【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业环境监测领域，特别是涉及一种智能称重式液位计及其测量方法。
技术介绍
1、液位监测是工业、环境、水文、水利、农业等各个领域最为普遍的需求之一。液位计从测量形式划分，主要有非接触式和接触式，非接触式主要有激光液位计、雷达波液位计、超声波液位计等，这些液位计优点是不受液体密度变化的影响，但激光液位计对于多数液体而言需要设置反光板，雷达波液位计一般波束较大，难以适应狭小空间的测量，超声波液位计测量精度受空气温湿度的影响较大。接触式液位计中，应用较多的主要有浮子式、磁翻板、压力式等形式，浮子式由编码电机拖拽浮球接触液面，可以实现精准测量，但运动部件较多，功耗较大，磁翻板式分辨率较差，压力式普遍功耗低，精度较高，但随着年限增加，容易产生堵塞、漂移等现场，最大的问题是压力式液位计测量液位核心原理是p＝ρgh，即与被测液体的密度密切相关，只适用于密度已知且不变的液体，难以应对工业场景中因被测液体溶质浓度变化、水利行业中江河泥沙发生变化等因素造成的被测液体密度变化。此外上述几类液位计目前成本都普遍较高，不利于液位监测的推广。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种能够精准测量液位且能同时测量被测液体密度的智能称重式液位计及其测量方法。
2、技术方案：本专利技术的一种智能称重式液位计，包括多孔管壳体、称重传感器、称重变送器、采集通讯终端、沉体、供电模块，所述称重传感器安装在多孔管壳体顶部内侧，所述称重传感器与称重变送器电性连接，所述称重变送器与采集通
3、进一步的，所述多孔管壳体外部包裹透水不透泥沙的土工布。
4、进一步的，所述沉体通过软线悬挂在称重传感器上。
5、进一步的，所述沉体的密度大于被测量的液体介质。
6、进一步的，所述沉体上轴向设置多个液位感应模块，所述液位感应模块与采集通讯终端电性连接。
7、进一步的，所述液位感应模块与采集通讯终端之间的连接线为在称重传感器上悬挂沉体的多股软导线。
8、一种基于智能称重式液位计的介质液位、密度测量方法，使用如上所述的智能称重式液位计，具体包括以下步骤：
9、s1：将智能称重式液位计安装在待测液位的介质中，沉体半径为r，质量为w0，材质密度为ρ0，任意两个液位感应模块之间的距离为l，待测液位的介质密度为ρ1，沉体材质密度ρ0>待测介质密度ρ1；
10、s2：采集通讯终端通过所述称重变送器、液位感应模块分别采集沉体的重量、液位感应模块被介质淹没的情况，沉体上液位感应模块的高度分别设为u1、u2、……、un；
11、s3：当介质密度ρ1被设定为已知时，采集通讯终端实时采集各个液位感应模块的状态与称重变送器数据w，此时测得的实时介质液位h计算方式为：
12、h＝(w0-w)/ρ1/(π·r2) (1)
13、s4：当介质密度ρ1为未知或在监测过程中发生变化时，当介质液面通过连续两个液位感应模块，结合对应时段的称重变化量δw可测出当前液体密度，液体密度计算方法为：
14、
15、进而将ρ1带入式(1)，可计算介质液位。
16、进一步的，所述s3中，采集通讯终端根据采集的液位感应模块状态计算液位变化情况，形成系列离散的、分辨率为l的液位数据，以此为标准，对根据称重计算的实时液位数据进行修正，且当液位感应模块和称重传感器两种途径测量的同一时段液位变化量的偏差大于设定的偏差阈值时，表明系统存在故障，由采集通讯终端报警。
17、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术通过称重传感器结合液位感应模块实现对液位的精准测量，且能同时测量待测液体密度，特别适用于工业场景中因被测液体溶质浓度变化、水利行业中江河泥沙发生变化等因素造成的被测液体密度变化下的复杂液位测量。
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1.一种智能称重式液位计，其特征在于，包括多孔管壳体(1)、称重传感器(2)、称重变送器(3)、采集通讯终端(4)、沉体(5)、供电模块(6)，所述称重传感器(2)安装在多孔管壳体(1)顶部内侧，所述称重传感器(3)与称重变送器(3)电性连接，所述称重变送器(3)与采集通讯终端(4)电性连接，所述沉体(5)悬挂在所述称重传感器(2)上，所述供电模块(6)为称重变送器(3)、采集通讯终端(4)供电。
2.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述多孔管壳体外部包裹透水不透泥沙的土工布(7)。
3.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述沉体(5)通过软线悬挂在称重传感器(2)上。
4.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述沉体(5)的密度大于被测量的液体介质。
5.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述沉体(5)上轴向设置多个液位感应模块(8)，所述液位感应模块(8)与采集通讯终端(4)电性连接。
6.根据权利要求5所述的称重式液位计，其特征在于，所述液位感应模块(8)与采集通讯终
7.一种基于智能称重式液位计的介质液位、密度测量方法，其特征在于，使用如权利要求5所述的智能称重式液位计，具体包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的基于智能称重式液位计的介质液位、密度测量方法，其特征在于，所述S3中，采集通讯终端根据采集的液位感应模块状态计算液位变化情况，形成系列离散的、分辨率为L的液位数据，以此为标准，对根据称重计算的实时液位数据进行修正，且当液位感应模块和称重传感器两种途径测量的同一时段液位变化量的偏差大于设定的偏差阈值时，表明系统存在故障，由采集通讯终端报警。
...【技术特征摘要】
1.一种智能称重式液位计，其特征在于，包括多孔管壳体(1)、称重传感器(2)、称重变送器(3)、采集通讯终端(4)、沉体(5)、供电模块(6)，所述称重传感器(2)安装在多孔管壳体(1)顶部内侧，所述称重传感器(3)与称重变送器(3)电性连接，所述称重变送器(3)与采集通讯终端(4)电性连接，所述沉体(5)悬挂在所述称重传感器(2)上，所述供电模块(6)为称重变送器(3)、采集通讯终端(4)供电。
2.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述多孔管壳体外部包裹透水不透泥沙的土工布(7)。
3.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述沉体(5)通过软线悬挂在称重传感器(2)上。
4.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征在于，所述沉体(5)的密度大于被测量的液体介质。
5.根据权利要求1所述的称重式液位计，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海渝，陈冰，徐俊增，陈跃，叶子健，张彬洋，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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