用于窨井的新型液位传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于窨井的新型液位传感器，它包括感应电路、信号调理电路和主控制器，所述感应电路连接所述信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接所述主控制器；所述感应电路包括N个感应电极和分压电路，N个所述感应电极分别与所述分压电路连接，所述感应电极用于感应液位信号并通过分压电路转换为电压信号；所述电压信号经所述信号调理电路传输至所述主控制器，所述主控制器根据所述电压信号输出实际液位值。该用于窨井的新型液位传感器能够提高窨井液位检测精度，且不受外界环境因素影响。受外界环境因素影响。受外界环境因素影响。

【技术实现步骤摘要】
用于窨井的新型液位传感器


[0001]本技术涉及液位检测
，具体的说，涉及了一种用于窨井的新型液位传感器。

技术介绍

[0002]液位传感器是一类常用的传感器，被大量用于水利监测、智慧城市等行业领域，用来感知河道、水渠、水库、湖泊等液位，以及城市窨井内的液位。目前常用液位传感器类型有投入式液位传感器、超声波液位传感器等；但受检测原理的影响，其检测分辨率/检测精度一般仅可做到0.2%、长期稳定性一般为0.3%；且检测精度还会受到环境温度的影响。
[0003]特别是智慧城市领域用来检测城市窨井内的液位时，常用液位传感器存在以下缺点：
[0004]（1）超声波液位传感器因其发射波束角度的限制，受窨井直径和井壁光滑程度影响较大，窨井直径较小、或者井壁较粗糙(或有上下井扶梯)时，均不适合安装超声波液位传感器，另外当检测液面有漂浮物时也会影响其检测结果；
[0005]（2）投入式液位传感器的检测精度会受到安装现场大气压的影响，且其平衡导气管需要一直与外界大气联通，而在城市窨井应用场景下，整个液位传感器均需安装在井盖下面，平衡导气管有被淹没的可能，进而影响其检测结果；
[0006]另外，智慧城市中的智慧排水业务需对城市雨/污管道内液位进行精确测量，为政府决策提供数据基础。
[0007]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种用于窨井的新型液位传感器。
[0009]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种用于窨井的新型液位传感器，它包括感应电路、信号调理电路和主控制器，所述感应电路连接所述信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接所述主控制器；
[0010]所述感应电路包括N个感应电极和分压电路， N个所述感应电极分别与所述分压电路连接，所述感应电极用于感应液位信号并通过分压电路转换为电压信号；
[0011]所述电压信号经所述信号调理电路传输至所述主控制器，所述主控制器根据所述电压信号输出实际液位值。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]1）本技术提供一种用于窨井的新型液位传感器，能够提高窨井液位检测精度，且不受外界环境因素(大气压、检测面杂物等)影响；
[0014]2）单体液位传感器之间可进行级联，方便进行量程扩展，安装简便且检测精度高，适合大范围的推广。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意框图；
[0016]图2是本技术的电路原理图；
[0017]图3是本技术的一体式新型液位传感器的结构示意图；
[0018]图4是本技术的级联式新型液位传感器的结构示意图；
[0019]图5是本技术的分体式新型液位传感器的结构示意图；
[0020]图6是本技术的一体式新型液位传感器的侧视图；
[0021]图7（a）至图7（d）是本技术的俯视图；
[0022]图中：1.线路板；2.防水壳体；3.感应电极；4.防水接头；5.一体式新型液位传感器；6.分体式新型液位传感器；7.连接线缆；8.窨井内壁。
具体实施方式
[0023]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0024]实施例1
[0025]一种用于窨井的新型液位传感器，它包括感应电路、信号调理电路和主控制器，所述感应电路连接所述信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接所述主控制器；所述感应电路包括N个感应电极和分压电路，N个所述感应电极分别与所述分压电路连接，所述感应电极用于感应液位信号并通过分压电路转换为电压信号；所述电压信号经所述信号调理电路传输至所述主控制器，所述主控制器根据所述电压信号输出实际液位值。
[0026]本实施例给出了一种分压电路的具体实施方式，所述分压电路包括N个串联连接的电阻，N个感应电极的一端分别依次连接相应电阻的连接点，在相邻两个感应电极被水淹没时，两个感应电极之间的电阻处于短路状态。可以理解，各感应电极间串接电阻，通过检测电阻串联电路的输出电压获得液位高度信息。
[0027]具体的，感应电极与分压电路中的电阻数量根据该用于窨井的新型液位传感器的量程范围进行适应性设置，本实施例在此不做限制。
[0028]需要说明的是，该用于窨井的新型液位传感器利用水的微弱导电性原理通过感应电极来检测液位；该用于窨井的新型液位传感器在现场竖直安装，当现场有水时，会从下到上逐一淹没感应电极；因为水具有导电性，故当相邻两个感应电极被淹没时，相当于处于短路状态，电极间所串接的电阻可忽略。通过在相邻的感应电极间串联等值的电阻，形成分压电路，当待检液面高度淹没不同感应电极时，输出的电压值是不同的；通过检测输出电压值即可换算出实际液位值。
[0029]在一种具体实施方式中，若第0感应电极对应液位深度 0CM，第1感应电极对应1CM，第2感应电极对应2CM，
……
，第97感应电极对应97CM，第98感应电极对应98CM，第99感应电极对应99CM ，第100感应电极对应100CM。R1、R2、R3、
……
、R97、R98、R99、R100、R101等串接电阻的阻值相同。分压电路输出电压Vad=VCC* ((R1+R2+
……
+R99+ R100)/ (R101+(R1+R2+
……
+R99+ R100)))，假设VCC=5V，串接电阻R1~R101阻值均为10kΩ，Vad=5*((R1+R2+
……
+R99+R100)/(R101+(R1+R2+
……
+R99+R100)))；当液位深度不同时，不同数量的感应电极被淹没，分压电路(R1+R2+
……
+R99+R100)的电阻总值也是不同的，(相邻感应电极同时被淹没时，相当于处于短路状态，电极间所串接的电阻可忽略(阻值为0Ω))。
[0030]如：液位深度为100CM时，所有感应电极(第0感应电极至第100感应电极)均被淹没时，分压电路(R1+R2+
……
+R99+R100)的电阻总值为0，此时输出电压Vad=0V。液位深度为99CM时，第0感应电极至第99感应电极均被淹没，分压电路(R1+R2+
……
+R99+R100)的电阻总值为10kΩ，此时输出电压Vad=2.5V。
……
液位深度为90CM时，第0感应电极至感应电极90均被淹没，分压电路(R1+R2+
……
+R99+R100)的电阻总值为100kΩ，此时输出电压Vad=4.545455V。
……
液位深度为10CM时，第0感应电极至第10感应电极均被淹没，分压电路(R1+R2+
……
+R99+R100)的电阻总值为900kΩ，此时输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于窨井的新型液位传感器，其特征在于：包括感应电路、信号调理电路和主控制器，所述感应电路连接所述信号调理电路的输入端，所述信号调理电路的输出端连接所述主控制器；所述感应电路包括N个感应电极和分压电路，N个所述感应电极分别与所述分压电路连接，所述感应电极用于感应液位信号并通过分压电路转换为电压信号；所述电压信号经所述信号调理电路传输至所述主控制器，所述主控制器根据所述电压信号输出实际液位值。2.根据权利要求1所述的用于窨井的新型液位传感器，其特征在于：N个感应电极自上而下错位排列。3.根据权利要求2所述的用于窨井的新型液位传感器，其特征在于：N个感应电极排成左、右两列，左、右两列感应电极不对称布设。4.根据权利要求3所述的用于窨井的新型液位传感器，其特征在于：同一列上下两个相邻感应电极之间的距离不小于预设距离M。5.根据权利要求2所述的用于窨井的新型液位传感器，其特征在于：所述感应电极一端封装在防水壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵行政，陈彬，蔡永伟，张世坤，周学习，
申请(专利权)人：郑州畅威物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：