【摘要】：水位計,也叫“液位計”或“液面計”,是用來測量液面高度變化的一種儀器,廣泛應用于水利、石油、化工、電力、煤炭等領域。根據其工作原理的不同,可分為浮子式、壓力式、反射式和跟蹤式,不同的應用領域和應用環(huán)境有著不同的需求。氣泡水位計屬于壓力式水位計的的一種,具有與液面非接觸、體積小巧、安裝簡單、維護方便、操作靈活、運行穩(wěn)定可靠、精度高等特點,主要應用于水文站水位觀測點不便建井或建井費用昂貴的地區(qū)[1]。本課題旨在設計一種高精度、低功耗、非恒流、靜壓式氣泡水位計,符合國家標準GBT 11828.2-2005(水位測量儀器-壓力式水位計),外加自動定位、精確授時功能。促進此產品技術升級、降低成本。氣泡水位計由氣動器件、控制電路板和上位機三部分構成。氣動器件負責測量過程的動作執(zhí)行,包括空氣過濾器、充氣泵、單向閥、氣罐、電磁閥、壓力傳感器、限流閥和各種氣動接頭�？刂齐娐钒遑撠熆刂茪鈩悠骷凑諟y量流程運行并進行數據處理,控制電路板硬件主要包括電源模塊、微控制器、壓力采集模塊、北斗模塊、電流環(huán)模塊、繼電器驅動模塊、開關量驅動模塊和數據接口轉換模塊,控制電路板軟件部分包括命令解析、運行控制、數據采集、平衡檢測、數據處理、結果回傳、動態(tài)校準運行參數。上位機通過串口與氣泡水位計通信,配置運行參數和控制測量。本氣泡水位計實現了根據環(huán)境變化自動校準運行參數,各項指標均達到國家標準一級,靜態(tài)值守功耗低至同類型產品的四分之一,成本優(yōu)勢突出。
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH816
【圖文】：

從而減少功耗。完成技術升級，必須對以上三方面都加以改進。逡逑氣泡水位計硬件由氣動器件、控制電路板及外殼構成。經過多次試驗，對逡逑設計方案經過數次優(yōu)化，最終確定為以下方案，氣路結構如圖２．１所示。由數逡逑字式壓力傳感器、模擬壓力傳感器、二位三通閥、空氣過濾器、氣泵、單向閥、逡逑氣罐、泄氣閥、限流閥及氣動連接管和接頭構成。電路連接圖如圖２．２所示，逡逑由控制電路板控制可控器件氣泵、模擬壓力傳感器、泄氣閥、二位三通電磁閥、逡逑數字式壓力傳感器按照測量流程采集數據。逡逑氣泵邐單向閥｜邋｜￣￣邐泄氣閥卜逡逑邐邋邐１邐邐Ｉ逡逑丨焌ＦＥ＋ｔ邐限流閥逡逑模擬壓力邐＿３逡逑：邐丨傳感器逡逑ｊ空氣過邐￣￣￣￣￣逡逑｜濾器邐Ｔ型三通逡逑Ｔ］邐一邋１Ｔ逡逑■邐二位三通數字式壓邐氣逡逑Ｉ＿＿｜閥邐ｐ力傳感器邐管逡逑圖２．１氣泡水位計氣路結構圖逡逑

３．１氣泡水位計測量原理逡逑氣泡水位計測量的主要原理：密閉的氣體容器內，各點靜態(tài)壓強相等。其逡逑工作不意圖如圖３．１所不。逡逑ｆｙ逡逑丨，、ｈ逡逑？邋Ｉ逡逑：邐ｖ逡逑圖３．１氣泡水位計測量原理逡逑壓縮空氣或氮氣經過過濾后通過單向閥流入測量氣管，擠壓氣管內被測液逡逑體排出，當液氣分界處正好在管口，氣體不流動或只冒氣泡｜１２１，那么該點處的逡逑壓強和通氣管內任何點處壓強相等，通過測量通氣管在液面上任一點處的氣壓，逡逑根據公式（３．１）可計算出水位高度值。逡逑Ｐ逡逑ｈ邋＝邐邋（３－１）逡逑Ｐｇ逡逑８逡逑

圖３．３通用ＭＯＤＢＵＳ幀逡逑

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本文編號：2772260