可伸缩的污水罐液位监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液位监测领域，尤其是一种可伸缩的污水罐液位监测装置。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，液位是重要的测量参数，化工、石油、污水处理等各类工厂企业都要进行液位监测。特别对于污水处理厂，实时获得污水罐的液位数据对于污水处理公司运行管理和数据统计有着至关重要的作用。
[0003]随着近年来工业生产的快速发展，液位监测的应用范围也越来越广泛，其所发挥的作用也越来越重要，对液位监测的精度要求也不断提高。液位监测环境往往复杂多样，需要考虑防腐、液体挥发性等问题。同时由于液位监测经常用于各种保护控制，普遍对于精度的要求也较高。
[0004]常用的液位测量方法及仪表很多，如浮力式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声波液位计、磁致伸缩式液位计、光纤式液位计和激光式液位计等等。
[0005]超声波液位测量属于非接触式测量的一种，利用超声波在水表面反射这一原理进行液位高度测量。由于污水罐中的污水有不确定性，比如PH值，挥发性，湿度等等。特别是针对污水液位监测的高湿度，容易腐蚀的环境，传统的接触式液位测量装置容易受到腐蚀或者和污水中的物质产生化学反应。而激光液位计又造价昂贵。所以超声波液位测量比接触式液位测量有着显著的优势。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种有效的减弱高湿度，高腐蚀性对超声波探头和控制电路的影响的可伸缩的污水罐液位监测装置。
[0007]为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是:
[0008]一种可伸缩的污水罐液位监测装置，包括盒体以及开合门，盒体的一侧端面设置开口，在该开口处铰装一与盒体形成密闭空腔的开合门，在盒体内安装有驱动单元、监测单元、供电单元以及电控单元，所述驱动单元驱动单元包括舵机、连杆以及曲柄，舵机固装在盒体内壁上且铰装曲柄的一端，曲柄另一端铰装连杆的一端，连杆的另一端铰装在开合门内壁上，形成铰链四杆结构，在靠近开合门的连杆位置上竖直向下安装有监测单元，监测单元通过有线或遥感的连接方式与电控单元连接，供电单元分别对舵机以及电控单元供电。
[0009]而且，所述供电单元为采用220V交流电供电，并且通过一电路板变压向和舵机电控单元输出直流电压，在该电路板上还集成安装有电力载波模块。
[0010]而且，所述电控单元包括一主控制电路板，在主控电路板上集成安装有微处理器、时钟模块以及存储器，电力载波模块、时钟模块与微处理器连接，微处器理的输出端口上连接存储器，微处理器上安装有控制电路，用于舵机运行控制。
[0011]而且，所述监测单元包括集成式超声波探头和温湿度传感器模块。
[0012]而且，所述盒体与开合门连接处有橡胶垫。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型采用超声波液位测量方案，并且结合温湿度进行液位辅助校准。超声波探头采用可伸缩机构，在需要测量时伸出超声波探头进行测量，平时超声波探头缩入密封盒内，有效的减弱尚湿度，尚腐蚀性对超声波探头和控制电路的影响。并且具有一定的防雨功能。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构轴侧图；
[0016]图2是本实用新型的开合门打开状态结构示意图；
[0017]图3是本实用新型的开合门复位过程状态结构示意图；
[0018]图4是本实用新型的开合门闭合状态结构示意图；
[0019]图5是本实用新型的电控原理框图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0021]一种可伸缩的污水罐液位监测装置，包括盒体4以及开合门1，盒体的一侧端面设置开口，在该开口处铰装一开合门，上述盒体与开合门连接处有橡胶垫9，从而保证良好密封，使开合门与盒体形成密闭空腔，在盒体内安装有驱动单元、监测单元、供电单元以及电控单元，所述驱动单元与盒体以及开合门形成四连杆结构，具体的在本实施例中表现为:驱动单元包括舵机5、连杆3以及曲柄10，舵机固装在盒体内壁上且铰装曲柄的一端，曲柄另一端铰装连杆的一端，连杆的另一端铰装在开合门内壁上，由此形成铰链四杆结构。
[0022]在靠近开合门的连杆位置上竖直向下安装有监测单元，该监测单元包括集成式超声波探头2和温湿度传感器模块。
[0023]供电单元为采用220V交流电供电，并且通过一电路板8变压输出12V直流电压给舵机供电，输出5V给电控单元供电，本实用新型采用市电供电，是因为本装置在注重防水和防腐蚀的同时，牺牲了监测装置的低功耗特性，功率相对较大，所以采用220V供电保证电源供应，在上述电路板上还集成安装有电力载波模块7，电力载波模块采用220V电力线作为通讯线路进行通讯。保证在采用220V供电的同时，还可以进行可靠通讯。
[0024]电控单元包括一主控制电路板6，在主控电路板上集成安装有微处理器、时钟模块以及存储器，集成式超声波探头和温湿度传感器模块与微处理器通过有线或遥感连接，电力载波模块与微处理器连接，电力载波模块向微处理器供电，微处理器通过电力载波模块进行通讯，微处理器输出端口安装存储器，微处理器与时钟模块连接，向微处理器提供时间数据，获得当前时间和日期，并且将当前最终液位高度和时间日期信息存入到存储模块，处理器上安装有控制电路，用于舵机运行控制。
[0025]每次进行测量时，微处理器还会判断当前温度或者湿度，当温湿度超过设置范围时，微处理器会通过电力载波模块给远程后台发送报警信息。
[0026]测量完毕后，微处理器控制舵机进行反向转动，使得本装置经过半闭合状态到达最终完全收缩状态，从而完成一次监测循环。
[0027]由于本实用新型装置每次测量均带有复杂的机械动作，故适用于测量频率较低、环境恶劣的污水罐液位监测场合中，最高监测采样频率为0.1Hzο
[0028]见图2，此时本装置为完全收缩状态，当进行液位测量时，微处理器通过串口给舵机发送命令，舵机为AX-12数字舵机。舵机解析串口指令后带动曲柄转动。从而带动由曲柄、连杆、开合门和装置盒组成的四连杆机构，使得开合门缓慢打开，经过半闭合状态(图3)最终到达完全展开状态(图4)。
[0029]尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1.一种可伸缩的污水罐液位监测装置，其特征在于:包括盒体以及开合门，盒体的一侧端面设置开口，在该开口处铰装一与盒体形成密闭空腔的开合门，在盒体内安装有驱动单元、监测单元、供电单元以及电控单元，所述驱动单元包括舵机、连杆以及曲柄，舵机固装在盒体内壁上且铰装曲柄的一端，曲柄另一端铰装连杆的一端，连杆的另一端铰装在开合门内壁上，形成铰链四杆结构，在靠近开合门的连杆位置上竖直向下安装有监测单元，监测单元通过有线或遥感的连接方式与电控单元连接，供电单元分别对舵机以及电控单元供电。
2.根据权利要求1所述的可伸缩的污水罐液位监测装置，其特征在于:所述供电单元为采用220V交流电供电，并且通过一电路板变压向和舵机电控单元输出直流电压，在该电路板上还集成安装有电力载波模块。
3.根据权利要求2所述的可伸缩的污水罐液位监测装置，其特征在于:所述电控单元包括一主控制电路板，在主控电路板上集成安装有微处理器、时钟模块以及存储器，电力载波模块、时钟模块与微处理器连接，微处器理的输出端口上连接存储器，微处理器上安装有控制电路，用于舵机运行控制。
4.根据权利要求2所述的可伸缩的污水罐液位监测装置，其特征在于:所述监测单元包括集成式超声波探头和温湿度传感器模块。
5.根据权利要求1所述的可伸缩的污水罐液位监测装置，其特征在于:所述盒体与开合门连接处有橡胶垫。
【专利摘要】本实用新型涉及一种可伸缩的污水罐液位监测装置，包括盒体以及开合门，盒体的一侧端面设置开口，在该开口处铰装一与盒体形成密闭空腔的开合门，在盒体内安装有驱动单元、监测单元、供电单元以及电控单元，所述驱动单元包括舵机、连杆以及曲柄，舵机固装在盒体内壁上且铰装曲柄的一端，曲柄另一端铰装连杆的一端，连杆的另一端铰装在开合门内壁上，形成铰链四杆结构，在靠近开合门的连杆位置上竖直向下安装有监测单元，监测单元通过有线或遥感的连接方式与电控单元连接，供电单元分别对舵机以及电控单元供电。
【IPC分类】B65D90-48
【公开号】CN204528229
【申请号】CN201420744032
【发明人】朱晓光, 柯梦强, 赵路佳, 吴鹏, 王江伟
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年12月2日