一种液位监测装置及含其的植保无人机的制作方法

[0001]
本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种液位监测装置及含其的植保无人机。


背景技术：

[0002]
植保无人机通过地面遥控或导航飞控实现喷洒作业，在喷洒农药的过程中需要采用液位计监测药箱内药液量，避免因观察水箱药液造成无人机反复来回，减少无人机飞行距离，节约无人机电量，提高喷洒效率。浮球式液位计由浮球、插杆等组成，当容器的液位变化时浮球也随着上下移动，由于磁性作用，浮球液位计的干簧受磁性吸合，把液面位置变化成电信号，通过显示仪表用数字显示液体的实际位置。但传统浮球液位计的适配性较低，另外，也不方便根据需要监测药箱内剩余药量。因此，在无人机领域，对浮球液位计进行了一定的修改，以适应实际需要。
[0003]
现有技术中，植保无人机包括水箱，水箱外表面缠绕连接有灯条，且水箱顶部嵌设有加水口，加水口底部焊接有挡板，挡板的前后两侧均滑嵌有连杆，加水口顶部嵌设有漏斗，漏斗前后两侧均通过螺栓固定连接有电磁铁，水箱一侧开设有凹槽，凹槽的内侧设置有触片和弹片，水箱内部设置有浮球，浮球内部嵌设有第二磁块。通过水箱内的滑杆和浮球来感应水位变化，通过浮球中的磁块吸引触片，使之与触片连通，从而使水箱外侧的灯条发光，根据灯光准确提示操作人员水箱内药液量。
[0004]
然而，现有技术存在如下问题：水箱外侧的灯条采用粘接的方式固定在药箱外壁上，长期暴露在外，容易脱落，也容易损坏，可靠性和使用寿命都不高。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种液位监测装置及含其的植保无人机，解决液位监测装置多采用粘接的方式固定，不宜长期使用的问题。
[0006]
本发明第一方面公开了一种液位监测装置，包括：第一固定板、检测盒、主动轮、连接线、第一磁铁、从动轮、浮球、第二固定板、连接条、第三磁铁、第三固定板、第一传感器板及霍尔角度传感器，
[0007]
第一固定板上设置有检测盒；
[0008]
检测盒内侧壁上设置有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮与检测盒可转动连接，主动轮和从动轮通过连接线连接，连接线上设置有第一磁铁；
[0009]
第二固定板上设置有连接条，连接条上设置有浮球，浮球上设置有第二磁铁；
[0010]
第三磁铁设置在主动轮的转轴端面上；
[0011]
第三固定板设置在主动轮远离检测盒的一侧，第一传感器板设置在第三固定板远离主动轮的一侧，第一传感器板上设置有霍尔角度传感器。
[0012]
进一步，还包括：快拆装置，
[0013]
快拆装置设置在第一固定板上，快拆装置包括快拆按钮、弹簧、第一卡环及第二卡环，弹簧设置在第一卡环和第二卡环之间，弹簧、第一卡环及第二卡环套接在快拆按钮上。
[0014]
进一步，还包括：上限位卡和下限位卡，
[0015]
上限位卡设置在检测盒靠近主动轮一侧的内壁上，连接线穿过上限位卡，
[0016]
下限位卡设置在检测盒靠近从动轮一侧的内壁上，连接线穿过下限位卡，
[0017]
第一磁铁设置在上限位卡和下限位卡之间。
[0018]
进一步，还包括：第二传感器板、第一霍尔传感器开关及第二霍尔传感器开关，
[0019]
第二传感器板设置在检测盒内侧壁上，第二传感器板的长度大于主动轮和从动轮的中心距，第二传感器板上设置有霍尔传感器开关、，第一霍尔传感器开关设置在靠近上限位卡的位置，使得移动到上限位卡位置的第一磁铁能够与第一霍尔传感器开关感应，
[0020]
第二霍尔传感器开关设置在靠近下限位卡的位置，使得移动到下限位卡位置的第一磁铁能够与第二霍尔传感器开关感应，
[0021]
进一步，安装支架、第一安装板、第二安装板、螺纹杆、第一电机、第四固定板、第二电机及橡胶圈，
[0022]
安装支架设置在检测盒内侧壁的上端，设置在第二传感器板远离连接线的一侧，
[0023]
安装支架上端设置有第一安装板，下端设置有第二安装板，第二安装板上设置有第一电机，
[0024]
螺纹杆转动连接于第一安装板和第二安装板，与第一电机相连，
[0025]
第四固定板上设置有第二电机，第二电机上设置有橡胶圈，橡胶圈设置在主动轮的正下方，
[0026]
第四固定板远离第二电机的一端设置有第一安装耳和螺栓，螺栓与螺纹杆的螺纹槽相匹配，
[0027]
螺纹杆和第四固定板通过第一安装耳相连，螺栓在螺纹杆的螺纹槽内。
[0028]
进一步，还包括：第四磁铁和第三霍尔传感器开关及第四霍尔传感器开关，
[0029]
第四磁铁设置在第四固定板上，设置在螺栓和第二电机之间，
[0030]
第三霍尔传感器开关和第四霍尔传感器开关设置在第二传感器板上，第三霍尔传感器开关设置在靠近第一安装板的一侧，第四霍尔传感器开关设置在靠近第二安装板的一侧。
[0031]
进一步，还包括：定位轴和第二安装耳，
[0032]
定位轴一端与第一安装板连接，另一端与第二安装板连接，
[0033]
第二安装耳设置在第四固定板上，定位轴与第二安装耳孔轴配合。
[0034]
进一步，霍尔角度传感器、、第一霍尔传感器开关、第二霍尔传感器开关、第三霍尔传感器开关和第四霍尔传感器开关、第一电机及第二电机与无人机飞行控制器电连接。
[0035]
进一步，检测盒内侧壁上设置有第一凸台和第二凸台，第一凸台设置在检测盒的上端，第二凸台设置在检测盒的下端，主动轮与第一凸台孔轴配合，从动轮与第二凸台孔轴配合；
[0036]
主动轮远离第一凸台的一侧设置有轴套和转轴，轴套设置在主动轮和转轴的中间，主动轮、轴套及转轴同轴设置；
[0037]
从动轮远离第二凸台的一侧设置有转轴，从动轮和转轴同轴设置；
[0038]
检测盒内侧壁上设置有第一固定柱和第二固定柱。
[0039]
本发明第二方面公开了一种植保无人机，包括：无人机机身和药箱，药箱插接在机
身内，液位监测装置的第一固定板安装在无人机机身上，液位监测装置的第二固定板设于药箱内壁，检测盒位于药箱外侧且贴近于固定第二固定板的药箱内壁。
[0040]
本发明公开的液位监测装置包括：第一固定板、检测盒、主动轮、连接线、第一磁铁、从动轮、第二固定板、浮球、第二磁铁、连接条、第三磁铁、第三固定板、第一传感器板及霍尔角度传感器，浮球漂浮在药箱内液面上，浮球中的第二磁铁带动连接线上的第一磁铁上下移动，从而带动主动轮转动，进而带动转轴上的第三磁铁转动，通过霍尔角度传感器能够测得第三磁铁所转动的角度，通过转动的角度转化得到连接线长度的变化，进而得到药箱内液位的变化。可以提前标定连接线长度与药箱不同高度处所对应的液位，通过连接线长度的变化从而获得药箱内对应的液位。针对插拔式药箱，在一些实施例中能够使得检测盒内固定件上的磁铁回到下限位卡，方便下次的测量。本申请示出的液位检测装置适用于不同药箱，无需改变药箱结构；拆装方便，检测盒能够从无人机上快速拆卸，能够检测药箱内多种高度的液位，安全可靠，不易脱落。
附图说明
[0041]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]
图1为本申请一种液位监测装置的结构示意图；
[0043]
图2为本申请一种液位监测装置及含其的植保无人机的结构示意图；
[0044]
图3为本申请一种液位监测装置底部快拆按钮的结构示意图；
[0045]
图4为本申请一种液位监测装置的检测盒内部的结构示意图一；
[0046]
图5为本申请一种液位监测装置的检测盒内部的结构示意图二；
[0047]
图6为本申请一种液位监测装置中药箱内部结构示意图；
[0048]
图7为本申请一种液位监测装置中药箱的结构剖视图；
[0049]
图8为本申请一种液位监测装置中第一磁铁的复位装置的结构示意图；
[0050]
图9为本申请一种液位监测装置中的检测盒内部零件的结构爆炸示意图；
[0051]
图10为本申请一种液位监测装置中的上主动轮处结构剖视图；
[0052]
图11为本申请一种液位监测装置中的检测盒内部的结构示意图三。
[0053]
1-第一固定板；2-检测盒，201-第一凸台，202-第二凸台，203-第一固定柱，204-第二固定柱；3-主动轮，301-轴套，302-转轴；4-连接线；5-第一磁铁；6-从动轮，601-转轴；7-浮球；8-第二固定板；9-连接条，901-第二磁铁；10-第三磁铁；11-第三固定板；12-第一传感器板；13-霍尔角度传感器；14-快拆装置，141-快拆按钮，142-弹簧，143-第一卡环，144-第二卡环；15-上限位卡；16-下限位卡；17-第二传感器板；18-第一霍尔传感器开关，19-第二霍尔传感器开关；20-安装支架；21-第一安装板，22-第二安装板；23-螺纹杆；24-第一电机；25-第四固定板，251-第一安装耳，252-螺栓；26-第二电机；27-橡胶圈；28-第四磁铁；29-第三霍尔传感器开关，30-第四霍尔传感器开关；31-定位轴；32-第二安装耳；33-无人机机身；34-药箱。
具体实施方式
[0054]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
[0055]
实施例1：
[0056]
本发明提供了一种液位检测装置及含其的植保无人机，参阅图1、2和3，该液位检测装置包括两部分，一部分安装在无人机上，包括第一固定板1和检测盒2，将第一固定板1固定在无人机的机身上，检测盒2快拆式安装在第一固定板1上，第一固定板1上设有快拆槽，检测盒2滑动式连接在快拆槽内，检测盒底部设有快拆按钮141，快拆按钮141上套设有弹簧142，弹簧142位于第一卡环143和第二卡环144之间，快拆按钮141避免检测盒2向下脱落出快拆槽。
[0057]
参阅图4和5，检测盒内固定有主动轮3和从动轮6，主动轮3和从动轮6通过连接线4传动，连接线4上固定有第一磁铁5，第一磁铁5可以通过固定件固定在连接线4上，第一磁铁5可以嵌在固定件上。
[0058]
该液位检测装置的另一部分安装在药箱34上，参阅图6，药箱34内壁固定有第二固定板8，第二固定板8上设有连接条9，参阅图7，连接条9上固定有浮球7，浮球7内上有第二磁铁901，药箱34内液位驱动浮球7运动，浮球7内上有第二磁铁901随之移动。
[0059]
由上述的液位检测装置的结构可知，移动的第二磁铁901会带动检测盒内的第一磁铁5运动，由于第一磁铁5固定在连接线4上，连接线4会随之移动，从而带动主动轮3转动，主动轮3驱动从动轮6转动。主动轮3上的转轴端面固定有第三磁铁10，还包括第三固定板11和第一传感器板12，第三固定板11通过三个固定在检测盒内壁的固定柱203来支撑固定，第一传感器板12叠放在第三固定板11上方且两板之间具有一定间隙，第一传感器板12上有霍尔角度传感器13，通过霍尔角度传感器13能够测得主动轮3所转动的角度，通过转动的角度获得第一磁铁5的移动距离，进而获得液位的变化。
[0060]
转动角度转化为移动距离的方式如下：在角度制下，因为360
°
的圆心角θ所对的弧长就等于圆周长(圆的半径为r)，所以圆心角所对的弧长l为：
[0061][0062]
在弧度制下，若弧所对的圆心角为θ，则有公式：
[0063]
l＝θr
[0064]
可以提前标定连接线4长度与药箱34不同高度处所对应的液位，通过连接线4长度的变化从而获得药箱34内对应的液位。提前标定是指，在使用该药箱34之前，第一磁铁5位于下限位卡16处，先向药箱34内注入不同体积的药液，记录每次注入药液的体积和霍尔角度传感器13所获得的角度，根据该角度能够得知第一磁铁5的移动距离，进而连接线长度对应药液的体积。正常使用时，每当获得连接线长度，就能获得该连接线长度所对应的药液的体积，即药箱34内液位，液位实际是指药箱34内剩余的药液体积。
[0065]
实施例2：
[0066]
参阅图4和5，主动轮3、从动轮6处分别设有上限位卡15和下限位卡16，限制第一磁铁5移动的上下位置，另外，检测盒2内壁设有第二传感器板17，第二传感器板17上下端设有
第一霍尔传感器开关18和第二霍尔传感器开关19，霍尔传感器开关第一霍尔传感器开关18及第二霍尔传感器开关19对应上限位卡15和下限位卡16位置，用于感测第一磁铁5到达上下位置处。
[0067]
第一霍尔传感器开关18和第二霍尔传感器开关19对应上限位卡15和下限位卡16位置，用于感测第一磁铁5到达上下位置处。如果药箱34是插拔式安装在无人机机身33上，将药箱34从机身向上拔出的过程中，检测盒2内的第一磁铁5会随药箱34内浮球7向上移动至上限位卡15处，同时，上限位卡15处的霍尔传感器开关19能够感测到位置信息，并将其发送至飞行控制器。下次安装之前，需要将位于上限位卡15处的磁铁归位至下限位卡16处，第一霍尔传感器开关18和第二霍尔传感器开关19是用来感知位置的，没有第一霍尔传感器开关18和第二霍尔传感器开关19，飞行控制器无法得知是否已经到达上下限位处。
[0068]
实施例3：
[0069]
有些药箱34是采用插拔式方式安装在无人机的机身上，当将药箱34拔出后，检测盒2内的第一磁铁5会随着药箱34内的浮球7向上运动至上上限位卡15处，为了下次液位测量，需要让磁铁回归至下限位卡16处。
[0070]
可在检测盒2上另设置一块磁铁，需要进行上述调整时，操作人员手持该磁铁将第一磁铁5吸至下限位卡16处。
[0071]
实施例4：
[0072]
针对上述实施例3，本发明提供了一种液位检测装置，使用机械化的结构替代人工操作，进而实现自动化。
[0073]
参阅图5、8及9，所采用的方案是：第二传感器板17一侧设有安装支架20，安装支架20两端包括第一安装板21和第二安装板22，第一安装板21和第二安装板22之间转动连接有螺纹杆23，螺纹杆23与第一电机24连接，第一电机24固定在其中一个安装板上，还包括第四固定板25，参阅图6，第四固定板25上固定有第二电机26，第二电机26的输出轴上套设有橡胶圈27，第二电机26转动，通过橡胶圈27与主动轮3之间的摩擦力带动主动轮3运动，从而将磁铁送至下上限位卡15和下限位卡16处。
[0074]
为了调节第二电机26输出轴上的橡胶圈27与主动轮3之间的距离以保证橡胶圈27可以带动主动轮3运动，通过第一电机24驱动螺纹杆23运动，第四固定板25通过其上的螺栓252卡入螺纹杆23上的间隙处而固定在螺纹杆23上，螺纹杆23运动带动第四固定板25在螺纹杆23上直线运动，为了能够准确定位，第四固定板25上设有磁铁，传感器板对应位置设有第三霍尔传感器开关29和第四霍尔传感器开关30，能够感测第四固定板25到达准确位置。螺纹杆23的一端与第一电机24连接，另一端转动连接在安装板上的轴套内。螺纹杆23一侧设有定位轴31，第四固定板25套设在定位轴31上。各传感器和电机与无人机飞行控制器连接，通过飞行控制器进行控制。
[0075]
实施例5：
[0076]
图8为本申请一种液位监测装置中第一磁铁的复位装置的结构示意图。如图8所示，本发明提供了一种液位检测装置中第一磁铁的复位装置的具体结构，包括：安装支架20、第一安装板21、第二安装板22、螺纹杆23、第一电机24、第四固定板25、第二电机26及橡胶圈27，安装支架20设置在检测盒2内侧壁的上端，设置在第二传感器板17远离连接线4的一侧，安装支架20上端设置有第一安装板21，下端设置有第二安装板22，第二安装板22上设
置有第一电机24，螺纹杆23转动连接于第一安装板21和第二安装板22，与第一电机24相连，第四固定板25上设置有第二电机26，第二电机26上设置有橡胶圈27，橡胶圈27设置在主动轮3的正下方，第四固定板25远离第二电机26的一端设置有第一安装耳251和螺栓252，螺栓252与螺纹杆23的螺纹槽相匹配，螺纹杆23和第四固定板25通过第一安装耳251相连，螺栓252在螺纹杆23的螺纹槽内。
[0077]
进一步，还包括：第四磁铁28和第三霍尔传感器开关29及第四霍尔传感器开关30，第四磁铁28设置在第四固定板25上，设置在螺栓252和第二电机26之间，第三霍尔传感器开关29和第四霍尔传感器开关30设置在第二传感器板17上，第三霍尔传感器开关29设置在靠近第一安装板21的一侧，第四霍尔传感器开关30设置在靠近第二安装板22的一侧。
[0078]
进一步，还包括：定位轴31和第二安装耳32，定位轴31一端与第一安装板21连接，另一端与第二安装板22连接，第二安装耳32设置在第四固定板25上，定位轴31与第二安装耳32孔轴配合。
[0079]
实施例6：
[0080]
参见图10和11，本发明公开了检测盒内部上主动轮处的结构，包括：第一固定板1、检测盒2、主动轮3、连接线4、第一磁铁5、从动轮6、药箱34、第二固定板88、连接条9、第三磁铁10、第三固定板11、第一传感器板12及霍尔角度传感器13，第一固定板1与检测盒2滑动式连接，检测盒2内侧壁上设置有第一凸台201和第二凸台202，第一凸台201设置在检测盒2的上端，第二凸台202设置在检测盒2的下端，主动轮3与第一凸台201孔轴配合，从动轮6与第二凸台202孔轴配合，主动轮3远离第一凸台201的一侧设置有轴套301和转轴302，轴套301设置在主动轮3和转轴302的中间，主动轮3、轴套301及转轴302同轴设置，从动轮6远离第二凸台202的一侧设置有转轴601，从动轮6和转轴601同轴设置，检测盒2内侧壁上设置有第一固定柱203和第二固定柱204，转轴302与第一固定柱203连接，转轴601与第二固定柱204连接，主动轮3和从动轮6通过连接线4连接，连接线4上设置有第一磁铁5，第三磁铁10设置在主动轮3的通孔中，第三固定板11设置在转轴302远离轴套301的一侧，与转轴302螺接，第三固定板11靠近转轴302的一侧设置有第一传感器板12，第一传感器板12上设置有霍尔角度传感器13，霍尔角度传感器13与第三磁铁10可感应。
[0081]
实施例7：
[0082]
进一步，第四固定板25、第一安装耳251、螺栓252及第二安装耳32一体成型。
[0083]
该实施例可以应用到上述所有实施例中。
[0084]
以上显示和描述了本实用基本原理和主要特征和以及本实用优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0085]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0086]
本发明提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只
是本发明总的构思下的几个示例，并不构成本发明保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本发明方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本实用保护范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除