[發明專利]水位測量裝置

無效

• 申請號: 201210167310.3
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102706406A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 丁婕
• 申請（專利權）人: 丁婕
• 主分類號: G01F23/22
• 分類號: G01F23/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及一種測量水位變化的測量裝置，尤其涉及一種包括電導電極和電導儀以及數據處理的單片機系統的測量裝置，屬于水文地質參數自動化測量儀器領域。

背景技術

????水位大小以及長時間內水位的變化情況是研究地下水滲流、堤壩滲流安全、管流以及防洪的重要參數，因此，水位的測量以及監測具有重要的理論意義與實際意義。?

在目前的研究與應用中，有人提出了一種利用水具有導電性，待測水體導電性能的強弱可通過水體電導值反應，通過電導值的大小換算出對應的水位的測量裝置。

其技術原理是：水體電導值的大小與水體的電導率和電導電極的電極系數有關，電極系數的大小與電極的間距成反比，與電極間的導電面積成正比，即：?

G?=?X·?J=?X·?S/L（?1?)

式中?G為電導；X為水體的電導率；J為電極系數；S為導電面積；?L?為電極間距；S/L。?

其技術方案是：在一絕緣性材料的長直管（測量管）中，沿管長設置兩根等間距的金屬絲，金屬絲相當于兩個電極。由于兩金屬絲間距恒定，即?L?為常數。當測量管內有水時，因此導電面積與水位的高度呈正比，根據式（?1?)?，電導值與水位將呈線性關系。水位變化時，電導值也會對應地改變。

????在水體的溫度和水體中電解質含量（電導率）保持不變的情況下，該技術方案可及時、準確地反映水位值。但也存在不足之處，即在實際使用中江、湖、河水體的電導值會隨水體的溫度、水體中的電解質的含量變化而不同，因此不能準確反映所述水體的水位。?

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種水位測量裝置，其要解決的技術問題是，消除水體的溫度、電解質含量對該水體的水位測量的影響，準確的測量出水位。

本發明水位測量裝置的技術方案是：包括水位電導電極1、電導儀4、電子開關31、32、單片機系統5；所述的水位電導電極1為在一絕緣性材料的剛性長直管中，沿管長設置兩根等間距的金屬絲的結構，作為水位傳感器；水位電導電極通過電子開關31與電導儀4連接，所述的電導儀用于測量電導電極上的電導值，電導值信號輸送至單片機系統5，其特征是：所述的水位測量裝置還包括一參比電導電極電極2，該參比電導電極為在一絕緣性材料剛性管中，設置一對導電電極的結構，所述的導電電極用防水絕緣電纜線引出，該參比電導電極通過電子開關32與電導儀連接，所述的單片機系統控制電子開關31、32使電導儀交替測量水位電導電極和參比電導電極上的電導值，并對水位電導電極和參比電導電極上的電導值進行比例運算，計算出水位值；所述的參比電導電極2使用時全部浸入水體中。

所述參比電導電極的電極系數與水位電導電極的最低水位的導電極系數相等。

所述的參比電導電極的導電電極為板狀。

所述水位電導電極的金屬絲和參比電導電極的導電電極為不銹鋼材料。

本發明的水位測量裝置設有參比電導電極，該電極上產生的參比電導值，不因水位的變化而發生變化；僅隨水體的溫度和電解質含量的變化而發生變化。水位電導電極上的電導值除跟隨水位變化外，還隨水體的溫度、電解質含量的變化而改變，通過交替測量水位電導電極和參比電導電極上的電導值，對兩者進行比例運算，其運算結果可消除水體的溫度和電解質含量的變化對水位的影響，從而及時、準確地測量出水位。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

現對照附圖說明本發明的實施方式。

本發明水位測量裝置,包括水位電導電極1、參比電導電極電極2、電子開關31、22，電導儀4、單片機系統5；所述的水位電導電極1為在一絕緣性材料的長直管中，沿管長設置兩根等間距的金屬絲的結構，作為水位傳感器，所述長直管的管長能滿足測量最高水位的要求；所述的參比電導電極2的結構為在一絕緣性材料管中，設置一對導電電極的結構，所述的導電電極用防水絕緣電纜線引出；水位電導電極1和參比電導電極2分別通過電子開關31、32與電導儀4連接，單片機系統5控制電子開關31、32使水位電導電極1和參比電導電極2交替與電導儀4接通，使電導儀交替測量水位電導值和參比電導值，所述的電導儀為帶有電導值數據信號輸出的現有產品；電導儀的數據信號輸送至單片機系統5，所述的單片機系統將所接受的水位電導電極的電導值和參比電導電極的電導值數據信號進行比例運算，轉換成對應的水位值數據、并顯示、存儲，單片機系統中設有通信接口6可接受指令和傳輸數據。

測量水位時參比電導電極2全部浸入水體中，水位電導電極1可根據需要按一定的長度垂直插入水體中。