明渠水位流量测量仪制造技术

一种明渠水位流量测量仪是由传感器体（２）和电气盒（１）两部分组成，其特征在于传感器体（２）的上端与电气盒（１）相连接，传感器体（２）的下端装有端盖（１１），传感器体（２）包括传感器外壳（１４）和固定在传感器外壳（１４）正面上的面板（１５）；电气盒（１）内装有电路板（３）、固定在电路板（３）上的电池盒（１０）、单片机芯片（２４）、存储器电路（２３）、实时时钟电路（２５）、ＵＳＢ接口（８）、手操器接口（９）、设置／转存开关（４）、操作按钮（５）、复位按钮（６）、工作指示灯（７）及故障指示灯（１２）。本发明专利技术具有野外无人管理、高精度、大容量、小体积、低能耗、无外部接线、自动测量的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种水位流量测量仪器，具体地说涉及一种明渠水位流量测量仪。
技术介绍
目前明渠水位流量测量仪主要有三种，一种是以超声波为原理，先测量水位，然后再进行流量换算。这种方法受气温、气压及空气质量等环境因素影响较大，其精度较差。别一种是采用流驱动叶轮并连接计数器构成的，利用流量与产品规格的密切配合进行水位测量。此法不便于量程之间的相互转换，渠中漂浮物也会严重影响测量效果。还有一种是利用水位高低对水渠底部产生的压差，从而实现流量的测量。此种方法在大量程时(如水库几十米)效果较好，小量程时误差较大。在水利及相关领域的灌区的开防式明渠中，特别是干渠、支渠小流量的测量过程中，经查询无专用测量仪。
技术实现思路
本专利技术提供了一种野外无人管理、高精度、大容量、小体积、低能耗、无外部接线、自动测量并记录的水位流量测量仪器。本技术的技术方案是这样实现的，它包括传感器体和电气盒两部分，传感器体的上端与电气盒相连接，传感器体的下端装有端盖。传感器体包括传感器外壳和固定在传感器外壳正面上的面板，面板由电路板、电极片和绝缘层组成，电路板上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片，电极片上覆盖绝缘层，传感器外壳与面板之间灌有密封胶。电气盒内装有电路板、固定在电路板上的电池盒、单片机芯片、存储器电路、实时时钟电路、USB接口、手操器接口、设置/转存开关、操作按钮、复位按钮、工作指示灯及故障指示灯。如上所述的传感器体可以是多根传感器体相连接，相邻两根传感器之间通过装在其上的接头相连，接头之间通过连接螺栓相固定，接头上还固定有连接器。如上所述的电气盒前面用盒盖螺钉将盒盖固定在电气盒上，电气盒盖与电气盒之间有防水橡胶，使电气盒内部密封防水。水位流量测量仪工作时，将被测的渠中水作为公共极板。当渠中的水没有淹没到某一单体电极片时，该电极片与作为公共极板的渠中的水所形成的电容容量很小，一般的检测电路很难测到。当渠中的水淹没到该单体电极片时，由于有绝缘层作介电质，渠中的水与该电极片形成平行板电容，其容量将比淹没前的电容量增大许多倍，这一电容可以较容易地被检测到。在测量时，检测电路对每个电极片进行检测，将检测结果以开关量形式表示，送入计算机，便可得到该水位在传感器上的位置，从而求得实际水位，并通过计算公式或律定求得实际流量。传感器体的测量精度只与单片机芯片在传感器上排列间距有关，而与外界温度、湿度、压力以及传感器长度等因素无关。本技术的优点如下1.利用本公司现有的专有技术设计的高精度的传感器体，分辨率达2毫米，测量精度达4毫米。2.测量量程可根据需要续接，测量精度不受量程影响。3.功耗及低，由5号电池供电既可工作很常时间。4.有实时时钟，能够记录实时水流情况。5.大容量存储器，满足长时间大量信息的存储。6.USB接口，能够用移动存储设备转存数据，便于与后期的数据整编和处理。7.可按水位或流量进行测量或记录。8.按水位测量时可应用于任何渠道中。9.按流量测量时可直接选用符合水利规范的36种槽、堰按编号设定，将水位换算成流量。也可选用自定义方式进行多段水位-流量进行标定后由水位换算成流量10.体积小，安装方式灵活。11.无外部接线。12.整体密封，防水性好。具体实施例方式图面说明附图说明图1为本技术明渠水位流量测量仪的结构正视示意图。图2为本技术明渠水位流量测量仪的传感体部分示意3为本技术明渠水位流量测量仪的面板结构示意图。图4为本技术明渠水位流量测量仪的感体面板结构剖面图。图5为本技术明渠水位流量测量仪的结构后视示意图如图所示，固定在传感器外壳14上的电路板22、电极片20、绝缘层21组成面板15，面板15装在传感器外壳14的正面，传感器外壳14与面板15之间灌封有密封胶18，电路板22上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片20，电极片20上覆盖有聚炭酸脂材料的绝缘层21，该传感器体2可以由多根传感器相连，两根传感器之间分别通过装在其上的接头19和接头13相连，接头19和接头13通过连接螺栓17相固定，接头19、13上还固定有连接器16，两根传感器之间的电源及信号通过连接器16传递，传感器的上端与电气盒1相连，传感器的下端装有端盖11；电气盒1内的电路板3上有固定的电池盒10、单片机芯片24、存储器电路23、实时时钟电路25、USB接口8、手操器接口9、设置/转存开关4、操作按钮5、复位按钮6、工作指示灯7及故障指示灯12。当传感器体感受到渠中水位变化时，通过导线可将水位变化的信息传递到电路板3上的单片机芯片24中。单片机为间歇方式工作，不采样时为睡眠方式，以节约电能量，采样时是由实时时钟电路按可设定的定时间隔唤醒单片机，每唤醒一次后，单片机既对传感器体进行水位采样，并按以给定的计算方法或律定计算出水位值或流量值。这些数据连同此刻的实时时间一起被保存在存储器电路23中形成测量记录。由电池为整个电路提供工作电源。当修改参数及计算方法时，将设置/转存开关4拨到相应的位置，接上与其配套的手操器9，按动操作按钮5，工作指示灯7亮，此时可通过手操器9对其进行参数设置。获取测量记录时，将设置/转存开关4拨到另一相应的位置，将USB 8移动存储设备如USBFLSAH盘或USB移动硬盘，插入USB 8接口，按动操作按钮5，工作指示灯7亮，此时进行记录传输，记录传输完成后，工作指示灯7熄灭，拔去USB 8移动存储设备，既结束一次操作过程。标准或规则堰槽均可使用该技术明渠水位流量测量仪。用于标准堰槽时，输入所用的标准堰槽号既可；用于非标准的其他断面规则的堰槽时，进行现场多点水位-流量标定后再使用。权利要求1.一种明渠水位流量测量仪是由传感器体(2)和电气盒(1)两部分组成，其特征在于传感器体(2)的上端与电气盒(1)相连接，传感器体(2)的下端装有端盖(11)，传感器体(2)包括传感器外壳(14)和固定在传感器外壳(14)正面上的面板(15)，面板(15)由电路板(22)、电极片(20)和绝缘层(21)组成，电路板(22)上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片(20)，电极片(20)上覆盖绝缘层(21)，传感器外壳(14)与面板(15)之间灌有密封胶(18)；电气盒(1)内装有电路板(3)、固定在电路板(3)上的电池盒(10)、单片机芯片(24)、存储器电路(23)、实时时钟电路(25)、USB接口(8)、手操器接口(9)、设置/转存开关(4)、操作按钮(5)、复位按钮(6)、工作指示灯(7)及故障指示灯(12)。2.如权利要求1所述的一种明渠水位流量测量仪，其特征在于所述的传感器体(2)还是传感器体相连接，相邻两根传感器之间通过装在其上的接头(19)(13)相连，接头(19)(13)之间通过连接螺栓(17)相固定，接头(19)(13)上还固定有连接器(16)。3.如权利要求1所述的一种明渠水位流量测量仪，其特征在于所述的电气盒(1)前面用盒盖螺钉将盒盖)固定在电气盒(1)上，电气盒盖与电气盒(1)之间有防水橡胶，使电气盒内部密封防水。全文摘要一种明渠水位流量测量仪是由传感器体(2)和电气盒(1)两部分组成，其特征在于传感器体(2)的上端与电气盒(1)相连接，传感器体(2)的下端装有端盖(11)，传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种明渠水位流量测量仪是由传感器体（２）和电气盒（１）两部分组成，其特征在于传感器体（２）的上端与电气盒（１）相连接，传感器体（２）的下端装有端盖（１１），传感器体（２）包括传感器外壳（１４）和固定在传感器外壳（１４）正面上的面板（１５），面板（１５）由电路板（２２）、电极片（２０）和绝缘层（２１）组成，电路板（２２）上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片（２０），电极片（２０）上覆盖绝缘层（２１），传感器外壳（１４）与面板（１５）之间灌有密封胶（１８）；电气盒（１）内装有电路板（３）、固定在电路板（３）上的电池盒（１０）、单片机芯片（２４）、存储器电路（２３）、实时时钟电路（２５）、ＵＳＢ接口（８）、手操器接口（９）、设置／转存开关（４）、操作按钮（５）、复位按钮（６）、工作指示灯（７）及故障指示灯（１２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何小刚，苏斌，张元义，阎志中，
申请(专利权)人：太原理工天成科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]