[实用新型]智能压力式波高仪

说明书

技术领域

本实用新型属于液位测试领域，涉及一种智能压力式波高仪，适用于海洋、江河、湖泊及其他天然水体的波浪测量。 

背景技术

压力式波高仪是集传感器技术、电子技术、计算机技术和水文观测技术为一体的一种新型水位计。传统的波浪观测大部分是采集单一水位变化数据，然后通过简单人工记录的方法。这种水位计采集数据量小，仅限于静态观测，对长期在线波浪变化的观测不适合，而且在传统波高计算中，不同水域温度和盐度的影响经常被忽略。 

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种具有温度和盐度补偿功能、可实现波高数据远距离传输、并且能自动、实时采集波浪数据，特别适用于海洋波浪变化长期在线观测的智能压力式波高仪。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种智能压力式波高仪，其特征是在于：所述智能压力式波高仪包括频率信号输出液位变送器1、电压信号输出温度电导率变送器2、单片机微控制器3、TEDS电子表格存储器4和总线接口模块6，其中，频率信号输出液位变送器1、电压信号输出温度电导率变送器2、TEDS电子表格存储器4和总线接口模块6分别与单片机微控制器3连接。 

所述频率信号输出液位变送器1包括依次连接的压力传感器11、第一阻抗匹配电路12和电压/频率转换电路13。 

所述电压信号输出温度电导率变送器2包括依次连接的温度电导率传感器21和第二阻抗匹配电路22。 

所述总线接口模块6采用RS485总线接口，并且在协议上支持IEEE1451.2标准。 

所述智能压力式波高仪还包括电源模块7以及与电源模块7连接的电源管理模块5，并且电源管理模块5还分别与单片机微控制器3、频率信号输出液位变送器1和电压信号输出温度电导率变送器2连接。 

所述单片机微控制器3采用MSP430系列单片机集成电路芯片。 

所述压力传感器11为扩散硅压力传感器。 

本实用新型的智能压力式波高仪与现有技术相比，具有以下的有益效果： 

1、本实用新型采用智能化设计，设备稳定性好、低功耗；温度电导率补偿部分的设计使得系统总体精确度高；开放的用户操作，用户可设置仪表工作参数；系统可实现长时间在线检测不同水域的波高变化，满足了自动化监测技术的检测要求。 

2、本实用新型采用了温度电导率传感器，可以实时对同一测量点进行温度和电导率测量，并且在最终液位计算中作为盐度补偿的依据，从而在很大程度上减小了传统波高计算中利用固定水盐度计算波高的误差。 

3、本实用新型采用单片机技术和水文检测技术相结合，简化了硬件电路，扩充了测量功能，并采用IEEE1451的自补偿方法，三个参数获取的同时性得到保证，通过内嵌的补偿方法，提高测量精度。 

4、本实用新型采用基于IEEE1451标准的网络化智能传感器，利 用STIM模块和电子数据表格进行传感器数据的读入和执行器参数的设定来实现传感器的“即插即用”功能。并支持RS485总线连接。 

5、本实用新型支持低功耗运行，并具有能量监测和自动诊断功能。 

6、本实用新型实现微型化与一体化设计，设备防水性好、可靠性高。 

附图说明

图1为本实用新型智能压力式波高仪的结构示意图。 

附图标记 

1    频率信号输出液位变送器 

2    电压信号输出温度电导率变送器 

3    单片机微控制器    4    TEDS电子表格存储器 

5    电源管理模块      6    总线接口模块 

7    电源模块          11   压力传感器 

12   第一阻抗匹配电路  21   温度电导率传感器 

22   第二阻抗匹配电路 

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本实用新型。 

如图1所示，本实用新型的智能压力式波高仪，包括频率信号输出液位变送器1、电压信号输出温度电导率变送器2、单片机微控制器3、TEDS电子表格存储器4、电源管理模块5、电源模块7和总线接口模块6。其中，频率信号输出液位变送器1、电压信号输出温度电导率变送器2、TEDS电子表格存储器4和总线接口模块6分别与单片机微控制器3连接。电源管理模块5分别与电源模块7、单片机微控制器3、 频率信号输出液位变送器1和电压信号输出温度电导率变送器2连接。