[發(fā)明專利]一種基于氣壓傳感器的液位測量裝置及其液位測量方法

有效

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• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109932019B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海渝;顧哲;江賾偉;王可純;徐俊增;劉博弈;李亞威
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種基于氣壓傳感器的液位測量裝置及方法，測量裝置由殼體、內(nèi)部氣壓傳感器和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)組成，所述殼體底部開孔，豎直插入待測液中內(nèi)部形成密閉空間；所述內(nèi)部氣壓傳感器安裝于所述殼體內(nèi)側(cè)頂部，并連接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)通過分析內(nèi)部氣壓傳感器數(shù)據(jù)得到殼體底部與待測液液面的相對距離。本發(fā)明所提供的測量裝置操作簡單，通過提供的測量方法獲取的數(shù)據(jù)可靠，也通過將液位測量轉(zhuǎn)化成高精度的氣壓測量這一特點提高了液位測量的精度，廣泛適用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等諸多領(lǐng)域的液位測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是屬于液位的測量，具體地說是涉及一種基于氣壓傳感器的液位測量裝置及其液位測量方法。

背景技術(shù)

液位測量已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)田灌溉、水利工程、水文觀察與監(jiān)控、醫(yī)藥化工、水處理等眾多領(lǐng)域，目前常見的液位計有壓力式、浮子式、磁翻板式等，其中壓力式液位計以操作簡便、感應(yīng)靈敏的特點而應(yīng)用較廣，但一般多為差力式液位計，而差力式的液位測量受介質(zhì)和溫度干擾大，通液孔易堵塞，精度易受到干擾。如何高精度、低成本地反映液位的實時變化情況，已經(jīng)成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的第一目的是提供一種基于氣壓傳感器的液位測量裝置，第二目的是提供一種基于氣壓溫度傳感器的液位測量方法，本發(fā)明的第三目的是提供一種液位的持續(xù)自動測量方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于氣壓傳感器的液位測量裝置，包括殼體、內(nèi)部氣壓傳感器和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，所述殼體底部開孔，豎直插入待測液中內(nèi)部形成密閉空間；所述內(nèi)部氣壓傳感器安裝于所述殼體內(nèi)側(cè)頂部，并連接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)通過分析內(nèi)部氣壓傳感器數(shù)據(jù)得到殼體底部與待測液液面的相對距離。

進一步的，所述液位測量裝置包括位于殼體內(nèi)的內(nèi)部溫度傳感器，所述內(nèi)部溫度傳感器連接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)根據(jù)所述內(nèi)部溫度傳感器測量的氣體溫度對最終計算的液位進行修正。

進一步的，所述液位測量裝置包括外部氣壓傳感器，所述外部氣壓傳感器安裝于殼體外部，與內(nèi)部氣壓傳感器水平高度保持一致，且所述外部氣壓傳感器連接數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)根據(jù)所述外部氣壓傳感器的數(shù)據(jù)提高最終計算的液位準確性。

進一步的，所述液位測量裝置包括與殼體剛性連接的固定裝置，所述固定裝置包括支架、套環(huán)與腳架，所述固定裝置通過固定所述殼體的位置，實現(xiàn)對待測液液位的連續(xù)監(jiān)測。

進一步的，所述液位測量裝置，所述殼體頂部設(shè)有頂蓋，殼體與頂蓋連接處設(shè)有密封環(huán)，殼體底部開孔處還設(shè)有濾網(wǎng)，所述頂蓋上方設(shè)有固定于固定裝置的滴油裝置，所述滴油裝置包含儲油罐、閥門和滴油孔，其滴油孔正對殼體的頂部，進行液位測量時包括控制閥門釋放油滴，使油滴通過滴油孔滴入殼體內(nèi)部液面上，所述滴油裝置內(nèi)盛放的油不易蒸發(fā)，密度低于待測液體，且與待測液不互相溶解，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

進一步的，所述數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)包括單片機、電源、鍵盤、顯示器與通訊模塊。

進一步的，所述液位測量裝置包括水平對準裝置，所述水平對準裝置安裝于殼體上，且水平對準裝置垂直于殼體中軸線，所述水平對準裝置用于指示殼體傾斜狀態(tài)，保證殼體豎直插入待測液，所述水平對準裝置可選用氣泡水平儀，也可選用電子陀螺儀(角度傳感器)，當(dāng)選用電子陀螺儀時，與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)連接，通過顯示屏顯示殼體傾斜角度。

進一步的，所述殼體為直筒式，沿長度方向殼體內(nèi)部截面積不變。

進一步的，所述氣壓傳感器與溫度傳感器采用集成為一體的氣壓溫度傳感器模塊。

一種基于氣壓傳感器的液位測量方法，其特征在于：包括如下步驟：