[其他]微電腦液位自動記錄儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86205033
• 申請日: 1986-07-30
• 公開（公告）號: CN86205033U
• 公開（公告）日: 1987-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王福卿;高明山
• 申請（專利權(quán)）人: 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01F23/22
• 分類號: G01F23/22
• 代理公司: 河北專利事務(wù)所
• 代理人: 鄭敏

本實用新型涉及的是一種液位自動記錄的電子儀表。可廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電性液體的液位觀測記錄。

目前國內(nèi)外測量液位的儀器，一部分利用浮桶的升降，以機械形式傳遞、轉(zhuǎn)換、記錄液位。這類儀器的優(yōu)點是功耗低，自記周期長、但一般測量精度較低，時鐘計時誤差大，工作可靠性差。一部分采用壓阻式，壓力式或超聲波式液位傳感器，通過電路轉(zhuǎn)換以數(shù)字形式輸出。這類儀器的優(yōu)點是工作性能可靠，數(shù)字化輸出，但大多測量精度低，功耗大，電路復(fù)雜，成本高，自記周期短，或不能自記。

南京水文自動化研究所85年新研制的FW－390－1型浮桶式長記水位計，解決了浮桶式水位計自記周期短，計時誤差大的缺點，達到了國際標(biāo)準(zhǔn)。但這種儀器仍有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要測井，安裝不便等不足之處。蘭州國營華興電子機器廠新生產(chǎn)的數(shù)字式CJW－1型長記水位儀，克服了數(shù)字式水位計自記周期短，功耗大的缺點。該儀器處理方法是將水位轉(zhuǎn)化為直流電壓信號，經(jīng)放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字打印記錄。但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而且測量精度和計時精度比較低。日本57－118122號專利申請書，采用電容式液位傳感器，直接輸出脈沖信號，其構(gòu)成是以兩極板間的液體作為電介質(zhì)而構(gòu)成電容。但液體的溫度變化對所構(gòu)成的電容量C影響較大，為此必須在儀器內(nèi)部另設(shè)一標(biāo)準(zhǔn)的校正電路，使儀器的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。

目前，液位測量中已出現(xiàn)配有微型計算機的液位儀。但這類液位儀采用單板微型計算機。由于單板微型計算機的集成化程度低，所以這類液位儀一般體積較大，造價較高。

鑒于目前各種儀器所存在的缺點，本實用新型設(shè)計了一種電路結(jié)構(gòu)簡單，自記周期長。記時準(zhǔn)確。測量精度高的以單片微型計算機為基礎(chǔ)的，智能化微電腦液位自動記錄儀。

本實用新型主要由雙方波脈沖傳感器，單片微型計算機或MCS48系列中的一種，微型打印機及微調(diào)穩(wěn)壓電源、按鍵等組成。本實用新型的設(shè)計特點在于采用單片微型計算機進行自動檢測，數(shù)據(jù)處理和打印記錄，使液位計賦于智能。

本實用新型設(shè)計傳感器的理論公式是：

f＝1.44／（R_a＋2R_b）·C

f——頻率；R_a、R_b——電阻；C——電容。

當(dāng)液位發(fā)生變化時，電容改變，從而使輸出脈沖隨之變化。因電阻R_l可取高達3MΩ的高阻值，所以微小電容量C的變化可以引起頻率f較大的變化，實現(xiàn)高靈敏度，高分辨率。由液位——頻率變換器〔9〕所輸出的脈沖通過傳輸線直接輸入單片微型計算機的T₀口，由軟件定數(shù)計時的方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后按已確立的數(shù)字量——液位回歸方程計算出相應(yīng)的液位值。為消除環(huán)境溫度等因素，對電路元件（主要電阻）的影響所引起的測量誤差，本實用新型的雙方波脈沖傳感器內(nèi)部設(shè)有環(huán)境溫度影響——頻率變換器〔10〕，用于修正環(huán)境溫度等因素所引起的誤差。

下面結(jié)合附圖說明本實用新型具體結(jié)構(gòu)：

圖1為部分示意圖。

圖2為雙方波脈沖傳感器電路結(jié)構(gòu)示意圖。

〔1〕微型打印機

〔2〕開關(guān)控制電路

〔3〕.〔5〕.〔11〕反相器

〔4〕單片微型計算機

〔6〕雙方波脈沖傳感器

〔7〕穩(wěn)壓塊

〔8〕.〔14〕.〔15〕電阻

〔9〕液位——頻率變換器

〔10〕環(huán)境溫度影響－－頻率變換器

〔12〕電容線????????〔16〕電容

〔13〕定時電路555

〔17〕.〔18〕方波脈沖發(fā)生器

微型打印機〔1〕的數(shù)據(jù)線與單片微型計算機〔4〕的數(shù)據(jù)總線相連，微型打印機〔1〕的選通信號與單片微型計算機〔4〕的WR信號相連，忙信號與T₁口相連，P27口通過反相器〔3〕控制開關(guān)控制電路〔2〕接通或斷開微型打印機〔1〕的電源。反相器〔3〕的作用是提高單片微型計算機〔4〕輸出口的啟動能力。

本實用新型使用微調(diào)穩(wěn)壓電源，把直流電源（7－12V）穩(wěn)壓成5V。由于一般穩(wěn)壓塊的輸出電壓都低于5V，所以本實用新型在穩(wěn)壓塊〔7〕接地管腳串聯(lián)電阻〔8〕。由于穩(wěn)壓塊〔7〕接地管腳有一定的電流輸出，當(dāng)串聯(lián)電阻〔8〕時，可以提高穩(wěn)壓塊〔7〕接地管腳處的電位，從而使穩(wěn)壓塊〔7〕的輸出電位得以提高。所以調(diào)節(jié)電阻〔8〕的阻值，可以改變穩(wěn)壓塊〔7〕的輸出電位，使穩(wěn)壓電源的輸出電壓得到調(diào)節(jié)。