CN106052804A - 一种水位测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水位测量装置，包括壳体（1）、测控单元（2）、电阻导轨（3）和浮球（4）；浮球（4）通过滚轮（6）与电阻导轨（3）接触；电阻导轨（3）为槽型结构，内嵌密闭腔体（30）；密闭腔体（30）为软性绝缘材料，内部平行设置第一导电体（31）和第二导电体（32）；第一导电体（31）和第二导电体（32）相对粘贴在密闭腔体（30）内壁上，上端与测控单元（2）连接；滚轮（6）挤压密闭腔体（30），使得第一导电体（31）和第二导电体（32）在挤压点电导通。本发明根据电阻的变化测量水位，设备简单，价格低；第一导电体和第二导电体密封在密闭腔体内部，不受水的侵蚀，接触电阻不会改变，测量精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种液位测量装置，具体是一种水位测量装置，属于液位测量技术领域。
背景技术
水位测量在各行业中应用广泛，主要应用在明渠、水库、水电站、船闸、泵站等水利、水电、水文室外场合。
目前，室外场合水位测量的水位传感方式主要有四种：浮球式编码传感器、投入式液位变送器、超声波式液位变送器、雷达式液位变送器。
浮球式编码传感器利用挂在转轮上的浮球和重锤间的转动来将水位的变化映射到与挂轮同轴的编码器的码值上，从而测量出对应的水位。这种测量方式安全可靠、寿命长；缺点是需要建造专用的测井，通常测井需直径400mm以上，个别场合可以安装直径100mm的测井，但需加装导向轮等改装附件，测井的施工会花费较大的人力、物力，因此施工较麻烦。
投入式液位变送器则是在钢体变送器内部安置压力应变片，应变片一侧通过带有中空管的电缆与外界大气相通，另一侧则与待测液体接触，利用二侧的压差使应变片变形，从而形成水位对应的mV级电压信号。此种方式施工方便，基本是投入液体即可；缺点是中空管易随电缆弯曲而堵塞，同时，由于应变片长期直接与受侧介质接触，时间长了，会产生表面结垢、模拟单元温漂零漂等现象，从而使测量严重失真。
超声波式液位变送器安装在液位上方固定位置，通过超声波换能器打出超声波，遇液面折回后，再通过换能器采集到回波，从而确认液位位置。这种方式安装较简单，精度也较好，但受天气影响较大，在恶劣天气中，几乎无法正常使用。
雷达式液位变送器与超声波式液位变送器工作原理类似，只不过不使用超声波，而是使用雷达波方式。其受天气的影响比超声波方式要小，精度更高。但目前此类设备受限于很高的成本而应用范围较小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本、全天候、精度高且方便安装使用的水位测量装置。
为实现上述目的，本发明一种水位测量装置，包括壳体、测控单元、电阻导轨和浮球；所述测控单元设置在壳体内部上方；所述壳体上均匀分布若干透水孔；电阻导轨对称安装在壳体内侧壁上；浮球通过滚轮与电阻导轨接触，在浮力作用下上下运动时受电阻导轨约束；所述电阻导轨为槽型结构，内嵌密闭腔体；密闭腔体为软性绝缘材料，内部平行设置第一导电体和第二导电体；第一导电体和第二导电体相对粘贴在密闭腔体内壁上，上端分别与测控单元连接；滚轮挤压密闭腔体，使得第一导电体和第二导电体在挤压点电导通。
其工作原理是：测控单元、第一导电体和第二导电体之间形成一个电阻测量回路；导电浮球在水的浮力作用下在壳体内部上下浮动，滚轮挤压密闭腔体的挤压点变化引起测量电阻的变化，测控单元根据阻值计算出水位。
本发明利用浮球和电阻导轨，根据电阻的变化测量水位，测量精度高，设备简单，价格低廉；本发明封装在以钢管为外壳的内部，因此完全不受天气影响，可实现全天候精准测量；本发明壳体为筒状结构，可以很容易地以直接竖立在水中的方式完成安装，不用考虑调试等问题，因此安装非常容易；第一导电体和第二导电体密封在密闭腔体内部，不受水的侵蚀，接触电阻不会改变，测量精度高。
附图说明
图1为本发明组成示意图；
图2为本发明电阻导轨截面图；
图中：1、壳体，2、测控单元，3、电阻导轨，4、导电浮球，5、透水孔，6、导电滚轮，7、干簧管，30、密闭腔体，31、第一导电体，32、第二导电体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种水位测量装置，包括壳体1、测控单元2、电阻导轨3和浮球4；所述测控单元2设置在壳体1内部上方；所述壳体1上均匀分布若干透水孔5；电阻导轨3对称安装在壳体1内侧壁上；浮球4通过滚轮6与电阻导轨3接触，在浮力作用下上下运动时受电阻导轨3约束；所述电阻导轨3为槽型结构，内嵌密闭腔体30；密闭腔体30为软性绝缘材料，内部平行设置第一导电体31和第二导电体32；第一导电体31和第二导电体32相对粘贴在密闭腔体30内壁上，上端分别与测控单元2连接；滚轮6挤压密闭腔体30，使得第一导电体31和第二导电体32在挤压点电导通。
进一步，测控单元2用锂电池作为电源，设置太阳能板为锂电池充电，所述壳体1上部为非屏蔽材料，测控单元2设置有无线传输部件，测量结果可以通过无线发送，不需要电源导线和信号传输线，安装使用更加方便。
又进一步，上述水位测量装置还包括精度校正单元，所述精度校正单元包括设置在壳体1内部侧壁固定位置的干簧管7和设置在浮球4内部的磁体。由于水位的变化，当浮球4经过干簧管7时，内部的磁体干涉干簧管使干触点动作，测控单元2根据干触点给出的信号得出浮球4位置标准信息，与浮球4经过电阻导轨3测量的水位信号对比，可以得出测量误差，测控单元2根据测量误差进行精度校准。
Claims (3)
1.一种水位测量装置，包括壳体（1）、测控单元（2）、电阻导轨（3）和浮球（4）；所述测控单元（2）设置在壳体（1）内部上方；所述壳体（1）上均匀分布若干透水孔（5）；电阻导轨（3）对称安装在壳体（1）内侧壁上；浮球（4）通过滚轮（6）与电阻导轨（3）接触，在浮力作用下上下运动时受电阻导轨（3）约束；其特征在于，所述电阻导轨（3）为槽型结构，内嵌密闭腔体（30）；密闭腔体（30）为软性绝缘材料，内部平行设置第一导电体（31）和第二导电体（32）；第一导电体（31）和第二导电体（32）相对粘贴在密闭腔体（30）内壁上，上端分别与测控单元（2）连接；滚轮（6）挤压密闭腔体（30），使得第一导电体（31）和第二导电体（32）在挤压点电导通。
2.根据权利要求1所述的水位测量装置，其特征在于，测控单元（2）用锂电池作为电源，设置太阳能板为锂电池充电；所述壳体（1）上部为非电磁屏蔽材料，测控单元（2）设置有无线传输部件。
3.根据权利要求2所述的水位测量装置，其特征在于，还包括精度校正单元，所述精度校正单元包括设置在壳体（1）内部侧壁固定位置的干簧管（7）和设置在浮球（4）内部的磁体，当浮球4在浮力作用下经过干簧管7时，其内部的磁体干涉干簧管使干触点动作。
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