[其他]浮子式水位計(jì)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86107944
• 申請(qǐng)日: 1986-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN86107944A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王良瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所
• 主分類號(hào): G01F23/32
• 分類號(hào): G01F23/32;G01F23/36
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院蘭州專利事務(wù)所
• 代理人: 張華芳

本發(fā)明是一種微型計(jì)算機(jī)化的浮子式的水位計(jì)量?jī)x器。

利用浮子在水位（液位）上下的浮動(dòng)獲得水位或容器中液位變化的信號(hào)，進(jìn)而制成各種液位，水位計(jì)量?jī)x器是目前普遍采用的方法。

已有技術(shù)中利用設(shè)置在水位（液位）上浮子隨水平面上升、下降來帶動(dòng)差動(dòng)變壓器的鐵芯在線圈中移動(dòng)（V.S????patent????4，345.466，批準(zhǔn)日期????Aug，24，1982）或者是帶動(dòng)滑動(dòng)觸頭在電位器上滑動(dòng)（V.S????patent????4，114，130.批準(zhǔn)日期Sep，12，1978）從而將水位變化的信息轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)進(jìn)行測(cè)量。這些方法雖然都將機(jī)械記錄（記錄筆在記錄紙上繪出水位的變化軌跡）改革直接運(yùn)用電子測(cè)量技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，但由于上述方法的電訊號(hào)變化范圍窄小，只能運(yùn)用于油箱、容器中液位變化的測(cè)量，很難適用于大范圍的水位變化測(cè)量要求，用這種方法制做的水位計(jì)，量程小，儀器分辨率低，不能進(jìn)行精確測(cè)量。

本發(fā)明的目的是要克服已有技術(shù)中的這些不足，來實(shí)現(xiàn)水位變化范圍大，能夠精確測(cè)量的要求。

本發(fā)明提供的自動(dòng)水位計(jì)的水位變化傳感器是一套機(jī)械與電氣相結(jié)合的浮子式傳動(dòng)系統(tǒng)，浮子（1）放置在水面上浮筒線（2）一端系在浮子上，通過可回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤（3）一端連接一重錘（4），在起始水位時(shí)，調(diào)正浮子與重錘的力臂，使其靜止在水面上，多圈電位器（5）與轉(zhuǎn)盤同軸相連，這樣浮子隨水位的漲落而升降，轉(zhuǎn)盤隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)電位器的動(dòng)臂在電位器上滑動(dòng)，使分壓電阻變化，在電位器兩端施加一定的電壓這樣水位的變化可轉(zhuǎn)換成一變化的電壓信號(hào)，進(jìn)而進(jìn)行水位的數(shù)字化自動(dòng)測(cè)量。（見圖1）

如果用H表示水位，這個(gè)轉(zhuǎn)角-電阻變化測(cè)量水位的公式即可表示為：

H＝H_o+ωD/2

式中H_o為起始水位，ω為轉(zhuǎn)角（弧度），D為轉(zhuǎn)盤直徑。

普通水位計(jì)的有效記錄范圍最大只能為一圈，這就大大限制了水位的測(cè)量范圍，本發(fā)明區(qū)別于已有技術(shù)的是多圈電位器在轉(zhuǎn)盤的帶動(dòng)下可以轉(zhuǎn)多圈，這樣在A/D變換精度允許的范圍內(nèi)，測(cè)量范圍可以成倍乃至幾十倍增加，同時(shí)可使儀器具有較高的分辨率，達(dá)到精確測(cè)量之目的，由于采用上述方法就彌補(bǔ)了已有技術(shù)中的不足之處。

本儀器在自動(dòng)測(cè)量中測(cè)量的時(shí)間間隔可以從每2分鐘一次到24小時(shí)一次自行設(shè)置，為了準(zhǔn)確地掌握記錄時(shí)間，儀器內(nèi)裝有電子時(shí)鐘，走時(shí)準(zhǔn)確。以每30分鐘自動(dòng)記錄一次的間隔計(jì)算，可采集和記錄90天以上的數(shù)據(jù)。

本儀器設(shè)置有非線性校正程序，自動(dòng)完成測(cè)量數(shù)據(jù)的校正后再存入RAM中，這是因?yàn)殡娢黄鞅旧砭哂械姆蔷€性以及使用中由于機(jī)械磨損給測(cè)量系統(tǒng)帶的大約0.2-0.5%的誤差。當(dāng)希望消除這些非線性誤差時(shí)，只要做線性校正輸入，可以自動(dòng)進(jìn)行非線性校正。由于采用軟件非線性校正，測(cè)量的最大誤差不超過0.5%，實(shí)現(xiàn)了精確測(cè)量。

本發(fā)明提供的水位計(jì)具有較全面的自動(dòng)記錄功能。

（1）儀器在首次通電使用時(shí)具有自檢功能，即首次通電時(shí)在儀器面板的碼盤上置數(shù)，顯示器立即顯示，表示整機(jī)工作正確，可以開始使用。

（2）儀器通過碼盤將時(shí)間數(shù)據(jù)輸入，輸入的順序是年、月、日、時(shí)、分，若輸入數(shù)據(jù)不正確，儀器將要求重新輸入。

（3）儀器在工作之前要求有量程輸入以及時(shí)間間隔的輸入指令。

（4）具有保密字（PASS）功能，這是為了避免非操作人員的誤動(dòng)作而改變機(jī)內(nèi)設(shè)置而采用的加密技術(shù)，儀器上只有在輸入保密字后才進(jìn)入自動(dòng)的間隔測(cè)量狀態(tài)。

（5）儀器具有存儲(chǔ)擴(kuò)展功能，當(dāng)數(shù)據(jù)區(qū)存滿之后，儀器自動(dòng)啟動(dòng)聯(lián)在機(jī)外的錄音機(jī)，將已存數(shù)據(jù)外存在錄音機(jī)磁帶中。

（6）在自動(dòng)測(cè)量之前，按需要預(yù)先設(shè)置一個(gè)警界水位值（由面板碼盤置數(shù)），儀器在測(cè)得水位超過報(bào)警水位后，面板上的ALM遙控開關(guān)關(guān)閉20秒鐘，借此開動(dòng)報(bào)警裝置（警報(bào)器或警報(bào)燈）。

報(bào)警水位計(jì)算方法：

A＝（B-C）/CF×2

其中：A-為報(bào)警水位，單位cm。

B-為報(bào)警水位標(biāo)高，單位cm。

C-為水位計(jì)零值標(biāo)高，單位cm。

CF-為水位計(jì)量程，單位m。

儀器是否報(bào)警是根據(jù)要求設(shè)置的，警界水位是先送高位，再送低位。

（7）本儀器考慮到一般水位的計(jì)算是使用標(biāo)高，而不用絕對(duì)水深，為防止水位高程記錄數(shù)據(jù)差錯(cuò)，在原始數(shù)據(jù)中有保存水位標(biāo)高的功能。

（8）水位數(shù)據(jù)的提取可用錄音機(jī)，也可用PC-1500計(jì)算機(jī)，為了保存原始記錄數(shù)據(jù)，一般用錄音機(jī)的磁帶提取數(shù)據(jù)為好。