电子水尺[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212513215 U(45)授权公告日 2021.02.09

(21)申请号 202020845683.1(22)申请日 2020.05.21

(73)专利权人 北京国信华清科技有限公司

地址 100036 北京市丰台区阅园一区7号楼

14层1708(72)发明人 朱青建　奚壮壮　彭大海　闫耀辉　(51)Int.Cl.

G01F 23/22(2006.01)G01F 23/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图3页

()实用新型名称

电子水尺(57)摘要

本实用新型是一种电子水尺，属于电子水尺技术领域，包括不锈钢外壳（1），PE外壳（2），总线（3），固定螺栓（4），探针（5）以及与探针（5）连接的内部处理电路板，内部处理电路板包括主控CPU、水位数据采集电路、电源转换电路及485通信电路，485通信电路将数据通过总线（3）传输给上位机，本实用新型是一种低成本的电子水尺解决方案，结构简单紧凑，电子水尺是应用于测量水位的场所。

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权　利　要　求　书

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1.电子水尺，其特征在于：包括不锈钢外壳（1），PE实体（2），总线（3），固定螺栓（4），探针（5）,以及与探针（5）连接的包裹于PE实体里的内部处理电路板，内部处理电路板包括主控CPU、水位数据采集电路、电源转换电路及485通信电路，水位数据采集电路采集水位信息，电源转换电路将12V输入电压转化为5V工作电压， CPU负责水位采集后的处理计算，485通信电路将数据通过总线（3）传输给上位机。

2.根据权利要求1所述的电子水尺，其特征在于：所述PE实体（2）是PE沟槽与环氧树脂结合成为一体的。

3.根据权利要求1所述的电子水尺，其特征在于：所述不锈钢外壳（1）是U型外壳，将PE实体（2）包裹起来。

4.根据权利要求1所述的电子水尺，其特征在于：所述不锈钢外壳（1）、固定螺栓（4）和探针（5）的材质为304不锈钢材质。

5.根据权利要求1所述的电子水尺，其特征在于：所述主控CPU型号为：IAP15F2K61S2。6.根据权利要求1所述的电子水尺，其特征在于：所述电源转换电路LDO芯片型号为：TPS560200。

7.根据权利要求1所述的电子水尺，其特征在于：所述485通信芯片型号为：MAX485。

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说　明　书电子水尺

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技术领域

[0001]本实用新型发明涉及一种水位测量装置，属于电子水尺技术领域。

背景技术

[0002]近年随着科技的发展和技术的创新与进步，逐渐诞生了电子水尺这一科技发展的产物。电子水尺因为安装方便、操作简单、后期维护难度低、数据直观等诸多优点，在城市防洪、河流监测、地下水监测等方面有着广泛的应用。[0003]然而现有的电子水尺普遍精度不高，功耗比较大，结构较为复杂且不利于生产，结构复杂导致成本比较高，并且在使用中密封可靠性不高,在实际安装使用中存在诸多不足。为此我们设计出一种电子水尺，来解决上述问题。发明内容

[0004]本实用新型为解决现有技术存在的不足，提出了一种电子水尺的方案，可以更为准确地测量水位，并且更为耐用。

[0005]本实用新型通过以下方式实现。[0006]电子水尺包括不锈钢外壳（1），PE实体（2），总线（3），固定螺栓（4），探针（5）以及与探针（5）连接的包裹于PE实体里的内部处理电路板，内部处理电路板包括主控CPU、水位数据采集电路、电源转换电路及485通信电路，水位数据采集电路采集水位信息，电源转换电路将12V输入电压转化为5V工作电压，CPU负责水位采集后的处理计算，485通信电路将数据通过总线（3）传输给上位机。

[0007]内部处理电路板放置在由强力胶粘接的PE沟槽中，在沟槽中倒入液态的环氧树脂密封胶，环氧树脂密封性和稳定性良好，等待冷却后，环氧树脂密封胶将电路板包裹起来，起到隔离电路的作用，冷却后，环氧树脂与PE沟槽结合为一体，合称为PE实体（2）。[0008]不锈钢外壳是U型的，它将PE实体包裹起来，漏在外面的一面为探针所在的一面，不锈钢外壳和PE实体通过固定螺栓（4）结合在一起。[0009]不锈钢外壳（1）、固定螺栓（4）和探针（5）的材质为304不锈钢材质，不锈钢外壳和PE实体具有极强的稳定性，能够在各种复杂情况下长期保持不腐蚀与不老化，使该电子水尺能在水中长时间使用。

[0010]PE实体内部包裹的内部处理电路是电子水尺数据处理的核心单元，其中主控CPU使用的是IAP15F2K61S2，电源转换电路使用的LDO芯片型号为TPS560200，可以将12V转化为5V为电路提供稳定可用的电压。[0011]电子水尺的工作原理为：电子水尺最低点有一处GND探针，当水位接触到其他探针时，探针与GND导通，由此探针电路中与探针相连的点与GND接通，CPU通过计算就能够将水位计算出来。

[0012]485通信电路使用的通信芯片型号为MAX485，通信电路会将水位数据通过总线（3）传送给上位机，在上位机上即可获得水位数据。

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说　明　书

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附图说明

[0013]图1为本电子水尺整体结构示意图。[0014]图2为本电子水尺主控电路原理图。[0015]图3为本电子水尺探针电路原理图[0016]图中各附图标记含义：1为不锈钢外壳，2为PE实体，3为总线，4为固定螺栓，5为探针。

具体实施方式

[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0018]如图1所示为电子水尺整体结构图：包括不锈钢外壳（1），PE实体（2），总线（3），固定螺栓（4），探针（5）,以及与探针（5）连接的包裹于PE实体里的内部处理电路。[0019]如图1所示，本电子水尺结构紧凑，部件较少，极大的降低了成本，并且采用了稳定性高的304不锈钢和PE材料。电子水尺上分布有紧密的探针，每个探针都相当于一个传感器，用来感知水位的变化，提高了水位变化的精度。[0020]如图2所示为主控电路原理图，U6为主控CPU，其型号为IAP15F2K61S2，是一款低功耗CPU。U21为电源转化电路的LDO芯片，U21负责将输入的12V电压转化为5V来给各个模块供电，其型号为TPS560200。U9为485通信电路控制芯片，其型号为MAX485。[0021]如图3所示为探针电路原理图，探针电路即是水位数据采集电路，包含众多探针连接点，用来感知探针的电位。

[0022]电子水尺的工作原理为：电子水尺最低点有一处GND探针，当水位接触到其他探针时，探针与GND导通，由此探针电路中与探针相连的点与GND接通，CPU通过计算就能够将水位计算出来。

[0023]485通信电路会将水位数据通过总线（3）传送给上位机，在上位机上即可获得水位数据。

[0024]本实用新型可用于湖泊、河流、水库以及城市内涝等情况下的水位测量，使用户实时掌握水位变化，预防水灾等情况，用途广泛。[0025]需要特别说明的是，以上事例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其，依照上述描述限定的本发明范围内的替代、改进或等同方案，都属于本实用新型专利的保护范围。

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图1

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图2

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图3

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