专利名称：探测式多点水位同步测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子设备测量技术领域，特别涉及一种探测式多点水位同步测量的检测装置。
(二)技术背景水位测量是水流测量中的最基本的测量内容，国内外已研制出各种各样的水位测量仪，用于室外天然原型的水位观测和室内模型的试验研究。随着科学技术的不断发展，对试验研究工作的要求不断提高，因此逐步提高和完善水位测量仪的性能，对水利水电工程建设和研究有着重要的意义。常用的电阻连续跟踪式的水位测量仪是在测杆上安装两个固定距离的电极，以两极间的水电阻作为平衡电桥的一个桥臂。当水位变化时两电极间水电阻也相应变化，从而引起电桥失衡，电路将控制可逆伺服电机带动测杆寻找平衡点，使电桥恢复平衡，达到跟踪液面的目的。由这种水位测量仪的工作原理可知，水电阻是维持电桥平衡的条件。但水电阻受水温和水质的影响很大，从而使得其测量精度受水温水质变化影响较大，所以这种方法的推广受到了限制。
本实用新型的目的是通过下属装置实现的。
本实用新型由计算机、接口卡、驱动电源、传感器所构成，其特征在于所述计算机可接入多个接口卡，各个接口卡分别连接两个驱动电源，各个驱动电源分别连接两个传感器，其中计算机的输出连接接口卡的输入端，接口卡的输出端连接驱动电源的输入端，驱动电源的输出端连接传感器的输入端，传感器的输出端连接接口卡的输入端。
所述的驱动电源主要由功率开关管构成。
所述的传感器主要由步进电机、测针和限位开关构成，通过计算步进电机的步数以及步进电机的步距来达到水位测量的目的。
本实用新型具有以下优点和积极效果①测量精度高，测量精度不受水温、水质变化的影响。②跟踪速度和采样速度快，可用于动态、静态和波高的测量。③传感器结构简单紧凑，制造时加工容易，使用时安装方便。④系统控制多点同步采集，自动在线判别⑤充分利用计算机的系统资源，容易扩展测量系统功能。⑥成本低，易于推广。
图中1、计算机 2、接口卡 2.1、接口卡 2.2、接口卡 3、驱动电源3.1-3.4、驱动电源 4、传感器 4.1-4.8传感器如
图1所示，本实用新型的工作原理如下首先计算机1通过接口卡2发出控制信号，该控制信号经过驱动电源3放大后输送到驱动传感器4，使驱动传感器4上的测针向上运动到上限位置。通过检测是否触发传感器4的上限开关判断各路传感器是否在线，并获得上限位置的位置信息。当开始测量时，计算机1通过接口卡2.1和接口卡2.2发出控制信号，该控制信号通过驱动电源3.1、驱动电源3.2、驱动电源3.3和驱动电源3.4放大后，分别控制传感器4.1、传感器4.2、传感器4.3、传感器4.4、传感器4.5、传感器4.6、传感器4.7和传感器4.8上的步进电机向下运动，当传感器的测针接触水面后相应的传感器停止运动，并锁存步进电机走过的步数。同时，控制步进电机使测针向上运动固定的步数，使得测针离开水面固定的距离，然后进行下一周期的测量。根据步进电机走过的相对于标准位置的步数以及步进电机的步距，即可计算出当前水面的水位。
在传感器上装有两个限位开关，分别为传感器测针运动的上限开关和下限开关。当传感器的测针在步进电机的作用下向下或向上运动时，一旦触发限位开关，计算机则控制步进电机使得测针停止运动，这样就保证了传感器在正常范围内工作，从而避免了由于意外而传感器受到损害的情况。
本实用新型的实施例一台探测式8点水位同步测量装置。
如图1所示，本测量装置由计算机1、接口卡2.1、2.2、驱动电源3.1、3.2、3.3、3.4、传感器4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8所构成，其中计算机1的输出端连接接口卡2.1和接口卡2.2的输入端；接口卡2.1的输出端分别连接驱动电源3.1和驱动电源3.2的输入端，接口卡2.2的输出端分别连接驱动电源3.3和驱动电源3.4的输入端；驱动电源3.1和驱动电源3.2的输出端分别连接传感器4.1、传感器4.2、传感器4.3，传感器4.4的输入端，其输出端分别连接接口卡2.1的输入端；驱动电源3.3和驱动电源3.4的输出端分别连接传感器4.5、传感器4.6、传感器4.7、传感器4.8的输入端，其输出端分别连接接口卡2.2的输入端。
接口卡的电路由可编程并行接口芯片8255和光电隔离芯片构成。
驱动电路由功率开关管构成，选用器件为TWH8751.
传感器主要由步进电机、测针和限位开关组成，步进电机的型号为45BF005II。
权利要求1.一种探测式多点水位同步测量装置，由计算机(1)、接口卡(2)、驱动电源(3)、传感器(4)所构成，其特征在于所述计算机(1)可接入多个接口卡(2)，各个接口卡(2)分别连接两个驱动电源(3)，各个驱动电源(3)分别连接两个传感器(4)，其中计算机的输出连接接口卡(2)的输入端，接口卡(2)的输出端连接驱动电源(3)的输入端，驱动电源(3)的输出端连接传感器(4)的输入端，传感器(4)的输出端连接接口卡(2)的输入端。
2.根据权利要求1所述的探测式多点水位同步测量装置，其特征在于所述的驱动电源(3)主要由功率开关管构成。
3.根据权利要求1所述的探测式多点水位同步测量装置，其特征在于所述传感器(4)主要由步进电机、测针和限位开关构成。
专利摘要本实用新型公开了一种探测式多点水位同步测量装置。它由计算机、接口卡、驱动电源和传感器所组成。它采用探测式的测量原理，通过计算机向步进电机发出控制信号，使其带动传感器的测针上下运动，根据步进电机走过的步数以及步距，就可计算出水位的高度。该装置可以进行水位测量，适用于水工模型、河工模型等水电工程科学实验，具有广泛的推广价值。
文档编号G01F23/22GK2533452SQ0222870
公开日2003年1月29日 申请日期2002年3月20日 优先权日2002年3月20日
发明者陈小桥, 曲本泉, 刘爱荣 申请人:武汉大学