[實用新型]高精度水位儀

有效

• 申請號: 201520311728.6
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN204944604U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 林俊;王磊;陳若舟;邢方亮;羅朝林
• 申請（專利權）人: 珠江水利委員會珠江水利科學研究院
• 主分類號: G01F23/00
• 分類號: G01F23/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及水位儀的技術領域，尤其涉及高精度水位儀。

背景技術

水位儀是三工物理模型試驗中必備的測量儀器，按儀器感知水面的方式，可以分為淹沒式、振動觸水式和非觸水式三種類型。

非觸水式水位儀在性價比方面尚未滿足實用要求，淹沒式在實際操作，經常受各種漂移的影響，其測量精度難以滿足要求，因此，目前普遍采用振動觸水式。

采用振動觸水式的水位儀，必須用線位移─電量變換器，而旋轉角位移型變換器，如同步電機或碼盤水位儀則必需一套高精度線─角位移機械轉換裝置如絲桿等，這樣，對于水位儀而言，這樣的結構直接影響到水位儀水位轉換線性度、跟蹤速度、機械壽命和儀器結構等方面的綜合指標，并且，對于水位儀而言，其測量水位變化的精度也較低，難以滿足實際需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供高精度水位儀，旨在解決現有技術中的水位儀存在測量水位變化精度低的問題。

本實用新型是這樣實現的，高精度水位儀，包括基座、導軌以及直線位移傳感器，所述導軌呈豎直狀連接在所述基座上，所述導軌上活動連接有沿所述導軌上下移動的移動塊，所述直線位移傳感器連接于所述移動塊；所述移動塊上連接有朝下豎直延伸布置的測桿，所述測桿的下端具有用于往復觸水的測針；所述直線位移傳感器電性連接有用于控制所述移動塊移動且通過讀取所述直線位移傳感器相對位移數據進而實現水位測量的控制主板，所述控制主板與所述測針電性連接。

進一步的，所述水位儀包括豎桿，所述豎桿呈豎直狀連接在所述基座上，所述豎桿的側壁上形成有標尺面；所述直線位移傳感器包括形成在所述標尺面上的標尺光柵以及讀數頭，所述讀數頭連接于所述移動塊，且設于所述標尺面的前側，所述讀數頭包括紅外光電元件、方波整形器以及指示光柵，所述指示光柵與所述標尺光柵相對布置，且兩者之間具有間隙；所述讀數頭電性連接于所述控制主板，且所述控制主板通過讀取所述讀數頭的相對位移數據進而實現水位測量。

進一步的，所述標尺光柵及指示光柵中分別形成有零點窗。

進一步的，所述控制主板中具有用于縮短所述測針入水反應時間的調頻及鎖相環元件。

進一步的，所述控制主板包括有觸水觸發器，所述觸水觸發器分別與所述測針及控制主板電性連接。

進一步的，所述豎桿的上端設有用于限制所述讀數頭朝向移動極限位置的上限位開關，所述豎桿的下端設有用于限制所述讀數頭朝下移動極限位置的數字式下限位開關，所述上限位開關及數字式下限位開關分別電性連接于所述控制主板。

進一步的，所述導軌穿過所述移動塊，且所述高精度水位儀包括有用于對導向所述移動塊的移動的導向結構。

進一步的，所述導向結構包括導向塊以及設置在所述基座上的導向桿，所述導向桿呈豎直布置，且所述導向桿中設有導向槽，所述導向槽沿所述導向桿的長度方向延伸布置；所述移動塊的側邊朝外突出，形成所述導向塊，所述導向塊活動置于所述導向槽中。

進一步的，所述高精度水位儀包括由所述控制元件控制運作的電機以及皮帶傳動結構，所述皮帶傳動結構包括同步輪以及同步皮帶，所述電機的輸出軸連接于所述同步輪，所述移動塊連接于所述同步皮帶。

進一步的，所述測桿的上端連接于所述移動塊，所述測桿的下端朝下延伸布置，且活動穿過所述基座，所述測針位于所述基座的下方。

與現有技術相比，上述提供的水位儀中，通過控制主板控制移動塊上下移動，實現測針的上下往復觸水，并且，移動塊的移動，帶動直線位移傳感器的上下直線移動，這樣，控制主板通過讀取直線位移傳感器的相對位移量，則可以直接實現對水位的測量；由于控制主板獲取的直線位移數據，而不是現有技術中的圓周轉動數據，這樣，則不需要進行轉換計算，則可以直接獲取到水位的數值，大大提高測量的精度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的高精度水位儀的主視示意圖一；

圖2是本實用新型實施例提供的高精度水位儀的主視示意圖二；

圖3是本實用新型實施例提供的直線位移傳感器輸出信號序列的示意圖；

圖4是本實用新型實施例提供的高精度水位儀的電路控制示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

以下結合具體實施例對本實用新型的實現進行詳細的描述。