一种适用于水位快速变化场合的低功耗浮子水位计

发布时间：2021-11-19 23:53

　　针对现有的常用水位计在水位快速变化场合应用的不足之处,该文设计了一种可快速跟踪水位变化过程的新型低功耗浮子水位计。介绍了该浮子水位计的组成结构,详细描述了采用三相循环编码的水位编码器将物理水位信号转换为电信号的原理以及信号的编解码方法,给出了针对该浮子水位计输出信号的检测电路及软件处理流程,说明了该水位计为什么能够快速跟踪水位变化以及在水位的实时监测过程中实现低功耗,同时给出了该水位计在水位频繁波动场合的低功耗应用实例。 

【文章来源】：工业仪表与自动化装置. 2020,(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

浮子水位计组成结构图

编码器是其核心部件，由1个码盘和1个旋转臂构成，码盘上安装有3个120°角差的磁感应干簧管，每个干簧管引出2根信号线，其中从每个干簧管各抽出1根信号线，连接在一起作为公共端G，其余的信号线分别定义为S1,S2,S3，如图2所示。旋转臂是一个可以做圆周运动的部件，和码盘平行面对安装，它由传动齿轮驱动，当被测水位变化时，会通过水位计程轮带动旋转臂转动。旋转臂的顶端安装了一块磁铁，位置正好和干簧管的位置正对，如图3所示。当旋转臂转动，磁铁经过干簧管时，干簧管的2个簧片都被磁化，簧片因吸引力作用而接触导通，即电路闭合[4]，从而导致该干簧管的2根输出信号线处于短路状态。一旦磁场作用减弱至一定程度，簧片就会因弹力作用重新分开，即电路断开，这2条信号线即处于断路状态。

旋转臂是一个可以做圆周运动的部件，和码盘平行面对安装，它由传动齿轮驱动，当被测水位变化时，会通过水位计程轮带动旋转臂转动。旋转臂的顶端安装了一块磁铁，位置正好和干簧管的位置正对，如图3所示。当旋转臂转动，磁铁经过干簧管时，干簧管的2个簧片都被磁化，簧片因吸引力作用而接触导通，即电路闭合[4]，从而导致该干簧管的2根输出信号线处于短路状态。一旦磁场作用减弱至一定程度，簧片就会因弹力作用重新分开，即电路断开，这2条信号线即处于断路状态。2 编码及水位测量原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]低成本磁感应浮子水位计研发[J]. 谢崇宝,高虹,白静,黄斌,汤博.  节水灌溉. 2016(06)
[2]常用水位传感器的比较和选择[J]. 安全,范瑞琪.  水利信息化. 2014(03)
[3]基于双干簧管的矿用磁性接近开关设计[J]. 徐永,徐善堂.  工矿自动化. 2012(10)
[4]检索式数字水位数据采集系统的低功耗途径探讨[J]. 王辉,马福昌.  太原理工大学学报. 2008(02)
[5]人工观测水位与自记水位的对比分析[J]. 张岩,王琳菲,许连波.  河南水利与南水北调. 2008(01)



本文编号：3506138