[实用新型]自记式水位计

说明书

本实用新型涉及一种水位记录装置。

我国灌区量水技术与设备的研究和推广应用起步较晚，目前正处于发展阶段。无论是科学合理地控制用水、提高水的利用率，还是将水作为商品进行资源的有偿使用、合理取费都涉及到水量的计量问题，必须配之以相应的科学计量手段。节水的首要问题在于准确的量水，水量计量在一定程度上决定了节水效果的成败。对于我国西部地区，由于灌区交通不便，能源短缺，明渠的水量计量问题一直是灌区管理和节水灌溉十分关注的问题。实际应用中监控设备大多依靠人工读数，费时耗力，不能准确地反映水位的动态变化，且多数量水点位置偏僻，相当分散，受供电能力及交通制约，影响到普通水位计的正常使用。实践中亟需一种操作简便、安装容易、具有国家规定精度的量水和记录设备，尤其是要能适应我国西部灌区工作环境的要求。

本实用新型的目的是提供一种自记式水位计，它可长期安装在野外，不需要外界干预即能正常工作，具有大容量、低功耗的特点。

本实用新型的技术方案以如下形式给出。设计一种自记式水位计，它包括：外壳、面板、二个插座和设置在内部的电路印制板；所述电路印制板上电路包括：微处理器、LCD显示及驱动电路、按键、实时钟、模/数转换器、串行E²PROM、大容量Flash存储器、串行口、电源及24V电源供给电路。

上述方案中，电源电路还包括一个外接太阳能电池板。

本实用新型的自记式水位计具有以下优点：

1、采用大容量Flash存储器，可存储65536条记录。如果每十分钟存一条记录，可存储455天的水位数据。可以实时记录水位变化过程。

2、采用微功耗技术，内部置蓄电池，充足电后可使用3个月左右；并可外接大容量的电池，或采用太阳能电池板浮充，长期工作在野外无电状态之下。

3、AD采用16bit AD转换器，软件较准。内部提供24V电源，可方便连接各种规格的压力传感器，或其它4-20mA输出的标准传感器。

4、本装置还可用于自动记录降雨量。

下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型。

图1是自记式水位计的主视图；

图2是图1的俯视图。

图3是图1中电路印制板的电路原理图。

图1和图2示出本实用新型的自记式水位计的构造。参照图1和图2，自记式水位计包括：外壳1、面板2、两个插座3、4和设置在内部的电路印制板5；外壳1采用全封闭结构，面板2上设有LCD显示屏和5个按键。侧面设有插座，三芯插座4与传感器相连；六芯插座3为多用途接口：针1接蓄电池+6V；针2为地线(GND)；针3为串行数据输入(RXD,TTL电平)；针4为串行数据输出(TXD,TTL电平)；针5为串口使能(TTL电平，低有效)；针6可接太阳能电池充电板。

图3示出电路印制板5的电路原理图。参照图3，电路印制板5上的电路包括：微处理器(CPU)51、LCD显示及驱动电路52、按键电路53、实时钟电路54、模/数转换电路55、串行E²PROM电路60、大容量Flash存储器56、串行口电路57、电源58及24V电源供给电路59。

微处理器CPU51采用Microchip的Plc16073或Plc16063，它的特点是功耗很低，CPU平时工作在睡眠状态，由实时钟54(每秒)，按键53或串行口57唤醒。

显示器52采用LCD液晶显示，平时显示时间。按时间/水位键显示测量的水位值。按设置键设置各种参数。按键53对应图1中的面板2上的各键。

模/数转换器55采用16位微功耗串行输出的AD转换器，LM385-1.2提供1.2V的参考电压。采样电阻将4-20mA传感器输出转化为电压值，经过AD转换读入CPU，计算出水位值，存入Flash存储器56中，也可显示在液晶显示屏上，或通过串口输出。

24V供电电路59采用可关断的DC-DC转换电路。平时该电路不工作，当需要测量水位时，该模块工作，提供给传感器24V、＜50mA的直流供电。

实时钟54提供记录时间基础，每当设置的时间(软件设置)间隔到时，打开传感器24V供电电路59(5S24)，测量该时间的水位值，并将水位值及该点时间值存入Flash存储器56中。Flash存储器56选择AT45D041，存储容量为4Mbit,512K字节。每个记录占8个字节，可存储65536条记录。如果10分钟一条，可存储455天的水位数据。串行E²PROM60用于存储水位计的工作参数。