[发明专利]液位高度测量设备及方法

说明书

本申请公开了一种液位高度测量设备及方法，本申请方法包括竖直设置的PCB板，在所述PCB板的底部设有用于测量电导率的位于同一水平高度的两个金属钉；在所述金属钉上方设置一对平行放置的电极；在两个金属钉之间还设有一个温度传感器；在所述PCB板顶部设有包含测量代码的处理器，所述处理器分别电性连接所述电极和所述金属钉，所述测量代码是用于测量液位高度的方法执行代码。本申请解决了现有的水体液位传感器因为成本太高或者精度太差而不能在数字化农田环境下广泛使用的问题。

技术领域

本申请涉及农业灌溉技术领域，具体而言，涉及一种液位高度测量设备及方法。

背景技术

目前，随着水资源的日益紧缺，越来越多的场合都开始重视对水用量的监测，其中，农业灌溉用水是一个很重要的用水场景，以前的灌溉大多是粗放式的，水的利用率很低。但是随着我国农业朝着数字化自动化方向的进一步发展，要求我们对水资源的有效利用要做到更好，因此，农田灌溉的水位精确监测，就成为非常重要的一个环节。然而，目前市场上存在的水体液位传感器却大多因为成本相对较高或者精度太差而不能够在数字化农田环境中广泛使用。

因此，亟需提出一种成本低，并且测量精度高的液位高度测量设备。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种液位高度测量设备及方法，解决现有的水体液位传感器因为成本太高或者精度太差而不能在数字化农田环境下广泛使用的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种液位高度测量设备，包括竖直设置的PCB板，在所述PCB板的底部设有用于测量电导率的位于同一水平高度的两个金属钉；在所述金属钉上方设置一对平行放置的电极；在两个金属钉之间还设有一个温度传感器；在所述PCB板顶部设有包含测量代码的处理器，所述处理器分别电性连接所述电极和所述金属钉，所述测量代码是用于测量液位高度的方法执行代码。

进一步地，所述用于测量电导率的两个金属钉的材质为不锈钢。

进一步地，所述温度传感器为：热敏电阻温度传感器。

为了实现上述目的，根据本申请的第二方面，提供了另一种液位高度测量方法。

根据本申请的一种液位高度测量方法包括：检测PCB板上两个金属钉之间的电导率，以及两个电极之间的电容值；如果所述电导率大于或者等于预设电导率，并且所述电容值大于或者等于预设电容值，则获取温度传感器的温度值；所述预设电容值为被测液体的液位高度达到电极最底部时的电容值，所述预设电导率小于被测液体的电导率；根据所述温度值和所述电容值计算被测液体的液位高度。

进一步地，所述根据所述温度值和所述电容值计算被测液体的液位高度包括：根据两个电极之间的电容值计算得到电极浸入被测液体中的高度；根据两个金属钉之间的电导率和温度传感器的温度值对两个电极之间的电容值进行补偿计算得到被测液体的液位高度。

进一步地，所述根据两个电极之间的电容值计算得到电极浸入被测液体中的高度包括：检测两个电极之间的电容值，并根据如下公式计算得到电极浸入被测液体中的高度：

其中，C为两个电极之间的电容值，d为两个电极之间的距离，h为电极浸入液体中的高度，ε是两个电极之间的电介质的介电常数，ω为与两个电极相关的一个固定值。

进一步地，所述根据两个金属钉之间的电导率和温度传感器的温度值对两个电极之间的电容值进行补偿计算得到被测液体的液位高度包括：检测两个金属钉之间的电导率，和温度传感器的温度值，并根据如下公式计算得到被测液体的液位高度：