[實用新型]能夠進行氣壓補償的壓力式水位計

有效

• 申請號: 201420670445.6
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN204286550U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 徐國龍;李聶貴;李家群;吳健琨;陸緯;王海妹
• 申請（專利權）人: 水利部南京水利水文自動化研究所
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;G01F23/14
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉涓涓

技術領域

????本實用新型屬于水文數據監測技術領域，具體涉及一種能夠對氣壓進行補償的壓力式水位計。

背景技術

?壓力式水位計是根據壓力與水深成正比關系的靜水壓力原理，運用壓敏元件作傳感器的水位計。在水文、水雨情及工程安全監測領域，壓力式水位計應用非常廣泛，主要用于地下水與地表水等被測水體水位參數的傳感、采集和上傳。

目前市場已有較為成熟的產品大量使用，在水位參數采集時，由于大氣壓波動常會帶來測值誤差，現有產品一般采取通氣管電纜的方法進行氣壓補償，但該方法仍存在不少問題：采用通氣管電纜進行氣壓補償的產品一般只能適用于電纜長度小于等于30米的傳感器，當電纜長度超過30米時通氣管不僅通氣效果不佳，而且容易折彎受阻反而導致測值異常；此外，該種結構的通氣管口需經常更換干燥粉劑，維護非常不便。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型公開了一種能夠進行氣壓補償的壓力式水位計，采用集成一體化設計，能夠通過氣壓傳感芯片實時采集氣壓數值，并能夠進一步自動進行壓力補償，數值精確，性能可靠。

為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種能夠進行氣壓補償的壓力式水位計，包括信號采集單元、人機交互單元、通訊單元、數字信號處理單元、供電單元，所述數字信號處理單元分別與信號采集單元、人機交互單元、通訊單元連接，所述供電單元分別為傳感器中各元件供電，所述人機交互單元用于實現人機交互，所述通訊單元用于數據通訊；所述信號采集單元包括水位傳感器、水溫傳感器、數字氣壓傳感芯片、A/D轉換芯片，所述水位傳感器和水溫傳感器采集到的數據經A/D轉換芯片轉換后傳輸至數字信號處理單元中，所述數字氣壓傳感芯片采集到的數據傳輸至數字信號處理單元。

進一步的，所述水位傳感器通過DC4~20mA采樣接口與A/D轉換芯片連接，水溫傳感器通過DC0~5V采樣接口與A/D轉換芯片連接，A/D轉換芯片通過SPI數字通訊接口與數字信號處理單元相連，氣壓傳感器通過I²C數字通訊接口與數字信號處理單元相連，數字信號處理單元通過I/O接口與人機交互單元連接、通過UART接口與通訊單元相連。

進一步的，所述人機交互單元包括液晶顯示器和鍵盤。

進一步的，所述供電單元輸出三路電壓分別為信號采集單元、數字信號處理單元、通訊單元供電。

進一步的，所述通訊單元包括無線通訊接口和有線通訊接口。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和有益效果：

能夠對水位水溫信號和大氣壓力進行實時采樣，并提供水位水溫信號的AD轉換，同時提供了實時運算平臺——通過采集到的傳感器數據數字信號處理單元能夠對傳感器水位測值自動進行氣壓補償和溫度修正，從而削減了由于大氣壓力波動帶來的水位測量誤差。本水位計采用集成化結構，成本低廉，性價比高；此外，還提供了多通訊接口，適用于各類環境，還提供了多路電源輸出，可有效避免由多通道傳導進來的干擾信號，提高系統的工作可靠性和安全性。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的能夠進行氣壓補償的壓力式水位計結構框圖；

圖2為A/D轉換芯片電路圖；

圖3為通訊單元電路圖；

圖4為供電單元電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本實用新型，應理解下述具體實施方式僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。

如圖1～圖4所示，本實用新型提供的壓力式水位計包括數字信號處理單元、信號采集單元，供電單元，人機交互單元、通訊單元。其中信號采集單元包括水位傳感器、水溫傳感器、數字氣壓傳感芯片，水位傳感器和水溫傳感器輸出模擬量，數字氣壓傳感芯片輸出數字量，因此信號采集單元中還包括A/D轉換芯片，A/D轉換芯片用于將水位傳感器和水溫傳感器采集到的模擬量轉換為數字量。信號采集單元采集到的數據傳輸至數字信號處理單元中，通過人機交互單元能夠與數字信號處理單元完成人機對話，數字信號處理單元將數據通過通訊單元傳輸至后臺，完成與上位機的通訊，供電單元分別為本水位計中的各電子元件供電。