阅读说明：本技术 一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置 (Water pump water source measurement and control device based on water source dielectric coefficient ) 是由 揭晓波 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置,包括第一仓室和第二仓室,所述第一仓室内设有M433芯片和储存器,所述第二仓室内设有发送天线和接收天线；所述M433芯片的第1引脚通过放大器与所述发送天线连接,所述储存器与所述M433芯片的第5引脚连接,所述接收天线通过放大器与所述M433芯片的第6引脚连接；所述M433芯片的第7引脚与水泵的启停开关连接；所述第二仓室的侧壁上设有过水口。本发明可根据水源状况自动控制水泵停止工作,无需人员监控,也节省了复杂昂贵的辅助仪表设施的投入成本,供水作业的效率和效益得以提升。(The invention discloses a water pump water source measurement and control device based on water source dielectric coefficient, which comprises a first chamber and a second chamber, wherein an M433 chip and a storage device are arranged in the first chamber, and a transmitting antenna and a receiving antenna are arranged in the second chamber; the 1 st pin of the M433 chip is connected with the transmitting antenna through an amplifier, the storage is connected with the 5 th pin of the M433 chip, and the receiving antenna is connected with the 6 th pin of the M433 chip through an amplifier; a 7 th pin of the M433 chip is connected with a start-stop switch of the water pump; and a water passing port is formed in the side wall of the second chamber. The invention can automatically control the water pump to stop working according to the water source condition without monitoring by personnel, thereby saving the input cost of complex and expensive auxiliary instrument facilities and improving the efficiency and benefit of water supply operation.)

一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置

技术领域

本发明涉及水泵水源检测领域，特别是涉及一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置。

背景技术

水源的状况，包括水源有无、水位高低、水量和水质等，均影响和制约着水泵的工作，目前，对于水泵工作状态的监控，基本是采用人为方式观察，或采用复杂昂贵的辅助仪表设施来测控水泵的工作状态，如此，无疑会增加人工成本或设备的投入成本。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置，具有结构简单、成本低、可靠性高、适用性强的优点。

本发明的技术方案是：

一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置，包括第一仓室和第二仓室，所述第一仓室内设有M433芯片、为M433芯片供电的电源和储存器，所述第二仓室内设有发送天线和接收天线，发送天线和接收天线均为板状天线，具有增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长的优点；所述M433芯片的第1引脚通过放大器与所述发送天线连接，所述M433芯片的第2引脚与所述电源的正极连接，所述M433芯片的第3引脚与所述电源的负极连接，所述储存器与所述M433芯片的第5引脚连接，所述接收天线通过放大器与所述M433芯片的第6引脚连接；所述M433芯片的第7引脚与水泵的启停开关连接；所述第二仓室的侧壁上设有过水口。

上述技术方案的工作原理如下：

较高频率的电信号在介质中传输时，因不同介质的介电系数不同，信号在介质中传输的衰减和谐波生成均不同，在接收端收到的信号信息会有所不同。本发明预先通过理论计算和大量的反复试验，得到一定频率(工作频率值)的电信号在水泵工作范围的水源的不同介电系数，并选出水泵正常工作的水源状况的介电系数范围，做出介电信号的波形图和频谱图，储存在储存器中。

水泵工作时，第二仓室与水源想通，连接在M433芯片的第一信号输出端的发送天线，辐射工作频率值的介电信号，该介电信号在水源中传播，并被连接在M433芯片的第一信号输入端的接收天线接收，经过M433芯片的分析处理，生成相应的介电信号波形图和频谱图，储存器与M433芯片的第二信号输入端连接，用于为M433芯片提供合理的介电信号波形图和频谱图的参考，当水源的有无、水位高低、水量、水质等发生变化时，接收到的介电信号的衰减和谐波生成会发生变化，当该变化超出储存器所储存数据的合理范围时，M433芯片发出停机信号，与M433芯片的第二输出端连接的水泵的启停开关断开，水泵停止运转。

本发明采用上述技术方案，利用一定频率的介电信号在不同介质中传播的不同特性(不同传输衰减及谐波生成)的原理，对介电信号在水源中传播后生成的波形图和频谱图进行判断，进而判断水泵工作范围内的水源状况是否达标，根据水源状况可自动控制水泵停止工作，无需人员监控，也节省了复杂昂贵的辅助仪表设施的投入成本，供水作业的效率和效益得以提升。

在进一步的技术方案中，还包括看门狗电路，所述看门狗电路的一端与所述M433芯片的第4引脚连接，设置看门狗电路，当M433芯片运行卡死时，看门狗电路可以向M433芯片发出重启信号，重启M433芯片，防止整个系统陷入停滞状态。

在进一步的技术方案中，所述发送天线和接收天线的表面均设有高分子聚酯材料的钝化覆膜，提高了发送天线的耐腐蚀性能，延长了使用寿命。

在进一步的技术方案中，所述第一仓室为封闭结构，所述第一仓室的内壁上朝向第一仓室的内侧依次设有金属层和防水透气膜，金属层具有电磁屏蔽作用，防水透气膜可以提高对第一仓室内部组件的防水性。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用一定频率的介电信号在不同介质中传播的不同特性(不同传输衰减及谐波生成)的原理，对介电信号在水源中传播后生成的波形图和频谱图进行判断，进而判断水泵工作范围内的水源状况是否达标，根据水源状况可自动控制水泵停止工作，无需人员监控，也节省了复杂昂贵的辅助仪表设施的投入成本，供水作业的效率和效益得以提升。

2、设置看门狗电路，当M433芯片运行卡死时，看门狗电路可以向M433芯片发出重启信号，重启M433芯片，防止整个系统陷入停滞状态。

3、发送天线和接收天线的表面均设有高分子聚酯材料的钝化覆膜，提高了发送天线的耐腐蚀性能，延长了使用寿命。

4、第一仓室的内壁上依次设有金属层和防水透气膜，金属层具有电磁屏蔽作用，防水透气膜可以提高对第一仓室内部组件的防水性。

附图说明

图1是本发明实施例所述基于水源介电系数的水泵水源测控装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述发送端的介电信号的波形图；

图3是本发明实施例所述接收端的介电信号的波形图；

图4是本发明实施例所述发送端的介电信号的频谱图；

图5是本发明实施例所述接收端的介电信号的频谱图。

附图标记说明：

10、第一仓室；11、M433芯片；12、电源；13、储存器；14、放大器；15、启停开关；16、看门狗电路；20、第二仓室；21、发送天线；22、接收天线；23、过水口；30、水泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

实施例：

如图1所示，一种基于水源介电系数的水泵水源测控装置，包括第一仓室10和第二仓室20，第一仓室10内设有M433芯片11、为M433芯片11供电的电源12和储存器13，第二仓室20内设有发送天线21和接收天线22，发送天线21和接收天线22均为板状天线，具有增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长的优点；M433芯片11的第1引脚通过放大器14与发送天线21连接，M433芯片11的第2引脚与电源12的正极连接，M433芯片11的第3引脚与电源12的负极连接，储存器13与M433芯片11的第5引脚连接，接收天线22通过放大器14与M433芯片11的第6引脚连接；M433芯片11的第7引脚与水泵30的启停开关15连接；第二仓室20的侧壁上设有过水口23。

上述技术方案的工作原理如下：

较高频率的电信号在介质中传输时，因不同介质的介电系数不同，信号在介质中传输的衰减和谐波生成均不同，在接收端收到的信号信息会有所不同。本发明预先通过理论计算和大量的反复试验，得到一定频率(工作频率值)的电信号在水泵30工作范围的水源的不同介电系数，并选出水泵30正常工作的水源状况的介电系数范围，做出介电信号的波形图和频谱图，储存在储存器13中，发送端和接收端的介电信号的波形图和频谱图如图2-图5所示。

水泵30工作时，第二仓室20与水源想通，连接在M433芯片11的第一信号输出端的发送天线21，辐射工作频率值的介电信号，该介电信号在水源中传播，并被连接在M433芯片11的第一信号输入端的接收天线22接收，经过M433芯片11的分析处理，生成相应的介电信号波形图和频谱图，储存器13与M433芯片11的第二信号输入端连接，用于为M433芯片11提供合理的介电信号波形图和频谱图的参考，当水源的有无、水位高低、水量、水质等发生变化时，接收到的介电信号的衰减和谐波生成会发生变化，当该变化超出储存器13所储存数据的合理范围时，M433芯片11发出停机信号，与M433芯片11的第二输出端连接的水泵30的启停开关15断开，水泵30停止运转。

本发明采用上述技术方案，利用一定频率的介电信号在不同介质中传播的不同特性(不同传输衰减及谐波生成)的原理，对介电信号在水源中传播后生成的波形图和频谱图进行判断，进而判断水泵30工作范围内的水源状况是否达标，根据水源状况可自动控制水泵30停止工作，无需人员监控，也节省了复杂昂贵的辅助仪表设施的投入成本，供水作业的效率和效益得以提升。

在另外一个实施例中，还包括看门狗电路16，看门狗电路16的一端与M433芯片11的第4引脚连接，设置看门狗电路16，当M433芯片11运行卡死时，看门狗电路16可以向M433芯片11发出重启信号，重启M433芯片11，防止整个系统陷入停滞状态。

在另外一个实施例中，发送天线21还可以采用环形覆膜式天线，接收天线22可以采用四分之三入等面积式天线。

在另外一个实施例中，发送天线21和接收天线22的表面均设有高分子聚酯材料的钝化覆膜，提高了发送天线21的耐腐蚀性能，延长了使用寿命。

在另外一个实施例中，第一仓室10为封闭结构，第一仓室10的内壁上朝向第一仓室10的内侧依次设有金属层和防水透气膜，金属层具有电磁屏蔽作用，防水透气膜可以提高对第一仓室10内部组件的防水性。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。