CN103487117B - 磁吸式明渠最低水位自记尺及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁吸式明渠最低水位自记尺及其方法。它包括主架、刻度尺、套圈、浮子滑块、磁铁、读数针、滚轴、铅垂和吊线；在主架的顶端安设读数针和滚轴，套圈内置磁铁，套圈套在主架的外周，刻度尺一端与磁铁相连接，刻度尺另一端经过主架的正面跨过滚轴通过吊线与铅垂相连接，铅垂在主架的背面处于悬吊状态，浮子滑块安置在主架的正面滑槽内，套圈在浮子滑块的下面，读数针在主架的正面，刻度尺在读数针的里面。本发明能够实现对河道、海滩、湖泊、渠道等开敞水域的最低水位的自动记录，不耗电、不需要人工跟踪、不依赖任何其它设备，具有结构简单、成本低廉、制造方便、测量精度高等优点，具有广阔的应用前景。

Description

磁吸式明渠最低水位自记尺及其方法
技术领域
本发明属于水利工程与海洋工程测量设施领域，特别是一种磁吸式明渠最低水位自记尺及其方法。
背景技术
目前对开敞水域的水位测量一般使用传统的水尺进行人工跟踪读取或者采用电子水位计进行全过程记录。前者需要安排较多的巡查人员，连续进行水尺水位的读取，工作强度大、误差也较大；后者需要利用专门设备进行数据采集与传送，一般在专门的水文站、水位测站设置，投入大、运行费用也较高。河道湖泊的最低水位、海滩的最低潮位、沟渠的最低水位是进行河湖健康评估、海滩开发规划和渠道用水量计算的重要参数，采用传统的测量方法代价较高、也不方便，因此，迫切需要一种简便、精确且工作强度小的明渠最低水位自记尺。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种磁吸式明渠最低水位自记尺及其方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
磁吸式明渠最低水位自记尺包括主架、刻度尺、套圈、浮子滑块、磁铁、读数针、滚轴、铅垂和吊线；在主架的顶端安设读数针和滚轴，套圈内置磁铁，套圈套在主架的外周，刻度尺一端与磁铁相连接，刻度尺另一端经过主架的正面跨过滚轴通过吊线与铅垂相连接，铅垂在主架的背面处于悬吊状态，浮子滑块安置在主架的正面滑槽内，套圈在浮子滑块的下面，读数针在主架的正面，刻度尺在读数针的里面。
所述的主架的正面采用铁质材料，套圈的密度大于水的密度，浮子滑块的密度小于水的密度。所述的刻度尺的正面刻度由上往下逐渐增大，刻度尺为软尺。所述的套圈和浮子滑块的总重力大于套圈与主架之间的磁吸摩擦力和铅垂的重力之和，套圈与主架之间的磁吸摩擦力大于套圈的重力和铅垂的重力。
磁吸式明渠最低水位自记方法是：当明渠的水位降低至套圈垂向受力失去平衡时，套圈和浮子滑块随之下降，正面的刻度尺下行，铅垂上行，直至套圈垂向受力重新达到平衡，当明渠的水位超出读数针所记录的水位时，浮子滑块将上浮，套圈将被主架吸住，即使明渠水位发生波动，套圈仍保持不动，从而实现对明渠最低水位的自动记录。
本发明的有益效果是：磁吸式明渠最低水位自记尺不耗电，不需要人工跟踪记录，不依赖任何其它设备，能够自动地对河道、海滩、湖泊、渠道等开敞水域的最低水位记录，本发明结构简单、成本低廉、制造方便，相比于传统的水位电测和人工跟踪读取等手段优势明显，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为采用软尺的磁吸式明渠最低水位自记尺的立体示意图；
图2为采用软尺的磁吸式明渠最低水位自记尺的正面示意图；
图3为采用软尺的磁吸式明渠最低水位自记尺的背面示意图；
图4为采用刚尺的磁吸式明渠最低水位自记尺的立体示意图；
图5为磁吸式明渠最低水位自记尺中套圈的示意图；
图6为磁吸式明渠最低水位自记尺中浮子滑块的示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、5、6所示，磁吸式明渠最低水位自记尺包括主架1、刻度尺2、套圈3、浮子滑块4、磁铁5、读数针6、滚轴7、铅垂8和吊线9；在主架1的顶端安设读数针6和滚轴7，套圈3内置磁铁5，套圈3套在主架1的外周，刻度尺2一端与磁铁5相连接，刻度尺2另一端经过主架1的正面跨过滚轴7通过吊线9与铅垂8相连接，铅垂8在主架1的背面处于悬吊状态，浮子滑块4安置在主架1的正面滑槽内，套圈3在浮子滑块4的下面，读数针6在主架1的正面，刻度尺2在读数针6的里面。
所述的主架1的正面采用铁质材料，套圈3的密度大于水的密度，浮子滑块4的密度小于水的密度。所述的刻度尺2的正面刻度由上往下逐渐增大，刻度尺2为软尺。所述的套圈3和浮子滑块4的总重力大于套圈3与主架1之间的磁吸摩擦力和铅垂8的重力之和，套圈3与主架1之间的磁吸摩擦力大于套圈3的重力和铅垂8的重力。
如图4所示，磁吸式明渠最低水位自记尺中的刻度尺2也可以采用刚性长尺，这时滚轴7和铅垂8可以省略。
本发明在需要测量水位的位置处直接安设组装好的磁吸式明渠最低水位自记尺，保证主架1竖直，并有足够的长度以适应水位的变化，率定出水位高程与磁吸式明渠最低水位自记尺读数针6所读零点的换算关系，开始使用时将套圈3放置至当前水位，在统计周期的最后时间段读取读数针6所指示的数值，用换算关系换算成实际水位高程，即得到统计周期内的最低水位值，在下一个统计周期开始时将套圈3和浮子滑块4移回当前水位位置，即可开始下一个统计周期的最低水位自记。磁吸式明渠最低水位自记尺安装、使用方便，投入少，值得推广应用。
磁吸式明渠最低水位自记方法是：当明渠的水位降低至套圈3垂向受力失去平衡时，套圈3和浮子滑块4随之下降，正面的刻度尺2下行，铅垂8上行，直至套圈3垂向受力重新达到平衡，当明渠的水位超出读数针6所记录的水位时，浮子滑块4将上浮，套圈3将被主架1吸住，即使明渠水位发生波动，套圈3仍保持不动，从而实现对明渠最低水位的自动记录。

Claims (3)

1.一种磁吸式明渠最低水位自记尺，它包括主架（1）、刻度尺（2）、套圈（3），其特征在于，还包括浮子滑块（4）、磁铁（5）、读数针（6）、滚轴（7）、铅垂（8）和吊线（9）；在主架（1）的顶端安设读数针（6）和滚轴（7），套圈（3）内置磁铁（5），套圈（3）套在主架（1）的外周，刻度尺（2）一端与磁铁（5）相连接，刻度尺（2）另一端经过主架（1）的正面跨过滚轴（7）通过吊线（9）与铅垂（8）相连接，铅垂（8）在主架（1）的背面处于悬吊状态，浮子滑块（4）安置在主架（1）的正面滑槽内，套圈（3）在浮子滑块（4）的下面，读数针（6）在主架（1）的正面，刻度尺（2）在读数针（6）的里面；所述的主架（1）的正面采用铁质材料，套圈（3）的密度大于水的密度，浮子滑块（4）的密度小于水的密度；所述的套圈（3）和浮子滑块（4）的总重力大于套圈（3）与主架（1）之间的磁吸摩擦力和铅垂（8）的重力之和，套圈（3）与主架（1）之间的磁吸摩擦力大于套圈（3）的重力和铅垂（8）的重力。
2.根据权利要求1所述的一种磁吸式明渠最低水位自记尺，其特征在于，所述的刻度尺（2）的正面刻度由上往下逐渐增大，刻度尺（2）为软尺。
3.一种使用如权利要求1所述自记尺的磁吸式明渠最低水位自记方法，其特征在于，当明渠的水位降低至套圈（3）垂向受力失去平衡时，套圈（3）和浮子滑块（4）随之下降，正面的刻度尺（2）下行，铅垂（8）上行，直至套圈（3）垂向受力重新达到平衡，当明渠的水位超出读数针（6）所记录的水位时，浮子滑块（4）将上浮，套圈（3）将被主架（1）吸住，即使明渠水位发生波动，套圈（3）仍保持不动，从而实现对明渠最低水位的自动记录。
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