一种具有密度补偿的高精度压力式水位计的制作方法

1.本实用新型涉及水位监测设备领域，特别涉及一种具有密度补偿的高精度压力式水位计。


背景技术：

2.在地下水位动态监测中，通常会使用压力式水位计进行水位监测。传统的压力式水位计是基于静压测量原理进行水位的检测的，即使用压敏元件的方式测量液体静压，之后根据液体静压和高度成正比的原理得到水位的高度。由于这种方式需要得到水的密度，而水的密度一般为1.0g/cm3固定不变，但是在不同的温度下，水的密度也是不一致的，因此，对于一些高精度的测量中，上述的方式是不能得到精确的水位数据，尤其是在深水井和地热井水位测量时，由于温度引起的水密度的变化较大，从而造成测量误差大，测量不稳定的现象。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种具有密度补偿的高精度压力式水位计，结合温度和压力对水位进行测量，使得在一些水密度受温度影响而变化较大的地方，可以更加精准的检测到水位的变化。
4.为此，本实用新型提供一种具有密度补偿的高精度压力式水位计，包括依次首尾相接的投入头和后壳体，投入头和后壳体的内部设置有连通的同轴内腔；所述投入头的首部设置有用于接触水流的压敏元件；所述后壳体的尾部设置有用于穿出线缆的通孔；所述内腔内设置有压紧环，所述压紧环所在的平面垂直于所述内腔的轴线；所述压紧环上分别设置有温度传感器以及信号采集处理板，所述信号采集处理板与所述线缆连接；所述压敏元件和所述温度传感器分别与所述信号采集处理板信号连接，所述压敏元件、所述温度传感器以及所述信号采集处理板分别与电源电连接。
5.进一步，所述投入头的首部可拆卸设置有护盖，所述护盖将所述压敏元件包裹。
6.更进一步，所述护盖上设置有进水孔。
7.进一步，所述后壳体上设置有密封圈，密封圈位于所述投入头和所述后壳体的相接处。
8.更进一步，所述后壳体的表面设置有环形的凹槽，所述凹槽用于盛放所述密封圈。
9.进一步，所述投入头和所述后壳体通过螺纹连接，所述投入头和所述压紧环通过螺纹连接。
10.进一步，所述后壳体尾部的通孔处依次设置有密封堵和锁线堵，所述密封堵和所述锁线堵依次相接。
11.进一步，所述信号采集处理板包括信号放大电路、mcu、存储器以及485控制器，所述压敏元件通过所述信号放大电路与所述mcu信号连接，所述温度传感器与所述mcu信号连接，所述mcu与所述存储器信号连接，所述mcu通过485控制器连接有所述线缆，所述信号放
大电路、mcu、存储器以及485控制器分别与所述电源电连接。
12.本实用新型提供的一种具有密度补偿的高精度压力式水位计，具有如下有益效果：
13.1、本实用新型在传统的压力式水位计中加入温度传感器，使得在进行水位测量的同时，能够测量到水的实时温度，从而获得到水的密度。通过精确的密度补偿计算出高精度的水位值，使得水位计使用于各种工矿下的高精度水位测量。
14.2、本实用新型使用密封圈和密封堵的多层密封，密封圈和密封堵使得本实用新型的内腔干燥，从而使得本实用新型的电气部分不易受潮，稳定性和可靠性大幅度提升。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构爆炸示意图；
16.图2为本实用新型的原理示意图。
17.附图标记说明：
18.1、护盖；2、压敏元件；3、投入头；4、压紧环；5、温度传感器；6、信号采集处理板；6
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1、485控制器；6
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2、信号放大处理电路；6
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3、mcu；6
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4、存储器；7、密封圈；8、后壳体；9、密封堵；10、锁线堵；11、线缆。
具体实施方式
19.下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
20.在本技术文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本技术文件的实施例中不做具体的限定。
21.具体的，如图1
‑
2所示，本实用新型实施例提供了一种具有密度补偿的高精度压力式水位计，包括依次首尾相接的投入头3和后壳体8，投入头3和后壳体8的内部设置有连通的同轴内腔；所述投入头3的首部设置有用于接触水流的压敏元件2；所述后壳体8的尾部设置有用于穿出线缆11的通孔；所述内腔内设置有压紧环4，所述压紧环4所在的平面垂直于所述内腔的轴线；所述压紧环4上分别设置有温度传感器5以及信号采集处理板6，所述信号采集处理板6与所述线缆11连接；所述压敏元件2和所述温度传感器5分别与所述信号采集处理板6信号连接，所述压敏元件2、所述温度传感器5以及所述信号采集处理板6分别与电源电连接。
22.在使用的时候，将投入头3外侧的压敏元件2投入水中，信号采集处理板6就可以得到该环境下压敏元件2所采集的水的静压，同时，信号采集处理板6接收温度传感器5所检测到的温度，这样就可以通过计算得到水位的数值，并将所得到的水位的数值，信号采集处理板6通过线缆11导出。
23.在本实用新型中，根据所测液体静压与该液体的高度成正例的原理p＝ρgh，其中p为液体静压，g为重力加速度(该值为定值)，ρ为液体密度，从而得到水位高度h。
24.对于水的温度和水的液体密度ρ之间的关系，如表1所示。
25.表1 水的温度和水的液体密度对照查询表(只列举部分数据)
[0026][0027][0028]
在本实施例中，所述投入头3的首部可拆卸设置有护盖1，所述护盖1将所述压敏元件2包裹。护盖1可以对压敏元件2形成保护。同时，在本实施例中，所述护盖1上设置有进水孔。这样在将本实用新型投入水中的时候，无需拔下护盖1，就可以使得本实用新型正常的工作，在水下对压敏元件2形成保护。
[0029]
在本实施例中，所述后壳体8上设置有密封圈7，密封圈7位于所述投入头3和所述后壳体8的相接处。这样就可以使得本实用新型内部的空腔形成干燥的空间，使得电子设备的正常运行。同时，在本实施例中，所述后壳体8的表面设置有环形的凹槽，所述凹槽用于盛放所述密封圈7，使得本实用新型的密封可靠、外观美观。
[0030]
在本实施例中，所述投入头3和所述后壳体8通过螺纹连接，所述投入头3和所述压紧环4通过螺纹连接。在本实施例中，所述后壳体8尾部的通孔处依次设置有密封堵9和锁线堵10，所述密封堵9和所述锁线堵10依次相接。这样就可以使得本实用新型内部的空腔形成干燥的空间，使得电子设备的正常运行，同时，拆卸的时候非常方便，易于维护。
[0031]
在本实施例中，所述信号采集处理板6包括信号放大电路6
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2、mcu6
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3、存储器6
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4以及485控制器6
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1，所述压敏元件2通过所述信号放大电路6
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2与所述mcu6
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3信号连接，所述温度传感器5与所述mcu6
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3信号连接，所述mcu6
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3与所述存储器6
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4信号连接，所述mcu6
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3通过485控制器6
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1连接有所述线缆11，所述信号放大电路6
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2、mcu6
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3、存储器6
‑
4以及485控制器6
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1分别与所述电源电连接。其中，信号放大电路6
‑
2是将压敏元件2所检测到的信号
进行放大，mcu6
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3是处理的作用，进行运算，同时完成对表1的查询，将数据输出，表1的内容存储在存储器6
‑
4中，485控制器起到数据的传输作用，将mcu6
‑
3输出的数据通过线缆11导出。
[0032]
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。