CN108007527A - 一种差压水位测量*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种差压水位测量***，包括：压力传感器，气管，其中，气管的一端与压力传感器连接，该气管内侧壁以预定间隔设置有多个温度传感器，各温度传感器用于采集各温度传感器在水中对应的位置的温度值，并将采集的温度值对应的温度信号发送至中央处理器，中央处理器将各温度信号和压力传感器采集的压力信号进行计算得到当前水位。显而易见，将温度传感器以预定间隔设置于水体中，从而采集水体的不同位置的温度，进而综合水体各个位置的温度计算当前水位，避免了只对水体中某一个特定位置的温度采集而引起的水位测量精度低的问题，提高了水位测量的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及水环境领域，特别涉及一种差压水位测量***。
背景技术
近年来，随着地下资源的不断开采，引起了许多生态环境问题，因此，加强对地下水的监测迫在眉睫。
传统的地下水监测主要利用差压水位计水位高度进行计算，其中，差压水位计采用气管将空气引入传感器通过测量水下的压力与水表面空气的压力之差计算水位高度，而水位的实际高度与水温度密切相关，水温影响水的密度，从而间接影响实际水位测量精度。传统的水位高度测量方法是在水位计中的压力传感器处安装温度传感器测量温度并根据测量出的温度和压力计算水位。但是在实际环境中，在水的不同深度，水的温度也相应不同，所以采用传统水位计测量方法导致测量的水位精度不高。
因此，如何解决水位测量精度低的问题是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种差压水位测量***，解决了水位测量精度低的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种差压水位测量***，包括：电源设备，压力传感器，气管，所述气管一端与所述压力传感器连接，还包括：以预定间隔设置于所述气管外侧壁的多个温度传感器，各所述温度传感器用于采集与各温度传感器在水中对应的位置的温度值，并将各所述温度值对应的温度信号发送至中央处理器；
所述中央处理器用于将各所述温度信号和所述压力传感器采集的压力信号进行计算得到当前水位。
优选的，各所述温度传感器具体为一线制温度计。
优选的，还包括：控制电路，所述控制电路分别与所述中央处理器、所述压力传感器、各所述温度传感器连接；
所述控制电路用于控制所述压力传感器周期性采集所述压力传感器所在水中位置的压力值、各所述温度传感器周期性采集与各温度传感器在水中对应的位置的温度值。
优选的，还包括：存储器，所述存储器与所述中央处理器连接。
优选的，所述电源设备具体为3800MAH 3.6V的电池。
优选的，所述中央处理器包括：信号处理电路，所述信号处理电路用于将各所述温度信号转换为与各所述温度信号对应的温度数值、所述压力信号转换为压力数值。
优选的，还包括：通讯模块，所述通讯模块与所述中央处理器连接。
优选的，所述通讯模块包括：RS485通讯接口。
可见，本发明实施例公开的一种差压水位测量***，包括：压力传感器，气管，其中，气管的一端与压力传感器连接，该气管外侧壁以预定间隔设置有多个温度传感器，各温度传感器用于采集各温度传感器在水中对应的位置的温度值，并将采集的温度值对应的温度信号发送至中央处理器，中央处理器将各温度信号和压力传感器采集的压力信号进行计算得到当前水位。显而易见，将温度传感器以预定间隔设置于水体中，从而采集水体的不同位置的温度，进而综合水体各个位置的温度计算当前水位，避免了只对水体中某一个特定位置的温度采集而引起的水位测量精度低的问题，提高了水位测量的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图；
图2为本发明第二种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图；
图3为本发明第三种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图；
图4为本发明第四种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种差压水位测量***，解决了水位测量精度低的问题。
请参见图1，图1为本发明第一种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图，差压水位测量***10包括：电源设备101，压力传感器102，气管103，其中，气管103的一端与压力传感器102连接；气管103外侧壁以预定间隔设置有多个温度传感器104，各温度传感器104用于采集与各温度传感器104在水中对应的位置的温度值，并将各温度值对应的温度信号发送至中央处理器105，其中，中央处理器105用于将各温度信号和压力传感器102采集的压力信号进行计算得到当前水位。
具体的，本实施例中，压力传感器102的类型不做限定。
气管103的一端与压力传感器102连接，另一端位于水平面之上，以引进水平面之上的空气检测当前压力传感器102所在水中的位置的压力大小。其中，气管103最好垂直于水平面放置以均匀引进外界空气。考虑到整个***的轻便性，气管103可以为塑料气管，当然，也可以为其他类型的气管，在此并不作限定。
气管103外侧壁以预定间隔设置有多个温度传感器104。其中，预定间隔可以包括以下两种情况，其一，相邻温度传感器104之间的竖直间隔相同，其二，以气管103与压力传感器102连接处为起点，相邻温度传感器104之间的间隔以等差数列递减。当然，预定间隔也可以有其他设定方式，在此并不作限定。各温度传感器104对应采集与各温度传感器104在水中的对应的位置的温度。
温度传感器104可以为PT1000，DS18B20，一线制温度计。当然，根据实际的水体环境，温度传感器104也可以为其他类型的传感器，在此并不作限定。
中央处理器105包括信号处理电路，运算模块，信号处理电路用于将各温度传感器104采集的温度信号以及压力传感器102采集的压力信号转换为温度数值和压力数值。运算模块用于将各个温度数值和压力数值进行运算得到当前水位，其中，运算模块具体可以分为以下两个步骤进行，第一步，运算模块先获取压力传感器102采集的压力数值以及距离压力传感器102最近的温度传感器104采集的温度数值计算出粗水位，粗水位即大致的水位；第二步，运算模块再获取以预定间隔设置于气管103外侧壁的其它温度传感器104采集的温度数值，结合第一步计算出的粗水位进行进一步的运算得到精确的水位。
可见，本发明实施例公开的一种差压水位测量***，包括：压力传感器，气管，其中，气管的一端与压力传感器连接，该气管外侧壁以预定间隔设置有多个温度传感器，各温度传感器用于采集各温度传感器在水中对应的位置的温度值，并将采集的温度值对应的温度信号发送至中央处理器，中央处理器将各温度信号和压力传感器采集的压力信号进行计算得到当前水位。显而易见，将温度传感器以预定间隔设置于水体中，从而采集水体的不同位置的温度，进而综合水体各个位置的温度计算当前水位，避免了只对水体中某一个特定位置的温度采集而引起的水位测量精度低的问题，提高了水位测量的精确度。
基于上述实施例，在本实施例中，各温度传感器104具体为一线制温度计。
具体的，本实施例中，采用一线制温度计可以无需通过电源设备101对其供电，从而实现对水温的测量。
基于上述实施例，在本实施例中，当利用本发明实施例中的差压水位测量***测量完成一次水位精测量后，一段时间内水位并不会发生明显变化，因此，在这段时间内可以暂时不用测量水位。在过一段时间后再测量水位，从而达到周期性测量的目的。为达到此目的，本发明实施例提供了第二种实施例，请参见图2，图2为本发明第二种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图；差压水位测量***10还包括：控制电路106，其中，控制电路106分别与中央处理器105、压力传感器102以及各温度传感器104连接；控制电路106用于控制压力传感器102周期性采集压力传感器102所在水中位置的压力值、各温度传感器104周期性采集与各温度传感器104在水中对应的位置的温度值。
具体的，本实施例中，当中央处理器105完成一次水位测量后，发送指令至控制电路106，控制电路106根据该指令控制温度传感器104以及压力传感器102停止采集数据。当到下一个采集周期时，中央处理器105发送检测指令至控制电路106，控制电路106根据该检测指令控制温度传感器104以及压力传感器102进行温度数据和压力数据的采集。
需要说明的是，本实施例中的采集周期根据实际的水体环境进行设置，在此并不作限定。
可见，本实施例中，通过控制电路控制温度传感器以及压力传感器周期性采集当前水体的温度值以及压力值。从而避免了温度传感器和压力传感器持续工作，达到了节能的目的。
基于上述实施例，在本实施例中，为了将温度传感器104以及压力传感器102采集的数据能够进行存储方便管理人员后期进行查看，本发明实施例提供了第三种实施例，请参见图3，图3为本发明第三种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图，差压水位测量***10还包括：存储器107，存储器107与中央处理器105连接。
具体的，本实施例中，中央处理器105将温度传感器104输出的温度信号转换为温度数值，压力传感器102输出的压力信号转换为压力数值后发送至存储器107进行存储。
基于上述实施例，在本实施例中，电源设备101具体为3800MAH 3.6V的电池。
基于上述实施例，在本实施例中，中央处理器105包括：信号处理电路，信号处理电路用于将各温度信号转换为与各温度信号对应的温度数值、压力信号转换为压力数值。
基于上述实施例，在本实施例中，考虑到将利用本实施例中的差压水位测量***测量出的当前水位及时发送至管理人员，本发明实施例提供了第四种实施例，请参见图4，图4为本发明第四种实施例公开的一种差压水位测量***结构示意图，如图4所示，差压水位测量***10还包括：通讯模块108，通讯模块108与中央处理器105连接。
具体的，本实施例中，中央处理器105对温度信号以及压力信号进行处理后，将得到的温度数值以及压力数值通过通讯模块108发送至管理员的终端设备进行显示，以实时向管理人员报告当前水位。
基于上述实施例，在本实施例中，通讯模块108包括：RS485通讯接口。
需要说明的是，本实施例中的通讯模块108的通讯方式也可以为其他形式，在此并不作限定。
以上对本申请所提供的一种差压水位测量***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (8)
1.一种差压水位测量***，包括：电源设备，压力传感器，气管，所述气管一端与所述压力传感器连接，其特征在于，还包括：
以预定间隔设置于所述气管外侧壁的多个温度传感器，各所述温度传感器用于采集与各温度传感器在水中对应的位置的温度值，并将各所述温度值对应的温度信号发送至中央处理器；
所述中央处理器用于将各所述温度信号和所述压力传感器采集的压力信号进行计算得到当前水位。
2.根据权利要求1所述的差压水位测量***，其特征在于，各所述温度传感器具体为一线制温度计。
3.根据权利要求1所述的差压水位测量***，其特征在于，还包括：控制电路，所述控制电路分别与所述中央处理器、所述压力传感器、各所述温度传感器连接；
所述控制电路用于控制所述压力传感器周期性采集所述压力传感器所在水中位置的压力值、各所述温度传感器周期性采集与各所述温度传感器在水中对应的位置的温度值。
4.根据权利要求3所述的差压水位测量***，其特征在于，还包括：存储器，所述存储器与所述中央处理器连接。
5.根据权利要求1所述的差压水位测量***，其特征在于，所述电源设备具体为3800MAH 3.6V的电池。
6.根据权利要求1所述的差压水位测量***，其特征在于，所述中央处理器包括：信号处理电路，所述信号处理电路用于将各所述温度信号转换为与各所述温度信号对应的温度数值、所述压力信号转换为压力数值。
7.根据权利要求4所述的差压水位测量***，其特征在于，还包括：通讯模块，所述通讯模块与所述中央处理器连接。
8.根据权利要求7所述的差压水位测量***，其特征在于，所述通讯模块包括：RS485通讯接口。
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