一種水柱式電子水尺制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種水柱式電子水尺，包括負電源電路、啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、啟動電極組、標定電極組、測量電極組及除法電路，其中，所述啟動恒流源電路、標定恒流源電路及測量恒流源電路為三個相互獨立且完全相同的恒流源電路。所述負電源電路與啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、除法電路電性連接。所述啟動恒流源電路與啟動電極組電性連接，所述標定恒流源電路與標定電極組電性連接，所述測量恒流源電路與測量電極組電性連接。所述除法電路與啟動電極組、標定電極組、測量電極組電性連接。與傳統(tǒng)電子水尺相比，本發(fā)明專利技術(shù)安裝簡單，測量精度高，不受環(huán)境和水質(zhì)的影響，可靠性高。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開一種水柱式電子水尺，包括負電源電路、啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、啟動電極組、標定電極組、測量電極組及除法電路，其中，所述啟動恒流源電路、標定恒流源電路及測量恒流源電路為三個相互獨立且完全相同的恒流源電路。所述負電源電路與啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、除法電路電性連接。所述啟動恒流源電路與啟動電極組電性連接，所述標定恒流源電路與標定電極組電性連接，所述測量恒流源電路與測量電極組電性連接。所述除法電路與啟動電極組、標定電極組、測量電極組電性連接。與傳統(tǒng)電子水尺相比，本專利技術(shù)安裝簡單，測量精度高，不受環(huán)境和水質(zhì)的影響，可靠性高。【專利說明】一種水柱式電子水尺
本專利技術(shù)涉及一種電子水尺，尤其涉及一種水柱式電子水尺。
技術(shù)介紹
目前，市場主要用到的電子水尺有五種:浮子式水位計、壓力式水位計、超聲波式水位計、電接點水位計以及跟蹤式水位計。一、浮子式水位計。利用浮子跟蹤水位升降，以機械方式直接傳動記錄。儀器以浮子感測水位變化，工作狀態(tài)下，浮子、平衡錘與懸索連接牢固，懸索懸掛在水位輪的“V”形槽中。平衡錘起拉緊懸索和平衡作用，調(diào)整浮子的配重可以使浮子工作于正常吃水線上。在水位不變的情況下，浮子與平衡錘兩邊的力是平衡的。當水位上升時，浮子產(chǎn)生向上浮力，使平衡錘拉動懸索帶動水位輪作順時針方向旋轉(zhuǎn)，水位編碼器的顯示讀數(shù)增加；水位下降時，則浮子下沉，并拉動懸索帶動水位輪逆時針方向旋轉(zhuǎn)，水位編碼器的顯示器讀數(shù)減小。二、壓力式水位計。根據(jù)壓力與水深成正比關(guān)系的靜水壓力原理，運用壓敏元件作傳感器的水位汁。當傳感器固定在水下某一測點時，該測點以上水柱壓力高度加上該點高程，即可間接地測出水位。三、超聲波式水位計。應用聲波反射的原理來測量水位。分為水介式和氣介式兩類。聲波在介質(zhì)中以一定速度傳播，當遇到不同密度的介質(zhì)分界面時，聲波立即發(fā)生反射。水介式是將換能器安裝在河底，垂直向水面發(fā)射超聲波；氣介式是將換能器固定在空氣中某一高處，向水面發(fā)射超聲波。四、電接點水位計。利用水的導電性，在有水或者無水狀況下使兩個接點間導通或者斷開，為控制電路提供一個信號。兩接點就是信號探頭。如果在不同位置設置多個接點，就可采集不同水位的多個信號。五、跟蹤式水位計。將不銹鋼探針間的水電阻，接入電橋的一個臂，當水位變化而水電阻改變時，電橋即有正式負訊號輸出，此訊號經(jīng)電子放大器放大從而驅(qū)動可逆電動機，帶動探針至原來的平面，根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)動可得水位的變化。但是，上述水位計的安裝麻煩，機械式的可靠性不好，需要維護，在水中受水溫、水壓及水中浮懸粒子濃度影響，達不到理想的測量精度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于通過一種水柱式電子水尺，來解決以上
技術(shù)介紹
部分提到的問題。為達此目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案:一種水柱式電子水尺，其包括負電源電路、啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、啟動電極組、標定電極組、測量電極組及除法電路，其中，所述啟動恒流源電路、標定恒流源電路及測量恒流源電路為三個相互獨立且完全相同的恒流源電路；所述負電源電路與啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、除法電路電性連接，用于為啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、除法電路供電；所述啟動恒流源電路與啟動電極組電性連接，用于輸出恒定的電流給啟動電極組；所述啟動電極組包括兩個啟動電壓取樣電極，兩個啟動電壓取樣電極相鄰且相互絕緣；所述標定恒流源電路與標定電極組電性連接，用于輸出恒定的電流給標定電極組；所述標定電極組包括兩個標定電極，兩個標定電極分別設置于標準長度水柱兩端；所述測量恒流源電路與測量電極組電性連接，用于輸出恒定的電流給測量電極組；所述測量電極組包括底電極和浮子電極，底電極設置于被測水柱的底端，浮子電極漂浮在被測定水柱表面；所述除法電路與啟動電極組、標定電極組、測量電極組電性連接，用于計算所述被測水柱的長度h，其中，h= (Vx-Vo)/ (V-V0)，Vo為通過啟動電極組測得的啟動電壓，V為通過標定電極組測得的標準長度水柱電壓，Vx為通過測量電極組測得的被測水柱電壓。 特別地，所述除法電路選用除法器。本專利技術(shù)提供的水柱式電子水尺通過被測水柱的電阻變化得出被測水柱電壓變化，并根據(jù)被測水柱電壓變化與標準長度水柱電壓變化的比值，獲得被測水柱長度。同時，考慮到兩個電極距離非常接近時，電極之間會存在一個啟動電壓，本專利技術(shù)通過啟動電極組測量兩個電極的啟動電壓，在計算被測水柱長度時，消除了啟動電壓對測量精度的影響，從而提高了測量精度。與傳統(tǒng)電子水尺相比，本專利技術(shù)安裝簡單，測量精度高，不受環(huán)境和水質(zhì)的影響，可靠性高。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)實施例提供的水柱式電子水尺電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本專利技術(shù)實施例提供的水柱式電子水尺內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。【具體實施方式】下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術(shù)，而非對本專利技術(shù)的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本專利技術(shù)相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。請參照圖1所示，本實施例中水柱式電子水尺包括負電源電路101、啟動恒流源電路102、標定恒流源電路103、測量恒流源電路104、啟動電極組105、標定電極組106、測量電極組107及除法電路108，其中，所述啟動恒流源電路102、標定恒流源電路103及測量恒流源電路104為三個相互獨立且完全相同的恒流源電路。所述負電源電路101與啟動恒流源電路102、標定恒流源電路103、測量恒流源電路104、除法電路108電性連接，用于為啟動恒流源電路102、標定恒流源電路103、測量恒流源電路104、除法電路108供電。所述負電源電路101產(chǎn)生一組負電源，為啟動恒流源電路102、標定恒流源電路103、測量恒流源電路104、除法電路108提供各自所需電能。所述啟動恒流源電路102與啟動電極組105電性連接，用于輸出恒定的電流給啟動電極組105。所述啟動電極組105包括兩個啟動電壓取樣電極1051 (由于兩個電極距離較近，圖2中僅示出了一個),如圖2所示,兩個啟動電壓取樣電極1051相鄰且相互絕緣。水的導電基本符合歐姆定律，但也稍有不同，這就反映在啟動電壓Vo上。當兩個電極距離非常接近時，電極之間會有一個固定電壓即啟動電壓Vo，電極距離拉開時，電極電壓的大小為:電流I*水柱電阻R+Vo。本專利技術(shù)通過啟動恒流源電路102和啟動電極組105測量電極間的啟動電壓Vo，消除了啟動電壓對測量精度的影響。所述標定恒流源電路103與標定電極組106電性連接，用于輸出恒定的電流給標定電極組106。所述標定電極組106包括兩個標定電極。標定電極1061和標定電極1062分別設置于標準長度水柱兩端，具體情況如圖2所示。所述測量恒流源電路104與測量電極組107電性連接，用于輸出恒定的電流給測量電極組107,所述測量電極組107包括底電極1071和浮子電極1072。如圖2所示,底電極1071設置于被測水柱的底端，浮子電極1072漂浮在被測定水柱表面。所述除法電路108與啟動電極組105、標定電極組106、測量電極組107電性連接，用于計算所述被測水柱的長度h,其中，h= (Vx-Vo)/ (V-Vo), V本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種水柱式電子水尺，其特征在于，包括負電源電路、啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、啟動電極組、標定電極組、測量電極組及除法電路，其中，所述啟動恒流源電路、標定恒流源電路及測量恒流源電路為三個相互獨立且完全相同的恒流源電路；所述負電源電路與啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、除法電路電性連接，用于為啟動恒流源電路、標定恒流源電路、測量恒流源電路、除法電路供電；所述啟動恒流源電路與啟動電極組電性連接，用于輸出恒定的電流給啟動電極組；所述啟動電極組包括兩個啟動電壓取樣電極，兩個啟動電壓取樣電極相鄰且相互絕緣；所述標定恒流源電路與標定電極組電性連接，用于輸出恒定的電流給標定電極組；所述標定電極組包括兩個標定電極，兩個標定電極分別設置于標準長度水柱兩端；所述測量恒流源電路與測量電極組電性連接，用于輸出恒定的電流給測量電極組；所述測量電極組包括底電極和浮子電極，底電極設置于被測水柱的底端，浮子電極漂浮在被測定水柱表面；所述除法電路與啟動電極組、標定電極組、測量電極組電性連接，用于計算所述被測水柱的長度h，其中，h=（Vx?Vo）/（V?Vo）,Vo為通過啟動電極組測得的啟動電壓，V為通過標定電極組測得的標準長度水柱電壓，Vx為通過測量電極組測得的被測水柱電壓。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱亞田，禹勝林，袁成松，
申請(專利權(quán))人：無錫信大氣象傳感網(wǎng)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：