专利名称：便携式电子水位检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水位检测装置，尤其涉及一种便携式电子水位检测装置。
背景技术：
目前在估测陌生水位时，水位工作者使用的仪器一般质量较重，体积庞大，操作复杂。本实用新型针对现有电子水尺的一些不足，结合了钓鱼竿等结构的启发，设计出了一种操作简单，携带方便的便携式电子水位检测装置，为水位测量工具提供了一个新的设计方案。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种水位检测装置，解决现有测量工具中操作复杂、体积庞大、质量较重等问题。本实用新型提供一种水位检测装置，该装置的前端处连接的是接触开关，装置的末端处主要包括:MCU，绕线器、显示器、电源模块、电池盒、按键、指示灯、电机、电机驱动、以光电传感器为核心的计数器，其中，MCU分别与按键、显示器、电机驱动、电源模块、计数器相连。装置的末端通过导线与接触开关相连，共同完成水位的检测与测量。上述电源模块和电池盒主要用来给系统供电。工作时，接触开关检测是否接触水面，若检测到接触水面后，产生信号送给MCU。MCU —方面控制显示器输出检测到水面的信息，一方面控制计数器开始工作；然后 ，接触开关检测是否接触水底，若检测到接触水底后，产生信号送给MCU，MCU 一方面控制显示器输出检测到水底的信息，一方面控制计数器停止工作；最后，MCU读出测量前后计数器检测到的脉冲信号的个数，根据所测量的脉冲个数计算出水位深度。优选的，上述MCU主要用于控制计数器工作的开始与停止、计算出水位深度以及控制显示器显示相应的操作信息以及测量的数据。优选的，上述显示器可选用液晶屏作为显示器，这样容易构建一个友好的输出界面，而且便于操作与使用。优选的，上述按键包括放线按键、收线按键、复位按键、停止按键、电源开关按键。使用者可以通过手动操作这些按键给MCU传送信号，控制着水位检测装置的工作。优选的，上述光电传感器主要用于检测工作前后导线上通过的黑点个数，然后将数据传送给MCU。本设计中光电传感器可选用反射式光电传感器。优选的，上述绕线器主要用于控制导线的收发。绕线器的设计有两种方案:第一种方案是由电机和收线盒组成，电机可选取小型步进电机或自锁式直流电机和光电编码盘，另一种方案是采用手摇式和光电编码盘。上述两种方案应用的场合不同，第一种方案适用于类似跟踪式水位检测应用场合，第二种方案更适合便携式野外测量，因不需要电机，大大降低了控制器的功耗。本设计中选用第一种方案。优选的，上述接触开关主要用于检测测量装置是否接触到水面与水底。当接触开关接触到水面时，接触开关闭合，产生一个脉冲信号，然后送给MCU ；当接触开关进入水里面以后，接触开关恢复断开；当接触开关接触到水底时，接触开关再次闭合，并产生一个持续性脉冲信号，然后再送给MCU。优选的，上述导线内含有两根细导线。细导线表面每间隔一定距离涂上成分为黑色吸光涂料的黑点，其余部分为白色。导线连接到接触开关上，MCU控制导线的收放。本实用新型的有益效果是:该电子水位检测装置，操作简单，体积小便于携带，成本低，而且测量方法较灵活、功耗小，便于推广。
图1是本实用新型水位检测与测量装置的整体结构图；图2是本实用新型装置的末端内部结构图；图3是本实用新型光电传感计数器检测等效结构图；图4是本实 用新型水位检测以及测量的流程图；附图的标记含义如下:1:装直的末端；2:接触开关；3:导线；4:按键；5:MCU ；6:显不器；7:电源I旲块；8:电池盒；9:绕线器；10:电机；11:电机驱动；12:指TjV灯；13:计数器。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。如图1和图2所示，该装置的前端处连接的是接触开关2，装置的末端I处主要包括:MCU5，绕线器9、显示器6、电源模块7、电池盒8、按键4、指示灯12、电机10、电机驱动11、计数器13，其中，MCU分别与按键、显示器、电机驱动、电源模块、计数器相连。装置的接触开关通过导线与末端相连，共同完成水位的检测与测量。图3是本实用新型光电传感计数器检测等效结构图，光电传感器通过检测细导线上黑色吸光斑点，达到计数目的。图4是本实用新型水位检测及测量的流程图，开始测量时先调整水位检测装置的位置，使其高于水面，打开放线按钮，电机均匀下放接触开关，初始时接触开关处于断开状态。进一步的，当接触开关接触到水面瞬间，接触开关闭合产生一个脉冲信号，传送给MCU, MCU捕捉到这个信号后，一方面开始对光电编码盘的脉冲计数并给步进电机提供均匀速度的驱动脉冲，另一方面控制显示器显示已检测到水面的信息，控制计数器开始工作；若MCU没有捕捉到信号，显示器显示未检测到水面，绕线器继续放线，此时计数器处于不工作状态，直到MCU捕捉到这个脉冲信号。进一步的，当接触开关浸没到水底时，产生一个持续性脉冲信号，此时MCU捕捉到这个信号后，计数器停止脉冲计数并将计数送给MCU，MCU停止下放接触开关。若MCU没有捕捉到信号，绕线器继续放线，计数器处于工作状态，继续计数，直到MCU捕捉到这个信号。进一步的，MCU读出测量第一个脉冲信号和第二个脉冲信号前后计数器检测到的脉冲信号的个数，根据所测量的脉冲个数计算出水位深度并将结果以及接触水底信息送至显示器显示，测量结束。测量结束以后，按下收线按钮，MCU控制绕线器完成收线工作，收线完成后，按下开关按钮，断开电源。本实用新型提供的水位检测装置，可以比较精确的测量出水位的深度，携带方便，操作简单。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相 关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种电子水位检测装置，装置的前端是接触开关(2)，其特征在于，装置的末端(I)处包括:MCU (5)、绕线器(9)、显示器(6)、电机(10)、电机驱动(11)、计数器(13)，其中，MCU(5)分别与显示器(6)、电机驱动(11)、计数器(13)相连，电机(10)与绕线器(9)相连，接触开关(2)通过导线(3)与装置的末端(I)相连。
2.如权利要求1所述的电子水位检测装置，其特征在于，所述的计数器(13)包括反射式光电传感器。
3.如权利要求1所述的电子水位检测装置，其特征在于，所述的导线(3)内含有两根细导线，细导线表面每间隔一定距离涂上成分为黑色吸光涂料的黑点，其余部分为白色。
4.如权利要求1所述的电子水位检测装置，其特征在于，所述的显示器是液晶屏。
5.如权利要求1所述的电子水位检测装置，其特征在于，装置的末端(I)处还包括可手工操作的按 键(4)，所述的按键包括放线按键、收线按键、复位按键、停止按键、电源开关按键。
专利摘要本实用新型提供一种电子水位检测装置，该装置的前端处是接触开关，装置的末端处主要包括MCU，绕线器、显示器、电机、电机驱动、以光电传感器为核心的计数器。工作时，接触开关检测是否接触水面，若产生脉冲信号送给MCU，则说明检测到接触水面。此时，MCU一方面控制显示器输出检测到水面的信息，一方面控制光电传感计数器开始工作。然后，接触开关检测是否接触水底，若检测到接触水底后，产生一个持续性脉冲信号送给MCU，MCU一方面控制显示器输出检测到水底的信息，一方面控制光电传感计数器使其停止工作。最后，MCU读出测量前后光电传感计数器检测到的信号脉冲的个数，根据所测量的脉冲个数计算出水位深度。本实用新型体积小，便于携带且操作简单。
文档编号G01F23/00GK203116797SQ20132014242
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者胡庆燚, 宋加才, 沈金荣, 林善明, 唐潇伟 申请人:河海大学常州校区