一种液面高度变化放大测量装置及方法制造方法及图纸

本技术方案提供了一种液面高度变化放大测量装置，其中，浮子浮于液面之上，竖杆下端与浮子连接，竖杆可在竖直方向上沿滑轨滑动，滑轨与支架固定连接，摆动杆与固定装置铰接，摆动杆一端有与摆动杆平行的条形槽，竖杆上端有滑动杆穿过条形槽，滑动杆可沿条形槽滑动，固定装置与支架连接且可在竖直方向上相对于支架滑动，定位装置用于固定固定装置在支架上的位置，激光发射器安装在摆动杆远离条形槽的一端，当摆动杆水平时，摆动杆与固定装置的铰接点至滑动杆的距离小于铰接点至电子屏的距离，激光发射器朝向电子屏，图像采集装置朝向电子屏且与处理器连接。通过杠杆原理将液位的变化放大，从而提高测量精度，进而实现对液位微小变化的检测。

Device and method for measuring and amplifying height change of liquid level

The technical scheme provides a change of the liquid level measuring device, amplification, float floating on the surface above the lower end of the vertical rod is connected with the float, the vertical rod in vertical direction along the slide rail, rail is connected with bracket, swing rod and a fixing device with a swinging rod end of a strip groove parallel with the swing rod the upper end of the vertical rod sliding rod through the strip groove, the sliding rod can slide strip groove, fixing device is connected with a bracket and can slide relative to the bracket in the vertical direction, the positioning device for position fixing device fixed on the bracket, one end of the laser transmitter installed in the far away from the strip groove of the swing rod, when the swing rod level the swing rod and the fixing device, the hinge point to the sliding bar is less than the distance between the hinge point to the electronic screen distance, the laser emitter toward the electronic screen, the image acquisition device toward electronic The screen is connected to the processor. The change of liquid level is enlarged by lever principle, so as to improve the measuring accuracy, and then realize the detection of the tiny change of the liquid level.

【技术实现步骤摘要】
一种液面高度变化放大测量装置及方法
本专利技术涉及液位检测
，具体地说，涉及一种液位高度变化放大测量装置及方法。
技术介绍
液位变化检测是指用一定的方法对液位高度发生的变化进行测量。液位变化检测可用于连通管位移检测方法中，如大坝变形检测、桥梁的挠度检测等。目前液位检测大致可分为非接触式和接触式两种方法。在接触式的液位检测系统中，一是采用浮子式液位计，浮子式液位计属于机械装置，成本低，但目前达不到高精度，不能实现液位微小变化的检测。二是采用压阻式液位变送器对液位进行检测，这种检测系统是依据液面下某处的压强与其到液面的距离成正比关系的原理设计的，但是，目前没有对液位微小变化时压强的微小变化进行准确测量的方法，压阻式液位变送器的测量精度也较低，也不能实现液位微小变化的检测。因此，如何实现对液位微小变化的检测成为了本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种液位高度变化放大测量装置，通过杠杆原理将液位的变化放大，从而提高测量精度，进而实现对液位微小变化的检测。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种液面高度变化放大测量装置，所述测量装置包括支架、浮子、竖杆、滑轨、摆动杆、固定装置、定位装置、激光发射器、电子屏、图像采集装置及处理器，其中：所述浮子浮于液面之上；所述竖杆下端与所述浮子连接，所述竖杆可在竖直方向上沿所述滑轨滑动；所述滑轨与所述支架固定连接，所述支架位置固定；所述摆动杆与所述固定装置铰接，所述摆动杆一端有与所述摆动杆平行的条形槽，所述竖杆上端有滑动杆穿过所述条形槽，所述滑动杆可沿所述条形槽滑动；所述固定装置与所述支架连接，所述固定装置可在竖直方向上相对于所述支架滑动；所述定位装置用于固定所述固定装置在所述支架上的位置；所述激光发射器安装在所述摆动杆远离所述条形槽的一端，当所述摆动杆水平时，所述摆动杆与所述固定装置的铰接点至所述滑动杆的距离小于所述铰接点至所述电子屏的距离；所述激光发射器朝向所述电子屏；所述图像采集装置朝向所述电子屏；所述图像采集装置与所述处理器连接。优选地，所述测量装置还包括连通管，所述连通管包括横管及竖管，所述横管与被测液体连通，所述竖管的管口高于被测液体液面，所述浮子浮于所述竖管内液面上。优选地，所述定位装置包括锁紧螺母。优选地，所述测量装置还包括摆动件，所述摆动杆通过所述摆动件与所述固定装置铰接，所述摆动件包括轴承。优选地，所述定位装置包括伺服电机及齿轮，所述固定装置包括齿条，所述测量装置还包括角度感应器，所述角度感应器安装在所述铰接点处，所述角度感应器与所述处理器连接，所述处理器与所述伺服电机连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述伺服电器用于控制所述固定装置在竖直方向上沿所述滑轨滑动。优选地，所述伺服电机与所述处理器无线连接，所述角度感应器与所述处理器无线连接。优选地，所述图像采集装置与所述处理器无线连接。一种液面高度变化放大测量方法，所述测量方法应用于如权利要求1所述的测量装置，所述测量方法包括：调整所述固定装置在所述支架上的位置，使所述摆动杆水平；所述图像采集装置记录所述激光发射器射在所述电子屏上的光斑的位置，记为第一光斑位置信息，所述图像采集装置将所述第一光斑位置信息发送至所述处理器；当所述激光发射器射在所述电子屏上的光斑的位置发生变化时，所述图像采集装置记录变化后的光斑的位置为第二光斑位置信息，所述图像采集装置将所述第二光斑位置信息发送至所述处理器；所述处理器基于所述第一光斑位置信息及所述第二光斑位置信息计算液位变化量。优选地，所述第一光斑位置信息为第一时间光斑所在的第一像素点信息，所述第二光斑位置信息为第二时间光斑所在的第二像素点信息，所述所述处理器基于所述第一光斑位置信息及所述第二光斑位置信息计算液位变化量包括：所述处理器基于所述第一像素点信息及所述第二像素点信息计算第一像素点与第二像素点间相差的像素点数量N；所述处理器调用像素点点间距d及放大比例L2/L1，L1为所述摆动杆与所述固定装置的铰接点至滑动杆的距离，L2为所述铰接点至所述电子屏的距离；所述处理器由公式h=（L1*d*N）/L2计算出液位变化量h。优选地，所述定位装置包括伺服电机及齿轮，所述固定装置包括齿条，所述测量装置还包括角度感应器，所述角度感应器安装在所述铰接点处，所述角度感应器与所述处理器连接，所述处理器与所述伺服电机连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述伺服电器用于控制所述固定装置在竖直方向上沿所述滑轨滑动，所述液面高度变化放大测量方法还包括：所述处理器采集时间信息；当所述时间信息满足第一预设条件时，所述处理器实时接收所述角度感应器发送的角度信息；所述角度感应器采集所述摆动杆的角度信息，当所述摆动杆不为水平时，所述处理器基于所述角度信息控制所述伺服电机工作使所述摆动杆向水平位置转动；当所述摆动杆为水平时，所述处理器控制所述伺服电机停止工作。综上所述，本技术方案提供了一种液面高度变化放大测量装置，其中，浮子浮于液面之上，竖杆下端与浮子连接，竖杆可在竖直方向上沿滑轨滑动，滑轨与支架固定连接，支架位置固定，摆动杆与固定装置铰接，摆动杆一端有与摆动杆平行的条形槽，竖杆上端有滑动杆穿过条形槽，滑动杆可沿条形槽滑动，固定装置与支架连接，固定装置可在竖直方向上相对于支架滑动，定位装置用于固定固定装置在支架上的位置，激光发射器安装在摆动杆远离条形槽的一端，当摆动杆水平时，摆动杆与固定装置的铰接点至滑动杆的距离小于铰接点至电子屏的距离，激光发射器朝向电子屏，图像采集装置朝向电子屏，图像采集装置与处理器连接。通过杠杆原理将液位的变化放大，从而提高测量精度，进而实现对液位微小变化的检测。附图说明为了使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术公开的一种液面高度变化放大测量装置的结构示意图；图2为本专利技术公开的竖杆的一种具体实现方式的结构示意图；图3为本专利技术公开的一种液面高度变化放大测量装置实现定时初始化测量装置的初始化装置的结构示意图；图4为本专利技术公开的一种液面高度变化放大测量方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，为本专利技术公开的一种液面高度变化放大测量装置的结构示意图，所述测量装置包括支架5、浮子3、竖杆2、滑轨1、摆动杆9、固定装置6、定位装置7、激光发射器10、电子屏13、图像采集装置12及处理器11，其中：浮子3浮于液面之上；竖杆2下端与浮子3连接，竖杆2可在竖直方向上沿滑轨1滑动；滑轨1与支架5固定连接，支架5位置固定；摆动杆9与固定装置6铰接，摆动杆9一端有与摆动杆9平行的条形槽901，竖杆2上端有滑动杆201穿过条形槽901，滑动杆201可沿条形槽901滑动；竖杆2的结构可如图2所示。因摆动杆9与固定装置6铰接，所以摆动杆9可以沿铰接点8旋转，为减小装置自身造成的测量误差，铰接点8两侧的摆动杆9的力矩相等，即摆动杆9不与竖杆2连接的情况下，若摆动杆9不受外力作用，则摆动杆9会处于静止状态，实现铰接点8两侧力矩相等，可由摆动杆9本身的结构特征实现，也可以在摆动杆9上添加配重装置15来实现。固定装置6与支架5连接，固定装置6可在竖直方向上相对于支架5滑动；为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述测量装置包括支架、浮子、竖杆、滑轨、摆动杆、固定装置、定位装置、激光发射器、电子屏、图像采集装置及处理器，其中：所述浮子浮于液面之上；所述竖杆下端与所述浮子连接，所述竖杆可在竖直方向上沿所述滑轨滑动；所述滑轨与所述支架固定连接，所述支架位置固定；所述摆动杆与所述固定装置铰接，所述摆动杆一端有与所述摆动杆平行的条形槽，所述竖杆上端有滑动杆穿过所述条形槽，所述滑动杆可沿所述条形槽滑动；所述固定装置与所述支架连接，所述固定装置可在竖直方向上相对于所述支架滑动；所述定位装置用于固定所述固定装置在所述支架上的位置；所述激光发射器安装在所述摆动杆远离所述条形槽的一端，当所述摆动杆水平时，所述摆动杆与所述固定装置的铰接点至所述滑动杆的距离小于所述铰接点至所述电子屏的距离；所述激光发射器朝向所述电子屏；所述图像采集装置朝向所述电子屏；所述图像采集装置与所述处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述测量装置包括支架、浮子、竖杆、滑轨、摆动杆、固定装置、定位装置、激光发射器、电子屏、图像采集装置及处理器，其中：所述浮子浮于液面之上；所述竖杆下端与所述浮子连接，所述竖杆可在竖直方向上沿所述滑轨滑动；所述滑轨与所述支架固定连接，所述支架位置固定；所述摆动杆与所述固定装置铰接，所述摆动杆一端有与所述摆动杆平行的条形槽，所述竖杆上端有滑动杆穿过所述条形槽，所述滑动杆可沿所述条形槽滑动；所述固定装置与所述支架连接，所述固定装置可在竖直方向上相对于所述支架滑动；所述定位装置用于固定所述固定装置在所述支架上的位置；所述激光发射器安装在所述摆动杆远离所述条形槽的一端，当所述摆动杆水平时，所述摆动杆与所述固定装置的铰接点至所述滑动杆的距离小于所述铰接点至所述电子屏的距离；所述激光发射器朝向所述电子屏；所述图像采集装置朝向所述电子屏；所述图像采集装置与所述处理器连接。2.如权利要求1所述的液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括连通管，所述连通管包括横管及竖管，所述横管与被测液体连通，所述竖管的管口高于被测液体液面，所述浮子浮于所述竖管内液面上。3.如权利要求1所述的液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述定位装置包括锁紧螺母。4.如权利要求1所述的液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括摆动件，所述摆动杆通过所述摆动件与所述固定装置铰接，所述摆动件包括轴承。5.如权利要求1所述的液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述定位装置包括伺服电机及齿轮，所述固定装置包括齿条，所述测量装置还包括角度感应器，所述角度感应器安装在所述铰接点处，所述角度感应器与所述处理器连接，所述处理器与所述伺服电机连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述伺服电器用于控制所述固定装置在竖直方向上沿所述滑轨滑动。6.如权利要求5所述的液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述伺服电机与所述处理器无线连接，所述角度感应器与所述处理器无线连接。7.如权利要求1-6任一项所述的液面高度变化放大测量装置，其特征在于，所述图像采集装置与...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝章礼，匡恒，王庆珍，谭立云，李战，黄涛，吴海军，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50