专利名称：可无线操作的明渠水位流量测量仪的制作方法
技术领域：
本发明属于一种水位流量测量仪器，具体地说涉及一种可无线操作的明渠水位流量测量仪。
背景技术：
目前明渠水位流量测量仪主要有四种1、是以超声波为原理，先测量水位，然后再进行流量换算。这种方法受气温、气压及空气质量等环境因素影响大，其精度较差。2、是采用流驱动叶轮并连接计数器构成的，利用流量与产品规格的密切配合进行水位测量。此法不便于量程之间的相互转换，渠中漂浮物也会严重影响测量效果。3、是利用水位高低对水渠底部产生的压差，从而实现流量的测量。此种方法在大量程时(如水库几十米)效果较好，小量程时误差较大。4、明渠水位流量测量仪虽克服了上述三种测量仪原理上的缺点，但在数据采集和参数设置过程中要拆卸防护壳，不便于野外作业。
在水利及相关领域的灌区开放式明渠中，特别是干渠、支渠小流量的测量过程中，可无线操作的明渠水位流量测量仪，经查询无此类专用测量仪。
发明内容
本发明提供了一种方便野外使用、可通过无线操作来实现的明渠水位流量测量仪器。
本发明的技术方案是这样实现的，它包括传感器体和电气盒两部分，传感器体的上端与电气盒相连接，传感器体的下端装有端盖。
传感器体包括传感器外壳和固定在传感器外壳正面上的面板，面板由电路板、电极片和绝缘层组成，电路板上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片，电极片上覆盖绝缘层，传感器外壳与面板之间灌有密封胶。
电气盒上端面装有充电器外接极板。电气盒内装有电路板、电池盒，电路板上固定有液晶显示屏、单片机芯片、存储器电路、实时时钟电路、印刷天线、充电器控制电路、无线收发芯片、复位按钮、工作指示灯、故障指示灯。
如上所述的传感器体可由多根传感器相连接，相邻传感器之间通过接头相连，接头之间通过连接螺栓相固定，接头上还固定有连接器，传感器体的上端与电气盒用连接螺钉相连，传感器体的下端装有端盖，传感器外壳与面板之间灌有密封胶。
可无线操作的明渠水位流量测量仪工作时，将被测的渠中水作为公共极板。当渠中的水没有淹没到某一单体电极片时，该电极片与作为公共极板的渠中的水所形成的电容容量很小，检测电路检测不到水位信息。当渠中的水淹没到该单体电极片时，由于有绝缘层作电介质，渠中的水与该电极片形成平行板电容，其电容量将比淹没前的电容量增大，这一电容可被检测到。在测量时，检测电路对每个电极片进行检测，将检测结果以数字信号形式送入单片机，经过对数据的计算、存储后，送液晶显示屏显示，液晶显示屏可以设置为显示水位或流量，也可以设置为以交替方式显示水位和流量。传感器体的测量精度只与单体电极片在传感器上排列间距及单片机处理程序有关，而与外界温度、湿度、压力以及传感器长度等因素无关。内部的可充电电池为测量仪工作提供电能量，电量不足时由液晶显示屏提示信息。当电池电量不足时，连接电气盒上端面装有的充电器外接极板和传感器的金属壳体，通过充电器控制电路可对电池进行充电，上述两个电极具有防短路和防反接特点。
用一个手持的辅助仪器可对其以无线方式进行记录转存和参数设置操作，而不需要将仪器开盖，也不必用任何接线。使仪器的密封性与坚固性提高，更方便使用、操作和野外使用。
本发明的优点如下1.传感器体精度高，分辨率达2毫米，测量精度达4毫米。
2.测量量程可根据需要续接，测量精度不受量程影响。
3.配有实时时钟，能够记录实时水流情况。
4.大容量存储器，满足长时间大量信息的存储。
5.可按水位或流量进行测量或记录。
6.按水位测量时可应用于任何渠道中。
7.按流量测量时可直接选用符合水利规范的36种槽、堰按编号设定，将水位换算成流量。也可选用自定义方式进行多段水位-流量进行律(标)定后由水位换算成流量。
8.操作不用开盖，更便于野外使用。
9.可以无线方式进行记录转存和参数设置。
10.带充电路和充电电池，长期使用不需要更换电池。
11.充电器外接极板具有防短路和防反接特点。
12.整体密封，防水性好。
具体实施例方式
图1为本发明可无线操作明渠水位流量测量仪的结构示意图。
图2为本发明可无线操作明渠水位流量测量仪电器盒的侧面结构示意3为本发明可无线操作明渠水位流量测量仪电器盒的背面结构示意4为本发明可无线操作明渠水位流量测量仪传感体部分示意图。
图5为本发明可无线操作明渠水位流量测量仪的面板结构示意图。
图6为本发明可无线操作明渠水位流量测量仪的感体面板结构剖面图。
如图所示，固定在传感器外壳18上的电路板27、电极片25、绝缘层26组成面板24，面板24装在传感器外壳18的正面，传感器外壳18与面板24之间灌封有密封胶17，电路板27上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片25，电极片25上覆盖有聚炭酸脂材料的绝缘层26，该传感器体3可以由多根传感器相连，两根传感器之间分别通过装在其上的接头20和接头21相连，接头20和接头21通过连接螺栓19相固定，接头20、21上还固定有连接器22，两根传感器之间的电源及信号通过连接器22传递，传感器的上端与电气盒1相连，传感器的下端装有端盖23。电气盒1上装有充电器外接极板11。电气盒1内装有电路板4、电池盒9，电路板4上固定有液晶显示屏5、单片机芯片15、存储器电路14、实时时钟电路16、印开天线13、充电器控制电路10、收发芯片12、复位按钮6、工作指示灯7、故障指示灯8。
当传感器体3感受到渠中水位变化时，通过导线可将水位变化的信息传递到电器盒1中的电路板4上的单片机芯片15中。单片机芯片15为间歇方式工作，不采样时为睡眠方式，以节约电能量，采样时是由实时时钟电路16按可设定的定时间隔唤醒单片机15，每唤醒一次后，单片机15既对传感器体3进行水位采样，按以给定的计算方法或律(标)定参数计算出水位值或流量值，并显示在液晶显示屏5上。这些数据连同此刻的实时时间一起被保存在存储器电路14中形成测量记录。充电器外壳极板11与传感壳体3的不锈钢形成自给充电电路，满足整个电路工作用电。
标准或规则堰槽均可使用该可无线操作的明渠水位流量测量仪进行流量测量。用于标准堰槽时，输入所用的标准堰槽号既可；用于非标准的其他断面规则的堰槽或明渠时，进行现场多点水位-流量律(标)定后再使用。
该测量仪也可在任何明渠渠道中进行水位测量。
权利要求
1.一种可无线操作的明渠水位流量测量仪是由传感器体(3)和电气盒(1)两部分组成，其特征在于传感器体(3)的上端与电气盒(1)相连接，传感器体(3)的下端装有端盖(23)；传感器体(3)包括传感器外壳(18)和固定在传感器外壳(18)正面上的面板(24)，面板(24)由电路板(27)、电极片(25)和绝缘层(26)组成，电路板(27)上附着有形状相同、面积相等、等间距排列的电极片(25)，电极片(25)上覆盖绝缘层(26)，传感器外壳(18)与面板(24)之间灌有密封胶(26)；电气盒(1)上端面装有充电器外接极板(11)，电气盒(1)内装有电路板(4)、电池盒(9)，电路板(4)上固定有液晶显示屏(5)、单片机芯片(15)、存储器电路(14)、实时时钟电路(16)、印刷天线(13)、充电器控制电路(10)、无线收发芯片(12)、复位按钮(6)、工作指示灯(7)、故障指示灯(8)。
2.如权利要求1所述的一种可无线操作的明渠水位流量测量仪，其特征在于所述的传感器体(3)由传感器相连接，相邻传感器( )之间通过接头(20)、(21)相连，接头(20)、(21)之间通过连接螺栓(19)相固定，接头(20)、(21)上固定有连接器(22)。
全文摘要
一种可无线操作的明渠水位流量测量仪是由传感器体(3)和电气盒(1)两部分组成，其特征在于传感器体(3)包括传感器外壳(18)和固定在传感器外壳(18)正面上的面板(24)，电气盒(1)上端面装有充电器外接极板(11)，电气盒(1)内装有电路板(4)、电池盒(9)，电路板(4)上固定有液晶显示屏(5)、单片机芯片(15)、存储器电路(14)、实时时钟电路(16)、印刷天线(13)、充电器控制电路(10)、无线收发芯片(12)、复位按钮(6)、工作指示灯(7)、故障指示灯(8)。本发明具有无线方式进行记录转存和参数设置、便于野外使用的优点。
文档编号G01F23/22GK1793794SQ20051004824
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者苏斌, 何小刚, 陈清君, 牛存飞, 李志英 申请人:太原理工天成科技股份有限公司