[发明专利]一种太阳能热水工程水位检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种太阳能热水工程水位检测装置，其特征在于：其包括水箱、压力传感器、控制电路板和上位机，水箱预留有设于上端的进水口和溢水口以及设于底部的出水口和检测口，水箱检测口连接水管的一端，闸阀安装于水管的一端，压力传感器设在水管的另一端，压力传感器输出信号至控制电路板的数据采集电路，控制电路板与上位机通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水工程水位检测装置，其特征在于：所述上位机配置水箱高度和压力传感器量程，并显示水箱的实时水位。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水工程水位检测装置，其特征在于：所述压力传感器经屏蔽导线连接控制电路板的数据采集电路。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水工程水位检测装置，其特征在于：所述压力传感器为扩散硅压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水工程水位检测装置，其特征在于：所述控制电路板的数据采集电路包括电阻R415、电阻R433、电容C409、二极管D425、接插件J406，压力传感器接在接插件J406的1脚和2脚上，接插件J406的2脚连接电阻R415和R433的一端，R433的另一端接地，R415的另一端分别连接二极管D425的阳极、电容C409的一端以及控制电路板的微处理器，二极管D425的阴极连接3.3V电源，电容C409的另一端接地。

6.一种太阳能热水工程水位检测方法，其包括以下步骤:

步骤1，选定压力传感器，压力传感器的最大测量值大于水箱的最大压强P_max；

步骤2，首次使用将所选用的压力传感器安装在水箱检测口，控制电路板的微处理器读取零水位的AD值，连续采样10次，剔除10个数据中最大值和最小值，零水位采样点的最终采样值取剩下8个数据的平均值并表示为AD₀；

步骤3，再将水箱装满水至溢水口出水，控制电路板的微处理器获取满水位时压力传感器的AD值，连续采样10次，剔除10个数据中最大值和最小值，满水位采样点的最终采样值取剩下8个数据的平均值并表示为AD_f；

步骤4，控制电路板的微处理器获取压力传感器的实时AD值，连续采样10次，剔除10个数据中最大值和最小值，该水位采样点的最终采样值取剩下8个数据的平均值并表示为AD_L；则

水箱的实时水位高度L＝(AD_L×AD_f)/(AD_f-AD₀)；

步骤5，上位机根据太阳能热水工程安装情况配置水箱高度和扩散硅压力传感器量程，通过以太网将配置数据下发至控制电路板；

步骤6，控制电路板根据测量的实时水位高度、压力传感器量程和水箱高度换算获得实时水位高度与满水位的百分比，并通过以太网上传至上位机显示。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水工程水位检测方法，其特征在于：步骤1中水箱的最大压强P_max＝ρgH其中ρ＝1000kg/m³，g＝9.8N/kg，H为水箱的高度。