一种水位监测器的制作方法

本实用新型涉及水位监测领域，特别涉及一种水位监测器。

背景技术：

水位监测器从古到今在人们生活中都有着无比重要的作用，古时，古人简易情况时在竹子上刻标记用来测深度，一些大河大江，往往在河边立上一块能实时知道水深的石碑。这些无论简单还是复杂的水位监测器，都能给人们的生活带来便利和保障，人们能通过这些判断水位深浅，再和历史水文情况做对比，能起到预防洪涝的作用。

水位监测器在日常生活中使用非常广泛，除了常见的江河防汛使用水位监测器对水位监测器进行监测，以实时获得水位情况从而对洪涝进行预防，还有一些近海或远洋探测船，捕鱼船等也会携带水位探测器，以获得一手的水文信息。现在的水位监测器很多情况下还通过互联网与其他的水文监测装置构成一个水文系统，通过多角度的信息来判断江河的实际情况，从而保障人们的生活，中国这几年来多处洪灾旱灾的及时预警，水位监测器在其中发挥了不可磨灭的贡献。除了这些之外，工业生产中实时监测水池里的水位，智能家居中实时监测鱼缸等家居用品的水位也能带来一定的用处。

目前常见的水位监测器主要有浮子式水位传感器、压力式水位传感器、气泡式水位传感器和超声波水位传感器这四种，但是这四种传感器又各有各的缺点。

1、浮子式水位传感器，该传感器利用液体浮力原理，随着水面的升降来反映水位的高低变化。上面连着水位编码器计算出水位的变化得到数据。缺点是：成本高，运行阻力大，数据比较偏散。

2、压力式水位传感器，该传感器根据水深系数成正比，水越深，传感器的压力也就更大。固定该传感器的监测点，就可以显示该水位的高低数据，缺点是：成本高，水下暗流会对监测数据造成干扰，适用于固定的监测方案

3、气泡式水位传感器，该传感器由压力传感器与气管组成的监测方案，该方案可以不用把传感器放到水下面，只需要将吹出来固定的气泡通向气管。从而判断气泡的快慢得出水的深度，水越深压力也大，气泡流出就越慢。缺点是：水位变化较大的地方监测数据会有误差。

4、超声波水位传感器，该传感器利用空气回声测距原理，进行监测水的变化测量出水位的高低，从而得到我们想要的数据。缺点：成本高，安装调试难，数据处理繁琐。

这些传感器普遍的一个缺点就是成本相对较高，对于这种基础设备来说吗，这点成本的差距多个累积起来那就是一个不可想象的天文数字，所以需要一种稳定性好，成本低廉的水位监测器来满足广阔的市场需求。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种超高灵敏度，无延迟，成本相对较低的水位监测器

本实用新型提出一致水位监测器，包括电源电路、水位监测电路、控制电路和输出显示电路；所述电源电路分别与所述水位监测电路、所述控制电路和所述输出显示电路连接，所述水位监测电路输出端先与所述控制电路输入端连接，然后所述控制电路输出端与所述输出显示电路输入端连接；所述水位监测电路包括一置于水中的地线和多根设置在不同水深的监测点上的导线，所述导线一头连接在所述控制电路上，另一头空置在所述监测点的水中；所述控制电路包括一运放放大器；所述水位输入监测电路输出端与与所述地线分别与所述运放放大器正输入端和负输入端连接，所述运放放大器输出端与所述输出显示电路连接。

优选地，所述运放放大器的型号为LM324。

优选地，所述输出显示电路由多个发光电路组成。

优选地，所述发光电路由一保护电阻和一发光二极管串联而成。

优选地，所述发光电路数量与监测点数量一致

本实用新型的水位监测器的有益效果为：

本实用新型的水位监测器包括电源电路、水位监测电路、控制电路和输出显示电路；电源电路分别与水位监测电路、控制电路和输出显示电路连接，水位监测电路输出端与控制电路输入端连接，控制电路输出端与输出显示电路输入端连接；水位监测电路包括一置于水中的地线和多根设置在不同水深的监测点上的导线，导线一头连接在控制电路上，另一头空置在所述监测点的水中；控制电路包括一运放放大器；水位输入监测电路输出端与与地线分别与运放放大器正输入端和负输入端连接，运放放大器输出端与输出显示电路连接。该水位监测器不需要传感器，只需要将导线的一头在监测点空置，然后通过导线上的电压与地线的电压比较并将比较的结果输出。相比于其他水位监测器来说结构简单，成本低。易于大规模设置。而且电源电压很低，安全性也高，另外测量的灵敏度也高，延迟也低，非常适合工业生产上或者智能家居中使用。

附图说明

图1为本实用新型的水位监测器的原理框图；

图2为本实用新型的水位监测器的电源电路的电路图；

图3为本实用新型的水位监测器的水位监测电路的电路图；

图4为本实用新型的水位监测器的控制电路的电路图；

图5为本实用新型的水位监测器的输出显示电路的电路图；

图中标号：1、电源电路，2、水位监测电路，3、控制电路，4、输出显示电路。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1至图5，提出本实用新型的水位监测器的一实施例：

本实用新型的水位监测器包括电源电路1、水位监测电路2、控制电路3 和输出显示电路4，电源电路1分别与水位监测电路2、控制电路4和输出显示电路4连接，水位监测电路2输出端与控制电路3输入端连接，控制电路3 输出端再所述输出显示电路4输入端连接。

电源电路1电源电压为3-5V，先经过一稳压滤波电路后与2个Header 4 (4插头连接器)P1和P2与其他电路连接。

水位监测电路2包括一地线和8条导线，导线一头与控制电路连接，另一头空置在设定深度水深依次为0％、15％、30％、45％、60％、75％、90％、 100％深度的监测点上。监测点数量为8个。

控制电路3包括两个LM324运算放大器，LM324运算放大器第四管脚为 VCC，第十一管脚为GND，其他管脚中第一、第二、第三管脚为一组，第五、第六、第七管脚为一组，第八、第九、第十管脚为一组，第十二、第十三、第十四管脚为一组，形成四组比较器。每一组比较器正输入端与水位监测电路空置导线一头连接，负输入端与地线相连，输出端与输出显示电路输入端4 连接。

输出显示电路4由8个发光电路组成，每一个发光电路由一保护电阻和一发光二极管串联而成。发光电路数量和监测点数量一致。

工作的时候以其中一个监测点情况来举例，假设设定深度为10米，那么监测点分别为0、1.5、3、4.5、6、7.5、9、10。如果当前水位为5米，以其中的第一个监测点为例，R1和C1两端之间的设置在0米处观测点上的导线接触到水与GND导通；并将值输入到INT1，R1与C1之间的两端的电压为低电平，由此可得第一运放放大器U1第二管脚1IN->运放放大器第一管脚 1IN+，所以第一运算放大器U1上的第一管脚OUT1输出为低电平。其他3 个点也一样，第一运算放大器U1上的第七管脚OUT2、第八管脚OUT3和第十四管脚OUT4都输出低电平。后4个监测点以第5个监测点为例，此时的第二运算放大器U2第二管脚5IN-＝第一管脚5IN+，所以第二运算放大器U2 第一管脚OUT5为高电平，另外的3个点也一样，第二运算放大器U2上的第七管脚OUT6、第八管脚OUT7和第十四管脚OUT8都输出高电平，最后输出显示电路4呈现出来的结果就是发光二极管D1、D2、D3、D4亮，D5、D6、 D7、D8灭。可判断水位在4.5米到6米之间。

该水位监测器不需要传感器，只需要将导线的一头在监测点空置，然后通过导线上的电压与地线的电压比较并将比较的结果输出。相比于其他水位监测器来说结构简单，成本低。易于大规模设置。而且电源电压很低，安全性也高，另外测量的灵敏度也高，延迟也低，非常适合工业生产上或者智能家居中使用。

以上所述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变换，或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。