啟狀態(tài)，將氣體泵入閥門與箱體連接管4經(jīng)由與箱體連接的寶塔嘴5至盛液箱7,達到 吹通管路校正參數(shù)的目的，同時因關閉了與水位傳感器1的聯(lián)通，防水氣泵3在泵入氣體的 時候，不會影響水位傳感器1的精度。校準完成后，三通電磁閥2中第一端口、第三端口開 啟、第二端口關閉，關閉氣泵和閥門的氣泵端，此時傳感器端與寶塔嘴段連接，完成了一個 校正的過程。
[0010] 上述水位自動校正裝置的校正方法，可采用手動校準：手動校準流程：當容器內(nèi) 水位傳感器檢測顯示液位，與實際測量液位出現(xiàn)偏差時，就手動按下校準按鈕，當按下按鈕 時，微電腦控制器9控制模塊接收到校準信號，開始發(fā)送指令，通過第一、第二信號輸出端 打開三通電磁閥2并同時啟動放水氣泵3執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢 測管道與傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源 一定時間，利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管 道；然后再次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位，此過程為微電腦控制器控 制，一鍵操作即可。
[0011] 也可采用自動定時校準：考慮到全自動設備有時候自動運行，無人值守的狀態(tài)，此 時如果液位檢測失準，那會造成更嚴重的問題，根據(jù)我們現(xiàn)有的傳感器與管路器件經(jīng)過嚴 格的實驗計算，液位測量系統(tǒng)的失準率為0. 72%，也就是說如果我們需要的精度為3%以 內(nèi)，我們只需要4天校準一次即可，為了保守起見，我們設定的程序為每3天做一次校準，這 樣便能夠達到所需要的誤差。
[0012] 自動定時校準流程：利用微電腦控制器9中計時模塊計時，當從上一次校準到現(xiàn) 在的時間> 3天，微電腦控制器9控制模塊發(fā)送指令，通過第一、第二信號輸出端打開三通 電磁閥2并同時啟動放水氣泵3執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管道與 傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源一定時間， 利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道；然后再 次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位；當校準終結時計時器清零，等待下一 次的校準周期到來。
[0013] 也可采用條件檢測校準：一般情況下，如之前所述，造成傳感器液位檢測失準的很 大一部分原因是因為管道氣密性問題，而造成液體緩慢進入測量管路，造成管路內(nèi)氣壓減 小，使得傳感器檢測到的水位小于實際水位，通過條件檢測校準。
[0014] 條件檢測校準流程，當盛液箱7里的液體完全排出后，如果在測量管道內(nèi)還存有 液體的殘余，此時因為重力的影響下，會使微電腦控制器9控制模塊檢測到水位傳感器
[11] 數(shù)據(jù)為負壓，那可以識別為測量管道不通暢，微電腦控制器9控制模塊發(fā)送指令，打開 三通電磁閥2啟動氣泵3執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管道與傳感器 之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源一定時間，利用氣 泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道；然后再次切換 三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位，以便精確測量下次自動加入液體的液位，以 免造成液位過高或者過少，這些操作由傳感器采集數(shù)據(jù)后，經(jīng)由模數(shù)轉換器10信號轉換后 輸入微電腦控制器9的控制模塊，由控制模塊自動控制。
[0015] 采用本發(fā)明的裝置及方法，可以在不用將盛液箱內(nèi)的液體清空的情況下，實現(xiàn)對 傳感器的校準，簡化了工作流程，提高了工作效率。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0016] 圖1為本發(fā)明整體結構示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明電路控制結構示意圖；
[0018] 圖中標記說明
[0019] 1水位傳感器2三通電磁閥3防水氣泵4閥門與箱體鏈接管5寶塔嘴6電路控制 板7盛液箱8人機界面9微電腦控制器10模數(shù)轉換器。
[【具體實施方式】]
[0020] 現(xiàn)結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步限定，相信對本領域技術人員 來說是清楚的。
[0021] 如圖1所不的一種水位自動校正裝置，包括盛液箱7、三通電磁閥2、防水氣泵3、水 位傳感器1以及管道，
[0022] 首先，在盛液箱7 -側上端側壁安裝一三通電磁閥2,盛液箱7同側下端側壁上設 有一個寶塔嘴安裝孔，盛液箱7內(nèi)安裝固定有水位傳感器1以及電路控制板，盛液箱7外安 裝固定有防水氣泵3 ;
[0023] 接著，安裝三通電磁閥2的三通管路。該三通電磁閥2為T字型構造，右側端口為 第一端口，左側端口為第二端口，底部端口為第三端口，水位傳感器1、防水氣泵3與寶塔嘴 5通過三通電磁閥2三者連通。
[0024] 將三通電磁閥2右側第一端口通過管道連接盛液箱7內(nèi)的水位傳感器1，將三通電 磁閥2左側第二端口通過管道連接位于盛液箱7外的防水氣泵3,將三通電磁閥2底部第三 端口通過管道堅直向下連接閥門與箱體鏈接管4的一端，閥門與箱體鏈接管4的另一端與 位于盛液箱7同側下端側壁的寶塔嘴安裝孔相接，
[0025] 最后，在寶塔嘴安裝孔中向內(nèi)固定有寶塔嘴，并將水位傳感器1、三通電磁閥2以 及防水氣泵3與電路控制板控制連接。
[0026] 所述電路控制板，包括人機界面8、微電腦控制器9、模數(shù)轉換器10,所述模數(shù)轉換 器10的信號輸入端通過信號線與水位傳感器1的信號輸出端相連，所述模數(shù)轉換器10的 信號輸出端通過信號線連接至微電腦控制器9控制模塊的第一信號輸入端，所述微電腦控 制器9控制模塊設有三組信號輸出端，第一信號輸出端控制連接三通電磁閥2 ;第二信號輸 出端控制連接防水氣泵3 ;第三信號輸出端與人機界面8相連，所述人機界面8設有校準按 鈕，所述校準按鈕通過信號線連接微電腦控制器9控制模塊的第二信號輸入端。所述微電 腦控制器9中還設有計時模塊，所述計時模塊的信號輸出端連接微電腦控制器9控制模塊 的第三信號輸入端。
[0027] 當發(fā)現(xiàn)液位不準確時，通過電路控制板6,打開校準開關，校準時，三通電磁閥2中 第二端口、第三端口開啟、第一端口關閉，此時防水氣泵3經(jīng)由閥門與箱體連接管4與箱體 連接的寶塔嘴5連通至盛液箱7,防水氣泵3保持開啟狀態(tài)，將氣體泵入閥門與箱體連接管 4經(jīng)由與箱體連接的寶塔嘴5至盛液箱7,達到吹通管路校正參數(shù)的目的，同時因關閉了與 水位傳感器1的聯(lián)通，防水氣泵3在泵入氣體的時候，不會影響水位傳感器1的精度。校準 完成后，三通電磁閥2中第一端口、第三端口開啟、第二端口關閉，關閉氣泵和閥門的氣泵 端，此時傳感器端與寶塔嘴段連接，完成了一個校正的過程。
[0028] 上述水位自動校正裝置的校正方法，可采用手動校準：當容器內(nèi)水位傳感器檢測 顯示液位，與實際測量液位出現(xiàn)偏差時，就手動按下校準按鈕，當按下按鈕時，微電腦控制 器（9)控制模塊接收到校準信號，開始發(fā)送指令，通過第一、第二信號輸出端打開三通電磁 閥（2)并同時啟動放水氣泵（3)執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管道與 傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源一定時間， 利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道。然后再 次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，這樣便可校準當前液位，此過程為微電腦控制器控制， 一鍵操作即可。
[0029] 也可采用自動定時校準：自動定時校準流程：利用微電腦控制器9中計時模塊計 時，當從上一次校準到現(xiàn)在的時間> 3天，微電腦控制器9控制模塊發(fā)送指令，通過第一、第 二信號輸出端打開三通電磁閥2并同時啟動放水氣泵3執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁 閥氣道，切斷檢測管道與傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開 防水氣泵電源一定時間，利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜 物排出測量管道；然后再次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位；當校準終結 時計時器清零，等待下一次的校準周期到來。
[0030] 也可采用條件檢測校準：容器里的液體完全排出后，如果在測量管道內(nèi)還存有液 體的殘余，此時因為重力的影響下，會使微電腦控制器9控制模塊檢測到水位傳感器（11) 數(shù)據(jù)為負壓，那可以識別為測量管道不通暢，微電腦控制器9控制模塊發(fā)送指令，打開三通 電磁閥2啟動氣泵3執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管道與傳感器之間 的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源一定時間，利用氣泵使 空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道；然后再次切換三通 電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位，以便精確測量下次自動加入液體的液位，以免造 成液位過高或者過少，這些操作由傳感器采集數(shù)據(jù)后，經(jīng)由模數(shù)轉換器10信號轉換后輸入 微電腦控制器9的控制模塊，由控制模塊自動控制。
【權利要求】
1. 一種水位自動校正裝置，包括盛液箱（7)、防水氣泵（3)、水位傳感器（1)以及管道， 其特征在于，所述盛液箱（7) -側上端側壁設有一三通電磁閥（2)，所述三通電磁閥（2)右 側第一端口通過管道連接盛液箱（7)內(nèi)的水位傳感器（1)，所述三通電磁閥（2)左側第二 端口通過管道連接位于盛液箱（7)外的防水氣泵（3)，所述三通電磁閥（2)底部第三端口 通過管道堅直向下連接閥門與箱體鏈接管（4)的一端，閥門與箱體鏈接管（4)的另一端與 位于盛液箱（7)同側下端側壁的寶塔嘴安裝孔相接，所述寶塔嘴安裝孔中向內(nèi)固定有寶塔 嘴，所述水位傳感器（1)、三通電磁閥（2)以及防水氣泵（3)由電路控制板控制。
2. 如權利要求1所述的一種水位自動校正裝置，其特征在于，所述三通電磁閥（2)為 T字型構造，右側端口為第一端口，左側端口為第二端口，底部端口為第三端口，水位傳感器 (1)、防水氣泵（3)與寶塔嘴（5)通過三通電磁閥（2)三者連通。
3. 如權利要求1所述的一種水位自動校正裝置，其特征在于，所述電路控制板，包括人 機界面（8)、微電腦控制器（9)、模數(shù)轉換器（10)，所述模數(shù)轉換器（10)的信號輸入端通過 信號線與水位傳感器（1)的信號輸出端相連，所述模數(shù)轉換器（10)的信號輸出端通過信號 線連接至微電腦控制器（9)控制模塊的第一信號輸入端，所述微電腦控制器（9)控制模塊 設有三組信號輸出端，第一信號輸出端控制連接三通電磁閥（2);第二信號輸出端控制連 接防水氣泵（3);第三信號輸出端與人機界面（8)相連，所述人機界面（8)設有校準按鈕， 所述校準按鈕通過信號線連接微電腦控制器（9)控制模塊的第二信號輸入端。
4. 如權利要求3所述的一種水位自動校正裝置，其特征在于，所述微電腦控制器（9)中 還設有計時模塊，所述計時模塊的信號輸出端連接微電腦控制器（9)控制模塊的第三信號 輸入端。
5. 如權利要求1所述的一種水位自動校正裝置，其特征在于，校準時，三通電磁閥（2) 中第二端口、第三端口開啟、第一端口關閉，此時防水氣泵（3)經(jīng)由閥門與箱體連接管（4) 與箱體連接的寶塔嘴（5)連通至盛液箱（7)，防水氣泵（3)保持開啟狀態(tài)，將氣體泵入閥門 與箱體連接管（4)經(jīng)由與箱體連接的寶塔嘴（5)至盛液箱（7);校準完成后，三通電磁閥2 中第一端口、第三端口開啟、第二端口關閉。
6. -種如權利要求1所述水位自動校正裝置的校正方法，其特征在于，采用手動校準， 手動校準流程：當容器內(nèi)水位傳感器檢測顯示液位，與實際測量液位出現(xiàn)偏差時，就手動按 下校準按鈕，當按下按鈕時，微電腦控制器（9)控制模塊接收到校準信號，開始發(fā)送指令， 通過第一、第二信號輸出端打開三通電磁閥（2)并同時啟動放水氣泵（3)執(zhí)行校準程序，首 先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管道與傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道 之間的通道，打開防水氣泵電源一定時間，利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管 道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道；然后再次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液 位，此過程為微電腦控制器控制，一鍵操作即可。
7. -種如權利要求1所述水位自動校正裝置的校正方法，其特征在于，采用自動定時 校準，自動定時校準流程：利用微電腦控制器（9)中計時模塊計時，當從上一次校準到現(xiàn)在 的時間> 3天，微電腦控制器（9)控制模塊發(fā)送指令，通過第一、第二信號輸出端打開三通 電磁閥（2)并同時啟動放水氣泵（3)執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管 道與傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源一定 時間，利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道；然 后再次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位；當校準終結時計時器清零，等待 下一次的校準周期到來。
8. -種如權利要求1所述水位自動校正裝置的校正方法，其特征在于，采用條件檢測 校準，條件檢測校準流程，當盛液箱（7)里的液體完全排出后，如果在測量管道內(nèi)還存有 液體的殘余，此時因為重力的影響下，會使微電腦控制器（9)控制模塊檢測到水位傳感器 (11)數(shù)據(jù)為負壓，那可以識別為測量管道不通暢，微電腦控制器（9)控制模塊發(fā)送指令，打 開三通電磁閥（2)啟動氣泵（3)執(zhí)行校準程序，首先切換三通電磁閥氣道，切斷檢測管道與 傳感器之間的氣道，并且接通防水氣泵與檢測道之間的通道，打開防水氣泵電源一定時間， 利用氣泵使空氣壓縮產(chǎn)生推力，使殘留在測量管道內(nèi)的液體和雜物排出測量管道；然后再 次切換三通電磁閥氣道，關閉電源，即校準當前液位，以便精確測量下次自動加入液體的液 位，以免造成液位過高或者過少，這些操作由傳感器采集數(shù)據(jù)后，經(jīng)由模數(shù)轉換器（10)信 號轉換后輸入微電腦控制器（9)的控制模塊，由控制模塊自動控制。
【文檔編號】G01F23/22GK104154967SQ201410414895
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權日:2014年8月21日
【發(fā)明者】杜清欽, 王剛山, 王善赳 申請人:上海朗寶電子科技有限公司