專利名稱：具有報警裝置的連續液位測量傳感器的制作方法
技術領域：
本發明屬于液位測量裝置技術領域，具體涉及到附設有報警裝置的液位連續傳感 測量器。
背景技術：
目前國內液位測量裝置技術領域使用的液位控制器有CDS-6型磁敏電子雙色液 位計，UQK-Ol、UQK-02、UQK-03型液位控制器及UQK-71系列干簧式浮球液位控制器、GSK型 干簧式水(液)位自動控制器等。這些產品中，CDS-6型磁敏電子雙色液位計屬于傳統式 的液位測量裝置，通過浮子的高度直接顯示在刻度盤上，雖然直觀但是讀數不方便；UQK型 的液位測量儀采用浮球帶動觸頭的結構，測量部分不與液面接觸，這樣可以延長測量單元 的壽命，但是精度不高；GSK型干簧式水(液)位自動控制器雖然能發出四個以上的液位訊 號，但是顯示裝置太簡單，連續顯示液位精度不夠，使用不方便。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于克服上述液位測量裝置的缺點，提供一種設計合 理、結構簡單、自動化程度高、生產成本低、工作穩定可靠的具有報警裝置的連續液位測量 傳感器。解決上述技術問題所采用的技術方案是在探棒外部設置有磁環座，磁環座上設 置位于探棒外圍的的磁環，探棒、磁環、磁環座在同一條軸線上，在探棒內設置有安裝在安 裝板上通過導線與顯示報警器相連的傳感單元。本發明的傳感單元至少有6組。本發明的傳感單元為每3個干簧管并聯為一組呈正三角形組成一個傳感單元排 列在安裝板上，每個傳感單元通過導線與顯示報警器相連。本發明的干簧管從上至下排列，排列在一個正三角形頂角的干簧管與排列在上下 相鄰一個正三角形底邊兩個角上的兩個干簧管在一條軸向直線上。本發明的顯示報警器由下述電路構成對整機進行控制的單片機系統；用于接收傳感單元信號的輸入電路，該電路的輸 出端接單片機系統；顯示電路，該電路的輸入端接單片機系統；報警電路，該電路的輸入端 接單片機系統。本發明的顯示電路為由集成電路U2構成的驅動電路的輸入端接單片機系統、輸 出端接與傳感單元個數相同的顯示元件，集成電路U2的型號為MC1314P。本發明應用液體浮力和電磁感應原理，通過液體表面漂浮的磁環與內裝有傳感器 的探棒之間的相對位置，獲取被測液位高度的信息。采用單片機系統處理，將探測到的高度 信息通過顯示燈和報警裝置顯示。本發明具有結構簡單、安裝維修方便、液位顯示報警準 確、不受液位波動影響等優點，可用于水塔、水箱、水池等的水(液)位自動控制或報警設 備，也可作為工業廢水處理排污放的液位報警設備。


圖1是本發明實施例1的結構示意圖。圖2是圖1中顯示報警器4的電氣原理方框圖。圖3是圖1中顯示報警器4的電子線路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。在圖1、2中，本實施例的具有報警裝置的連續液位測量傳感器是由探棒1、安裝板 2、干簧管3、顯示報警器4、磁環座5、磁環6聯接構成。在探棒1外部套裝有磁環座5，磁環座5上安裝有磁環6，磁環6位于探棒1的外 圍，磁環6用于產生磁場，探棒1、磁環6、磁環座5在同一條軸線上，探棒1相對于磁環6、磁 環座5軸向移動，使用時，磁環座5漂浮在液體表面。在探棒1內用神力鈴膠環氧樹脂粘接有安裝板2，安裝板2上安裝有6組干簧管3， 干簧管3為市場上銷售的商品，每3個干簧管3并聯為一組呈正三角形組成一個傳感單元， 傳感單元的具體個數應按照被測液位的深度來具體確定，每個傳感單元通過導線與顯示報 警器4相連，傳感單元用于接收液位高度的信號，當液位高度低于設定的高度時，由顯示報 警器4發出報警信號。6組干簧管3從上至下排列，排列在一個正三角形頂角的干簧管3與排列在上下相 鄰一個正三角形底邊兩個角上的兩個干簧管3在一條軸向直線上。上面第一個傳感單元 從左到右按倒三角形順序排列，第二個傳感單元從左到右按正三角形順序排列，第三個傳 感單元從左到右按倒三角形順序排列，第四個傳感單元從左到右按正三角形順序排列，第 五個傳感單元從左到右按倒三角形順序排列，第六個傳感單元從左到右按正三角形順序排 列。每個傳感單元的一根線并聯，另一根線引出，接顯示報警器4。每個干簧管3有兩個感應片3-1。當漂浮在液體表面的磁環6接近干簧管3時，干 簧管3兩個感應片3-1閉合，電路導通；當每組干簧管3中的一個導通，則該組處于導通狀 態；根據電磁感應原理，每個傳感單元通過的電流會有所不同，通過電流的差異，確定液體 表面的高度。圖2是本發明的顯示報警器4的電氣原理方框圖。在圖2中，本實施例的顯示報 警器4由輸入電路、單片機系統、顯示電路、報警電路連接構成。輸入電路的輸出端接單片 機系統，單片機系統的輸出端接顯示電路和報警電路。液位傳感器將所接收到的液位高度 轉換成電信號并轉換成數字信號從輸入電路輸入到單片機系統，單片機系統按照事先設定 的程序對輸入的信號進行計算，將液位高度信號輸出到顯示器電路和報警電路，當液位高 度低于設定的高度時，顯示電路顯示出液位的最低高度，并由報警電路發出報警信號。在圖3中，本實施例的輸入電路由插座Pl、電阻R4 電阻R9連接構成。液位傳感 信號從插座Pl輸入，插座Pl的1腳通過電阻R9接單片機系統，插座Pl的2腳通過電阻R8 接單片機系統，插座Pl的3腳通過電阻R7接單片機系統，插座Pl的4腳通過電阻R6接單 片機系統，插座Pl的5腳通過電阻R5接單片機系統，插座Pl的4腳通過電阻R4接單片機 系統。
本實施例的單片機系統由集成電路U1、電阻R1、電容Cl 電容C3、晶體振蕩器Yl 聯接構成，集成電路Ul型號為AT89C2051。集成電路Ul的2腳接電阻R9、3腳接電阻R8、6 腳接電阻R7、7腳接電阻R6、8腳接電阻R5、9腳接電阻R4、4腳和5腳接電容Cl和電容C2 以及晶體振蕩器Yl聯接的振蕩電路、1腳接電容C3的一端并通過電阻Rl接地、14 19腳 接顯示電路、11腳接報警電路、20腳接電源、10腳接地，電容C3的另一端接電源。本實施例的顯示電路由集成電路U2、發光二極管DS1 發光二極管DS6連接構成， 集成電路U2的型號為M電容C1413P，集成電路U2構成驅動電路，發光二極管DSl 發光 二極管DS6為顯示元件的一個實施例，也可采用數碼管顯示，或其它發光元件顯示。集成電 路U2的1腳接集成電路Ul的19腳、2腳接集成電路Ul的18腳、3腳接集成電路Ul的17 腳、4腳接集成電路Ul的16腳、5腳接集成電路Ul的15腳、6腳接集成電路Ul的14腳、8 腳接地、9腳接電源、11 16腳分別接接發光二極管DSl 發光二極管DS6的正極，發光二 極管DSl 發光二極管DS6的負極接電源。本實施例的報警電路由集成電路U3、電阻R2 電阻R3、電容C4 電容C5、揚聲器 LSl連接構成，集成電路U3的型號為NE555D。集成電路U3的4腳接集成電路Ul的11腳、 8腳接電源、7腳通過電阻R2接電源、2腳和6腳接電容C5的一端并通過電阻R3接7腳、1 腳和電容C5的另一端接地、3腳接電容C4的一端，電容C4的另一端接揚聲器LSl的一端， 揚聲器LSl的另一端接地。實施例2在本實例中，在探棒1內用神力鈴膠環氧樹脂粘接有安裝板2，安裝板2上安裝有 10組干簧管3，每3個干簧管3并聯為一組呈正三角形組成一個傳感單元，每個傳感單元通 過導線與報警器相連，10組干簧管3從上至下排列，排列在一個正三角形頂角的干簧管3與 排列在上下相鄰一個正三角形底邊兩個角上的兩個干簧管3在一條軸向直線上。10組干簧 管3的排列次序與實施例1相同。本實施例的顯示電路由集成電路U2、發光二極管DSl 發光二極管DSlO連接構 成，集成電路U2的型號為MC1314P，集成電路U2構成驅動電路。集成電路U2的10個輸入 腳分別接集成電路Ul的10個輸出腳，集成電路U2的10個輸出腳分別接發光二極管DSl 發光二極管DSlO的正極，發光二極管DSl 發光二極管DSlO的負極接電源。其它零部件以及零部件的聯接關系與實施例1相同。根據上述原理，按照被監測液位的具體情況，確定設置傳感器內部干簧管3傳感 器組具體個數及液位顯示器中發光二極管的個數，設計出另外一種具體結構的具具有報警 裝置的連續液位測量傳感器，均在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種具有報警裝置的連續液位測量傳感器，其特征在于在探棒(1)外部設置有磁 環座(5)，磁環座( 上設置位于探棒(1)外圍的的磁環(6)，探棒(1)、磁環(6)、磁環座 (5)在同一條軸線上，在探棒(1)內設置有安裝在安裝板(2)上通過導線與顯示報警器(4) 相連的傳感單元。
2.按照權利要1所述的具有報警裝置的連續液位測量傳感器，其特征在于所說的傳 感單元至少有6組。
3.按照權利要1或2所述的具有報警裝置的連續液位測量傳感器，其特征在于所說 的傳感單元為每3個干簧管C3)并聯為一組呈正三角形組成一個傳感單元排列在安裝板 (2)上，每個傳感單元通過導線與顯示報警器(4)相連。
4.按照權利要3所述的具有報警裝置的連續液位測量傳感器，其特征在于所說的干 簧管C3)從上至下排列，排列在一個正三角形頂角的干簧管(3)與排列在上下相鄰一個正 三角形底邊兩個角上的兩個干簧管C3)在一條軸向直線上。
5.按照權利要3所述的具有報警裝置的連續液位測量傳感器，其特征在于所說的顯示 報警器由下述電路構成對整機進行控制的單片機系統；用于接收傳感單元信號的輸入電路，該電路的輸出端接單片機系統；顯示電路，該電路的輸入端接單片機系統；報警電路，該電路的輸入端接單片機系統。
6.按照權利要5所述的具有報警裝置的連續液位測量傳感器，其特征在于所說的顯示 電路為由集成電路(似)構成的驅動電路的輸入端接單片機系統、輸出端接與傳感單元個 數相同的顯示元件，集成電路(U2)的型號為MC1314P。
全文摘要
一種具有報警裝置的連續液位測量傳感器，在探棒外部設有磁環座，磁環座上安裝有磁環，磁環位于探棒的外圍，磁棒、磁環、磁環座在同一條軸線上，在探棒內設置有安裝在安裝板上通過導線與顯示報警器相連的傳感單元。本發明應用液體浮力和電磁感應原理，通過液體表面漂浮的磁環與內裝有傳感單元的探棒之間的相對位置，獲取被測液位高度的信息。采用單片機系統處理，將探測到的高度信息通過顯示燈和報警裝置顯示。本發明具有結構簡單、安裝維修方便、液位顯示報警準確、不受液位波動影響等優點，可用于水塔、水箱、水池等的水(液)位自動控制或報警設備，也可作為工業廢水處理排污放的液位報警設備。
文檔編號G01F23/72GK102116665SQ201010601159
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者任述科, 張晗, 王愛玲, 白云山, 郭建中 申請人:陜西師范大學