[实用新型]双线式电容型波高传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及水工、河工物理模型实验和波浪、港池、水槽等试验领域，特别涉及一种用于采集模型波浪高度及水位高度的传感器。

背景技术

目前，在各类水工、河工模型实验中，波浪的高度信号多由单线式电容型波高传感器进行采集。这种传感器具有很多弊端：其一单线式电容型波高传感器线间电容值较小，采集值不稳定；其二单线式电容型波高传感器标称的线性误差为5‰，不能满足某些高精度实验的需求；其三铝制的传感器手柄套筒强度不够，挤压易变形且重量较轻；其四pvc材质的连接块易老化易断裂；其五电容感应丝进入手柄电子舱时连接块处的电容感应丝暴露在外，极易受到损伤导致传感器损坏。其六因传感器采用的是电压输出，因此在长距离传送信号的过程中会存在电磁干扰和电压损耗的情况从而影响采集精度。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种测量精度高、线性误差小的双线式电容型波高传感器。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种双线式电容型波高传感器，包括接地测杆、电容感应丝、集线轴、上弹簧锁丝、弹簧、下弹簧锁丝、连接块、电路板、手柄内腔和手柄套筒，所述连接块和所述电路板均固定在所述手柄内腔上，所述手柄内腔固定在所述手柄套筒内；所述弹簧的一端套在所述上弹簧锁丝上，所述上弹簧锁丝与所述集线轴连接，所述弹簧的另一端套在所述下弹簧锁丝上，所述下弹簧锁丝与所述连接块连接；其特征在于，所述电容感应丝为相互平行的两根，两根所述电容感应丝均与所述接地测杆平行，且所述电容感应丝在所述集线轴上汇聚之后依次穿过所述集线轴上的中心孔、所述上弹簧锁丝、所述弹簧、所述连接块和所述下弹簧锁丝，所述电容感应丝的一端环过所述接地测杆的一端，所述电容感应丝的另一端与所述电路板连接。

所述连接块在靠近所述手柄套筒的侧面上设有所述电容感应丝的过线凹槽。

所述电路板上设有信号采集芯片、滤波放大电路和信号输出芯片，所述信号采集芯片上设有电容/电压转换电路，所述信号输出芯片上设有电压/电流转换电路，所述信号采集芯片采集所述电容感应丝与所述接地测杆间的线间电容信号，所述信号采集芯片将所述线间电容信号转换为电压信号后输出给所述滤波放大电路，所述电压信号经所述滤波放大电路处理后输送给所述信号输出芯片，所述信号输出芯片将经滤波放大处理后的所述电压信号转换成电流信号输出。

所述接地测杆的另一端通过螺纹固定在所述连接块上，所述接地测杆上设有紧固锁母。

本实用新型具有的优点和积极效果是：通过采用两根电容感应丝的结构，并通过采用运行稳定的集成电路芯片进行信号的采集、处理和输出，使该传感器具有测量精度高、线性误差小、信号不易受干扰、产品结构结实耐用等特点。本实用新型解决了实验过程中线性误差偏大、长距离传输信号损耗大等诸多问题，并且在外形结构上也进行了更合理化的改进，能够对模型试验中波浪高度、水位高度的精确计算提供可靠的依据。具有良好的推广前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的分解图；

图3是本实用新型的电路结构示意图。

图中：1、手柄套筒；2、接地测杆；3、锁母；4、连接块；5、手柄内腔；6、固定螺丝；7、集线轴；8、上弹簧锁丝；9、弹簧；10、下弹簧锁丝；11、电路板；12、电容感应丝；13、信号采集芯片；14、滤波放大电路；15、信号输出芯片。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1～图3，一种双线式电容型波高传感器，包括接地测杆2、电容感应丝12、集线轴7、上弹簧锁丝8、弹簧9、下弹簧锁丝10、连接块4、电路板11、手柄内腔5和手柄套筒1，所述连接块4和所述电路板11均固定在所述手柄内腔5上，所述手柄内腔5固定在所述手柄套筒1内；所述弹簧9的一端套在所述上弹簧锁丝8上，所述上弹簧锁丝8与所述集线轴7连接，所述弹簧9的另一端套在所述下弹簧锁丝10上，所述下弹簧锁丝10与所述连接块4连接；所述电容感应丝12为相互平行的两根，两根所述电容感应丝12均与所述接地测杆2平行，且所述电容感应丝12在所述集线轴7上汇聚之后依次穿过所述集线轴7上的中心孔、所述上弹簧锁丝8、所述弹簧9、所述连接块4和所述下弹簧锁丝10，所述电容感应丝12的一端环过所述接地测杆2的一端，所述电容感应丝12的另一端与所述电路板11连接。