專利名稱：可編程序水位測(cè)控儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明可編程序水位測(cè)控儀屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域。確切的說是一種可遠(yuǎn)距離、大面積水位檢測(cè)和可編程序控制水位動(dòng)力裝制的儀器。
目前國(guó)內(nèi)外在水位監(jiān)測(cè)方面采用的技術(shù)和產(chǎn)品不少，規(guī)納起來為以下幾種第一種為超聲波探測(cè)儀。國(guó)內(nèi)外都有這類產(chǎn)品主要適用寬闊水域的水位探測(cè)。儀器安裝在遠(yuǎn)離水面的上方，向水面發(fā)射和接收電磁波，并測(cè)量電磁波的反射波長(zhǎng)、周期，測(cè)出水面距儀器的距離，從而測(cè)定水位。
第二種為壓差式水位儀它是壓差式傳感器的專用測(cè)試儀器。是通過水底壓強(qiáng)使半導(dǎo)體擴(kuò)散硅薄膜產(chǎn)生形變的壓電效應(yīng)，而獲取水位電信號(hào)。儀器主要用于信號(hào)的處理和顯示。
其它各種型式的水位儀是各種傳感器的專用信號(hào)處理和顯示儀器。如浮子式、電容式、電極式等傳感方式，都有自己的檢測(cè)儀器。
隨著科學(xué)技術(shù)的信猛發(fā)展，水位監(jiān)測(cè)不只是大型水利工程和工業(yè)自動(dòng)控制中應(yīng)用，高樓大廈的高位水箱、水塔、城市地下水道管網(wǎng)、地下水池水井等等，都需要水位監(jiān)控。特別是大面積多點(diǎn)檢測(cè)、集中控制是現(xiàn)代化控制的必然之路，但是現(xiàn)有技術(shù)滿足不了現(xiàn)代化的需要，所以又出現(xiàn)了感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器。為了適應(yīng)新型傳感器的技術(shù)要求，特別是隨著科技的進(jìn)步，信息技術(shù)向著信息“高速公路”的方向發(fā)展。各種自動(dòng)化控制必須進(jìn)入信息、數(shù)據(jù)可高速采集、傳遞的，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)軌道之中。可編程序水位監(jiān)測(cè)控制儀就是為了適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的需要而設(shè)計(jì)的現(xiàn)代水位測(cè)控儀器。發(fā)明的目得在于1、解決現(xiàn)有儀器設(shè)備不能解決的問題。為感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器提供二次儀表。
2、解決傳感信息與總控網(wǎng)絡(luò)接口問題。
3、擴(kuò)大適用范圍，在水位檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步解決水位控制的問題。如多級(jí)泵站的程序控制問題。解決大面積多點(diǎn)檢測(cè)、集中控制的問題。
本發(fā)明可編程序水位測(cè)控儀是依據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)理論而設(shè)計(jì)的對(duì)所控區(qū)各個(gè)傳感器的水位信號(hào)進(jìn)行巡回檢測(cè)的測(cè)控儀，它是感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器的配套儀器。具體結(jié)構(gòu)為兩大部分，第一部分為外部結(jié)構(gòu)，主要由(下面結(jié)合附圖來敘述本發(fā)明的技術(shù)特征)外殼1、前面板2、光柱水位顯示3、數(shù)字水位顯示4、數(shù)顯選擇鍵5、5位預(yù)置選擇鍵6、電源開關(guān)7、四位輸出指示8、故障報(bào)警指示、電源插座10、電源保險(xiǎn)11、傳感器插座12、四路輸出端13、后面板14構(gòu)成，其位置按常規(guī)布置即可，(可參照附圖3、4設(shè)計(jì))其特征在于第二大部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由七部分組成，I、電源部分，由12V～36V可調(diào)穩(wěn)壓電源、+6V、+5V、-5V和基準(zhǔn)電壓源、共5組成為傳感器和儀器各部位供電的精密電源。II、輸入電路部分由延時(shí)慮波電路和抗干擾電路組成數(shù)字式輸入電路，對(duì)干擾信號(hào)和水波動(dòng)脈沖進(jìn)行整形處理、完成比較、鑒別、分選檢測(cè)各種水位信號(hào)的工作；III、數(shù)字顯示部分、由A-D數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送給譯碼電路、而后由顯示電路驅(qū)動(dòng)液晶屏顯示準(zhǔn)確的數(shù)字水位信號(hào)、信號(hào)的快速采集、儲(chǔ)存、均由微電腦來完成。IV、光柱顯示部分、由12級(jí)反相比較器組成了比較放大和階梯設(shè)置電路，從信號(hào)中選出12個(gè)等級(jí)不同的信號(hào)驅(qū)動(dòng)12級(jí)光柱，按照水位變化依次發(fā)光顯示水位；V、預(yù)置部分由5路預(yù)置器和比較放大電路組成。VI、編程部分、由采樣選擇電路和編程電路組成。VII、控制部分、由控制采樣電路和控制選擇電路、控制開關(guān)觸發(fā)電路、控制顯示電路等組成。它是由采樣和選擇電路提供的5路控制信號(hào)對(duì)4路輸出開關(guān)按用戶意圖進(jìn)行編程控制、同時(shí)配備失控報(bào)警和傳感器故障報(bào)警系統(tǒng)、具體線路聯(lián)結(jié)由附圖1和附圖2所示。


；圖1可編程序水位測(cè)控儀原理框2；可編程序水位測(cè)控儀電路3；可編程序水位測(cè)控儀外殼背面4；可編程序水位測(cè)控儀外殼正面中標(biāo)號(hào)為1、外殼 2、前面板 3、光柱水位顯示4、數(shù)字水位顯示 5、數(shù)顯選擇鍵 6、5位預(yù)置鍵7、電源開關(guān) 8、四位輸出指示 9、報(bào)警指示10、電源插座 11、電源保險(xiǎn)12、傳感器插座13、四路輸出端 14、后面板發(fā)明的主要用途及優(yōu)點(diǎn)1、用途用于工礦企業(yè)的水自動(dòng)化控制。用于河流、水庫(kù)、高位水池、水塔，地下水池、渠道、城市下水、管網(wǎng)等水設(shè)施的水自動(dòng)化監(jiān)控。
2、優(yōu)點(diǎn)a、測(cè)量精度高，誤差小，穩(wěn)定可靠。
b、抗干擾性能強(qiáng)，能抵制強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾。
c、多級(jí)程序控制。故障、失控自動(dòng)報(bào)警。
d、有串口，可隨時(shí)接受網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)調(diào)用。八、發(fā)明附圖另附九、最佳實(shí)施例引黃工程水位測(cè)控。
本發(fā)明可編程序水位監(jiān)測(cè)控制儀外型為280×300×200毫米方形儀器。內(nèi)部電路由七部組成1、電源部分由12-36V可調(diào)傳感器激勵(lì)電源、+6V、+5V、-5V、和基準(zhǔn)電壓源，共5組電源組成。
2、輸入電路部分由延時(shí)慮波電路和抗干擾電路組成。
3、數(shù)字顯示部分由A-D數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字譯碼電路、和數(shù)顯驅(qū)動(dòng)電路等組成。
4、光柱顯示部分由階梯設(shè)置電路、比較放大電路和光顯驅(qū)動(dòng)電路等組成。
5、預(yù)置部分由5路預(yù)置器和預(yù)置電路組成。
6、編程部分由采樣選擇電路和編程電路組成。
7、控制部分由控制采樣電路、控制開關(guān)觸發(fā)電路、控制功放電路、控制顯示電路等組成。
1、主要功能A、液晶數(shù)字水位顯示0-5米，顯示精度為毫米。
B、光柱水位顯示0-5米，12等級(jí)C、有五個(gè)予設(shè)水位控制系統(tǒng)，可在0-5米內(nèi)任意設(shè)制水位上下限、報(bào)警和其它控制點(diǎn)。
D、有四路輸出控制，可按用戶意圖編制單級(jí)和多級(jí)泵站的自動(dòng)控制程序。
E、報(bào)警在水位上下限范圍內(nèi)越限或者傳感器、信號(hào)線發(fā)生故障，都能自動(dòng)報(bào)警。
F、備用功能值班水位計(jì)錄、水位查詢、計(jì)算機(jī)通迅接口?？筛鶕?jù)用戶需要設(shè)制。
2、性能和技術(shù)指標(biāo)性能該顯示器靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，可以抵制強(qiáng)電磁波的干擾。
技術(shù)指標(biāo)消耗功率≤15W電源AC 220V～50HZ測(cè)量范圍0-5V 0-5米辯 別 度＜10毫伏輸出控制四路10A 380V儀器重量＜5Kg使用環(huán)境溫度-20℃～+50℃儀器外型28厘米×20厘米×30厘米
權(quán)利要求
1.本發(fā)明可編程序水位測(cè)控儀是依據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)理論而設(shè)計(jì)的對(duì)所控區(qū)各個(gè)傳感器的水位信號(hào)進(jìn)行巡回檢測(cè)的測(cè)控儀，它是感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器的配套儀器，具體結(jié)構(gòu)分為兩大部分，第一部分為外部結(jié)構(gòu)，主要由外殼1、前面板2、光柱水位顯示3、數(shù)字水位顯示4、數(shù)顯選擇鍵5、5位預(yù)置選擇鍵6、電源開關(guān)7、四位輸出指示8、故障報(bào)警指示、電源插座10、電源保險(xiǎn)11、傳感器插座12、四路輸出端13、后面板14構(gòu)成，其位置按常規(guī)布置即可，其特征在于第二大部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由七部分組成，I、電源部分，由12V～36V可調(diào)穩(wěn)壓電源、+6V、+5V、-5V和基準(zhǔn)電壓源、共5組成為傳感器和儀器各部位供電的精密電源，II、輸入電路部分，由延時(shí)慮波電路和抗干擾電路組成數(shù)字式輸入電路，對(duì)干擾信號(hào)和水波動(dòng)脈沖進(jìn)行整形處理、完成比較、鑒別、分選檢測(cè)各種水位信號(hào)的工作，III、數(shù)字顯示部分、由A-D數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送給譯碼電路、而后由顯示電路驅(qū)動(dòng)液晶屏顯示準(zhǔn)確的數(shù)字水位信號(hào)、信號(hào)的快速采集、儲(chǔ)存、均由微電腦來完成，IV、光柱顯示部分、由12級(jí)反相比較器組成了比較放大和階梯設(shè)置電路，從信號(hào)中選出12個(gè)等級(jí)不同的信號(hào)驅(qū)動(dòng)12級(jí)光柱，按照水位變化依次發(fā)光顯示水位，V、預(yù)置部分，由5路預(yù)置器和比較放大電路組成，VI、編程部分、由采樣選擇電路和編程電路成，VII、控制部分、由控制采樣電路和控制選擇電路、控制開關(guān)觸發(fā)電路、控制顯示電路等組成，它是由采樣和選擇電路提供的5路控制信號(hào)對(duì)4路輸出開關(guān)按用戶意圖進(jìn)行編程控制，同時(shí)配備失控報(bào)警和傳感器故障報(bào)警系統(tǒng)。
全文摘要
可編程序水位測(cè)控儀，屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域。確切的說是一種可遠(yuǎn)距離、大面積水位檢測(cè)和控制的儀器。其特征在于是一種與感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器配套的、對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行巡回檢測(cè)，水位信號(hào)采用數(shù)字顯示和光柱顯示，同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)信息、數(shù)據(jù)傳送和越限、失控報(bào)警功能的測(cè)試和控制儀器，控制部分具有五路信號(hào)預(yù)置，四路可編程序輸出控制，可對(duì)多級(jí)泵站進(jìn)行程控，此儀器按照現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)理論而設(shè)計(jì)，具有快速數(shù)據(jù)采集、傳遞，同時(shí)可通過串行口隨時(shí)接受網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)調(diào)用。可適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的需要。
文檔編號(hào)G01F23/00GK1156245SQ9611195
公開日1997年8月6日 申請(qǐng)日期1996年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月1日
發(fā)明者馬福昌, 賈秀美 申請(qǐng)人:太原工業(yè)大學(xué)