[發明專利]基于等距觸點的新型數顯電子液位尺

在審

• 申請號: 201711205355.4
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107806918A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 張祺;丁飛;胡錦浩;宓佳輝
• 申請（專利權）人: 浙江星天海洋科學技術有限公司
• 主分類號: G01F23/04
• 分類號: G01F23/04;G01F23/22
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙)33253
• 代理人: 李伊飏

技術領域

本發明屬于計量技術領域，具體涉及一種基于等距觸點的新型數顯電子液位尺。

背景技術

液位尺可在航行、機動、保障中指示各液艙的充液狀態關系。傳統的機械液位尺在測量各液艙的液位時，步驟繁瑣且不可省略。首先需判斷液艙內壓力是否符合開蓋測量條件，船員需操作閥門、不斷觀察壓力表保證液艙內外壓力平衡，然后打開液艙密封蓋，多次插入/拉出液位尺進行讀數等一系列操作獲取正確的液位痕跡線。讀取完成后，需將液位尺正確放回，保證液艙密封良好，有時還需恢復液艙內原來的壓力。面對數量眾多、特性不同的各種液艙，采用液位尺方式讀取液位同時要伴隨充泄壓操作，影響液艙原有的壓力狀態，液艙內部液體晃動、波動等會對測量產生較大影響。在測量過程往往需要多人配合才能完成，耗費大量時間和精力。同時，液位尺的讀取也存在主觀性，不可避免地引入測量誤差。

值得注意的是，液位尺靠重力自由懸浮在液艙內部，在液艙內部液體晃動情況下，很難通過液位尺測量出正確的液位高度。大幅機動時，液位尺不與液艙固定，容易于液艙內壁發生碰撞。機械液位尺在測量液位中存在缺陷，主要是操作步驟繁瑣，耗費大量時間；誤差大；需重復測量；手段原始；在特殊情況(液艙加壓、機動產生的液艙液位晃動等)下，液位尺無法測量。

發明內容

本發明針對現有技術的狀況，針對上述狀況，提供一種基于等距觸點的新型數顯電子液位尺。

本發明采用以下技術方案，所述基于等距觸點的新型數顯電子液位尺包括：

絕緣安裝板和相互串聯的導電觸點，各個導電觸點插接于絕緣安裝板；

電平鎖定電路、并串轉換電路和主控單元，其中：

各個導電觸點通過電平鎖定電路將高電平或者低電平轉換輸出為數字信號；

所述并串轉換電路通過線纜與電平鎖定電路電連接，所述并串轉換電路將上述數字信號轉換輸出為并行數字信號；

所述并串轉換電路通過SPI接口與主控單元電連接，所述并串轉換電路將上述并行數字信號轉換輸出為串行數字信號。

根據上述技術方案，所述基于等距觸點的新型數顯電子液位尺還包括并行數字量接口，所述并行數字量接口設置于電平鎖定電路與并串轉換電路之間。

根據上述技術方案，所述電平鎖定電路包括半導體電子開關，所述半導體電子開關與導電觸點的接觸部相接。

根據上述技術方案，所述半導體電子開關包括但不限于P溝道MOS管、IGBT、PNP三極管。

根據上述技術方案，所述電平鎖定電路還包括基極電阻，所述導電觸點的接觸部通過基極電阻與PNP三極管的基極相接，所述PNP三極管的集電極接地，所述PNP三極管的發射極外接于并行數字量接口。

根據上述技術方案，上述PNP三極管采用分立貼片式PNP三極管。

本發明公開的基于等距觸點的新型數顯電子液位尺，其有益效果在于，沿液面垂直方向等間距地設置若干個導電觸點和浸沒于導電液體的接地體，根據各個導電觸點的高低電位判斷液位位置，實現等距觸點測量液位功能。

附圖說明

圖1是本發明優選實施例的電氣原理圖。

圖2是本發明優選實施例的導電觸點分布示意圖。

圖3是本發明優選實施例的電路結構圖。

圖4是本發明優選實施例的電路結構圖。

圖5是在圖1和圖2基礎上的電平鎖定電路示意圖。

圖6是本發明優選實施例的改進后的電平鎖定電路的示意圖。

具體實施方式

本發明公開了一種基于等距觸點的新型數顯電子液位尺，下面結合優選實施例，對本發明的具體實施方式作進一步描述。

參見附圖的圖1和圖2，圖1示出了所述基于等距觸點的新型數顯電子液位尺的模塊結構，圖2示出了所述基于等距觸點的新型數顯電子液位尺的導電觸點分布示意圖。

值得一提的是，所述基于等距觸點的新型數顯電子液位尺在沿液面垂直方向等間距地設置若干個導電觸點，同時還設有一條被導電液體淹沒的接地體。當液位未淹沒導電觸點時，未被淹沒的導電觸點與接地體之間充斥絕緣空氣，因此未被淹沒的導電觸點輸出高電位。當液位上升，逐漸淹沒導電觸點時，被淹沒的導電觸點與接地體短路，因此被淹沒的導電觸點輸出低電位。換而言之，位于液面以上的所有導電觸點為高電位，而位于液面以下的所有導電觸點均被導電液體短路輸出低電位。根據電位不同就可以判斷液位的實時位置。