CN107436171A - 一种浮球--干簧管封闭式水位尺及其使用方法 - Google Patents

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陈富
张健
朱耀庭
侯晋芳
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Tianjin Port Engineering Institute Ltd of CCCC Frst Harbor Engineering Co Ltd
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CCCC First Harbor Engineering Co Ltd
Tianjin Port Engineering Institute Ltd of CCCC Frst Harbor Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种浮球‑干簧管封闭式水位尺及其使用方法，包括一探头，探头由中间杆和穿心浮球组成，穿心浮球同轴可移动地套装在中间杆上，中间杆的内部安装有干簧管，穿心浮球的内部安装有环形磁铁，干簧管与钢尺电缆相连，钢尺电缆缠绕在卷筒上，钢尺电缆另一端与电池、指示灯相连。探头下放到液面时，穿心浮球由于浮力作用停在液面处，中间杆继续向下缓慢移动。当干簧管和环形磁铁接近到一定距离时，由于磁场作用使干簧管内的两极闭合，电路接通而指示灯发出亮光，这时读出钢尺电缆在孔口处的读数，从而确定地下水位液面的位置；测量结束将探头提出水面后，穿心浮球由于重力作用下落到中间杆下部，磁场减弱使干簧管两极分开，指示灯熄灭。

Description

一种浮球--干簧管封闭式水位尺及其使用方法
技术领域
本发明属于岩土工程监测领域，具体的是涉及一种浮球-干簧管封闭式水位尺及其使用方法。
背景技术
在地基处理、基坑监测中地下水位对于工程质量及安全有着重要影响，在岩土工程过程中需要观测地下水位变化，确保工程的质量及安全。测量方法一般采用预先在地基中埋入打孔的水位管，然后用水位尺测量水位管内地下水位的变化。
现在采用的电极式水位尺主要由探头、钢尺电缆、卷筒、电池、指示灯等组成。探头的中心电极与外壳电极间有一个绝缘空间，当探头与水接触时，外壳电极与中心电极的电路闭合，通过导线将信号送回到卷筒触发指示灯，这时在水位管顶部可以精确地从尺带上读得地下水位埋深。但是，在现场测试过程中常常会发现当水位探头提出水面之后仍然蜂鸣，主要原因是探头金属表面残留的水纹或者电极间的绝缘空间处理工艺不好，造成提出水面后依然能够导电，影响了地下水位测量结果的准确性。另一方面，在沿海等地区地下水存在腐蚀性，探头的电极受到地下水腐蚀，导电性变差，导致电路失灵而不工作，从而无法测量水位。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浮球-干簧管封闭式水位尺及其使用方法，能够解决电极腐蚀及残留导电水纹对于地下水位测量的影响，能够保证地下水位测量的准确性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种浮球-干簧管封闭式水位尺，包括一探头(1)，探头由中间杆(6)和穿心浮球(7)组成，所述中间杆为等直径的空心管结构，中间杆的两端分别设置有上密封端子(6-1)和下密封端子(6-2)，且上密封端子和下密封端子的外径大于中间杆的外径；所述穿心浮球同轴套装在中间杆上，穿心浮球与中间杆间隙配合，以使穿心浮球在上密封端子和下密封端子之间沿中间杆上下移动；所述中间杆的内部安装有一干簧管(8)，所述穿心浮球的内部安装有一环形磁铁(9)；
所述干簧管透过上密封端子与钢尺电缆(2)的一端相连，钢尺电缆缠绕在卷筒(3)上，钢尺电缆另一端与电池(4)、指示灯(5)相连。
在上述技术方案中，中间杆采用奥氏体不锈钢，高度100mm，外径10mm，内径为8mm。
在上述技术方案中，穿心浮球采用聚苯稀泡沫塑料，中空圆柱形，外径40mm，内径15mm，高度40mm。
在上述技术方案中，环形磁铁与中间杆同轴。
在上述技术方案中，干簧管安装在中间杆上部位置。
在上述技术方案中，上密封端子的中心开设有通孔，钢尺电缆穿过上密封端子的通孔，钢尺电缆与上密封端子的通孔之间设置有密封圈。
在上述技术方案中，钢尺电缆刻度为1mm。
所述一种浮球-干簧管封闭式水位尺的使用方法：当探头(1)下放到液面处时，穿心浮球(7)由于浮力作用停在液面处，而中间杆(6)浮力小于自身质量而继续向下缓慢移动，当干簧管(8)和环形磁铁(9)接近到一定极限距离时，由于磁场的作用使干簧管(8)内的两极闭合，电路接通而指示灯(5)发出亮光，这时读出钢尺电缆(2)在孔口处的读数，从而确定地下水位液面的位置；测量结束将探头(1)提出水面后，穿心浮球(7)由于重力作用下落到中间杆(6)下部，磁场减弱使干簧管(8)两极分开，电路断开而指示灯(5)熄灭。
本发明的优点和有益效果为：
本发明能够有效解决电极腐蚀及残留导电水纹对于地下水位测量的影响问题，能够保证地下水位测量的准确性。
附图说明
图1是本发明一种浮球-干簧管封闭式水位尺的结构示意图。
图中：1为探头、2为钢尺电缆、3为卷筒、4为电池、5为指示灯、6为中间杆，6-1为上密封端子、6-2为下密封端子、7为穿心浮球，8为干簧管，9为环形磁铁。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
参见附图1，一种浮球-干簧管封闭式水位尺，包括一探头1，探头由中间杆6和穿心浮球7组成，
所述中间杆6为等直径的空心管结构，中间杆整体采用奥氏体不锈钢制作而成，高度100mm，外径10mm，内径为8mm；
穿心浮球7采用聚苯稀泡沫塑料制作而成，其为中空圆柱形，外径40mm，内径15mm，高度40mm，穿心浮球7同轴套装在中间杆6上，穿心浮球7与中间杆6间隙配合，以使穿心浮球7可沿中间杆6上下移动；
所述中间杆6的内部安装有一干簧管8，干簧管安装在中间杆上部位置；所述穿心浮球7的内部安装有一环形磁铁9，环形磁铁9与中间杆6同轴；
中间杆6的两端分别设置有上密封端子6-1和下密封端子6-2，且上密封端子6-1和下密封端子6-2的外径大于中间杆6的外径。一方面，上密封端子6-1和下密封端子6-2保证中间杆6内部的密封性，防止水进入中间杆6内部；另一方面，由于上密封端子6-1和下密封端子6-2的外径大于中间杆6的外径，所以可以限制穿心浮球7的位置，保证穿心浮球7在上密封端子6-1和下密封端子6-2之间沿中间杆6上下移动；
所述干簧管8透过上密封端子6-1与钢尺电缆2的一端相连(上密封端子6-1的中心开设有通孔，钢尺电缆2穿过上密封端子6-1的通孔，且钢尺电缆2与上密封端子6-1的通孔之间设置有密封圈)，钢尺电缆2缠绕在卷筒3上，钢尺电缆2另一端与电池4、指示灯5相连。
使用时，当探头1下放到液面处时，穿心浮球7由于浮力作用停在液面处，而中间杆6浮力小于自身质量而继续向下缓慢移动，当干簧管8和环形磁铁9接近到一定极限距离时，由于磁场的作用使干簧管8内的两极闭合，电路接通而指示灯5发出亮光。这时读出钢尺电缆2在孔口处的读数，从而确定地下水位液面的位置。测量结束将探头1提出水面后，穿心浮球7由于重力作用下落到中间杆6下部，磁场减弱使干簧管8两极分开，电路断开而指示灯5熄灭。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：包括一探头(1)，探头由中间杆(6)和穿心浮球(7)组成，所述中间杆为等直径的空心管结构，中间杆的两端分别设置有上密封端子(6-1)和下密封端子(6-2)，且上密封端子和下密封端子的外径大于中间杆的外径；所述穿心浮球同轴套装在中间杆上，穿心浮球与中间杆间隙配合，以使穿心浮球在上密封端子和下密封端子之间沿中间杆上下移动；所述中间杆的内部安装有一干簧管(8)，所述穿心浮球的内部安装有一环形磁铁(9)；
所述干簧管透过上密封端子与钢尺电缆(2)的一端相连，钢尺电缆缠绕在卷筒(3)上，钢尺电缆另一端与电池(4)、指示灯(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：中间杆采用奥氏体不锈钢，高度100mm，外径10mm，内径为8mm。
3.根据权利要求1所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：穿心浮球采用聚苯稀泡沫塑料，中空圆柱形，外径40mm，内径15mm，高度40mm。
4.根据权利要求1所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：环形磁铁与中间杆同轴。
5.根据权利要求1所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：干簧管安装在中间杆上部位置。
6.根据权利要求1所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：上密封端子的中心开设有通孔，钢尺电缆穿过上密封端子的通孔，钢尺电缆与上密封端子的通孔之间设置有密封圈。
7.根据权利要求1所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺，其特征在于：钢尺电缆刻度为1mm。
8.如权利要求1-7之一所述的一种浮球-干簧管封闭式水位尺的使用方法：其特征在于：当探头(1)下放到液面处时，穿心浮球(7)由于浮力作用停在液面处，而中间杆(6)浮力小于自身质量而继续向下缓慢移动，当干簧管(8)和环形磁铁(9)接近到一定极限距离时，由于磁场的作用使干簧管(8)内的两极闭合，电路接通而指示灯(5)发出亮光，这时读出钢尺电缆(2)在孔口处的读数，从而确定地下水位液面的位置；测量结束将探头(1)提出水面后，穿心浮球(7)由于重力作用下落到中间杆(6)下部，磁场减弱使干簧管(8)两极分开，电路断开而指示灯(5)熄灭。
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