气泡式水位计设计方案

气泡磁致伸缩水位计工作原理

气泡磁致伸缩水位计工作原理气泡磁致伸缩水位计，这名字听起来有点拗口吧？但是一说到它的工作原理，真是让人觉得神奇得很。

就像给你一把钥匙，打开了一个新世界的大门。

你想象一下，有个小小的水位计，能通过气泡和磁铁的配合，准确地告诉你水位高低。

这可是个了不得的家伙，常常被用在各种工业场合，尤其是那些需要精准控制水位的地方。

咱们得聊聊气泡。

别小看这个气泡，它们可不是随便的气泡。

它们在水里就像个小精灵，时不时冒个泡、游个泳，给水位计带来生命。

这个气泡会在水面上漂浮，水位一高一低，它也跟着上下波动。

听起来是不是有点可爱？就像小猫咪在水里玩耍，水位涨了，它就浮得高高的；水位降了，它就低低的，跟着水面翩翩起舞。

就是磁致伸缩的部分了。

这可是一门大学问，磁场和金属材料的神奇互动。

水位计里面有根金属杆，这根杆子里藏着一段故事。

当气泡浮到某个高度时，它就会通过一个特定的开关，产生一个电信号。

这信号就像是给金属杆发了一条短信，告诉它，“嘿，我在这里哦，快点伸缩一下！”而这个金属杆就会乖乖地响应，伸出或缩回，准确反映出水位的变化。

你知道吗？这个过程就像是打电话给老朋友。

你告诉他你在哪，他就立马赶过来。

这也就是为什么气泡磁致伸缩水位计能那么灵敏，快速反应，简直就是个水位监控的“超级英雄”！每当水位发生变化，它都能立刻反馈，毫不含糊，真的是太给力了。

再说说它的应用。

无论是在工业生产还是生活中，气泡磁致伸缩水位计都是个得力助手。

想想看，水处理厂、化工厂、甚至是家里的热水器里，都可能有它的身影。

它帮助人们准确测量水位，保证各种设备的正常运转，避免因为水位过高或过低造成的损失。

这就像你在煮水时，不小心忘记了，水烧干了可就麻烦了，对吧？有了这个小家伙，谁还怕出错呢？说到这里，大家可能会好奇，它的维护和使用也很简单。

其实也没啥特别的要求，只要定期检查一下，确保气泡和金属杆都没问题，就能一直使用下去。

这就像养一只宠物，定期喂养、关心，它自然就乖巧听话。

气泡式位计的设计思路

气泡式位计的设计思路：
1、设计气泡式位计的结构：气泡式位计由气泡和针组成，气泡需要设计一个比较稳定的支架，针需要设计一个比较精确的支架，使其能够精确的测量位置；
2、设计气泡式位计的测量原理：气泡式位计是利用气泡的浮力原理来测量位置的，当气泡浮力达到一定的程度时，针就会移动到特定的位置，这样就能够准
确的测量出位置；
3、设计气泡式位计的电路：气泡式位计的电路可以分为气泡支架电路和针支架电路，气泡支架电路用来控制气泡的浮力，针支架电路用来控制针的精确移动；
4、设计气泡式位计的外壳：气泡式位计的外壳需要考虑到耐磨性、耐腐蚀性和结构的强度，以及外壳的美观性，使其能够满足用户的需求。

气泡水位计工作原理

气泡水位计工作原理气泡水位计是一种常见的测量液体水位的仪器，广泛应用于工业生产、环境监测和实验室等领域。

它通过测量气泡在液体中的上升速度，来推断液体的水位高度。

本文将从工作原理、结构构造、应用领域以及优缺点等方面来介绍气泡水位计。

一、工作原理气泡水位计的工作原理基于波浪浮力原理和流体静力学原理。

当气泡进入液体中时，由于浮力的作用，气泡会向上浮起。

浮力的大小与液体的密度和气泡的体积成正比，与液体的深度成反比。

当气泡浮至液体表面时，液体的压力会使气泡停留在某个高度，这个高度与液体的水位相对应。

通过测量气泡的上升速度，即可推断出液体的水位高度。

二、结构构造气泡水位计的主要组成部分包括气泡产生器、气泡探测器、压力传感器、信号处理器和显示器等。

气泡产生器通过控制气体的输入和输出，产生气泡并将其引入液体中。

气泡探测器用于检测气泡的位置和运动状态，并将信号传输给压力传感器。

压力传感器将气泡的运动信息转换为电信号，并通过信号处理器进行处理和放大。

最后，通过显示器将测量结果以数字或图形的形式展示出来。

三、应用领域气泡水位计广泛应用于各个领域，包括工业生产、环境监测和实验室等。

在工业生产中，气泡水位计常用于测量储罐、管道和反应器等容器的液位，用于控制和监测液体的流动和储存。

在环境监测中，气泡水位计常用于监测河流、湖泊和水库等水域的水位变化，用于预测和防范洪水及其他自然灾害。

在实验室中，气泡水位计常用于测量试剂瓶、培养皿和反应器等容器中的液位，用于实验过程的控制和记录。

四、优缺点气泡水位计具有一些优点，如测量范围广、测量精度高、反应速度快等。

它适用于不同类型液体的测量，包括清洁液体、悬浮液体和高温液体等。

同时，气泡水位计的测量精度可以达到毫米级别，非常适用于对液位要求较高的场合。

此外，气泡水位计的反应速度非常快，可以实时监测液位的变化。

然而，气泡水位计也存在一些缺点，如对液体的粘度和颜色敏感，不适用于测量浑浊液体和颜色较深的液体。

气泡式水位计设计方案

TPS5430电源应用方案一、芯片概述TPS5430有着宽输入电压，低静态功耗，转换效率高，实际应用十分广泛。

基本性能参数如下所示。

1.输入电压范围：5.5～36V2.输出电压可调节3.转换效率最高可达到95%。

4.输出持续电流达3A，峰值电流可达4A。

5.关断模式仅消耗18uA电流。

6.工作温度：-40～125℃二、电路设计电路设计参数要求（输入电压范围:10.8～19.8V;输出电压:5V;输入波纹电压:300mV;输出波纹电压:30mV;输出额定电流:3A）。

本人针对芯片资料进行电源电路部分设计，原理图如2-1所示。

芯片引脚ENA端为电源使能控制端，通过MCU来控制，在需要的时候开启电源，不需要时关闭电源，以降低系统功耗。

图三、电路板设计由于电源设计关系到整个系统命脉，在设计电路板布线和元件放置时，严格按照芯片资料要求进行。

在芯片正下方应放置焊盘连接到电源地(GND)，并打好过孔。

如图3-1所示。

其元件选择也要求也比较严格。

①输入电容。

TPS5430输入需要一个稍大些的退耦电容。

这里推荐100uF和0.1uF（C60、C61）的贴片铝电解电容和高性能陶瓷电容。

也可以选择小一点的电容，但要满足输入电压和额定电流波纹要求。

②输出滤波器件。

输出滤波器件，即L8、C62。

TPS5430具有内部补偿电路。

输出电感与最大输出电流有关，这里选择15uH电感。

输出电容是影响额定电压、额定波纹电流和等价阻抗（ESR）的重要设计因素。

此应用中选择100uF输出电容，此时电路中产生的RMS波纹电流为143mA, 需要最大的ESR为40MΩ。

③输出电压设置。

输出电压由反馈控制脚FB脚的精密电阻（R55、R57、R56、R54）决定。

如果输出电压5.0V，参考电压1.221V，R1为10kΩ，则确定R2为3.24kΩ。

④ BOOT （启动）电容。

BOOT电容C62选择0.01uF。

⑤捕获二极管。

TPS5430需要外部捕获二极管，选择B340A，它的反向电压为40V，正向电流3A，正向电压0.5V。

气泡式水位计

气泡式水位计气泡式水位计测量精度高，免气瓶，免测井，免维护，抗振动，寿命长，特别适用于流动水体、大中小河流、水库或者水体污染严重和腐蚀性强的工业废水等场合。

气泡式水位计具有安装简单，操作、组网快捷，是遥测系统中的水位监测，尤其是无井水位测量最理想的水位监测仪器。

目录测量原理技术参数测量原理水位计将空气通过空气过滤器过滤、净化后，气泵将空气经单向阀压入储气罐中，储气罐中的气体分两路分别向压力掌控单元中的压力传感器和通入水下的通气管中输送，当气泵停止吹气时，单向阀闭合，水下通气管口被气体封住。

从而形成了一个密闭的连接压力传感器和水下通气管口的空腔。

依据压力传递原理可知，在通气管道内的气体实现动态平衡时，水下通气管口所经受的压力经过通气管传递到压力掌控单元的压力传感器上，所以，水下通气管口的压力和压力掌控单元的压力传感器所经受的压力相等，用此压力值减去大气压力值，即可得到水头的净压值，从而便可得出测量水位值。

技术参数量程：0m—65m可选小量程：0～2m；0～5m一般量程：0～10m；0～15m；0～20m大量程：0～30m；0～50m；0～65m供电电压：12DCV—14VDC；AC220V；110～240DC静态工作电流：≤1mA判别率：0.001m/20米0.001m/65米精准度：全量程±0.003%工作温度：—20℃～+65℃工作湿度：0—95%RH应用场合：静水或动水均可手记间隔：1min—24h可任意设置开关量输出：3组可编程开关量输出数据接口：RS485Modbus或SDI12协议RS232SDI—12标准接口USB/GPRS/GSM/卫星/TCP/IP模拟接口：4～20mA0～5V存储容量：50万条记录信息存储时间：≥10年气管长度：≤500米测管直径：3/8重量：≤2.5kg仪器体积：250mmX130mmX70mm外壳料子：铝合金或ABS工程塑料。

气泡式水位计原理(一)

气泡式水位计原理(一)气泡式水位计简介•什么是气泡式水位计？•气泡式水位计的应用领域工作原理1.原理概述–气压平衡原理–浮子的作用2.气压平衡原理–帕斯卡定律–贝努利定律–气压传感器3.浮子的作用–浮力与浮子的形状–浮子的测量原理–浮子的材料选择设计与应用1.设计要点–选取合适的测量范围–精度与灵敏度的权衡–适应各种工况的设计2.应用案例–工业生产中的应用–水质监测与管理–液位控制与自动化系统优点与局限1.优点–具有较高的精度和准确度–易于安装和维护–成本相对较低2.局限–受环境和介质的限制–不能测量粘稠液体的水位–不适用于高温和高压环境总结•气泡式水位计的原理和应用•在工业自动化、环境监测等领域具有重要意义•未来的发展趋势和创新方向工作原理1. 原理概述•气泡式水位计是一种利用气压平衡原理来测量液体水位的设备。

其基本原理是利用测量液体静压与大气压之间的差值来确定液体水位的高低。

2. 气压平衡原理•气泡式水位计的原理基于帕斯卡定律和贝努利定律。

根据帕斯卡定律，液体在静止状态下压力在液体中是均匀的，且与液体的高度有关。

贝努利定律则说明了液体的流速与压力之间存在着关系。

•气压传感器通过测量液体上方和下方的气压差，可以计算出液体的高度差，从而确定水位的高低。

3. 浮子的作用•浮子是气泡式水位计中重要的组成部分，可以浮在液体表面上。

浮子的测量原理基于浮力的作用，浮子受到的浮力与液体上浮的体积有关。

•当浮子随着液位的升高而上升时，通过浮子与气压传感器之间的连接装置，测量浮子所受到的气压差，从而计算出液体的高度差，从而确定水位的高低。

•浮子的形状和材料的选择会影响测量的精度和准确度，需要根据具体应用场景进行选取。

设计与应用1. 设计要点•在设计气泡式水位计时，需要考虑以下要点：–选取合适的测量范围，以确保能够满足实际应用需求。

–在精度与灵敏度之间进行权衡，选择合适的传感器和测量装置。

–考虑适应各种工况的设计，例如防护性能、材料的耐腐蚀性等。

科技成果——气泡式水位计

科技成果——气泡式水位计
技术开发单位
东莞市海川博通信息科技有限公司
成果简介
该气泡式水位计：非接触式测量，高稳定性、高精度、高分辨率；低功耗（待机电流小于1mA）、体积小、稳定性好、维护方便；安装便捷，免气瓶，无需建测井，不受雷击影响，且不受水面漂浮物的影响；配置手动气泵开关；信号输入输出接口有防雷电和抗干扰措施；传感器防冷凝，防结露设计。

水位计主体固定在室内或控制箱内，水下部分无任何电子元件，安装不挑地形，具有高压反吹功能、无堵塞问题。

与传统常用的投入式、超声波相比，具备精度高，稳定性高，分辨率高，免维护等特点。

环境适应性好，无需垂直安装。

主要性能指标
产品符合GB/T11828.2-2005检测依据。

1、量程：0-10m、0-20m、0-40m；输出接口：4-20mA、RS485；供电电源：额定12VDC（电压范围8-16VDC）；分辨力：0.1cm；精度：0.05%F·S。

2、压缩机类型：微型活塞圆筒压缩机。

3、测管规格：8mm；外壳材料：铝合金。

4、工作温度：-20℃到70℃；相对湿度：≤95%（40℃时）；可靠性：MTBF≥10000小时。

5、仪器体积：160mm*130mm*53mm。

6、电磁兼容指令，电磁兼容性认证证书；微功耗（待机电流小于1mA）。

适用范围
适用于大中小河流、湖泊、水库等水位监测；汛期城市洪水或内涝监测，如低洼地、排水口；辅助水处理，如城市供水、排污口。

气泡水位计设计

气泡水位计设计
气泡水位计是一种常用的水位测量装置，主要用于工业生产中的液位控制。

它通过测量液体中的气泡数量和位置来判断液位的高低，具有简单、可靠的特点。

气泡水位计的设计原理基于气体的浮力和液体的压力。

在液体中，当气泡上升到液体表面时，液体的压力将气泡推出液体并进入气体空间。

通过检测气体空间中的气泡数量和位置，我们可以得知液位的高度。

气泡水位计的主要组成部分包括测量管、气泡发生器和气泡检测装置。

测量管是一个垂直安装的透明管道，一端与液体相连，另一端与气体空间相连。

当气泡从液体中产生并上升到液体表面时，它们进入测量管。

气泡发生器通过注入气体或产生气体泡沫的方式，产生气泡并将其送入液体中。

气泡检测装置则用于检测气泡在测量管中的数量和位置。

在设计气泡水位计时，我们需要考虑几个关键因素。

首先是测量精度。

为了获得准确的液位测量结果，我们需要确保气泡的产生和检测过程都具有高精度。

其次是可靠性和稳定性。

气泡水位计通常用于工业生产中的液位控制，因此它的稳定性和可靠性是非常重要的。

此外，设计还应考虑到易于安装和维护。

在实际应用中，气泡水位计有许多不同的型号和规格可供选择。

根据不同的工作环境和需求，我们可以选择适合的气泡水位计来实现液位的准确测量和控制。

总之，气泡水位计是一种简单、可靠的液位测量装置。

它的设计原理基于浮力和压力，通过测量气泡的数量和位置来判断液位的高低。

在实际应用中，我们需要考虑测量精度、可靠性和稳定性等因素，以选择适合的气泡水位计来满足需求。

气泡式水位计的工作原理及安装注意事项

气泡式水位计的工作原理及安装注意事项1、气泡式水位计工作原理气泡式水位计压力传感器安放在岸边，只有一根吹气管进入水中，吹气管的管口固定在水下某处，吹气管另一端接入岸边仪器，仪器内部装有气包，气包连接气泵。

其工作原理是在一个密封的气体容器内，各点压强是相等的。

如果吹气管出口处的气体不流动，那么出口处的气体压强就和该点的静水压强相等，同时也等于吹气管内部的压强。

而要使吹气管出口处的气体压强和该点的静水压强相等，可采用以下两种方案: 的一种是在仪器内部装有自动调压恒流装置，自动适应静水压力的变化。

仪器只要缓慢地、匀速地放出气体，就可以达到气体压强等于出气口的静水压强的目的，这种方案称之为恒流式气泡式水位计; 另一种方案是平时仪器处于待机状态，需要测量水位时，仪器启动，使气体压强超过吹气管出气口的静水压强，然后气泵停止工作。

出气口的出气慢慢减少直到出气停止，即表示出气口处的压强等于静水压强。

这种方案称为非恒流式气泡水位计。

通过比较两种方案，为了任何时刻都能直观地了解当前库水位动态，并结合汤河水库实际，选择第一种装有自动调压恒流装置的恒流式气泡式水位计。

压力传感器测得管内压强后，即可换算得到吹气管气体出口位置对应的水位。

2、气泡式水位计的安装注意事项气泡式水位计在安装吹气管时，安装位置非常重要，它关系到水位测量精度、稳定性、系统的耐久性，吹气管出口处的安装位置应使其不能随水流产生位移，必须完全固定。

气管必须由镀锌不锈钢管作为保护，尽可能埋在地下，气线必须沿向下的坡度，保护管的弯曲度不应过于尖锐，保证气体有一个顺畅的通行管道，气管的关键部位应用混凝土固定或将气管固定在现有的稳定建筑物上，防止发生洪水时产生塌陷，影响水位计的正常工作。

一种双气泵自动切换式气泡水位计及其使用方法

一种双气泵自动切换式气泡水位计及其使用
方法
在工业领域中，准确测量液体水位对于生产和安全非常重要。

为了解决这个问题，一种新的双气泵自动切换式气泡水位计应运而生。

这种水位计的设计旨在实现自动切换和准确测量液体水位的功能。

这种双气泵自动切换式气泡水位计由两个气泵和一个气压传感器组成。

其中一
个气泵负责充气，另一个气泵负责排气。

这两个气泵通过一个自动切换系统进行交替工作，以便产生稳定的气泡。

气压传感器用于检测气泡的大小和压力。

使用该水位计的方法如下。

首先，将水位计下部的气泡管浸入待测液体中，并
固定在合适的位置。

然后，打开水位计上部的开关，启动气泵系统。

气泵将空气注入气泡管，形成气泡。

当气泡上升到气泡管的顶部时，气泵自动切换到排气模式，并将气泡排出。

同时，气压传感器测量气泡的大小和压力。

通过连续测量气泡的上升和排出时间，我们可以计算出液体的水位。

根据水位
计的精度要求，可以选择合适的气泵容量和气泵工作时间。

并且，由于气泵的自动切换，无需人工干预，大大提高了测量的准确性和可靠性。

这种双气泵自动切换式气泡水位计具有简单易用、准确可靠的特点，适用于各
种液体水位的测量。

它可以广泛应用于化工、石油、制药等工业领域，确保生产的正常运行和安全操作。

同时，该水位计的自动切换功能减轻了操作人员的工作负担，提高了工作效率。

以上就是一种双气泵自动切换式气泡水位计及其使用方法的简要介绍。

这种创
新设计的水位计在工业领域中具有重要的应用价值，可以满足准确测量液体水位的需求。

气泡式水位计设计方案

基于TPS54360的电动车控制器电源电路设计
众所周知，电源电路是系统设计的一个重要组成部分，其设计好坏对整个系统能否正常运行具有决定性作用，此处设计的电动车控制器电源电路需要的电压有+48V、+15V、+5V、+3.3V等几种。

其中+48V电压来源于外部电动车蓄电池，用于提供整个电动车控制器控制系统的工作电压，+15V电压用于为MOSFET功率管驱动电路中的IR2130驱动芯片提供工作电压，+5V电压用于为光耦隔离电路及电流检测部分电路提供工作电压，+3.3V则用于为STM32微控制器及霍尔位置检测电路提供工作电压。

+5V电压和+3.3V电压比较容易得到，而由+48V 电压直接得到+15V电压则比较困难，普通的电压转换芯片已不能满足要求，因此如何将外部蓄电池提供的+48V电压有效转化为+15V电压是电源电路的关键部分。

此处设计采用的是美国德州仪器公司生产的一款高效率电源转换芯片TPS54360，它是一款额定输入电压可达60V，额定输出电流可达3.5A的降压稳压器，此稳压器具有一个集成的高侧MOSFET功率管，具有100KHz至2.5MHz 的开关频率，可以承受的最大电压高达65V。

同时由于该稳压器采用了电流模式控制，使得电路无负载时的电源电流减小至146uA，关断电源电流被减少至2uA，不仅保证了电源的稳定性，同时也大大提高了电源转换效率。

经TPS54360转换得到的+15V电压经降压芯片LM2576-5.0V稳压得到+5V电压，+5V电压再经AMS1117-3.3V稳压得到+3.3V电压。

整个电动车控制器系统的电源电路如图所示。

经实际硬件测试可知此处设计的基于TPS54360的电动车控制器电源电路可以为系统提供稳定、可靠的工作电压。