专利名称：气泡式水位测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气泡式水位测量仪。
背景技术：
水位传感器是一种用于水面或液面高度测量的装置，根据测量时是否需要与液体接触、水位传感器分为接触式和非接触式。雷达式水位计是非接触式水位计的代表。接触式水位计常用的电阻连续跟踪式的水位测量仪是在测量杆上安装两个固定距离的电极，以两极间的水电阻作为平衡电桥的一个桥臂。但不足之处是受雷电、水质、气候环境，如风速、漂浮物及安装条件的影响，从而导致其测量精度偏差较大和稳定性较差。非恒流式公开的探测式多点水位同步测量装置，通过计算机向步进电机发出控制信号，带动传感器的测针上下运动，根据步数和步距计算水位的高度。但不足之处是安装、 维护不方便，受地质条件影响，使用范围有限。中国发明专利公报1998年7月24日，1999年8月公开一种精密的气泡式水位计， 授权公告号98201618. 5,200720138935. 1,200720178470. 2，但不足之处是必须定时更换
氮气瓶，导致运行和维护成本较高及费时和繁琐工作。中国发明专利公报2009年7月10日，2009年11月公开的一种恒流气泡式自动水位测量方法和一种微功耗恒流气泡式水位自动测量装置，授权专利申请号分别是 CN200910031705. 9和CN200910031706. 3该2项专利中，恒流气泡式水位计只是该方法和装置系统集成中一个终端产品，该产品与上述发明专利公报产品现有技术和发明产品雷同，不足之处同样是必须定时更换氮气瓶和加气路恒流器配套使用，导致运行和维护成本较高及费时和繁琐工作。目前国内无研发和生产智能型自泵式气泡水位计企业，而国外进口的气泡式水位计是带氮气瓶式或带干燥剂泵气式气泡水位计，不足之处同样是需不定时更换气瓶和干燥过滤器繁琐过程工作，不但价格昂贵，供货周期较长，且受我国气候环境和水质水情环境等诸多因素影响，难以满足国内市场需要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种气泡式水位测量仪，将高精度的霍尼韦尔压力传感器为应用于气泡水位计主要感测元件，适用于水位数据的采集与传输，并能实现现场或远程参数修正和设置、通讯方式选择。该水位测量仪无需建设昂贵的水位测井，安装方便，广泛适用于各种地形及气候条件。具有生产、维护成本低安装、维护方便，操作简单、 组网灵活，运行稳定、可靠，精度高等特点，可广泛用于遥测系统中的水位监测和不同液体的液位监测和不同液体的液位监测。
本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的气泡式水位测量仪，包括气管，压力平衡器，气泵；压力平衡器内设有测量传感器，气管一端与压力平衡器连接，气泵分别与测量传感器、气管连通；所述测量传感器连接智能控制装置，所述智能控制装置设有压力信号处理模块、数据采集和处理模块、电源模块、通讯模块、输入输出及显示模块和机箱及插接件、上位机通讯模块。所述智能控制装置设有过滤装置。
所述输入输出及显示模块为触摸屏。所述电源模块将太阳能提供的直流12V电源转换为直流5V电源，所述电源模块设有直流电源供电单元和时钟电路的供电单元。所述机箱及插接件的机箱为铝镁合金密封机箱或有机ABS塑料机箱。所述机箱及插接件的插接件设有接线端子排。所述测量传感器采用霍尼韦尔压力传感器。所述过滤装置采用高分子过滤膜。本发明一种气泡式水位测量仪，智能控制装置，实现了数据采集，存储和无线远程通讯功能，解决和简化了现有技术中气泡式水位与RTU连接的技术性复杂过程，并降低了遥测系统集成的成本和过程功能以及减少了终端过程传输转换环节。测量传感器采用霍尼韦尔压力传感器，与智能控制装置通过HART协议通讯，实现了单独通过上位机软件进行无线远程校验和功能设置。解决了现有技术中气泡式水位计须在实验室或现场进行人工动手校验和功能设置的低效率和繁琐的工作过程的问题。本发明一种气泡式水位测量仪，使用自然空气作为气源时，解决了装置的长期可靠和免维护等优点。本发明一种气泡式水位测量仪，适合所有常压液位的测量，解决了现有技术中气泡式水位计只能测量水位的范畴，可以将应用范围扩展到了化工，石油，煤矿等特殊行业领域，取代了所有同类产品。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
图I是本发明装置结构示意图2是本发明装置实施例中结构框图。
具体实施例方式气泡式水位测量仪，包括气管1，压力平衡器2，气泵3 ;压力平衡器2内设有测量传感器9，气管I 一端与压力平衡器2连接，气泵3分别与测量传感器9、气管I连通；所述测量传感器9连接智能控制装置6，所述智能控制装置6设有压力信号处理模块、数据采集和处理模块、电源模块、通讯模块、输入输出及显示模块和机箱及插接件、上位机通讯模块。实施例
如图I、图2所示，气泡式水位测量仪，包括用于测量的气管I、压力平衡器2、用于测量的气泵3、自然空气4、过滤装置5、智能控制装置6。气管I 一端与水接触，气管I位于水底部分设有消浪器7，消浪器7为气容，可以消浪，阻止泥沙，稳定气泡速度。气管I另一端与压力平衡器2连接。气泵3分两路分别与压力平衡器2内设置的测量传感器9和通入水下的气管I相连通。实现了单独通过上位机软件进行无线通信远程参数修正和设置、通讯方式选择的智能控制装置6和测量传感器9连接。
压力平衡器2为微型压力容器，其内设置与气泵3相连的测量传感器9。所述智能控制装置6设有压力信号处理模块、数据采集和处理模块、电源模块、通讯模块、输入输出及显示模块和机箱及插接件、上位机通讯模块。所述测量传感器9采用霍尼韦尔压力传感器。所述过滤装置5采用高分子过滤膜。将气泵3打气后，分两路分别向霍尼韦尔压力传感器和通入水下的气管I中输送， 将气管I中的水慢慢排出，与此同时霍尼韦尔压力传感器因为受到压力的作用产生一定的输出，当通气管道内的气体达到动态平衡时，位于水位线8以下水下气管口所承受的压力经过气管传递到霍尼韦尔压力传感器上。当水下气管口的压力和霍尼韦尔压力传感器所承受的压力相等时，用此压力值减去大气压力值，即可得到水位高度的净压值，从而测得出变化的水位值。所述智能控制装置6设有压力信号处理模块、数据采集和处理模块、电源模块、通讯模块、输入输出及显示模块和机箱及插接件、上位机通讯模块。压力信号处理模块压力标准信号的采集和处理。数据采集和处理模块用于采集、计算和处理数据、参数修正、数据存储、智能系统控制、水位数据采集和发送、远程无线通讯传输和傻瓜式操作管理及参数存储等。电源模块整个仪器的供电单元是由外部太阳能提供的12V直流电源转换成5V的高精度电源向仪器采集单元供电。由于该仪器设计时考虑到供电的延续性，还设置有直流电源供电单元以及时钟电路的供电单元。输入输出及显示模块采用3. 5寸的触摸屏可进行实时现场显示及控制，实时的显示水位及所有功能傻瓜式菜单的操作和修改。机箱及接插件机箱为铝镁合金密封机箱或有机ABS塑料机箱，具有坚固、密封、 耐用、抗震、抗压、防静电、防水、防尘、防潮等优点。管接头用于仪器内部气路连接，其密封性能优良。接插件有方便维护的接线端子排，用于电源输入及与上位机通讯。上位机通讯模块上位机通讯主要是采集主机所处理的信号并通过相应的通讯协议将信号传递给上位计算机，界面软件是将数据处理单元的数据分不同的模块直接显示在计算机的界面上，并可对数据进行存储、打印等。本发明将高精度的霍尼韦尔压力传感器为应用于气泡水位计的测量传感器9，适用于水位数据的采集与传输，并能实现现场或远程参数修正和设置、通讯方式选择。本发明无需建设昂贵的水位测井，安装方便，广泛适用于各种地形及气候条件。它具有生产、维护成本低安装、维护方便，操作简单、组网灵活，运行稳定、可靠，精度高等特点，广泛用于遥测系统中的水位监测和不同液体的液位监测和不同液体的液位监测。
权利要求
1.气泡式水位测量仪，包括气管(1)，压力平衡器(2)，气泵(3)；压力平衡器(2)内设有测量传感器(9)，气管(I) 一端与压力平衡器(2)连接，气泵(3) 分别与测量传感器(9)、气管(I)连通；其特征在于所述测量传感器(9)连接智能控制装置(6)，所述智能控制装置(6)设有压力信号处理模块、数据采集和处理模块、电源模块、通讯模块、输入输出及显示模块和机箱及插接件、上位机通讯模块。
2.根据权利要求I所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述智能控制装置(6)设有过滤装置(5)。
3.根据权利要求I所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述输入输出及显示模块为触摸屏。
4.根据权利要求I所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述电源模块将太阳能提供的直流12V电源转换为直流5V电源，所述电源模块设有直流电源供电单元和时钟电路的供电单元。
5.根据权利要求I所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述机箱及插接件的机箱为铝镁合金密封机箱或有机ABS塑料机箱。
6.根据权利要求I所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述机箱及插接件的插接件设有接线端子排。
7.根据权利要求I所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述测量传感器(9)采用霍尼韦尔压力传感器。
8.根据权利要求2所述气泡式水位测量仪，其特征在于所述过滤装置(5)采用高分子过滤膜。
全文摘要
气泡式水位测量仪，包括气管，压力平衡器，气泵；压力平衡器内设有测量传感器，气管一端与压力平衡器连接，气泵分别与测量传感器、气管连通；所述测量传感器连接智能控制装置，所述智能控制装置设有压力信号处理模块、数据采集和处理模块、电源模块、通讯模块、输入输出及显示模块和机箱及插接件、上位机通讯模块。本发明一种气泡式水位测量仪，适合所有常压液位的测量，解决了现有技术中气泡式水位计只能测量水位的范畴，可以将应用范围扩展到了化工，石油，煤矿等特殊行业领域，取代了所有同类产品。
文档编号G01F23/14GK102620794SQ20121008225
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者张新强 申请人:湖北亿立能科技有限公司