[发明专利]一种液位传感器及其监测水位的方法

说明书

本发明涉及传感器领域，提供一种液位传感器及其监测水位的方法，包括：敏感芯片，敏感芯片用于监测水位；上位机，上位机与敏感芯片电性连接，用于通过敏感芯片以预设监测频率监测水位；单片机，单片机同时与敏感芯片和上位机电性连接，用于获取监测数据，并根据监测数据的平均值以及当前水位情况调整监测频率，将新的监测频率传输至上位机。本发明提供的液位传感器，利用单片机和上位机来控制敏感芯片，根据监测数据的平均值以及当前水位情况调控敏感芯片的监测频率，使得该液位传感器能够根据矿井含水层水位变化趋势与程度自动调整液位传感器的监测频率，确保矿井水害获取数据的及时性，给矿井水位智能监测预警带来巨大的安全效益。

技术领域

本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种液位传感器及其监测水位的方法。

背景技术

目前，如图1所示，液位传感器的工作方案是通过数据电缆线100将投入式液位传感器从水位孔孔口传送至含水层水位以下，用于监测水位孔中液体200的水位变化。借助液位传感器300与液面之间存在水位差形成的水压，传递至液位传感器300的敏感芯片上，使其产生应变。利用水压＝水位差×密度×重力加速度，实现水位孔中液位的监测。

煤矿投入式液位传感器是煤矿含水层水位监测的重要装置。投入式液位传感器带有微处理机，具有信息采集、处理、交换的能力。在矿井生产过程中，因开采破坏含水层下覆隔水层的完整性而导致含水体通过采动裂隙进入井下采掘空间，增加了矿井安全生产风险。投入式液位传感器是监测含水层水位变化的重要设备，在含水层水位快速变化时，投入式液位传感器能够及时将信号分析处理后经监测分站传输至上位机，从而发出预警信号，为矿井水害监测、预防创造条件。

但在实际生产过程中，矿井投入式液位传感器在矿井水位出现较大幅度变化时，仍以某一固定频率进行监测，未能很好的与矿井水位变化相匹配，造成采集数据可靠性不确定、采集数据不及时等缺点，加剧了矿井安全生产的风险。

发明内容

本发明实施例提供一种液位传感器，用以解决采集数据可靠性不确定、采集数据不及时的缺点，降低矿井安全生产的风险。

本发明实施例提供一种液位传感器，包括：

敏感芯片，所述敏感芯片用于监测水位；

上位机，所述上位机与所述敏感芯片电性连接，用于通过所述敏感芯片以预设监测频率监测水位；

单片机，所述单片机同时与所述敏感芯片和所述上位机电性连接，用于获取监测数据，并根据监测数据的平均值以及当前水位情况调整监测频率，将新的监测频率传输至所述上位机。

根据本发明一个实施例的液位传感器，所述液位传感器还包括：自诊断模块和敏感芯片开关；

所述上位机依次通过所述自诊断模块和所述敏感芯片开关与所述敏感芯片电性连接。

根据本发明一个实施例的液位传感器，所述自诊断模块包括：自诊断单元、第一导线和第二导线；

所述自诊断单元与所述第一导线和所述第二导线电性连接，所述第一导线和所述第二导线均位于所述液位传感器中，所述自诊断单元用于检测所述第一导线和所述第二导线间的电阻，以在电阻小于预设电阻时，开启所述敏感芯片开关。

根据本发明一个实施例的液位传感器，所述液位传感器还包括：外部开关；所述上位机通过所述外部开关与所述自诊断模块电性连接。

根据本发明一个实施例的液位传感器，所述液位传感器还包括：放大电路；所述敏感芯片通过所述放大电路与所述单片机电性连接。

根据本发明一个实施例的液位传感器，所述液位传感器还包括：膜片、硅油和壳体；

所述敏感芯片安装在所述壳体内，所述膜片对应所述敏感芯片的位置安装，连接在所述壳体的顶部；所述硅油填充在所述壳体内，位于所述膜片和所述敏感芯片之间。