CN109631858A - 一种便携式浮子型自动验潮仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式浮子型自动验潮仪，包括滤波管、浮子、阻滞滤波器和中控单元；滤波管沿其高度方向设置有多个磁控开关，且每个所述磁控开关对应一个高度位置，滤波管上开设有开口；浮子可浮动于所述滤波管内，且所述浮子可触发所述磁控开关动作；阻滞滤波器设置于所述滤波管的开口处，水流可经过所述阻滞滤波器进入所述滤波管内以使所述浮子浮动；中控单元设置于所述滤波管上，且所述中控单元与多个所述磁控开关连接。本发明的便携式浮子型自动验潮仪通过所述磁控开关的动作反映浮子的高度位置，以获得滤波管内的液位高度，进而得到潮位值；阻滤波器可以对水流进行滤波，可以有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度。
Description
技术领域
本发明涉及验潮设备领域，特别是涉及一种便携式浮子型自动验潮仪。
背景技术
随着电子技术的发展，各类潮汐测量仪器相继出现。现有的验潮设备依据其原理分为人工验潮设备、压力式验潮仪、超声波验潮仪、激光验潮仪和GPS验潮仪、浮子式验潮仪等。
人工验潮设备的原理是在水尺上标上刻度值，通过人工读取水淹没的水尺刻度获取当前的水位值，其优点是测量结果直观可靠，缺点是涌浪较大时度数误差较大、需要人工进行观测。人工验潮设备通常应用于仪器对比测量、仪器零点测量以及沿岸水深探测作业等。
压力式潮位测量仪的原理是利用传感器测量水位值。该类设备的优点是仪器较小、携带投放方便。缺点是受海水密度分层的影响，测量值误差较大；海水流动时，仪器朝向不同时，得到的测量结果也不同；由于设备在水下无法对数据实时检测；设备容易丢失。
超声波验潮仪的原理是利用压电陶瓷等传感器向水面发射一束声波，声波到达水面后反射回传感器转换成电信号，通过测量声波往返时间，计算出换能器和水面的距离，进一步得到当前的潮位值。该类设备的优点是测量速度快，测量值比较准确；缺点是安装困难，只能固定于码头等较稳定的地方，难以在沙滩等较难固定的场所安装；当设备受安装不当、水流风力作用出现倾斜时，声波遇水面倾斜反射，容易出现较大误差。
激光验潮仪的原理同超声波验潮仪的原理相似，其原理是向水面发射一束激光，通过测量激光往返时间间接测量传感器到水面的距离，进一步得到当前的潮位值。该类设备的缺点与超声波验潮仪相似，还有光速较大，难以实现精度测量，且价格较高等。
GPS验潮仪的原理是将GPS设备安装于浮球上，利用GPS卫星信号测出浮球的高度，进一步得到潮位值。该类设备的优点是可在原理陆地的海域进行测量，缺点是GPS垂直测量精度较低。
浮子式验潮仪的原理是把浮子放置于验潮井内，井水通过管道与海水连通，浮子随潮汐上下浮动，传动装置将浮子位置信息传送到记录仪中进行记录，以此获得潮汐变化值。该类设备的优点是可以对潮汐进行直接测量，精度较高；缺点是进水管道较小，容易造成堵塞，且目前的浮子式验潮仪的体积较大，一般作为固定长期验潮站使用。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种结构简单、自动化实时测量、测量精度高的便携式浮子型自动验潮仪。
本发明的便携式浮子型自动验潮仪，包括滤波管、浮子、阻滞滤波器和中控单元；
所述滤波管沿其高度方向设置有多个磁控开关，且每个所述磁控开关对应一个高度位置，所述滤波管上开设有开口；
所述浮子可浮动于所述滤波管内，且所述浮子可触发所述磁控开关动作；
所述阻滞滤波器设置于所述滤波管的开口处，水流可经过所述阻滞滤波器进入所述滤波管内以使所述浮子浮动；
所述中控单元设置于所述滤波管上，且所述中控单元与多个所述磁控开关连接。
本发明的便携式浮子型自动验潮仪通过在滤波管上设置多个磁控开关，并在滤波管内设置浮子，浮子靠近某个磁控开关触发所述磁控开关动作从而使得其电位发生变化，而每个所述磁控开关对应一个高度位置，从而通过所述磁控开关的动作反映浮子的高度位置，以获得滤波管内的液位高度，进而得到潮位值；阻滞滤波器可以对水流进行滤波，可以有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度；中控单元可以对所述浮子和多个所述磁控开关进行监控，方便传送测量信号。
进一步优选地，所述滤波管内沿其延展方向开设有圆形通道，所述浮子可浮动于所述圆形通道内；
多个所述磁控开关设置于所述圆形通道的侧壁上；
所述滤波管的外壁上设置有用于安装固定的安装耳；
所述滤波管的上端和下端均设置有用于将多节滤波管拼接的所述开口。
在所述滤波管内开设圆形通道，可以使所述浮子的浮动更加顺畅；在所述滤波管的外壁上设置安装耳，方便对所述滤波管进行安装；在所述滤波管的上端设置所述开口，可以将多节所述滤波管进行套接连接，方便延长整体的高度，以适应不同环境的测量需求。
进一步优选地，所述阻滞滤波器包括外滤网和填充组合物，所述外滤网包覆于所述填充组合物上。所述外滤网可以对水中的杂质进行过滤，防止杂质进入所述滤波管中，而所述填充组合物可以对水流进行滤波，能有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度。
进一步优选地，所述阻滞滤波器还包括外护罩、内滤网和内护罩；所述外护罩罩设在所述外滤网上，所述内滤网设置于所述填充组合物的中部，所述内护罩嵌设于所述内滤网里侧，所述外护罩和所述内护罩上均开设有多个通孔。所述外护罩可以对所述外滤网和所述填充组合物形成保护，所述内滤网可以进一步对水流中的细小颗粒进行过滤，而所述内护罩可以对所述内滤网在其内部形成支撑，使结构更加稳定。
进一步优选地，所述外滤网、填充组合物、外护罩、内滤网和内护罩均为圆环形；
所述阻滞滤波器还包括护盖，所述护盖为圆环形，所述护盖盖设于所述外护罩上。
在所述外护罩上盖设所述护盖，可以对所述外滤网、填充组合物和内滤网形成保护。
进一步优选地，所述填充组合物包括填充基础料及金属铜粒，所述填充基础料与所述金属铜粒混合均匀。所述填充基础料和所述金属铜粒可以对水流进行滤波，而所述金属铜粒在海水中氧化，释放出的少量铜离子可以杀死进入的海洋微生物，保护所述滤波管内不被海洋微生物附着。
进一步优选地，所述浮子包括壳体和导磁体；所述壳体内设置有空腔，所述导磁体设置于所述壳体的空腔内，且所述导磁体可触发所述磁控开关动作。所述导磁体可以出发所述磁控开关动作，以测量潮位值。
进一步优选地，所述导磁体为圆环形，所述圆环形导磁体环设于所述壳体的空腔内；
所述浮子还包括配重块，所述配重块设置于所述壳体的空腔下部。
将所述圆环形导磁体环设于所述空腔内，可以提高导磁体与所述磁控开关之间的感应灵敏度；设置的所述配重块可以稳定浮子的重心。
进一步优选地，所述中控单元包括电源模块、中控CPU、数据收发模块和编码器；所述电源模块为所述中控CPU、所述数据收发模块及所述编码器供电，所述中控CPU与所述数据收发模块和所述编码器连接，所述编码器与多个所述磁控开关连接。所述电源模块可以提供电能，所述编码器可以对多个所述磁控开关进行编码，所述中控CPU可以对测量数据进行处理和存储并通过所述数据收发模块与外部通信。
进一步优选地，所述中控单元还包括安装壳，所述安装壳设置于所述滤波管上端，所述电源模块和所述中控CPU设置于所述安装壳内，所述数据收发模块固定于所述安装壳上；
所述安装壳的侧壁上开设有排气通道，所述排气通道与所述滤波管连通。在所述浮子向上浮动时，所述排气通道可以将所述滤波管内的空气排出。
相对于现有技术，本发明的便携式浮子型自动验潮仪通过在滤波管上设置多个磁控开关，并在滤波管内设置浮子，浮子靠近某个磁控开关触发所述磁控开关动作从而使得其电位发生变化，而每个所述磁控开关对应一个高度位置，从而通过所述磁控开关的动作反映浮子的高度位置，以获得滤波管内的液位高度，进而得到潮位值；阻滞滤波器可以对水流进行滤波，可以有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度；中控单元可以对所述浮子和多个所述磁控开关进行监控，方便传送测量信号。本发明的便携式浮子型自动验潮仪具有结构简单、自动化实时测量、测量精度高等特点。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的便携式浮子型自动验潮仪优选结构的结构示意图。
图2是本发明的便携式浮子型自动验潮仪优选结构的连接示意图。
图3是滤波管优选结构的结构示意图。
图4是浮子优选结构的结构示意图。
图5是阻滞滤波器一种优选结构的局部剖视图。
图6是阻滞滤波器另一种优选结构的爆炸示意图。
图7是中控单元的连接示意图。
图8是安装壳优选结构的结构示意图。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
请参阅图1和图2。图1是本发明的便携式浮子型自动验潮仪优选结构的结构示意图。图2是本发明的便携式浮子型自动验潮仪优选结构的连接示意图。
本发明的便携式浮子型自动验潮仪，包括滤波管1、浮子2、阻滞滤波器3和中控单元4。所述滤波管1沿其高度方向设置有多个磁控开关11，且每个所述磁控开关11对应一个高度位置，所述滤波管1上开设有开口；所述浮子2可浮动于所述滤波管1内，且所述浮子2可触发所述磁控开关11动作；所述阻滞滤波器3设置于所述滤波管1的开口处，水流可经过所述阻滞滤波器3进入所述滤波管1内以使所述浮子2浮动；所述中控单元4设置于所述滤波管1上，且所述中控单元4与多个所述磁控开关11连接。
具体地，请参阅图3，图3是滤波管优选结构的结构示意图。所述滤波管1内沿其延展方向开设有圆形通道100，所述浮子2可浮动于所述圆形通道100内。在所述滤波管1内开设圆形通道100，可以使所述浮子2的浮动更加顺畅。
多个所述磁控开关11设置于所述圆形通道100的侧壁上，优选地，本实施例每隔1cm设置一个所述磁控开关11，以使测量结果更精确。
所述滤波管1的外壁上设置有用于安装固定的安装耳12。在所述滤波管1的外壁上设置安装耳12，方便对所述滤波管1进行安装。
所述滤波管1的上端和下端均设置有用于将多节滤波管1拼接的所述开口13。在所述滤波管1的上端设置所述开口13，可以将多节所述滤波管1进行套接连接，方便延长整体的高度，以适应不同环境的测量需求。本实施例的所述滤波管1为两节，两节所述滤波管1通过所述所述开口13连接。
请参阅图4，图4是浮子优选结构的结构示意图。所述浮子2包括壳体21和导磁体22。本实施例的所述壳体21优选地设置为上下两端为半球形，中间为圆柱形，当然，还可以将所述壳体21设置为圆形、椭圆形等形状，其材质选用塑料或抗氧化金属等。所述壳体21内设置有空腔，所述导磁体22设置于所述壳体21的空腔内，且所述导磁体22可触发所述磁控开关11动作。所述导磁体22可以出发所述磁控开关11动作，以测量潮位值。
优选地，所述导磁体22为圆环形，所述圆环形导磁体22环设于所述壳体21的空腔内；所述浮子2还包括配重块23，所述配重块23设置于所述壳体21的空腔下部，本实施例优选地将所述配重块23选用半圆形金属块。
将所述圆环形导磁体22环设于所述空腔内，可以提高导磁体22与所述磁控开关11之间的感应灵敏度；设置的所述配重块23可以稳定浮子2的重心。
请参阅图5和图6。图5是阻滞滤波器一种优选结构的局部剖视图。图6是阻滞滤波器另一种优选结构的爆炸示意图。
所述阻滞滤波器3包括外滤网31和填充组合物32，所述外滤网31包覆于所述填充组合物32上。所述外滤网31可以对水中的杂质进行过滤，防止杂质进入所述滤波管1中，而所述填充组合物32可以对水流进行滤波，能有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度。
优选地，所述阻滞滤波器3还包括外护罩33、内滤网34和内护罩35。所述外护罩33罩设在所述外滤网31上，所述内滤网34设置于所述填充组合物32的中部，所述内护罩35嵌设于所述内滤网34里侧，所述外护罩33和所述内护罩35上均开设有多个通孔。所述外护罩33可以对所述外滤网31和所述填充组合物32形成保护，所述内滤网34可以进一步对水流中的细小颗粒进行过滤，而所述内护罩35可以对所述内滤网34在其内部形成支撑，使结构更加稳定。
另外，所述内护罩5的上部优选地设置有用于安装的外螺纹。所述通孔优选地设置为长条状。
进一步优选地，所述外滤网31、填充组合物32、外护罩33、内滤网34和内护罩35均为圆环形。
所述阻滞滤波器3还包括护盖36，所述护盖36为圆环形，所述护盖36盖设于所述外护罩33上。在所述外护罩33上盖设所述护盖36，可以对所述外滤网31、填充组合物32和内滤网34形成保护。
所述填充组合物32包括填充基础料及金属铜粒，所述填充基础料与所述金属铜粒混合均匀。所述填充基础料可以选用抗氧化金属粒、无机盐粒、有机棉、无机棉、塑料颗粒中的一种或多种，且其形状可以优选地选用棉絮状，还可以为颗粒状、不规则形状等。
所述填充基础料和所述金属铜粒可以对水流进行滤波，而所述金属铜粒在海水中氧化，释放出的少量铜离子可以杀死进入的海洋微生物，保护所述滤波管1内不被海洋微生物附着。
图5和图6所示的阻滞滤波器的区别在于所述外护罩33的形状及所述内护罩35的长度，且图5中内护罩35的端部设置有安装螺纹，而图6中内护罩35的开口可以与滤波管1的开口13套接。本实施例优选地选用图7所示的阻滞滤波器。
保养时，需将所述阻滞滤波器3倒置，拧开所述护盖36，取出所述外滤网31、填充组合物32和内滤网34进行清洗，清洗完毕后重新填回即可。安装时，将将所述外护罩33的开口与所述滤波管1下端的所述开口13连接。
请参阅图7，图7是中控单元的连接示意图。所述中控单元4包括电源模块41、中控CPU42、数据收发模块43和编码器44。所述电源模块41为所述中控CPU42、所述数据收发模块43及所述编码器44供电，所述中控CPU42与所述数据收发模块43和所述编码器44连接，所述编码器44与多个所述磁控开关11连接。所述电源模块41可以提供电能，所述编码器44可以对多个所述磁控开关11进行编码，所述中控CPU42可以对测量数据进行处理和存储并通过所述数据收发模块43与外部通信。
若所述滤波管1为多节，则可以在每节所述滤波管1内设置一个所述编码器44。
优选地，请参阅图8，图8是安装壳优选结构的结构示意图。所述中控单元4还包括安装壳45，所述安装壳45的上端盖设有护盖451，所述安装壳45的下部设置有套接口452，优选地将所述安装壳45的套接口452插接在最上方的一节所述滤波管1的所述开口13上，并通过螺栓紧固。
所述电源模块41和所述中控CPU42设置于所述安装壳45内，所述数据收发模块43固定于所述安装壳45上。
另外，所述安装壳45的侧壁上开设有排气通道450，所述排气通道450与所述滤波管1的圆形通道100连通。在所述浮子2向上浮动时，所述排气通道450可以将所述滤波管1内的空气排出。
所述安装壳45的侧壁上设置有第一数据接口453，所述滤波管1的侧壁上设置有第二数据接口10，所述第一数据接口453和第二数据接口10可供连接所述中控CPU42和所述编码器44的数据线7插入，且所述第一数据接口453和所述第二数据接口10上均设置有旋钮和防水护盖。
所述安装壳45的侧壁上设置有便于安装的固定耳454。
所述数据收发模块43可以优选地包括一发射天线，并将所述发射天线固定在所述安装壳45外壁，可在所述数据收发模块43内设置GPRS芯片以实现全球数据连通，也可以安装无线芯片以实现局部数据传输。
另外，可以优选地设置遥控器5和显示器6，将所述遥控器5和所述显示器6与所述数据收发模块43连接，以通过遥控器5对便携式浮子型自动验潮仪进行遥控设置，而所述显示器6则可以实时显示测量结果。
本发明的便携式浮子型自动验潮仪的使用方法：
将组装好的本发明的便携式浮子型自动验潮仪安装于码头、礁石、沙滩等位置，启动仪器，并可通过所述遥控器5对所述中控系统进行遥控设置，对潮位进行测量。
浮子2靠近某个磁控开关11触发所述磁控开关11动作从而使得其电位发生变化，而每个所述磁控开关11对应一个高度位置，从而通过所述磁控开关11的动作反映浮子2的高度位置。阻滞滤波器3可以对水流进行滤波，可以有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度。中控单元4可以对所述浮子2和多个所述磁控开关11进行监控，方便传送测量信号。
测量接收后，将本发明的便携式浮子型自动验潮仪的拆分冲洗，并装回箱中。
本发明的便携式浮子型自动验潮仪可以应用在短期验潮站、临时验潮站等，可以提高潮汐测量精度，且安装方便、维护成本低。
相对于现有技术，本发明的便携式浮子型自动验潮仪通过在滤波管上设置多个磁控开关，并在滤波管内设置浮子，浮子靠近某个磁控开关触发所述磁控开关动作从而使得其电位发生变化，而每个所述磁控开关对应一个高度位置，从而通过所述磁控开关的动作反映浮子的高度位置，以获得滤波管内的液位高度，进而得到潮位值；阻滞滤波器可以对水流进行滤波，可以有效削弱水流动能的干扰，提高测量的精度；中控单元可以对所述浮子和多个所述磁控开关进行监控，方便传送测量信号。本发明的便携式浮子型自动验潮仪具有结构简单、自动化实时测量、测量精度高等特点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：包括滤波管、浮子、阻滞滤波器和中控单元；
所述滤波管沿其高度方向设置有多个磁控开关，且每个所述磁控开关对应一个高度位置，所述滤波管上开设有开口；
所述浮子可浮动于所述滤波管内，且所述浮子可触发所述磁控开关动作；
所述阻滞滤波器设置于所述滤波管的开口处，水流可经过所述阻滞滤波器进入所述滤波管内以使所述浮子浮动；
所述中控单元设置于所述滤波管上，且所述中控单元与多个所述磁控开关连接。
2.根据权利要求1所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述滤波管内沿其延展方向开设有圆形通道，所述浮子可浮动于所述圆形通道内；
多个所述磁控开关设置于所述圆形通道的侧壁上；
所述滤波管的外壁上设置有用于安装固定的安装耳；
所述滤波管的上端和下端均设置有用于将多节滤波管拼接的所述开口。
3.根据权利要求1所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述阻滞滤波器包括外滤网和填充组合物，所述外滤网包覆于所述填充组合物上。
4.根据权利要求3所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述阻滞滤波器还包括外护罩、内滤网和内护罩；所述外护罩罩设在所述外滤网上，所述内滤网设置于所述填充组合物的中部，所述内护罩嵌设于所述内滤网里侧，所述外护罩和所述内护罩上均开设有多个通孔。
5.根据权利要求4所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述外滤网、填充组合物、外护罩、内滤网和内护罩均为圆环形；
所述阻滞滤波器还包括护盖，所述护盖为圆环形，所述护盖盖设于所述外护罩上。
6.根据权利要求3-5任一项所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述填充组合物包括填充基础料及金属铜粒，所述填充基础料与所述金属铜粒混合均匀。
7.根据权利要求1所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述浮子包括壳体和导磁体；所述壳体内设置有空腔，所述导磁体设置于所述壳体的空腔内，且所述导磁体可触发所述磁控开关动作。
8.根据权利要求7所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述导磁体为圆环形，所述圆环形导磁体环设于所述壳体的空腔内；
所述浮子还包括配重块，所述配重块设置于所述壳体的空腔下部。
9.根据权利要求1-5、7、8任一项所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述中控单元包括电源模块、中控CPU、数据收发模块和编码器；所述电源模块为所述中控CPU、所述数据收发模块及所述编码器供电，所述中控CPU与所述数据收发模块和所述编码器连接，所述编码器与多个所述磁控开关连接。
10.根据权利要求9所述的便携式浮子型自动验潮仪，其特征在于：所述中控单元还包括安装壳，所述安装壳设置于所述滤波管上端，所述电源模块和所述中控CPU设置于所述安装壳内，所述数据收发模块固定于所述安装壳上；
所述安装壳的侧壁上开设有排气通道，所述排气通道与所述滤波管连通。
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