CN206411285U - 一种降水传感器检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种降水传感器检测装置，包括系统工作回路和检测系统，其特征在于：系统工作回路包括输入端口、输出端口、蠕动泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一标准容器、第二标准容器、第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器、第五液位传感器和第六液位传感器，液位传感器分别设置标准容器的进水口和溢水口处，第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀分别设置在输入端口与第一标准容器的进水口和第二标准容器的进水口之间。本实用新型的有益效果是成本低、自动化、性能稳定、量值溯源准确、流速可控，大大提高了降水传感器的检测效率。

Description

一种降水传感器检测装置

技术领域

本实用新型属于检测装备，尤其是涉及一种降水传感器检测装置。

背景技术

在国内国外传统雨量检测系统分为人工和自动方式，人工方式采用标准玻璃瓶作为计量标准，并通过人工目测控制球阀加液，自动方式采用加液器，各种方式存在如下缺陷：

人工方式：标准玻璃瓶容量固定，如检测不同雨量时，需更换不同的标准玻璃球作为容量标准。标准玻璃球需定期到国家计量机构送检，方可成为标准容器使用，无法自行标校，且该容器采用玻璃材质使用过程或送检运输时易破损。

传统的雨量检测系统采用人工方式控制球阀容量内的液体，容易出现误操作、溢水等现象，由于检测人员自身检测水平不一且无法同时多台设备同时检测，因此检测效率低、误差频出。

流速的控制大部分采用切换不同口径的管路输出水量控制流速，或在相同口径下通过流速调节器手动进行流速控制，该方式存在流速局限性，不确定性等特点。

自动方式：该方式将加液器作为检测标准仪器，加液器采用50ml的标准瓶，通过活塞方式输出液体，由于标准瓶的容量小，在检测过程中，有多次吸水过程，吸水过程会影响实际的最大雨强测量，随着国内外暴雨、灾害天气的逐渐增多，未来可能会对大雨强进行检测，加液器的流速不大于150ml/min，流速存在着局限性。加液器为进口设备，存在采购价格高，供货周期长等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种降水传感器检测装置，能够实现降水传感器自动化检测，提高降水设备的检测效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种降水传感器检测装置，包括系统工作回路和检测系统，所述系统工作回路包括输入端口、输出端口、蠕动泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一标准容器、第二标准容器、第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器、第五液位传感器和第六液位传感器，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器安置在所述第一标准容器的溢水口处，所述第三液位传感器安置在所述第一标准容器的进水口处，所述第四液位传感器和所述第五液位传感器安置在所述第二标准容器的溢水口处，所述第六液位传感器安置在所述第二标准容器的进水口处，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀分别设置在所述输入端口与所述第一标准容器的进水口和所述第二标准容器的进水口之间，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀为三通电磁阀，所述第一电磁阀的三个出口分别与所述第三电磁阀和所述第二电磁阀连接，所述第二电磁阀分别与所述输入端口、所述第一电磁阀和所述蠕动泵连接，所述第三电磁阀分别与所述第一标准容器的进水口、所述第二标准容器的进水口和所述第一电磁阀连接。

进一步的，所述检测系统包括单片机和上微机系统，所述上微机系统和所述蠕动泵分别与所述单片机的串行接口连接，所述检测系统还设置有显示屏、水量设定按键、雨强设定按键、开始按键和停止按键，所述显示屏、所述水量设定按键、所述雨强设定按键、所述开始按键、所述停止按键、所述电磁阀和所述液位传感器分别与所述单片机的I/O接口连接。

进一步的，所述系统工作回路上还设置有溢流容器，所述溢流容器一端与所述溢出口连接，另一端与所述第一标准容器的溢水口和所述第二标准容器的溢水口连接。

进一步的，所述第一标准容器为314毫升。

进一步的，所述第二标准容器为942毫升。

进一步的，所述单片机型号为ATmega162。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，能实现降水传感器自动化检测，大大提高降水设备的检测效率，提高了检测结果的客观化程度，并且具有低成本、自动化、性能稳定、量值溯源准确、流速可控等优点。

附图说明

图1是本实用新型壳体前面板示意图

图2是本实用新型壳体后面板示意图

图3是本实用新型系统工作回路示意图

图4是本实用新型电路原理示意图

图中：

1、雨强设定按键 2、水量设定按键 3、壳体

4、显示屏 5、开始按键 6、停止按键

7、输出端口 8、溢出口 9、输入端口

10、电源开关 11、电源插座 12、PC口

13、脉冲计数 14、第一液位传感器 15、第二液位传感器

16、第一标准容器 17、第三液位传感器 18、第一电磁阀

19、第二电磁阀 20、溢流容器 21、第四液位传感器

22、第五液位传感器 23、第二标准容器 24、第三电磁阀

25、第六液位传感器 26、蠕动泵

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实施例提供一种降水传感器检测装置，包括壳体3，壳体3内包括系统工作回路和检测系统，在壳体3的前面板上安装有显示屏4，可以清楚的显示雨量、雨强的当前设置状态，被测降水传感器的脉冲计数以及本系统的当时工作状态。显示屏4下方设有四个控制按键：水量设定按键2，是选择雨量的数值，其包含两种固定雨量值，分别为10mm(对应314ml第一标准容器16)和30mm(对应942ml第二标准容器23)；雨强设定按键1，是选择雨强的数值，其包含七种固定雨强值，分别为0.5mm/min、1mm/min、2mm/min、4mm/min、6mm/min、8mm/min、10mm/min；开始按键5和停止按键6；最下方是雨量的输出端口7，从输出端口7流出标准雨量介质。在壳体3的后面板设置有电源开关10、电源插座11、PC口12、溢出口8、脉冲计数13和输入端口9。

如图3所示，系统工作回路包括蠕动泵26、第一电磁阀18、第二电磁阀19、第三电磁阀24、第一标准容器16、第二标准容器23、第一液位传感器14、第二液位传感器15、第三液位传感器17、第四液位传感器21、第五液位传感器22和第六液位传感器25，第一液位传感器14和第二液位传感器15安置在第一标准容器16的溢水口处，第三液位传感器17安置在第一标准容器23的进水口处，第四液位传感器21和第五液位传感器22安置在第二标准容器23的溢水口处，第六液位传感器25安置在第二标准容器23的进水口处，第一电磁阀18、第二电磁阀19和第三电磁阀24分别设置在输入端口9与第一标准容器16的进水口和第二标准容器23的进水口之间，第一电磁阀18、第二电磁阀19和第三电磁24发为三通电磁阀，第一电磁阀18的三个出口分别与第三电磁阀24和第二电磁阀19连接，第二电磁阀19分别与输入端口9、第一电磁阀18和蠕动泵26连接，第三电磁阀24分别与第一标准容器16的进水口、第二标准容器23的进水口和第一电磁阀18连接，蠕动泵26、第一电磁阀18、第二电磁阀19、第三电磁阀24、第一标准容器16、第二标准容器23、第一液位传感器14、第二液位传感器15、第三液位传感器17、第四液位传感器21、第五液位传感器22和第六液位传感器25之间的连接采用软管连接。

系统工作回路上还设置有溢流容器20，溢流容器20一端与溢出口8连接，另一端与第一标准容器16的溢水口和第二标准容器23的溢水口连接。

第一标准容器16和第二标准容器23均采用透明有机玻璃拼接而成，容器的容积按照10mm(314ml)和30mm(942ml)两种规格设计。由于液位传感器对管的外径及壁厚有一定的要求，所以容器的两端选用相应的有机玻璃管。

溢流容器20是用有机玻璃粘接而成，其作用是在液位传感器失效的情况下，通过溢流容器连接溢流口使注入的水流出。第一电磁阀18、第二电磁阀23和第三电磁阀24选用SMC直动式三通电磁阀，该电磁阀可通过气体、水、蒸汽、油等物质，孔口直径为3mm，工作电压选用DC24V。

液位传感器采用欧姆龙OMRON光电开关EE-SPX613检测液位传感器，本传感器利用液体与空气折射率的不同来检测有无液体。

蠕动泵26选用重庆杰恒蠕动泵有限公司204K/BT-AZB-B16，该蠕动泵具有高精度、低噪声、长寿命和可耐高压的优点，产品造型美观，装拆泵头和更换软管方便快捷。其配备了JBT-B型步进电机电路板，用于调节步进电机转速，集驱动和控制一体的步进电机微型控制板，运用本控制板可方便地控制泵正反转、启动停止、速度调节等基本功能。该控制板采用拨码开关控制转速，可接受外部模拟量信号调节转速，也可接受485数字信号控制。

如图4所示，检测系统包括单片机和上微机系统，上微机系统和蠕动泵26分别与单片机的串行接口连接，显示屏4、水量设定按键2、雨强设定按键1、开始按键5、停止按键6、电磁阀和液位传感器分别与单片机的I/O接口连接。

控制电路(单片机)主单片机采用ATMEGEA162。ATMEGEA162开发周期短，功能强大，具有双串口功能，适用于此系统。

本实例的工作过程：使用时，通过操控壳体3上的开始按键5、雨强设定按键1和水量设定按键2设置参数，单片机通过串口2接收到上微机系统的流速、流量命令，单片机根据不同的流量命令通过I/O口控制第三电磁阀24的通断选择314ml第一标准容器16或942ml第二标准容器23，如选择314ml第一标准容器16，通过I/O口控制第一电磁阀18和第二电磁阀19通电，使水箱里的水通过水压(真空水泵)将水快速注入至标准容器中，当水位到达第二液位传感器15的位置时候，通过I/O口使第一电磁阀18断电，进行慢速进水，以保证流量的精确度。当水位到达第一液位传感器14的位置时候，关闭第二电磁阀19。此时单片机通过串口1向步进电机发送命令，步进电机驱动蠕动泵26使其运动并放出容器的液体至被测传感器，被测传感器输出的数据(高低电平)，通过单片机的外部中断(INT0)进行采集并通过串口2发送到上微机软件中并且在液晶显示屏4中显示出来。出水速度(流速)的快慢由上微机发送到单片机中的命令决定。当第一标准容器16中的水位降至第三液位传感器17的时候，关闭蠕动泵26，完成整个检测过程。

本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，能实现降水传感器自动化检测，大大提高降水设备的检测效率，提高了检测结果的客观化程度，并且具有低成本、自动化、性能稳定、量值溯源准确、流速可控等优点，可单独做为独立系统进行对降水传感器的检测工作。也可根据用户需求，由多套雨量检测系统组建集成的检测系统。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种降水传感器检测装置，包括系统工作回路和检测系统，其特征在于：所述系统工作回路包括输入端口、输出端口、蠕动泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一标准容器、第二标准容器、第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器、第五液位传感器和第六液位传感器，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器安置在所述第一标准容器的溢水口处，所述第三液位传感器安置在所述第一标准容器的进水口处，所述第四液位传感器和所述第五液位传感器安置在所述第二标准容器的溢水口处，所述第六液位传感器安置在所述第二标准容器的进水口处，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀分别设置在所述输入端口与所述第一标准容器的进水口和所述第二标准容器的进水口之间，所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀为三通电磁阀，所述第一电磁阀的三个出口分别与所述第三电磁阀和所述第二电磁阀连接，所述第二电磁阀分别与所述输入端口、所述第一电磁阀和所述蠕动泵连接，所述第三电磁阀分别与所述第一标准容器的进水口、所述第二标准容器的进水口和所述第一电磁阀连接。

2.根据权利要求1所述的降水传感器检测装置，其特征在于：所述检测系统包括单片机和上微机系统，所述上微机系统和所述蠕动泵分别与所述单片机的串行接口连接，所述检测系统还设置有显示屏、水量设定按键、雨强设定按键、开始按键和停止按键，所述显示屏、所述水量设定按键、所述雨强设定按键、所述开始按键、所述停止按键、所述电磁阀和所述液位传感器分别与所述单片机的I/O接口连接。

3.根据权利要求1或2所述的降水传感器检测装置，其特征在于：所述系统工作回路上还设置有溢流容器，所述溢流容器一端与溢出口连接，另一端与所述第一标准容器的溢水口和所述第二标准容器的溢水口连接。

4.根据权利要求1所述的降水传感器检测装置，其特征在于：所述第一标准容器为314毫升。

5.根据权利要求1所述的降水传感器检测装置，其特征在于：所述第二标准容器为942毫升。

6.根据权利要求2所述的降水传感器检测装置，其特征在于：所述单片机型号为ATmega162。