電磁懸浮聲波水量計(jì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水量計(jì)，尤其是涉及一種根據(jù)電磁懸浮原理，通過聲波測(cè)量距離的方式來獲得數(shù)據(jù)的水量計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]水量計(jì)，作為一種基本降雨量檢測(cè)裝置，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中被廣泛使用，現(xiàn)如今被廣泛使用的主要是翻斗式與虹吸式雨量計(jì)。
[0003]虹吸式雨量計(jì)主要適于人工觀測(cè)，但虹吸式雨量計(jì)存在兩大缺陷:一是在10_雨量完成一次虹吸的過程中，十幾秒鐘時(shí)間內(nèi)下的降雨都會(huì)被虹吸掉，不能及時(shí)被記錄上；二是北方容易下“泥巴雨”，虹吸管臟后會(huì)導(dǎo)致虹吸不正常，甚至有時(shí)不能正常的工作；而翻斗式雨量計(jì)則是通過連續(xù)翻動(dòng)兩個(gè)平衡的翻斗來記錄降水量，但也存在微雨、小雨無反應(yīng)，大雨、暴雨時(shí)誤差較大的問題，不能很好地應(yīng)對(duì)較為惡劣的天氣。而且由于環(huán)境的影響，當(dāng)風(fēng)力過大(熱帶風(fēng)暴或颶風(fēng))時(shí)使用雨量計(jì)是沒有意義的，因?yàn)樵趯?duì)雨量計(jì)本身造成傷害的同時(shí)，所記錄的結(jié)果也會(huì)有過大的誤差。此外，雨水粘附在筒壁或漏斗上，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果略微偏小。所以設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠克服惡劣環(huán)境影響并且能夠使檢測(cè)精度提高的雨量計(jì)已經(jīng)成為了一個(gè)重要的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種電磁懸浮聲波水量計(jì)，它通過電磁懸浮的內(nèi)桶與聲波發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)對(duì)降水量較為精準(zhǔn)的檢測(cè)，并可以根據(jù)內(nèi)桶下降的距離來控制桶蓋的開合大小，通過聲波測(cè)量內(nèi)桶的距離通過換算得到降水量的目的。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種電磁懸浮聲波水量計(jì)，包括底座、上端開口的圓筒形外殼、集水桶和控制器，在外殼內(nèi)放置有集水桶，特征是:還包括能打開或閉合的桶蓋，桶蓋由四塊結(jié)構(gòu)相同的扇形部分組成，每個(gè)扇形部分由活動(dòng)板、水平連接板和一塊長方形的豎直連接板組成，水平連接板的內(nèi)端通過左上角的固定螺栓與右上角的固定螺栓與活動(dòng)板固定在一起，豎直連接板的下端通過左下角的固定螺栓與右下角的固定螺栓固定在外殼的上端，在活動(dòng)板的右半部分中部內(nèi)嵌有滑槽，在外殼的頂端設(shè)有能夠嵌入滑槽內(nèi)的固定滑塊，固定滑塊能在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，從而使活動(dòng)板能夠相對(duì)外殼滑動(dòng)，在活動(dòng)板的下表面中部靠近外側(cè)處嵌有齒條，齒條的長度是桶蓋直徑的四分之一，在外殼的內(nèi)部頂端固定有電機(jī)支座，電機(jī)支座位于齒條的正下方，電機(jī)支座通過電機(jī)支座螺栓與外殼固定在一起，在電機(jī)支座的上面固定有無刷電機(jī)，在無刷電機(jī)的輸出軸上固定有能夠與齒條相嚙合的齒輪，無刷電機(jī)的輸出軸帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒條與齒輪的嚙合帶動(dòng)活動(dòng)板作橫向運(yùn)動(dòng)；
[0007]集水桶為上端開口、開口處為廣口的圓柱體結(jié)構(gòu)，集水桶內(nèi)部的上半部分為圓錐形底的內(nèi)桶，集水桶下半部分的內(nèi)部為空腔外部是桶身的圓柱體結(jié)構(gòu)，在集水桶的桶底設(shè)有水平且中間帶有圓孔的永磁體托架，在永磁體托架的上表面、圓孔邊上固定有環(huán)形永磁體；在內(nèi)桶的圓錐形底的中間放置有濕度傳感器，在圓錐形底底部的外表面為一實(shí)心的聲波反射臺(tái)；在集水桶的上部開口處外側(cè)、左右相對(duì)稱的兩側(cè)分別放置有上定位紅外線接收二極管和下定位紅外線接收二極管，在集水桶的桶身的左側(cè)外部上部、上定位紅外線接收二極管的正下方放置有輕型金屬塊，在輕型金屬塊的正下方放置有用于檢測(cè)是否旋轉(zhuǎn)的下紅外線接收二極管；
[0008]在外殼的內(nèi)壁左側(cè)從上到下依次設(shè)有左上凹槽、左中上凹槽和左中下凹槽，在左上凹槽內(nèi)安裝有上定位紅外線發(fā)射二極管，在左中上凹槽內(nèi)安裝有用于抑制旋轉(zhuǎn)的抑制線圈，在左中下凹槽內(nèi)安裝有用于檢測(cè)是否旋轉(zhuǎn)的下紅外線發(fā)射二極管，在外殼的內(nèi)壁右側(cè)中部設(shè)有右中凹槽，在右中凹槽內(nèi)安裝有下定位紅外線發(fā)射二極管，上定位紅外線接收二極管與上定位紅外線發(fā)射二極管處于同一高度，下紅外線接收二極管與下紅外線發(fā)射二極管處于同一高度；
[0009]在外殼內(nèi)、底座的中部設(shè)有一向上突出且豎向內(nèi)部中空的T型臺(tái)，在T型臺(tái)的上表面為聲波裝置放置面，環(huán)形的聲波發(fā)生器放置于聲波裝置放置面的上面，且處于集水桶的內(nèi)桶的圓錐形底的中部的聲波反射臺(tái)的正下方，在聲波裝置放置面的下表面固定有環(huán)形的線圈固定架，在線圈固定架的內(nèi)部安裝有鐵芯，在線圈固定架的外部纏繞有磁場(chǎng)線圈；T型臺(tái)的豎向中空部位為排水通道，在排水通道的頂端設(shè)有能與內(nèi)桶的圓錐形底內(nèi)嵌的漏斗形口，在排水通道的中上部設(shè)有排水閥；
[0010]在底座的上面、T型臺(tái)的周圍放置有集成了控制器的環(huán)形的控制電路板，霍爾傳感器在T型臺(tái)的周圍成環(huán)形均勻分布并固定在環(huán)形的控制電路板上，環(huán)形的可充電電源放置在控制電路板的正下方，內(nèi)嵌于底座內(nèi)，環(huán)形的可充電電源提供直流電供給霍爾傳感器、濕度傳感器、上定位紅外線發(fā)射二極管、上定位紅外線接收二極管、下定位紅外線發(fā)射二極管、下定位紅外線接收二極管、下紅外線發(fā)射二極管、下紅外線接收二極管、磁場(chǎng)線圈、無刷電機(jī)、指示燈、抑制線圈、排水閥、聲波傳感器。
[0011]在外殼的外側(cè)右側(cè)下部安裝有指示燈，在指示燈外罩有一能讓工作人員看到指示燈能否閃亮的燈罩；
[0012]霍爾傳感器的感應(yīng)信號(hào)輸出端接控制器的感應(yīng)信號(hào)輸入端，濕度傳感器的濕度信號(hào)輸出端接控制器的濕度信號(hào)輸入端，上定位紅外線接收二極管的上定位紅外信號(hào)輸出端接控制器的上定位紅外信號(hào)輸入端，下定位紅外線接收二極管的下定位紅外信號(hào)輸出端接控制器的下定位紅外信號(hào)輸入端、下紅外線接收二極管的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)輸出端接控制器的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)輸入端，聲波傳感器的聲波信號(hào)輸出端接控制器的聲波信號(hào)輸入端，控制器的顯示信號(hào)輸出端與指示燈的顯示信號(hào)輸入端相連，控制器的抑制信號(hào)輸出端與抑制線圈的抑制信號(hào)輸入端相連，控制器的調(diào)整信號(hào)輸出端與磁場(chǎng)線圈的調(diào)整信號(hào)輸入端相連，控制器的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)輸出端與無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)輸入端相連，控制器的開關(guān)信號(hào)輸出端與排水閥的開關(guān)信號(hào)輸入端相連。
[0013]上定位器由上定位紅外線接收二極管與上定位紅外線發(fā)射二極管組成，下定位器由下定位紅外線發(fā)射二極管和下定位紅外線接收二極管組成，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器由用于檢測(cè)是否旋轉(zhuǎn)的下紅外線接收二極管與下紅外線發(fā)射二極管組成，旋轉(zhuǎn)抑制器由抑制線圈和輕型金屬塊組成。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理為:通過電機(jī)輸出軸帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪與固定于桶蓋下表面上的齒條相咬合，從而實(shí)現(xiàn)桶蓋的開合。
[0015]上定位器的工作原理為:當(dāng)上定位紅外線發(fā)射二極管發(fā)射紅外線而上定位紅外線接收二極管接收到時(shí)，上定位器輸出正V，表示上定位器工作。
[0016]下定位器的工作原理為:當(dāng)下定位紅外線接收二極管接收到下定位紅外線發(fā)射二極管發(fā)射的紅外信號(hào)時(shí)，下定位器輸出正V，表示下定位器工作。
[0017]旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器的工作原理為:當(dāng)下紅外線接收二極管接收到下紅外線發(fā)射二極管發(fā)射的紅外信號(hào)時(shí)，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器輸出正V，表示旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器工作。
[0018]固定于集水桶上的用于上定位的上定位器工作，表示集水桶已經(jīng)處于正常高度狀態(tài)。當(dāng)固定于集水桶上的用于下定位的下定位器工作時(shí)，表示集水桶內(nèi)已經(jīng)有最大的水量，集水桶應(yīng)該排水。由于集水桶通過磁力懸浮，在克服了重力的情況下容易旋轉(zhuǎn)，所以當(dāng)集水桶上的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器工作時(shí)，表示內(nèi)桶正處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在外殼處設(shè)有旋轉(zhuǎn)抑制器模塊，旋轉(zhuǎn)抑制器模塊的主要工作原理為抑制線圈通電產(chǎn)生電磁力，電磁力吸引位于集水桶上的同高度的輕型金屬塊，從