[实用新型]一种光纤式地形仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地形探测装置，特别涉及一种利用光纤传感器进行探测的光纤式地形仪。

背景技术

水利工程泥沙模型试验中，河道冲淤地形的变化是研究的主要内容，地形是一个重要的物理参数，因此在试验过程中需用地形仪测量河道地形变化。目前常用的地形仪有光纤式地形仪(光电式地形仪)、电阻式地形仪、超声波地形仪和跟踪式地形仪等，这些地形仪中运用光电传感器、电阻传感器和超声波传感器作为探测器。现有的光纤传感器具有极高的灵敏度和精度、固有的安全性好、抗电磁干扰、高绝缘强度、耐腐蚀、集传感与传输于一体、能与数字通信系统兼容等特点，受到世界各国的广泛重视。光纤传感器已用于位移、振动、转动、压力、速度、加速度、电流、磁场、电压、温度等多个物理量的测量，但还没有应用到河道冲淤地形的测量中。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种操作简单方便，灵敏度和精度高，具有良好的抗干扰性能的地形仪。

实现上述发明目的的技术方案是：一种光纤式地形仪，所述地形仪由传感器、微处理器、时钟电路、存储器、显示器和键盘组成，所述传感器为光纤式地形传感器；所述传感器通过信号放大电路、A/D转换电路与所述微处理器连接，所述时钟电路、存储器、显示器和键盘分别与微处理器连接。

本实用新型将光纤式地形传感器应用于水中测量，传感器中包括两束导光纤维，一束为发射纤维束，另一束为接收纤维束，当传感器接触到淤积面时，由于发射光线被淤积物遮挡，透光性能减弱，光敏器件输出电流陡然下降，从而获得淤积面讯号。本实用新型通过淤积物的阻光作用测量地形，可用于界面测定和地形测量，操作简单方便，具有良好的抗干扰性能。

作为本实用新型的进一步改进，本实用新型中还设有稳压电路，该电路与光纤式地形传感器连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述显示器包括6位LED工作状态显示器、20段信号显示器和LED传感器探头位置显示器。

作为本实用新型的进一步改进，所述地形仪中还设有通讯接口，用于上位机和下位机之间的通讯连接。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构框图。

图2是本实用新型实施例1稳压电源电路

图3是本实用新型实施例1微处理器与信号放大电路、A/D转换电路、调试接口电路、日历时钟电路、复位电路连接的电路图

图4是本实用新型实施例1微处理器与报警电路、触摸式键盘芯片接口、上下层界面指示灯和通讯接口连接的电路图

图5是本实用新型实施例1触摸式键盘芯片和LED显示器电路图

图6是本实用新型实施例1触摸式键盘图

具体实施方式

如图1所示，一种光纤式地形仪由传感器、微处理器、时钟电路、存储器、显示器和键盘组成，传感器为光纤式地形传感器；传感器通过信号放大电路、A/D转换电路与微处理器连接，时钟电路、存储器、显示器和键盘分别与微处理器连接。

如图3和图4所示，微处理器U3分别与信号放大电路1、调试接口电路2、日历时钟电路3、复位电路4、报警电路9、触摸式键盘芯片接口6、上下层界面指示灯5和通讯接口10连接。存储器采用微处理器U3中自带的存储器。时钟电路3为日历时钟电路。

如图2所示，光纤式地形传感器与稳压电源电路11连接。

如图5和图6所示，触摸式键盘包括触摸式键盘芯片U4和触摸式键盘8，触摸式键盘芯片U4通过触摸式键盘芯片接口6与微处理器U3连接，触摸式键盘芯片U4控制8个键盘8以及16个LED信号显示器7，LED信号显示器7用于指示水中泥沙浓度的变化。另有4个LED信号显示器7与微处理器U3连接。

本实施例中设有9个按键(其中8个功能键，1个复位键)、一个20段红色LED光柱信号指示(用于指示浓度的变化，浓度大则光柱显示的段数多，到界面下层时20段光柱全亮)、6位7段红色LED显示器(用于状态指示)、3只圆型LED传感器探头位置显示器(绿灯表示传感器探头位于测试参考点，即界面的上层；蓝灯表示传感器探头位于淤积表面，即界面的下层；红灯用于报警显示)。

光纤式地形仪共有五种工作状态，分别是：待命工作状态、设置工作状态、标定工作状态、测试工作状态和通讯工作状态。

本实用新型可用于地形测量和液体界面测量，还有日历时钟显示和上位机下位机实时通讯功能。