CN217765157U - 液位计及灌溉*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种液位计及灌溉***，涉及液体液位测量领域。液位计包括液位检测电路、浮子和沉子，液位检测电路包括检测支路，浮子用于随着液位的改变在竖直方向上移动，以触发检测支路，沉子用于与地面接触时触发检测支路，液位检测电路用于当检测支路被所述浮子触发时，输出相对液位信号，以及，当检测支路被所述沉子触发时，输出基准液位信号。通过增加感应地面的沉子，从而实现液位高度的准确检测。

Description

液位计及灌溉***

技术领域

本实用新型涉及液体液位测量领域，具体而言，涉及一种液位计及灌溉***。

背景技术

在利用液位计测量液位信息时，首先需要将液面最低点对准液位计的0刻度，然后液位计中的浮子能够随着液位的变化在液面上移动，以测量液位信息。

对于安装在灌溉***中的液位计，要确保测量精度，需要保证液位计的0刻度与地面保持一致。但是，由于田地松软，安装液位计时，无法确保0刻度和地面对齐，导致测得的液位信息不够准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液位计及灌溉***，能够在液位计的0刻度无法对准地面时，准确检测出液位高度。

本实用新型提供一种液位计，包括：

液位检测电路，包括检测支路；

浮子，用于随着液位的改变在竖直方向上移动，以触发所述检测支路；

沉子，用于与地面接触时触发所述检测支路；

所述液位检测电路，用于当所述检测支路被所述浮子触发时，输出相对液位信号，以及，当检测支路被所述沉子触发时，输出基准液位信号。

在一种可能的实施方式中，所述液位计还包括：

中空的浮子杆，所述液位检测电路安装于所述浮子杆的内部，所述浮子和所述沉子均套设于所述浮子杆的外部，且所述浮子位于所述沉子的上方。

在一种可能的实施方式中，所述液位检测电路，还包括：供电单元、第一检测组件和第二检测组件；所述检测支路的一端通过串联的第一检测组件接入所述供电单元，另一端通过串联的第二检测组件接入所述供电单元；

所述检测支路，包括若干个依次电连接的感应组件；所述检测支路用于在任意一个所述感应组件被所述浮子或者所述沉子触发时导通；

所述第一检测组件，用于当所述检测支路被所述浮子触发导通时，输出所述相对液位信号；

所述第二检测组件，用于当所述检测支路被所述沉子触发导通时，输出所述基准液位信号。

在一种可能的实施方式中，所述第一检测组件包括第一分压电阻，所述第一分压电阻串联于所述供电单元和所述检测支路之间，且所述第一分压电阻和所述检测支路之间形成用于输出所述相对液位信号的第一信号输出端。

在一种可能的实施方式中，所述第二检测组件包括第二分压电阻，所述第二分压电阻串联于所述供电单元和所述检测支路之间，且所述第二分压电阻和所述检测支路之间形成用于输出所述基准液位信号的第二信号输出端。

在一种可能的实施方式中，所述检测支路还包括检测电阻，所述感应组件为n个，所述第一检测组件、所述n个感应组件、所述检测电阻和所述第二检测组件依次电连接；所述感应组件包括一个感应开关和一个感应电阻，且第i个所述感应组件的感应开关一端电连接于第i个所述感应组件的感应电阻和第i+1个所述感应组件的感应电阻之间，另一端接地；第n个所述感应组件的感应开关的一端电连接于第n个所述感应组件的感应电阻和所述检测电阻之间，其中，i为大于等于1且小于n的整数。

在一种可能的实施方式中，所述液位检测电路还包括第一转换元件，所述第一转换元件和所述第一信号输出端电连接；所述第一转换元件用于对所述相对液位信号进行转换后显示相对液位信息。

在一种可能的实施方式中，所述液位检测电路还包括第二转换元件，所述第二转换元件和所述第二信号输出端电连接；所述第二转换元件用于对所述基准液位信号进行转换后显示基准液位信息。

在一种可能的实施方式中，所述液位计还包括无线通信模块；所述无线通信模块用于接收所述相对液位信号和所述基准液位信号，并向外部设备发送。

此外，本实用新型还提供了一种灌溉***，包括控制中心和上述的液位计；所述控制中心和所述液位计通信连接，用于接收所述相对液位信号和所述基准液位信号。

相对于现有技术，本实用新型提供的液位计及灌溉***，液位计包括液位检测电路、浮子和沉子，液位检测电路包括检测支路，浮子用于随着液位的改变在竖直方向上移动，以触发所述检测支路，沉子用于与地面接触时触发所述检测支路，液位检测电路用于当检测支路被所述浮子触发时，输出相对液位信号，以及，当检测支路被所述沉子触发时，输出基准液位信号。通过增加感应地面的沉子，从而实现液位高度的准确检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的传统液位计的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的传统液位检测电路的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的液位计的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的液位检测电路的结构示意图之一。

图5为本实用新型实施例提供的液位检测电路的结构示意图之二。

图6为本实用新型实施例提供的液位检测电路的结构示意图之三。

图7为本实用新型实施例提供的液位检测电路的电路图。

图标：10-传统液位计；100-传统液位检测电路；110-传统浮子杆；120-传统浮子；20-液位计；200-液位检测电路；300-浮子；400-沉子；500-浮子杆；210-检测支路；220-供电单元；230-第一检测组件；240-第二检测组件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1，图1示出了传统液位计10的示意图，包括传统液位检测电路100、传统浮子杆110和套设于传统浮子杆110外的传统浮子120。传统液位检测电路100包括若干竖直排列的感应组件，当传统浮子120随着液位的改变在竖直方向上移动时，触发相应高度的感应组件，从而测量液位。

在图1的基础上，请参考图2，图2示出了传统液位计10中的传统液位检测电路100的示意图。包括一个供电元件，一个分压电阻R0，n个感应开关Q1～Qn，n个感应电阻R1～Rn，并在R0和R1的中间形成信号输出端，用于输出电压值。

当不同高度的感应开关被触发时，信号输出端输出的电压值不同，再通过预先建立的每个感应开关被触发时对应的电压值和该感应开关对应的液位值之间的对应关系，即可得到液位值。

例如，以图2为例，假设供电元件提供的电压大小为v，分压电阻和每个感应电阻的阻值均为r，那么当第m个感应开关Qm感应到传统浮子120，使得传统液位检测电路100导通时，信号输出端输出的电压值为：

再通过查询预先建立的电压和液位值的转换表，从而得到电压值对应的液位值。

在灌溉***中，利用上述液位计测量农田的液位时，需要保证液位计的0刻度与地面保持一致，这样液位计测得的液位才准确。但是，由于农田地面松软，不容易确保0刻度对齐地面，导致测得的液位不准确。

针对上述问题，本实施例提供了一种液位计，在传统液位计10的基础上增加一个沉子，沉子用于检测基准液位值，浮子用于检测相对液位值，即使液位计的0刻度无法和地面对齐，也可以通过相对液位值和基准液位值，得到准确的实际液位值。

请参考图3和图4，本实施例提供的液位计20包括：液位检测电路200，浮子300和沉子400；液位检测电路200包括检测支路210。

浮子300，用于随着液位的改变在竖直方向上移动，以触发检测支路210。沉子400，用于与地面接触时触发检测支路210。液位检测电路200，用于当检测支路210被浮子触发时，输出相对液位信号，以及，当检测支路210被沉子400触发时，输出基准液位信号。

可选的，请继续参考图3，液位计20还包括中空的浮子杆500，液位检测电路200安装于浮子杆500的内部，浮子300和沉子400均套设于浮子杆500的外部，且浮子300位于沉子400的上方。

在图3的基础上，请参考图4，图4示出了液位计20中的液位检测电路200的结构示意图，液位检测电路200还包括：供电单元220、第一检测组件230和第二检测组件240；检测支路210的一端通过串联的第一检测组212件接入供电单元220，另一端通过串联的第二检测组件接入供电单元220。

检测支路210，包括若干个依次电连接的感应组件；检测支路210用于在任意一个感应组件被浮子300或者沉子400触发时导通。

第一检测组件230，用于当检测支路210被浮子300触发导通时，输出相对液位信号。

第二检测组件240，用于当检测支路210被沉子400触发导通时，输出基准液位信号。

需要说明的是，供电单元220可以是一个供电元件，也可以包括第一供电元件和第二供电元件，第一供电元件和第一检测组件230电连接，第二供电元件和第二检测组件240电连接，在此不做限制。

可选的，在图4的基础上，请参考图5，第一检测组件230包括第一分压电阻R_X，第一分压电阻Rx串联于供电单元220和检测支路210之间，且第一分压电阻R_X和检测支路210之间形成用于输出相对液位信号的第一信号输出端。

可选的，第二检测组件240包括第二分压电阻Ry，第二分压电阻Ry串联于供电单元220和检测支路210之间，且第二分压电阻Ry和检测支路210之间形成用于输出基准液位信号的第二信号输出端。

可选的，检测支路210还包括检测电阻R0，感应组件为n个，第一检测组件230、n个感应组件、检测电阻R0和第二检测组件240依次电连接；感应组件包括一个感应开关和一个感应电阻，且第i个感应组件的感应开关Qi一端电连接于第i个感应组件的感应电阻Ri和第i+1个感应组件的感应电阻R(i+1)之间，另一端接地；第n个感应组件的感应开关Qn的一端电连接于第n个感应组件的感应电阻Rn和检测电阻R0之间，其中，i为大于等于1且小于n的整数。

在本实施例中，感应开关可以是单簧管或者霍尔开关等，感应电阻的阻值可以相同也可以不同。各个感应电阻可以等间隔排列在竖直方向上，也可以不等间隔排列，在此不做限制。

可选的，在图5的基础上，请参考图6，液位检测电路200还包括第一转换元件250，第一转换元件250和第一信号输出端电连接；第一转换元件250用于对相对液位信号进行转换后显示相对液位信息。

可选的，液位检测电路200还包括第二转换元件260，第二转换元件260和第二信号输出端电连接；第二转换元件260用于对基准液位信号进行转换后显示基准液位信息。

在本实施例中，第一转换元件250和第二转换元件260可以为模数转换器或者单片机，用于将模拟信号转换为数字信号，例如，将本实施例中的液位检测电路200中的模拟电压信号，转换成可读的数字信号，并显示在显示屏上。

可选的，液位计20还包括无线通信模块；无线通信模块用于接收相对液位信号和基准液位信号，并向外部设备发送。

其中，外部设备可以是云端、服务器和用户设备等，用户设备可以是，但不限于手机、平板、电脑和遥控器等。

本实施例的工作原理是这样的：

安装液位计20时，将液位计20竖直安插在农田中，使得0刻度和地面对齐，或者使得0刻度在地面以下。浮子300随着液面的改变在竖直方向上移动，并触发检测支路210中的某一个感应开关时，使得检测支路210被导通，此时第一信号输出端输出第一电压值，即相对液位信息。同时，沉子400和地面接触，并触发检测支路210中的某一个感应开关，第二信号输出端输出第二电压值，即基准液位信息。

在一种可能的情形下，通过查询预先建立的电压值和液位值的转换关系表，分别得到相对液位值和基准液位值，则测得的实际的液位值为相对液位值和基准液位值的差值。

在另一种情形下，针对不同的基准液位信息，计算相对液位信息和基准液位信息的差值，建立每个差值和液位值的转换关系，得到相对液位信息和基准液位信息之后，将相对液位信息减去基准液位信息得到电压差值，再根据基准液位信息和电压差值，得到电压差值对应的液位值。

例如，请参考图7，液位检测电路如图7所示，包括5个感应组件，且第一转换元件250和第二转换元件260均为模数转换器ADC。

第一分压电阻Rx、第二分压电阻Ry、感应电阻R1-Rn和检测电阻R0的阻值均为5Ω，第一供电元件和第二供电元件提供的电压大小均为12v，当浮子300触发第3个感应开关Q3时，检测支路210导通，ADC1测得的相对液位信息为：

此时，沉子400触发第5个感应开关Q5，ADC2测得的基准液位信息为：

在一种情形下，通过查询电压值和液位值的转换关系表，分别得到相对液位信息对应的相对液位值为20cm，基准液位信息对应的基准液位值为5cm，则测得的实际的液位值为15cm。

在另一种情形下，先计算相对液位信息和基准液位信息的差值3v，确定出基准液位值为5cm，差值为3v时，对应的实际液位值为15cm。

相对现有技术，本实用新型有下述有益效果：

首先，本实用新型提供的液位计，浮子用于测量相对液位信息，并增加沉子，测量基准液位信息，能够实现在液位计的0刻度无法和地面对齐时，根据基准液位信息和相对液位信息得到实际的液位信息。

然后，通过在液位检测电路中增加检测电阻R0、第二分压电阻Ry，并在检测电阻和第二分压电阻Ry之间形成用于输出基准液位信号的第二信号输出端，当沉子触发液位检测电路中的任意一个感应开关时，第二信号输出端输出基准液位信号。

本实施例还提供一种灌溉***，包括：控制中心和上述液位计20，控制中心和液位计20通信连接，用于接收相对液位信号和基准液位信号。

在本实施例中，控制中心用于根据相对液位信号和基准液位信号，得到实际的液位信息，若液位计20设置在农田的不同区域，控制中心可以根据每个液位计20得到的液位信息来确定各个区域的液位情况，并根据各个区域的液位情况来指导灌溉。例如，若确定某区域液位过低，则控制该区域的水泵打开进行灌溉。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液位计，其特征在于，包括：

液位检测电路，包括检测支路；

浮子，用于随着液位的改变在竖直方向上移动，以触发所述检测支路；

沉子，用于与地面接触时触发所述检测支路；

所述液位检测电路，用于当所述检测支路被所述浮子触发时，输出相对液位信号，以及，当检测支路被所述沉子触发时，输出基准液位信号。

2.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，还包括：

中空的浮子杆，所述液位检测电路安装于所述浮子杆的内部，所述浮子和所述沉子均套设于所述浮子杆的外部，且所述浮子位于所述沉子的上方。

3.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述液位检测电路，还包括：供电单元、第一检测组件和第二检测组件；所述检测支路的一端通过串联的第一检测组件接入所述供电单元，另一端通过串联的第二检测组件接入所述供电单元；

所述检测支路，包括若干个依次电连接的感应组件；所述检测支路用于在任意一个所述感应组件被所述浮子或者所述沉子触发时导通；

所述第一检测组件，用于当所述检测支路被所述浮子触发导通时，输出所述相对液位信号；

所述第二检测组件，用于当所述检测支路被所述沉子触发导通时，输出所述基准液位信号。

4.根据权利要求3所述的液位计，其特征在于，所述第一检测组件包括第一分压电阻，所述第一分压电阻串联于所述供电单元和所述检测支路之间，且所述第一分压电阻和所述检测支路之间形成用于输出所述相对液位信号的第一信号输出端。

5.根据权利要求3所述的液位计，其特征在于，所述第二检测组件包括第二分压电阻，所述第二分压电阻串联于所述供电单元和所述检测支路之间，且所述第二分压电阻和所述检测支路之间形成用于输出所述基准液位信号的第二信号输出端。

6.根据权利要求3所述的液位计，其特征在于，所述检测支路还包括检测电阻，所述感应组件为n个，所述第一检测组件、n个所述感应组件、所述检测电阻和所述第二检测组件依次电连接；所述感应组件包括一个感应开关和一个感应电阻，且第i个所述感应组件的感应开关一端电连接于第i个所述感应组件的感应电阻和第i+1个所述感应组件的感应电阻之间，另一端接地；第n个所述感应组件的感应开关的一端电连接于第n个所述感应组件的感应电阻和所述检测电阻之间，其中，i为大于等于1且小于n的整数。

7.根据权利要求4所述的液位计，其特征在于，所述液位检测电路还包括第一转换元件，所述第一转换元件和所述第一信号输出端电连接；所述第一转换元件用于对所述相对液位信号进行转换后显示相对液位信息。

8.根据权利要求5所述的液位计，其特征在于，所述液位检测电路还包括第二转换元件，所述第二转换元件和所述第二信号输出端电连接；所述第二转换元件用于对所述基准液位信号进行转换后显示基准液位信息。

9.根据权利要求1所述的液位计，其特征在于，所述液位计还包括无线通信模块；所述无线通信模块用于接收所述相对液位信号和所述基准液位信号，并向外部设备发送。

10.一种灌溉***，其特征在于，包括控制中心和权利要求1～9任一项所述的液位计；所述控制中心和所述液位计通信连接，用于接收所述相对液位信号和所述基准液位信号。

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