[实用新型]一种采用硅电容压力技术的压力式水位计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水文、水利和环境监测仪器仪表领域，尤其涉及一种采用硅电容压力技术的压力式水位计。

背景技术

水位计广泛地应用于江河湖泊等自然水域的水位探测；水库、储水池等露天水渠的水位探测；地下水水位探测。高精度的水位测量可以为水利部门准确决策提供重要的依据，因此研究水位测量技术具有很广阔的市场应用前景。

目前常见的水位计有气泡式水位计、雷达水位计。气泡式水位计具有单点测量精度不高、安装维护麻烦以及使用寿命不长的缺点，雷达水位计虽然受环境影响较小，测量精度高，但是生产雷达水位计的厂商大部分是国外的，造成设备进口成本较高。

发明内容

为解决上述的技术问题，本实用新型提出了一种采用硅电容压力技术的压力式水位计。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，包括控制器单元、蓄电池、水位传感器单元、数据预处理单元、存储器单元、环境传感器单元、数据传输单元以及报警器，所述水位传感器单元包括硅电容压力传感器1、硅电容压力传感器2以及硅电容压力传感器3，所述环境传感器单元包括温度传感器以及大气压力传感器。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述蓄电池和控制器单元连接，蓄电池为整个系统提供能源。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述水位传感器单元和数据预处理单元连接，水位传感器单元用于采集水位信息。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述数据预处理单元和控制器单元连接，数据预处理单元用于对水位传感器采集的数据进行滤波处理。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述环境传感器单元和控制器单元连接，环境传感器单元采集温度和大气压信息，用于硅电容压力传感器的校准。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述控制器单元和存储器单元连接，存储器单元存储传感器采集的数据信息和控制器单元的程序、数据参数。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述控制器单元还和数据传输单元连接，数据传输单元用于向水位监测站传输水位信息并接收水位监护人员控制命令和参数。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，所述控制器单元还和报警器连接，当水位超过设置的警戒水位时，将给出报警信息。

工作原理：该压力式水位计采用全不锈钢一体式防水结构设计。环境传感器单元中温度传感器以及大气压力传感器用于测量环境温度和大气压参数，用于硅电容压力传感器的补偿。存储器单元用于存储硅电容压力传感器在不同温度和大气压下测量的补偿数据以及控制器单元的程序。水位传感器单元中的硅电容压力传感器1、硅电容压力传感器2和硅电容压力传感器3以10厘米的距离间隔分布在被测水域中，硅电容压力传感器1、2、3测量的水位信息发送给数据预处理单元，数据预处理单元对水位传感器单元发送的水位信息进行低通滤波处理消除测量过程中的高频噪声，数据预处理单元将滤波后的水位信息发送给控制器单元，控制器单元首先对每个硅电容压力传感器测量的水位信息进行非线性插值处理，然后根据温度和大气压对硅电容压力传感器测量的水位信息进行动态补偿，最后根据测量置信度的高低分别对三个硅电容压力传感器测量的水位信息分配不同的权值，然后对三个硅电容压力传感器测量的水位信息进行加权后得到准确的水位信息。控制器单元把最终处理后的水位、温度和大气压信息实时地存储在存储器单元中。水利监护人员可以通过数据传输模块和控制器单元设置警戒水位并控制采集上报水位的时间周期。当测量的水位超过设置的警戒水位时，控制器单元将驱动报警器给出报警信息。

本实用新型所述的一种采用硅电容压力技术的压力式水位计，结合控制技术、数据通信技术、数字滤波和传感器信息融合及传感器校正技术，较好地解决了气泡式水位计单点测量时精度不高、安装维护麻烦、使用寿命短以及雷达水位计费用较高等问题。

附图说明