全文摘要
本实用新型提供了一种智能非接触式水位计结构，包括元器件模块和非金属外壳，元器件模块包括控制器、供电模块和若干间隔排列的非接触式传感器，且若干非接触式传感器均连接于控制器和供电模块，非金属外壳内具有安装结构和用于将若干非接触式传感器与控制器和供电模块连接的线路连接结构，非金属外壳上还具有用于将非金属外壳安装在容器外壁上的定位结构。本实用新型将所有元器件均安在非金属外内部，使所有元器件都能够免受外界环境因素的干扰，提高检测准确度，同时能够提高整个结构的统一性，并使安装更加稳定；使用线路连接结构将各元器件电连接，使用安装结构安装各元器件，使电容器等元器件布置及线路结构更加简单，安装更换更加方便。
主设计要求
1.一种智能非接触式水位计结构，包括元器件模块，所述元器件模块包括控制器(1)、供电模块(2)和若干间隔排列的非接触式传感器(3)，且若干非接触式传感器(3)均连接于所述控制器(1)和供电模块(2)，其特征在于，还包括非金属外壳(4)，所述非金属外壳(4)内具有用于安装所述元器件模块的安装结构(5)，以及用于将若干非接触式传感器(3)与所述控制器(1)和供电模块(2)连接的线路连接结构(6)，所述非金属外壳(4)上还具有用于将所述非金属外壳(4)安装在容器外壁上的定位结构(7)。
设计方案
1.一种智能非接触式水位计结构，包括元器件模块，所述元器件模块包括控制器(1)、供电模块(2)和若干间隔排列的非接触式传感器(3)，且若干非接触式传感器(3)均连接于所述控制器(1)和供电模块(2)，其特征在于，还包括非金属外壳(4)，所述非金属外壳(4)内具有用于安装所述元器件模块的安装结构(5)，以及用于将若干非接触式传感器(3)与所述控制器(1)和供电模块(2)连接的线路连接结构(6)，所述非金属外壳(4)上还具有用于将所述非金属外壳(4)安装在容器外壁上的定位结构(7)。
2.根据权利要求1所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述安装结构(5)包括用于安装所述元器件模块的安装支架(51)，所述安装支架(51)上具有用于保持非接触式传感器(3)间距位置的限位结构(52)。
3.根据权利要求2所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述限位结构(52)包括若干开设在所述安装支架(51)上的安装孔(53)，若干安装孔(53)间隔设置，且每个安装孔(53)处安装一个非接触式传感器(3)。
4.根据权利要求3所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述安装结构(5)包括开设在所述安装支架(51)一端的螺纹孔(54)，所述螺纹孔(54)用于安装所述控制器(1)和供电模块(2)。
5.根据权利要求3所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述线路连接结构(6)包括设置在所述安装支架(51)上的过线槽，所述过线槽内铺设有连接线(61)，所述非接触式传感器(3)通过所述连接线(61)连接于所述控制器(1)和电源模块。
6.根据权利要求5所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述安装支架(51)上设置有四条过线槽，四条过线槽分别铺设有连接于若干非接触式传感器(3)的电源正连接线(611)、电源负连接线(612)、RS485A数据线(613)和RS485B数据线(614)，且所述电源正连接线(611)和电源负连接线(612)分别连接于所述供电模块(2)的正极和供电模块(2)的负极，所述RS485A数据线(613)和RS485B数据线(614)分别连接于所述控制器(1)的数据端口。
7.根据权利要求6所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述非接触式传感器(3)包括传感器外壳和位于传感器外壳内的感应器，所述传感器外壳上引出有连接于所述感应器的导电柱(31)，所述感应器通过所述导电柱(31)连接于各条连接线(61)；所述传感器外壳呈具有插接柱(32)和容置腔(33)的螺钉状结构，所述容置腔(33)用于容纳所述感应器，且容置腔(33)远离插接柱(32)的一端紧贴于非金属外壳(4)内壁，所述插接柱(32)插设于所述安装孔(53)处。
8.根据权利要求7所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述插接柱(32)的长度小于安装孔(53)的深度，且所述安装支架(51)位于远离容置腔(33)的一侧与非金属外壳(4)内壁之间铺设有弹性垫条(8)以使所述容置腔(33)上端面始终与非金属外壳(4)内表面紧贴。
9.根据权利要求1所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述定位结构(7)包括设置在非金属外壳(4)两端的限位孔(71)，所述非金属外壳(4)通过所述限位孔(71)安装在容器外壁；所述非金属外壳(4)包括矩形容置槽(41)和用于将所述矩形容置槽(41)密封的盖板(42)。
10.根据权利要求1所述的智能非接触式水位计结构，其特征在于，所述控制器(1)远程连接于上位机(9)。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于水位检测技术领域，尤其涉及一种智能非接触式水位计结构。
背景技术
现有的电子水尺，电接点等开关量水位计都直接接触介质，都存在结垢、腐蚀等问题，使用中常出现误报错报等故障；此外，现有技术的传感器需要定期维护清洗，传感器拆卸不方便，拆卸时需要将被测容器清空等，间接增加了设备维护成本。
为了解决上述技术问题，人们进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种电容式水位监测装置[申请号：201721559415.8]，包括电容变化检测器、测试基板、若干电容式传感器；各所述电容式传感器由下至上依次设置在所述测试基板上，且相邻的所述电容式传感器之间有间隔；各所述电容式传感器分别与所述电容变化检测器电气连接。
上述方案利用不同高度的电容式传感，且各电容式传感器贴合在水容器的外壁上，不会对水容器内的水造成污染，也不会出现因为直接接触介质而导致的误报错报等故障。但是上述方案仍然存在缺陷，例如：多个电容均通过测试基板安装在水容器外壁，存在电容器布置工作复杂，测试基板安装不稳定的缺点，且电容直接裸露在外面，容易受灰尘等外界因素影响导致检测准确度大打折扣，且只能安装在容器外壁，不能选择性地安装在容器内壁，也不能安装在露天环境下，适用性不强；此外，相互电容之间没有固定的间距，需要安装人员自行把握，容易存在较大的误差。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种具有非金属外壳的智能非接触式水位计结构。
为达到上述目的，本实用新型提出了一种智能非接触式水位计结构，包括元器件模块和非金属外壳，所述元器件模块包括控制器、供电模块和若干间隔排列的非接触式传感器，且若干非接触式传感器均连接于所述控制器和供电模块，所述非金属外壳内具有用于安装所述元器件模块的安装结构，以及用于将若干非接触式传感器与所述控制器和供电模块连接的线路连接结构，所述非金属外壳上还具有用于将所述非金属外壳安装在容器外壁上的定位结构。将所有元器件均安在非金属外内部，使所有元器件都能够免受外界环境因素的干扰，提高检测准确度，同时能够提高整个结构的统一性，并使安装更加稳定；使用线路连接结构将各元器件电连接，使用安装结构安装各元器件，使电容器等元器件布置及线路结构更加简单，安装更换更加方便。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述安装结构包括用于安装所述元器件模块的安装支架，所述安装支架上具有用于保持非接触式传感器间距位置的限位结构。通过限位结构直接确定各非接触式传感器的位置以及相互之间的距离，不会出现人工安装偏差的问题，也不会出现因为安装位置偏差而导致的检测误差问题。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述限位结构包括若干开设在所述安装支架上的安装孔，若干安装孔间隔设置，且每个安装孔处安装一个非接触式传感器。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述安装结构包括开设在所述安装支架一端的螺纹孔，所述螺纹孔用于安装所述控制器和供电模块。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述线路连接结构包括设置在所述安装支架上的过线槽，所述过线槽内铺设有连接线，所述非接触式传感器通过所述连接线连接于所述控制器和电源模块。直接将线路连接结构设置在安装支架上，有利于标准化生产，提高生产效率，降低生产成本。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述安装支架上设置有四条过线槽，四条过线槽分别铺设有连接于若干非接触式传感器的电源正连接线、电源负连接线、RS485A数据线和RS485B数据线，且所述电源正连接线和电源负连接线分别连接于所述供电模块的正极和供电模块的负极，所述RS485A数据线和RS485B数据线分别连接于所述控制器的数据端口。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述非接触式传感器包括传感器外壳和位于传感器外壳内的感应器，所述传感器外壳上引出有连接于所述感应器的导电柱，所述感应器通过所述导电柱连接于各条连接线；所述传感器外壳呈具有插接柱和容置腔的螺钉状结构，所述容置腔用于容纳所述感应器，且容置腔远离插接柱的一端紧贴于非金属外壳内壁，所述插接柱插设于所述安装孔处。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述插接柱的长度小于安装孔的深度，且所述安装支架位于远离容置腔的一侧与非金属外壳内壁之间铺设有弹性垫条以使所述容置腔上端面始终与非金属外壳内表面紧贴。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述非金属外壳包括矩形容置槽和用于将所述矩形容置槽密封的盖板。需要检修或更换元器件的时候，能够直接打开盖板即可，有利于后期的维护保养等工作；所述定位结构包括设置在非金属外壳两端的限位孔，所述安装支架通过所述限位孔安装在容器外壁。
在上述的智能非接触式水位计结构中，所述控制器远程连接于上位机。
与现有的技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、直接在安装支架上设置线路连接结构，厂家能够直接对安装支架进行标准化生产，即准备矩形柱状的安装支架，并进行统一的过线槽开设、安装孔开设，然后统一地在过线槽处铺设响应的连接线，在安装孔处插设非接触式传感器，布线简单，有利于标准化，提高生产效率；
2、将所有元器件设置在非金属外壳内，能够避免外界灰尘等环境因素的影响，保证检测的准确性，同时，由于使用了非金属外壳，通过将非金属外壳使用螺钉固定的方式固定在容器外壁，保证安装的稳定性；
3、能够直接确定各非接触式传感器的位置以及相互之间的距离，安装简单，且不会出现人工安装偏差的问题，也不会出现因为安装位置偏差而导致的检测误差问题；
4、所有器件密封地安装在非金属外壳内，既能够安装在容器外壁进行检测，也可以直接放置咋液体内或河道河岸边等露天场所，实用性强。
附图说明
图1是本实用新型智能非接触式水位计结构的结构示意图；
图2是本实用新型安装支架的结构示意图；
图3是图2中A部分的放大图；
图4是非接触式传感器的背面结构示意图；
图5是本实用新型线路连接示意图；
图6是本实用新型的传感器测量原理图。
图中，控制器1；供电模块2；非接触式传感器3；导电柱31；插接柱32；容置腔33；非金属外壳4；矩形容置槽41；盖板42；安装结构5；安装支架51；限位结构52；安装孔53；螺纹孔54；线路连接结构6；连接线61；电源正连接线611；电源负连接线612；RS485A数据线613；RS485B数据线614；延伸槽62；定位结构7；限位孔71；弹性垫条8；上位机9。
具体实施方式
如图1-图6所示，本实施例公开了一种智能非接触式水位计结构，包括元器件模块和非金属外壳4，元器件模块包括控制器1、供电模块2和若干间隔排列的非接触式传感器3，且若干非接触式传感器3均连接于控制器1和供电模块2，非金属外壳4内具有用于安装元器件模块的安装结构5，以及用于将若干非接触式传感器3与控制器1和供电模块2连接的线路连接结构6，非金属外壳4上还具有用于将非金属外壳4安装在容器外壁上的定位结构7。本实施例将所有元器件均安在非金属外内部，使所有元器件都能够免受外界环境因素的干扰，提高检测准确度，同时能够提高整个结构的统一性，并使安装更加稳定；使用线路连接结构6将各元器件电连接，使用安装结构5安装各元器件，使电容器等元器件布置及线路结构更加简单，安装更换更加方便。
具体地，如图1所示，定位结构7包括设置在盖板42两端的限位孔71，非金属外壳4通过限位孔71安装在容器外壁。或者，非金属外壳4也可以通过抱箍等其他方式安装在容器外壁。
进一步地，如图1-3所示，安装结构5包括用于安装元器件模块的安装支架51，安装支架51上具有用于保持非接触式传感器3间距位置的限位结构52。通过限位结构52直接确定各非接触式传感器3的位置以及相互之间的距离，安装人员安装十分方便，且不会出现人工安装偏差的问题，也不会出现因为安装位置偏差而导致的检测误差问题。且安装支架51呈矩形柱状，限位结构52包括若干开设在安装支架51上的安装孔53，若干安装孔53间隔设置，且每个安装孔53处安装一个非接触式传感器3。
进一步的，如图2和图3所示，安装结构5还包括开设在安装支架51一端的至少两个螺纹孔54，螺纹孔54用于安装控制器1和供电模块2。
进一步地，线路连接结构6包括设置在安装支架51上的过线槽，过线槽内铺设有连接线61，非接触式传感器3通过连接线61连接于控制器1和电源模块。直接在安装支架51上开设过线槽，有利于标准化生产，提高生产效率，降低生产成本。
具体地，如图3所示，安装支架51上设置有四条过线槽，四条过线槽分别铺设有连接于若干非接触式传感器3的电源正连接线611、电源负连接线612、RS485A数据线613和RS485B数据线614，且电源正连接线611和电源负连接线612分别连接于供电模块2的正极和供电模块2的负极，RS485A数据线613和RS485B数据线614分别连接于控制器1的数据端口。
每个感应器均包括感应元件和信号转换电路，其中这里的感应元件包括电容，信号转化电路包括IC电路。这里的非接触式传感器3件的工作原理是利用水的感应电容来检测是否有液体存在，在没有液体接近感应器时，由于电容的存在，该感应器的感应元件对地存在一定的静态电容，当液面慢慢升高接近感应器时，液体的寄生电容将耦合到这个静态电容上，使感应元件的最终电容值变大，该变化的电容信号再输入到IC电路，将变化的电容量转换成485差分信号。
进一步地，如图1和图4所示，非接触式传感器3包括传感器外壳和位于传感器外壳内的感应器，传感器外壳呈具有插接柱32和容置腔33的螺钉状结构，容置腔33用于容纳感应器，且容置腔33远离插接柱32的一端紧贴于非金属外壳4内壁，插接柱32插设于安装孔53处；并且，传感器外壳上引出有连接于感应器的导电柱31，感应器通过导电柱31连接于各条连接线61。具体地，导电柱31可以设置在容置腔33靠近插接柱32一端的下端面，过线槽位于安装支架51靠近容置腔33的一面，导电柱31水平延伸，并嵌设在过线槽中以连接连接线61。具体地，过线槽可以整条处于敞开状态，此时连接线61相对于非金属外壳内腔是裸露的；过线槽也可以为密闭的，即连接线61是隐藏在过线槽内的，但是无论过线槽是敞开还是密闭，过线槽在靠近各安装孔53处延伸有用于嵌设导电柱31的敞开着的延伸槽62，延伸槽62从过线槽延伸至安装孔53，并连通于安装孔53。延伸槽62可以进行金属化设置，这样导电柱31直接放置在延伸槽62内就可以连接于连接线61。
优选地，安装支架51位于远离容置腔33的一侧与非金属外壳4内壁之间铺设有弹性垫条8以使容置腔33上端面始终与非金属外壳4内表面紧贴。并且，插接柱32的长度小于安装孔53的深度，这样弹性垫条8在挤压安装支架51的时候，能够同时使容置腔33的上端紧贴非金属外壳4内壁，以及导电柱31紧贴于延伸槽62。
进一步地，非金属外壳4包括矩形容置槽41和用于将矩形容置槽41密封的盖板42。需要检修或更换元器件的时候，直接打开盖板42即可，有利于后期的维护保养等工作。且盖板42可以通过螺栓连接、卡扣连接等方式盖设在矩形容置槽41上。当然盖板42与矩形容置槽41的连接处使用密封圈进行密封，以使水位计能够适应于露天环境等。
进一步地，如图5所示，控制器1远程连接于上位机9。具体地，控制器1可以有线远程连接于上位机9，也可以无线远程连接于上位机9，本实施例优选无线连接于上位机9，所以非金属外壳4内还具有连接于控制器1的无线模块，控制器1通过无线模块将检测数据发送给上位机9以实现远程监控；此外，非金属外壳4外壁上还可以安装有防水显示屏，防水显示屏连接于控制器1以使工作人员能够进行现场观测等。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了控制器1；供电模块2；非接触式传感器3；导电柱31；插接柱32；容置腔33；非金属外壳4；矩形容置槽41；盖板42；安装结构5；安装支架51；限位结构52；安装孔53；螺纹孔54；线路连接结构6；连接线61；电源正连接线611；电源负连接线612；RS485A数据线613；RS485B数据线614；延伸槽62；定位结构7；限位孔71；弹性垫条8；上位机9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822271801.8
申请日:2018-12-30
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209623816U
授权时间:20191112
主分类号:G01F 23/26
专利分类号:G01F23/26
范畴分类:31H;
申请人:杭州赛玛信息技术有限公司
第一申请人:杭州赛玛信息技术有限公司
申请人地址:311114浙江省杭州市余杭五常街道联胜路10号1幢207室
发明人:江景景
第一发明人:江景景
当前权利人:杭州赛玛信息技术有限公司
代理人:陆永强;张建
代理机构:33233
代理机构编号:浙江永鼎律师事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计