一體化水位自動(dòng)記錄儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水文數(shù)據(jù)記錄裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠自動(dòng)記錄水位的一體化記錄儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)河流、水庫(kù)及容器等中這些液體關(guān)注日趨重視，液位的高度尤其水位在一定程度上影響著人們的生產(chǎn)生活。監(jiān)測(cè)水位的方式、準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)傳輸直接影響到觀測(cè)人員能否及時(shí)了解水位的動(dòng)態(tài)信息并作出相應(yīng)的預(yù)防措施。目前測(cè)水位的方式有刻度標(biāo)尺、水位傳感器等方式，刻度標(biāo)尺基本通過人工觀測(cè)獲取數(shù)據(jù)，容易出現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)不精確、誤差大等現(xiàn)象，目前的水位傳感器通過電纜傳輸數(shù)據(jù)觀測(cè)，但在實(shí)際安裝過程布線麻煩、還需要就近建站、成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的壓力式水位記錄儀，能夠自動(dòng)記錄并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，無需外接電纜。
[0004]本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:
[0005]—種一體化水位自動(dòng)記錄儀，包括防水外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)有主板、電源和壓力傳感器，所述電源為主板供電，所述主板用于記錄和處理數(shù)據(jù)，所述壓力傳感器向主板傳輸信號(hào)，外殼底部設(shè)有透水腔，所述透水腔底部設(shè)有透水帽，所述透水腔內(nèi)填充有透水膜，所述壓力傳感器的膜片設(shè)于透水腔一側(cè)，所述外殼頂部設(shè)有端帽和通信接口，所述通信接口設(shè)置在端帽下方。
[0006]進(jìn)一步的，所述外殼內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器向主板傳輸信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步的，所述外殼從下至上依次包括透水短節(jié)、傳感器短節(jié)、主機(jī)短節(jié)、電池短節(jié)、端帽短節(jié)，各短節(jié)之間密封連接，所述透水帽和透水膜設(shè)于透水短節(jié)中，所述壓力傳感器和溫度傳感器設(shè)于傳感器短節(jié)中，所述主板設(shè)于主機(jī)短節(jié)中，所述電源設(shè)于電池短節(jié)中，所述端帽和通信接口設(shè)于端帽短節(jié)中。
[0008]進(jìn)一步的，所述各短節(jié)之間通過螺紋連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述各短節(jié)之間設(shè)有密封圈。
[0010]進(jìn)一步的，所述端帽上連接有系繩。
[0011]進(jìn)一步的，所述電源為干電池組。
[0012]進(jìn)一步的，所述通信接口為航空插座。
[0013]進(jìn)一步的，所述主板包括主控電路、電源轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)調(diào)理電路和存儲(chǔ)模塊，所述電源轉(zhuǎn)換電路用于將電源輸出的電能轉(zhuǎn)換成合適的電壓后為主控電路供電，所述信號(hào)調(diào)理電路用于處理壓力傳感器和溫度傳感器輸出的信號(hào)后傳輸至主控電路中，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)主控電路采集到的數(shù)據(jù)。
[0014]進(jìn)一步的，所述主控電路包括單片機(jī)。
[0015]由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0016]采用干電池供電和大容量存儲(chǔ)模塊，能夠長(zhǎng)期記錄水位數(shù)據(jù)，一體式密封結(jié)構(gòu)，保證長(zhǎng)效穩(wěn)定的工作狀態(tài)，本記錄儀所有部件全部封裝在防腐蝕殼體內(nèi)，可安裝于水下，實(shí)現(xiàn)水位長(zhǎng)期自動(dòng)記錄。本記錄儀便于操作，方便安裝，節(jié)省人工維護(hù)量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提供的一體化水位自動(dòng)記錄儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為透水短節(jié)和部分傳感器短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為端帽短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為水位記錄儀內(nèi)電子元器件連接示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記列表:
[0022]1-外殼，1-2-透水短節(jié)，1-3-傳感器短節(jié)，1-4-主機(jī)短節(jié)，1_5_電池短節(jié)，1_6_端帽短節(jié)，2-透水帽，3-透水膜，4-密封圈，5-壓力傳感器，6-溫度傳感器，7-主板，8-電源，9-端帽，10-航空插座。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。
[0024]請(qǐng)參閱圖1?圖3，一體化水位自動(dòng)記錄儀具有防腐蝕外殼1，由于需要長(zhǎng)期在水下記錄數(shù)據(jù)，外殼應(yīng)做到整體防水密封，本記錄儀將外殼設(shè)計(jì)成多段式結(jié)構(gòu)，由下而上依次包括:透水短節(jié)1-2、傳感器短節(jié)1-3、主機(jī)短節(jié)1-4、電池短節(jié)1-5、端帽短節(jié)1-6，各短節(jié)之間通過螺紋連接，并在連接處設(shè)置O型密封圈4以達(dá)到密封效果。
[0025]其中，透水短節(jié)1-2底部具有透水帽2，透水帽2上具有透水孔，透水帽2內(nèi)形成透水腔，透水腔內(nèi)填充有透水膜3，透水短節(jié)1-2與傳感器短節(jié)1-3連接，傳感器短節(jié)1-3中設(shè)有壓力傳感器5，壓力傳感器中的壓力膜片設(shè)于透水腔的一側(cè)。傳感器短節(jié)1-3中還可設(shè)有溫度傳感器6，不僅能夠測(cè)得水體溫度，還能夠在計(jì)算水位數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，令最終得出的水位數(shù)據(jù)更為精確(通過壓力原理測(cè)量水位并進(jìn)行溫度補(bǔ)償均屬于現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)用新型中不進(jìn)行詳細(xì)描述)。傳感器短節(jié)1-3與主機(jī)短節(jié)1-4連接，主機(jī)短節(jié)1-4中設(shè)有主板7，主板用于記錄和處理數(shù)據(jù)，如圖4所示，其具體包括主控電路、電源轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)調(diào)理電路和存儲(chǔ)模塊，其中主控電路包括單片機(jī)和A/D轉(zhuǎn)換芯片，當(dāng)采用集成A/D轉(zhuǎn)換芯片的單片機(jī)時(shí)，則無需再連接額外的A/D轉(zhuǎn)換芯片，單片機(jī)主要完成壓力、溫度數(shù)據(jù)的采集、與存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換、電源管理、與RS485進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、以及利用直讀儀進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取，電源轉(zhuǎn)換電路用于將電源輸出的電能轉(zhuǎn)換成合適的電壓后為主控電路供電，信號(hào)調(diào)理電路將壓力傳感器的輸出電壓轉(zhuǎn)化為0.25V-2.25V，送入主控電路的A/D轉(zhuǎn)換芯片中進(jìn)行轉(zhuǎn)換后最終輸出至單片機(jī)中；信號(hào)調(diào)理電路將溫度傳感器的電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化，送入主控電路的A/D轉(zhuǎn)換芯片中進(jìn)行轉(zhuǎn)換后最終輸出至單片機(jī)中，存儲(chǔ)模塊使用16Mbit的存儲(chǔ)芯片，完成主控電路中單片機(jī)采集到的壓力、溫度等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。電池短節(jié)1-5中包括電源8，本實(shí)用新型優(yōu)選采用2節(jié)3.6V干電池串聯(lián)成干電池組進(jìn)行供電，由于電源輸出總電壓為7.2V，電源轉(zhuǎn)換電路將7.2V的電池電壓轉(zhuǎn)化為5V和3.3V供給后續(xù)電路使用。端帽短節(jié)1-6中設(shè)有端帽9和航空插座10，端帽9作為外殼的頂部密封件，航空插座10設(shè)置在端帽下方，端帽9上連接有系繩。航空插座僅僅作為一種示例，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員也可以采用USB接口等常規(guī)短距離信號(hào)傳輸方式來代替航空插座。
[0026]使用本記錄儀時(shí)，組裝好各零部件，安裝干電池組，將記錄儀中各短節(jié)密封連接后，將記錄儀置入水中，通過端帽9上的系繩固定記錄儀至岸邊或浮標(biāo)上，水通過透水帽2進(jìn)入透水腔中，腔體中的透水膜濾過水中雜質(zhì)，壓力傳感器5的膜片感受水的壓力，將壓力值傳輸至主控電路，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后最終計(jì)算出水位值存儲(chǔ)入存儲(chǔ)模塊中。需要下載數(shù)據(jù)時(shí)，可提拉系繩將記錄儀提出水面，打開端帽9，將數(shù)據(jù)纜插入航空插座10下載數(shù)據(jù)，等下載完成，蓋好端帽9，將記錄儀放入水中，開始重新記錄。
[0027]本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一體化水位自動(dòng)記錄儀，包括防水外殼，其特征在于:所述外殼內(nèi)設(shè)有主板、電源和壓力傳感器，所述電源為主板供電，所述主板用于記錄和處理數(shù)據(jù)，所述壓力傳感器向主板傳輸信號(hào)，外殼底部設(shè)有透水腔，所述透水腔底部設(shè)有透水帽，所述透水腔內(nèi)填充有透水膜，所述壓力傳感器的膜片設(shè)于透水腔一側(cè)，所述外殼頂部設(shè)有端帽和通信接口，所述通信接口設(shè)置在端帽下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述外殼內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器向主板傳輸信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述外殼從下至上依次包括透水短節(jié)、傳感器短節(jié)、主機(jī)短節(jié)、電池短節(jié)、端帽短節(jié)，各短節(jié)之間密封連接，所述透水帽和透水膜設(shè)于透水短節(jié)中，所述壓力傳感器和溫度傳感器設(shè)于傳感器短節(jié)中，所述主板設(shè)于主機(jī)短節(jié)中，所述電源設(shè)于電池短節(jié)中，所述端帽和通信接口設(shè)于端帽短節(jié)中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述各短節(jié)之間通過螺紋連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述各短節(jié)之間設(shè)有密封圈。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述端帽上連接有系繩。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述電源為干電池組。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述通信接口為航空插座。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述主板包括主控電路、電源轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)調(diào)理電路和存儲(chǔ)模塊，所述電源轉(zhuǎn)換電路用于將電源輸出的電能轉(zhuǎn)換成合適的電壓后為主控電路供電，所述信號(hào)調(diào)理電路用于處理壓力傳感器和溫度傳感器輸出的信號(hào)后傳輸至主控電路中，所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)主控電路采集到的數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一體化水位自動(dòng)記錄儀，其特征在于:所述主控電路包括單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種一體化水位自動(dòng)記錄儀，包括防水外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)有主板、電源和壓力傳感器，所述電源為主板供電，所述主板用于記錄和處理數(shù)據(jù)，所述壓力傳感器向主板傳輸信號(hào)，外殼底部設(shè)有透水腔，所述透水腔底部設(shè)有透水帽，所述透水腔內(nèi)填充有透水膜，所述壓力傳感器的膜片設(shè)于透水腔一側(cè)，所述外殼頂部設(shè)有端帽和通信接口，所述通信接口設(shè)置在端帽下方。本實(shí)用新型采用干電池供電和大容量存儲(chǔ)模塊，能夠長(zhǎng)期記錄水位數(shù)據(jù)，通過一體式密封結(jié)構(gòu)，保證長(zhǎng)效穩(wěn)定的工作狀態(tài)，本記錄儀所有部件全部封裝在防腐蝕殼體內(nèi)，可安裝于水下，實(shí)現(xiàn)水位長(zhǎng)期自動(dòng)記錄。本記錄儀便于操作，方便安裝，節(jié)省人工維護(hù)量。
【IPC分類】G01F23/18
【公開號(hào)】CN204788565
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520467424
【發(fā)明人】智永明, 張志堅(jiān), 唐躍平, 張利茹, 孫奕, 張永兵
【申請(qǐng)人】水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日