专利名称：便携式电子水位水温仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便携式液体液位和温度测量仪。
背景技术：
我国地下水开采量不断增大，使得可供利用的地下水资源日趋严重，这一问题制 约了我国经济的持续发展，所以，正确掌握各地区和全国的地下水环境变化情况变得尤其重要。目前地下水水温水位监测设备大部分都是国外进口仪器，大多是依靠复合式传感 器探头来获取水位水温信号，然后通过线缆把信号传输到仪器主机进行处理，得到被测数 值并存储于主机芯片中。其存在的问题和缺点(1)价格昂贵，不适合国内推广使用。(2) 水位量程较短，不能应用于深层地下水的监测。(3)需将被测数值下载到电脑中才能读取， 所以，需携带电脑在现场读取数据，受限于电脑电池电量不能长时间工作。(4)主机体积大， 需要在现场建造房子等建筑物来保护主机，增加了安装成本；主机放在井口外，当外界环境 温度较低时(低于零下20°C )，电池容量下降，主机内元器件稳定性受到影响，致使仪器故 障率增加。国产仪器一般只是单独测量水温，或者只能单独测量水位。
发明内容本实用新型的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种可直接读取数 据，无需电脑下载，体积小，直观测量水温水位简捷快速的便携式电子水位水温仪。为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是一种便携式电子水位水温仪，它 包括探头、传输线缆、主机和绕线装置；绕线装置包括支架和铰接在支架上的绞盘；传输线 缆缠绕在铰盘上，其活动端固定在探头上，其为有刻度的四芯导线，其由封装成一体的钢尺 和四根导线组成；探头包括外壳、线缆接头、浮子开关、温度传感器、浮子座和进水口 ；进水 口固定在外壳的下端，其上开有进水孔，进水口上端的外壳内为浮子开关，浮子开关由限位 柱和浮子组成，限位柱上端探入并固定在浮子座内，浮子座固定在外壳上，线缆接头固定在 外壳的上端口 ；限位柱下端或者限位柱下端的外壳内或者进水口内安装有温度传感器，浮 子上端安装有接近开关的触头，限位柱的上端部安装有接近开关，温度传感器和接近开关 的导线分别连接在传输线缆的四根导线的一端，传输线缆的四根导线的另一端与主机电连 接；上面有信号显示作用的主机固定在绕线装置的支架上。上述所述主机包括I-V变换电路、电压跟随电路、差分放大电路、电压转换电路、 AD转换电路、发光二极管、蜂鸣器、显示屏和直流电源；直流电源的第一路电压输出端连接 显示屏的电源，电池的第二路电压输出端连接电压转换电路的电压输入端，电压转换电路 的第一路电压输出端通过传输线缆的其中一根导线连接温度传感器的导线中的电源线，第 二路电压输出端通过传输线缆的另一根导线连接接近开关导线中的其中一根，接近开关导 线中的另一根通过传输线缆的第三根导线连接在蜂鸣器和发光二极管的电源，第三路电压 输出端连接差分放大电路的电源，第四路电压输出端连接AD转换电路的电源，第五路电压输出端连接ι-ν变换电路的电源，第六路电压输出端连接电阻分压电路的信号输入端，电 阻分压电路信号输出端连接到差分放大电路的反相信号输入端；温度传感器的信号输出端 通过温度传感器导线中的控制线和传输线缆的第四根导线连接在ι-ν变换电路的信号输 入端，I-V变换电路的信号输出端连接在电压跟随电路的信号输入端，电压跟随电路的信号 输出端连接差分放大电路的同相信号输入端，差分放大电路的信号输出端经过AD转换电 路后连接在显示屏。上述所述主机的直流电源的第一路电压输出端与显示屏的电源之间还连接有欠 压指示电路；直流电源的第一路电压输出端连接欠压指示电路的电压输入端，欠压指示电 路的电压输出端连接显示屏的电源。本实用新型的探头接触到水面时，浮子自动浮起，接近开关关闭，传输线缆中的四 根导线连通，浸入水中的温度传感器将水温信号转化为电信号通过导线传输至主机，由主 机的显示屏显示温度。当发光二极管点亮、蜂鸣器报警时，说明探头已接触到水位，这时读 取传输线缆上钢尺的刻度，即是测得的水位值。本实用新型结构简单，只用一个温度传感器 和一个接近开关就能同时测得水温和水位两种数据，读数直观、方便，无需电脑下载；其水 位量程长，能应用于深层地下水的监测。其成本低、体积小，收、放线缆快捷，携带方便，测量 水温水位简捷快速，工作效率高，方便野外工作人员使用，携带。本实用新型应用于地下水 的水位水温快速测量，尤其适用于井中水位水温的监测。其也可应用于各种液体的液位与 温度的测量。

图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型中探头的结构示意图；图3为本实用新型主机的电路方框图。图4为本实用新型中传输线缆的主视图；图5为本实用新型中传输线缆的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步描述。如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例包括探头12、传输线缆13、主机23和 绕线装置。绕线装置包括支架14和铰接在支架14上的绞盘15。传输线缆13缠绕在铰盘 15上，其活动端固定在探头12上，其为有刻度的四芯导线，其由钢尺16和四根导线17、18、 19和20组成，钢尺16和四根导线17、18、19和20由聚氨酯PU材质21塑封成一体。探头 12包括由上、下护管8、2组成的外壳、线缆接头11、浮子开关、温度传感器3、浮子座7和进 水口 1。进水口 1固定在下护管2的下端，其上开有进水孔22，进水口 1上端的下护管2内 为浮子开关。浮子开关由限位柱24和浮子4组成，限位柱24上端探入并由螺纹固定在浮 子座7内，浮子座7固定在上、下护管8、2之间，线缆接头11固定在上护管8的上端口。限 位柱24下端安装有温度传感器3，浮子4上端安装有接近开关的触头5，限位柱23的上端 部安装有接近开关6。温度传感器3和接近开关6的导线10、9分别连接在传输线缆13的 四根导线17、18、19和20的一端，传输线缆13的四根导线17、18、19和20的另一端连接在主机23上。主机23固定在绕线装置的支架14上。 主机23包括I-V变换电路、电压跟随电路、差分放大电路、电压转换电路、AD转换 电路、发光二极管、蜂鸣器、显示屏和直流电源电池。电池的第一路电压输出端连接欠压指 示电路的电压输入端，电池的第二路电压输出端连接电压转换电路的电压输入端，电压转 换电路的第一路电压输出端通过传输线缆13的导线17连接温度传感器3的导线10中的 电源线，第二路电压输出端通过传输线缆13的另一根导线18连接接近开关6的导线9中 的其中一根导线，接近开关6的导线9中的另一根导线再通过传输线缆13的第三根导线20 连接在蜂鸣器和发光二极管的电源，第三路电压输出端连接差分放大电路的电源，第四路 电压输出端连接AD转换电路的电源，第五路电压输出端连接I-V变换电路的电源，第六路 电压输出端连接电阻分压电路的信号输入端，电阻分压电路信号输出端连接到差分放大电 路的反相信号输入端。温度传感器3的信号输出端通过导线10中的控制线和传输线缆13 的第四根导线19连接在I-V变换电路的信号输入端，I-V变换电路的信号输出端连接在电 压跟随电路的信号输入端，电压跟随电路的信号输出端连接差分放大电路的同相信号输入 端，差分放大电路的信号输出端经过AD转换电路后连接在显示屏上，欠压指示电路的电压 输出端连接显示屏的电源。
权利要求1.一种便携式电子水位水温仪，它包括探头、传输线缆和主机，其特征是它还包括绕 线装置；绕线装置包括支架和铰接在支架上的绞盘；传输线缆缠绕在铰盘上，其活动端固 定在探头上，其为有刻度的四芯导线，其由封装成一体的钢尺和四根导线组成；探头包括外 壳、线缆接头、浮子开关、温度传感器、浮子座和进水口 ；进水口固定在外壳的下端，其上开 有进水孔，进水口上端的外壳内为浮子开关，浮子开关由限位柱和浮子组成，限位柱上端探 入并固定在浮子座内，浮子座固定在外壳上，线缆接头固定在外壳的上端口 ；限位柱下端 或者限位柱下端的外壳内或者进水口内安装有温度传感器，浮子上端安装有接近开关的触 头，限位柱的上端部安装有接近开关，温度传感器和接近开关的导线分别连接在传输线缆 的四根导线的一端，传输线缆的四根导线的另一端与主机电连接；上面有信号显示作用的 主机固定在绕线装置的支架上。
2.根据权利要求1所述的便携式电子水位水温仪，其特征是所述的主机包括I-V变 换电路、电压跟随电路、差分放大电路、电压转换电路、AD转换电路、发光二极管、蜂鸣器、显 示屏和直流电源；直流电源的第一路电压输出端连接显示屏的电源，电池的第二路电压输 出端连接电压转换电路的电压输入端，电压转换电路的第一路电压输出端通过传输线缆的 其中一根导线连接温度传感器的导线中的电源线，第二路电压输出端通过传输线缆的另一 根导线连接接近开关导线中的其中一根，接近开关导线中的另一根通过传输线缆的第三根 导线连接在蜂鸣器和发光二极管的电源，第三路电压输出端连接差分放大电路的电源，第 四路电压输出端连接AD转换电路的电源，第五路电压输出端连接I-V变换电路的电源，第 六路电压输出端连接电阻分压电路的信号输入端，电阻分压电路信号输出端连接到差分放 大电路的反相信号输入端；温度传感器的信号输出端通过温度传感器导线中的控制线和传 输线缆的第四根导线连接在I-V变换电路的信号输入端，I-V变换电路的信号输出端连接 在电压跟随电路的信号输入端，电压跟随电路的信号输出端连接差分放大电路的同相信号 输入端，差分放大电路的信号输出端经过AD转换电路后连接在显示屏。
3.根据权利要求2所述的便携式电子水位水温仪，其特征是所述的主机的直流电源 的第一路电压输出端与显示屏的电源之间还连接有欠压指示电路；直流电源的第一路电压 输出端连接欠压指示电路的电压输入端，欠压指示电路的电压输出端连接显示屏的电源。
4.根据权利要求1或者2或者3所述的便携式电子水位水温仪，其特征是所述的钢 尺和四根导线由聚氨酯PU材质塑封成一体。
5.根据权利要求4所述的便携式电子水位水温仪，其特征是所述的探头的外壳由上、 下护管组成。
6.根据权利要求1或者2所述的便携式电子水位水温仪，其特征是所述的探头的外 壳由上、下护管组成。
专利摘要本实用新型公开了一种便携式电子水位水温仪，传输线缆缠绕在铰盘上，其活动端固定在探头上，其由封装成一体的钢尺和四根导线组成；探头的进水口固定在外壳的下端，浮子开关由限位柱和浮子组成，限位柱上端固定在固定在外壳上的浮子座内，线缆接头固定在外壳的上端口；限位柱下端或者限位柱下端的外壳内或者进水口内安装有温度传感器，浮子上端安装有接近开关的触头，限位柱的上端部安装有接近开关，温度传感器和接近开关的导线分别通过传输线缆的四根导线连接在主机的信号输入端；主机固定在绕线装置的支架上。本实用新型读数直观、方便；其水位量程长，能应用于深层地下水的监测。其成本低、体积小，收、放线缆快捷，携带方便，测量水温水位简捷快速，工作效率高。
文档编号G01F23/58GK201787998SQ20102019353
公开日2011年4月6日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者冯苍旭, 史云, 张京城, 张磊 申请人:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心