[发明专利]水位流量传感器、水位流量监测系统及水位流量监测方法

摘要

本发明旨在提供一种可精确快速测量水位流量、使用寿命长、工作稳定的水位流量传感器、水位流量监测系统及水位流量监测方法，该水位流量传感器包括其上设置有多个触点的水位探测杆、与触点连接的多路电压比较电路、与多路电压比较电路对应连接的多路选择电路、接收多路选择电路输出信号的主控电路、与主控电路连接的数据变送输出电路；本水位流量监测系统包括上位机、上述水位流量传感器，水位流量传感器经由RS‑232/RS‑485转换器与上位机对应连接，其本发明具有耐腐蚀、使用寿命长，可在水体内连续监测渠道中水位流量，并将结果显示在数码管上及上位机中等优点。

主权项

1.一种水位流量监测系统进行水位流量监测的方法，其特征在于，所述水位流量监测系统包括上位机、水位流量传感器，所述水位流量传感器经由RS-232/RS-485转换器与所述上位机对应连接；所述水位流量传感器包括水位探测杆，在所述水位探测杆上设置有一定数量的触点，还包括与所述触点对应连接的多路电压比较电路、与所述多路电压比较电路对应连接的多路选择电路、用于接收所述多路选择电路输出信号并输出流量信号的主控电路、用于接收所述主控电路所输出的流量信号、并将流量信号传送至上位机的数据变送输出电路；所述主控电路包括微控芯片、均与所述微控芯片对应连接的时钟电路、复位电路和JTAG接口电路，所述微控芯片为MSP430系列单片机中的任意一种；所述时钟电路包括低频振荡电路、高频振荡电路，所述低频振荡电路包括10.768KHz～32.768KHz的低频晶体振荡器，所述高频振荡电路包括450KHz～8MHz的高频晶体振荡器；所述多路选择电路包括多路复用器ADG732；所述数据变送输出电路包括与所述微控芯片对应连接的MAX3232芯片、与该MAX3232芯片对应连接的RS-232接口；所述复位电路为R-C复位电路；所述水位探测杆包括壳体，所述触点沿其轴线方向以0.5～5.0mm等间距距离设置在壳体外表面；所述多路电压比较电路、多路选择电路、微控芯片、时钟电路均位于电路板上，所述电路板设置于所述壳体内部空腔中，并由环氧树脂将其密封包裹；所述监测方法包括如下步骤：（1）将所述水位流量传感器的水位探测杆按常规方法布设于待检测的渠道或河流的对应位置处；（2）由水位流量传感器的多路电压比较电路采集不同触点间的电压并与参考电压进行比较，之后将结果输出至多路选择电路中；（3）多路选择电路将输入的电压信号进行编码并输入至水位流量传感器的主控电路中；（4）主控电路将输入至其内的编码信号处理为水深信号R，并将该水深信号R代入下式中计算出待检测渠道或河流对应位置处的流量Q： （1）；式（1）中A为渠道过水断面面积；n为渠道糙率；i为渠道纵坡；所述主控电路将所得流量Q经由RS-232/RS-485转换器输出至上位机中、及输出至显示终端显示。