水位计,也叫“液位计”或“液面计”,是用来测量液面高度变化的一种仪器,广泛应用于水利、石油、化工、电力、煤炭等领域。根据其工作原理的不同,可分为浮子式、压力式、反射式和跟踪式,不同的应用领域和应用环境有着不同的需求。气泡水位计属于压力式水位计的的一种,具有与液面非接触、体积小巧、安装简单、维护方便、操作灵活、运行稳定可靠、精度高等特点,主要应用于水文站水位观测点不便建井或建井费用昂贵的地区[1]。本课题旨在设计一种高精度、低功耗、非恒流、静压式气泡水位计,符合国家标准GBT 11828.2-2005(水位测量仪器-压力式水位计),外加自动定位、精确授时功能。促进此产品技术升级、降低成本。气泡水位计由气动器件、控制电路板和上位机三部分构成。气动器件负责测量过程的动作执行,包括空气过滤器、充气泵、单向阀、气罐、电磁阀、压力传感器、限流阀和各种气动接头。控制电路板负责控制气动器件按照测量流程运行并进行数据处理,控制电路板硬件主要包括电源模块、微控制器、压力采集模块、北斗模块、电流环模块、继电器驱动模块、开关量驱动模块和数据接口转换模块,控制电路板软件部分包括命令解析、运行控制、数据采集、平衡检测、数据处理、结果回传、动态校准运行参数。上位机通过串口与气泡水位计通信,配置运行参数和控制测量。本气泡水位计实现了根据环境变化自动校准运行参数,各项指标均达到国家标准一级,静态值守功耗低至同类型产品的四分之一,成本优势突出。