一種基于gprs的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電源技術領域，特別涉及一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]液氮是氮的液態(tài)狀態(tài)，常壓下溫度為77K (-196° C)。由于其低溫物理特性和化學惰性，液氮可以用于作為深度制冷劑，在冷凍食品，生物醫(yī)學，冷凍研宄以及超導應用中，有著廣泛的應用。在實際應用中儲存液氮的杜瓦瓶是非透明的低溫容器，由于液氮的沸點非常低，常溫下液氮在不停地蒸發(fā)，液面上方氣霧混合，液面難以辨別，難以及時掌握杜瓦瓶中液氮的液面高度，保證良好的低溫環(huán)境。為了便于實現(xiàn)對液氮液位狀態(tài)的檢測和控制，需要一種簡單可靠的液位數(shù)據(jù)采集裝置和監(jiān)控系統(tǒng)。
[0003]常規(guī)液位計均需工作人員現(xiàn)場操作，不便于數(shù)據(jù)存儲，監(jiān)測效率低。一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)可以有效地對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，而不必親臨現(xiàn)場，大大提高了監(jiān)測效率。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0005]該系統(tǒng)包括5V電源模塊、5V轉24V DC-DC電平轉換模塊、鉑電阻測溫、超聲波探頭、單片機最小系統(tǒng)、GPRS模塊。
[0006]各部分之間的連接關系為:
[0007]5V電源模塊為單片機和GPRS模塊供電，通過5V轉24V DC-DC模塊為超聲波探頭和鉑電阻測量模塊供電，通過鉑電阻測量液氮瓶內溫度，超聲波探頭測量超聲波經(jīng)液氮液面反射回探頭的時間差，再根據(jù)不同溫度下聲速即可計算出探頭與液氮液位的距離，進而由液氮瓶身高度計算出液位高度，將液位值通過GPRS模塊發(fā)送至接收裝置。
[0008]所述5V轉24V DC-DC模塊型號為NN1-05E24B，輸入電壓5V (4.5-5.5VDC)時輸出電壓24VDC，以供給超聲波探頭。
[0009]所述AVR單片機的芯片型號為ATmegal28A，該八位單片機用于提取液氮瓶內溫度信號，讀取超聲波探頭信號，計算出液位值并控制GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0010]所述超聲波探頭型號為T30UINAQ，其接線方式為5芯接插件式，供電電壓采用24V方式。
[0011 ] 所述GPRS模塊型號為MD-309G，工作電壓5V。
[0012]本實用新型提供了一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，其有益效果為:利用GPRS模塊將液氮瓶內液位、溫度信息實時在線發(fā)送到接收裝置，大大提高了對液氮液位的監(jiān)測效率，做到了體積小，低功耗，經(jīng)濟實用。
【附圖說明】
[0013]圖1是所述一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)結構框圖。
[0014]圖2是所述一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)工作原理圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型提供了一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0016]圖1所示為所述一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)結構框圖，主要包括5V電源模塊、5V轉24V DC-DC電平轉換模塊、鉑電阻測溫模塊、超聲波探頭、單片機最小系統(tǒng)、GPRS模塊。如圖1所示，5V電源模塊為單片機和GPRS模塊供電，通過5V轉24V DC-DC模塊為超聲波探頭和鉑電阻測量模塊供電，通過鉑電阻測量液氮瓶內溫度，超聲波探頭測量超聲波經(jīng)液氮液面反射回探頭的時間差，再根據(jù)不同溫度下聲速即可計算出探頭與液氮液位的距離，進而由液氮瓶身高度計算出液位高度，將液位值通過GPRS模塊發(fā)送至接收裝置。
[0017]圖2所示為所述一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)工作原理圖。包括數(shù)據(jù)的采集發(fā)射部分和數(shù)據(jù)的接收保存部分。開機后系統(tǒng)進行初始化，采集發(fā)射部分會等待接收裝置的啟動信號，當接收到啟動信號后先進行溫度測量，然后利用溫度值校正聲速測量液位，并將液位信息通過GPRS模塊發(fā)送，最后通過判斷是否有關閉信號，如有關閉信號則關閉系統(tǒng)否則繼續(xù)監(jiān)測；接收保存部分發(fā)送啟動信號后等待接收數(shù)據(jù)，并保存數(shù)據(jù)，最后選擇是否關閉監(jiān)測系統(tǒng)；通過上述步驟實現(xiàn)地液氮液位的遠程監(jiān)測。
【主權項】
1.一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括5V電源模塊、5V轉24VDC-DC電平轉換模塊、鉑電阻測溫、超聲波探頭、單片機最小系統(tǒng)、GPRS模塊； 各部分之間的連接關系為: 5V電源模塊為單片機和GPRS模塊供電，通過5V轉24V DC-DC模塊為超聲波探頭和鉑電阻測量模塊供電，通過鉑電阻測量液氮瓶內溫度，超聲波探頭測量超聲波經(jīng)液氮液面反射回探頭的時間差，再根據(jù)不同溫度下聲速即可計算出探頭與液氮液位的距離，進而由液氮瓶身高度計算出液位高度，將液位信息通過GPRS模塊發(fā)送至接收裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述5V轉24V DC-DC模塊型號為NN1-05E24B，輸入電壓5V時輸出電壓24VDC。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機的型號為ATmegal28A。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述超聲波探頭型號為T30UINAQ，其接線方式為5芯接插件式，供電電壓采用24V。
【專利摘要】本實用新型屬于無線監(jiān)測技術領域，特別涉及一種基于GPRS的遠程液氮液位監(jiān)測系統(tǒng)。該液位監(jiān)測系統(tǒng)包括5V電源模塊、5V轉24V DC-DC電平轉換模塊、鉑電阻測溫模塊、超聲波探頭、AVR單片機、GPRS模塊。各部分之間的連接關系為：5V電源模塊為單片機和GPRS模塊供電，通過5V轉24V DC-DC模塊為超聲波探頭和鉑電阻測量模塊供電，通過鉑電阻測量液氮瓶內溫度，超聲波探頭測量超聲波經(jīng)液氮液面反射回探頭的時間差，再根據(jù)不同溫度下聲速即可計算出探頭與液氮液位的距離，進而由液氮瓶身高度計算出液位高度，將液位信息通過GPRS模塊發(fā)送至接收裝置。該實用新型實現(xiàn)了實時遠程監(jiān)測液氮液位的同時對溫度進行監(jiān)測，便于記錄液氮瓶內低溫環(huán)境的相關參數(shù)，提高了液氮低溫環(huán)境的可靠性，還具有體積小，功耗低的優(yōu)點。
【IPC分類】G08C17-02
【公開號】CN204348054
【申請?zhí)枴緾N201420839060
【發(fā)明人】李衛(wèi)國, 張祥帥, 焦彥俊, 陽以歆, 陳艷, 王璁, 陳攀峰
【申請人】華北電力大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月26日