CN109655129A - 一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水位测量设备技术领域，且公开了一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法，包括机体，所述机体顶端的中部固定安装有顶箱，机体内腔的两侧均固定安装有直角杆，机体的内部活动套接有转动杆，转动杆的两端分别依次贯穿直角杆和机体并延伸至机体的外部。该煤矿水仓水位测量装置及测量方法，通过设置滚动装置和柔性弹簧，由于滚动装置的作用，当水位传感器本体在水仓下降的过程中，滚动装置将会与水仓的内壁接触，从而保持水位传感器本体在下降过程中的稳定性，同时由于柔性弹簧的弹力作用，避免了水仓内壁凹凸不停导致滚动装置在运动的过程中带动水位传感器本体产生晃动的问题，从而增加了该水位测量装置的实用性。

Description

一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及水位测量设备技术领域，具体为一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法。

背景技术

水位是指自由水面相对于某一基面的高程，水面离河底的距离称水深。计算水位所用基面可以是以某处特征海平面高程作为零点水准基面，称为绝对基面，常用的是黄海基面；也可以用特定点高程作为参证计算水位的零点，称测站基面。

在煤矿开采的过程中，施工人员为了了解矿底的水位，通常采用水位测量装置进行测量，但是现有的测量装置在实际操作的过程中，通过将信号连接线一端的水位传感器放入到水仓中，当水位传感器接触到水面的时候，此时水位传感器会将信号传递给中心控制器进行处理，之后从显示屏显示出来，但是水位传感器在下降的过程中容易产生晃动，从而导致水位传感器传输的水位信号不准确，同时现有的水位测量装置一般都是人工通过把手转动并对信号连接线进行卷起和松放，不仅增加了操作人员的劳动量，同时人工松放信号连接线存在放线速度不均匀，容易导致水位传感器完全浸入到水中，是造成水位测量存在偏差的因素之一。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法，具备测量稳定性高和自动放线的优点，解决了在煤矿开采的过程中，施工人员为了了解矿底的水位，通常采用水位测量装置进行测量，但是现有的测量装置在实际操作的过程中，通过将信号连接线一端的水位传感器放入到水仓中，当水位传感器接触到水面的时候，此时水位传感器会将信号传递给中心控制器进行处理，之后从显示屏显示出来，但是水位传感器在下降的过程中容易产生晃动，从而导致水位传感器传输的水位信号不准确，同时现有的水位测量装置一般都是人工通过把手转动并对信号连接线进行卷起和松放，不仅增加了操作人员的劳动量，同时人工松放信号连接线存在放线速度不均匀，容易导致水位传感器完全浸入到水中，是造成水位测量存在偏差因素之一的问题。

(二)技术方案

为实现上述提高了测量稳定性高和自动放线的目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法，包括机体，所述机体顶端的中部固定安装有顶箱，所述机体内腔的两侧均固定安装有直角杆，所述机体的内部活动套接有转动杆，所述转动杆的两端分别依次贯穿直角杆和机体并延伸至机体的外部，所述直角杆的数量为两个，两个所述直角杆关于机体中心对称，所述转动杆的外表面固定套接有位于直角杆之间的转轮，所述转轮的外表面固定套接有圆套块，所述转轮的外表面固定套接有位于圆套块左侧的从动齿轮，所述圆套块的外表面缠绕有信号传输线，所述信号传输线的另一端穿过机体并延伸至机体的下方且固定安装有水位传感器本体，所述机体内腔的左侧固定安装有位于转轮下方的限位块，所述限位块的顶部固定安装有圆块，所述机体内腔的底部固定安装有位于从动齿轮左侧和转轮下方的驱动电机，所述驱动电机输出轴的另一端固定套接有转轴，所述转轴的另一端贯穿限位块并延伸至圆块的内部，所述转轴的外表面固定套接有位于限位块下方和驱动电机上方的主动齿轮，所述机体内腔的底部固定安装有位于驱动电机右侧的短块，所述短块的数量为两个，两个所述短块关于机体中心对称，所述短块相对应的一侧固定安装有导向装置，所述导向装置的数量为两个，两个所述导向装置相对应的一侧与信号传输线的外表面活动连接，所述水位传感器本体的两侧均固定安装有侧块，所述侧块的内部活动套接有运动块，所述运动块的右侧固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的另一端贯穿侧块并延伸至侧块的外侧且固定安装有长块，所述长块另一侧的顶部和底部均固定安装有矩形块，所述矩形块的内部活动套接有滚动装置，所述滚动装置的另一端贯穿矩形块并延伸至矩形块的外部，所述滚动装置的右端固定连接有位于矩形块内部的柔性弹簧，所述柔性弹簧的另一端与矩形块的内壁固定连接，所述侧块的顶部活动套接有插杆，所述插杆的一端贯穿侧块并延伸至侧块的上方且固定安装有拉钮，所述插杆的另一端贯穿侧块并延伸至侧块的内部，所述插杆的底端位于伸缩杆的内部，所述插杆的外表面固定套接有位于侧块上方和拉钮下方的格块，所述插杆的外表面活动套接有位于侧块顶部和格块底部之间的刚性弹簧，所述刚性弹簧的一端与格块的底部固定连接，所述刚性弹簧的另一端与侧块的顶部固定连接。

优选的，所述机体的底部分别固定安装有位于水位传感器本体两侧的底杆，所述底杆的外表面活动套接有套筒，所述底杆的底部固定连接有位于套筒内部的挤压弹簧，所述挤压弹簧的另一端与套筒内腔的底部固定连接，所述机体的正面固定安装有显示屏本体。

优选的，所述机体的正面固定安装有位于显示屏本体下方的安装箱，所述安装箱的内部固定安装有中央处理器本体，所述中央处理器本体的两侧均电线连接有导电线，所述导电线的另一端贯穿安装箱并延伸至安装箱的外部且与显示屏本体的外侧固定连接，所述顶箱的内部固定安装有显示屏本体，所述转轴的外表面固定套接有位于圆块内部的圆套接块，所述圆套接块的外表面固定安装有卡块，所述卡块的数量为八个，八个所述卡块彼此之间等距离环绕在圆套接块的外表面。

优选的，所述圆块的两侧均活动套接有卡位杆，所述卡位杆的一端贯穿圆块并延伸至圆块的内部且与卡块相对应的一侧活动连接，所述卡位杆的另一端贯穿圆块并延伸至圆块的外部且固定安装有方块，所述卡位杆的外表面活动套接有位于圆块外侧与方块之间的伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的一端与圆块的外侧固定连接，所述伸缩弹簧的另一端与方块固定连接。

优选的，操作方法，包括以下步骤：

第一步：首先操作人员根据水仓的直径，进而拉动拉钮使得拉钮解除对伸缩杆的固定作用，此时拉动长块从而使得滚动装置与水仓的内壁接触，之后再松开拉钮，使得插杆的底端对伸缩杆进行固定。

第二步：之后操作人员启动驱动电机，驱动电机运行将会使得主动齿轮通过从动齿轮带动转轮转动，此时圆套块将会松放信号传输线，而信号传输线的另一端将会带动水位传感器本体下降，此时滚动装置将会在水仓的内壁滚动。

第三步：当圆套块的底部与水面接触的时候，此时圆套块将信号通过信号传输线传递给中央处理器本体，而中央处理器本体将会对信息进行处理并通过导电线传递给显示屏本体，显示屏本体将会显示出水仓此时的水位，操作人员通过显示屏本体进行读取，即可。

优选的，所述伸缩杆的顶部开设有卡孔，且卡孔的内壁光滑，主动齿轮外表面的齿纹与从动齿轮外表面的齿纹相吻合。

优选的，所述信号传输线的长度大于水仓的深度，且信号传输线的外表面涂抹有防水材料。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法，具备以下有益效果：

1、该煤矿水仓水位测量装置及测量方法，通过设置滚动装置和柔性弹簧，由于滚动装置的作用，当水位传感器本体在水仓下降的过程中，滚动装置将会与水仓的内壁接触，从而保持水位传感器本体在下降过程中的稳定性，同时由于柔性弹簧的弹力作用，避免了水仓内壁凹凸不停导致滚动装置在运动的过程中带动水位传感器本体产生晃动的问题，从而增加了该水位测量装置的实用性。

2、该煤矿水仓水位测量装置及测量方法，通过设置驱动电机，由于驱动电机的运行将会通过主动齿轮带动从动齿轮和转轮转动，此时圆套块将会松放信号传输线，从而代替了传统的人工进行松放信号连接线，避免了由于人工松放信号连接线速度不均匀导致水位传感器容易浸入水中，进而影响水位测量数据的问题，从而提高了该水位测量装置的实用性。

3、该煤矿水仓水位测量装置及测量方法，通过设置卡位杆、卡块和伸缩弹簧，当驱动电机停止运行的时候，此时由于伸缩弹簧的弹力作用，将会使得卡位杆卡入卡块之间，从而形成对转轴的固定作用，避免了当驱动电机停止运行之后，由于水位传感器本体整体过重，导致水位传感器本体通过信号传输线拉动转轮转动的问题，从而增加了该水位测量装置的实用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的剖视结构示意图；

图3为本发明矩形块的剖视结构示意图；

图4为本发明套筒的剖视结构示意图；

图5为本发明圆块的俯视结构示意图；

图6为图2中A处的局部放大结构示意图。

图中：1、机体；2、顶箱；3、直角杆；4、转动杆；5、转轮；6、圆套块；7、信号传输线；8、限位块；9、圆块；10、驱动电机；11、转轴；12、主动齿轮；13、从动齿轮；14、短块；15、导向装置；16、水位传感器本体；17、侧块；18、运动块；19、伸缩杆；20、长块；21、矩形块；22、滚动装置；23、柔性弹簧；24、插杆；25、拉钮；26、格块；27、刚性弹簧；28、底杆；29、套筒；30、挤压弹簧；31、显示屏本体；32、安装箱；33、中央处理器本体；34、导电线；35、圆套接块；36、卡块；37、卡位杆；38、方块；39、伸缩弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法，一种煤矿水仓水位测量装置及测量方法，包括机体1，机体1顶端的中部固定安装有顶箱2，机体1的底部开设有通孔，通孔的直径大于信号传输线7的直径，机体1的正面固定安装有位于显示屏本体31下方的安装箱32，安装箱32的内部固定安装有中央处理器本体33，中央处理器本体33的作用是对水位传感器本体16传递的信号进行处理并通过导电线34输入到显示屏本体31中，再由显示屏本体31显示出，使得操作人员进行读取，中央处理器本体33的两侧均电线连接有导电线34，导电线34的另一端贯穿安装箱32并延伸至安装箱32的外部且与显示屏本体31的外侧固定连接，顶箱2的内部固定安装有显示屏本体31，显示屏本体31的作用是对整个装置的运行提供电力，且显示屏本体31的型号为NIPPON，转轴11的外表面固定套接有位于圆块9内部的圆套接块35，圆套接块35的外表面固定安装有卡块36，卡块36的数量为八个，八个卡块36彼此之间等距离环绕在圆套接块35的外表面，机体1的底部分别固定安装有位于水位传感器本体16两侧的底杆28，底杆28的外表面活动套接有套筒29，底杆28的底部固定连接有位于套筒29内部的挤压弹簧30，挤压弹簧30的另一端与套筒29内腔的底部固定连接，机体1的正面固定安装有显示屏本体31，机体1内腔的两侧均固定安装有直角杆3，直角杆3的作用是防止了转动杆4在转动的过程中产生晃动，机体1的内部活动套接有转动杆4，转动杆4的两端分别依次贯穿直角杆3和机体1并延伸至机体1的外部，直角杆3的数量为两个，两个直角杆3关于机体1中心对称，转动杆4的外表面固定套接有位于直角杆3之间的转轮5，转轮5的外表面固定套接有圆套块6，转轮5的外表面固定套接有位于圆套块6左侧的从动齿轮13，圆套块6的外表面缠绕有信号传输线7，信号传输线7的另一端穿过机体1并延伸至机体1的下方且固定安装有水位传感器本体16，水位传感器本体16的型号为GD17-GDSL552，机体1内腔的左侧固定安装有位于转轮5下方的限位块8，限位块8的顶部固定安装有圆块9，圆块9的两侧均活动套接有卡位杆37，卡位杆37的一端贯穿圆块9并延伸至圆块9的内部且与卡块36相对应的一侧活动连接，卡位杆37的另一端贯穿圆块9并延伸至圆块9的外部且固定安装有方块38，卡位杆37的外表面活动套接有位于圆块9外侧与方块38之间的伸缩弹簧39，伸缩弹簧39的一端与圆块9的外侧固定连接，伸缩弹簧39的另一端与方块38固定连接，机体1内腔的底部固定安装有位于从动齿轮13左侧和转轮5下方的驱动电机10，驱动电机10的型号为Y90L-2，驱动电机10输出轴的另一端固定套接有转轴11，转轴11的另一端贯穿限位块8并延伸至圆块9的内部，转轴11的外表面固定套接有位于限位块8下方和驱动电机10上方的主动齿轮12，机体1内腔的底部固定安装有位于驱动电机10右侧的短块14，短块14的作用是使得信号传输线7在升降过程中保持竖直，便于圆套块6卷起和松放信号传输线7，短块14的数量为两个，两个短块14关于机体1中心对称，短块14相对应的一侧固定安装有导向装置15，导向装置15的数量为两个，两个导向装置15相对应的一侧与信号传输线7的外表面活动连接，水位传感器本体16的两侧均固定安装有侧块17，侧块17的内部活动套接有运动块18，运动块18的右侧固定安装有伸缩杆19，伸缩杆19的顶部开设有卡孔，卡孔的数量为八个，八个卡孔的每四个为一组，两组卡孔关于水位传感器本体16中心对称，且卡孔与插杆24的底部相适配，伸缩杆19的另一端贯穿侧块17并延伸至侧块17的外侧且固定安装有长块20，长块20另一侧的顶部和底部均固定安装有矩形块21，矩形块21的内部活动套接有滚动装置22，滚动装置22的另一端贯穿矩形块21并延伸至矩形块21的外部，滚动装置22的右端固定连接有位于矩形块21内部的柔性弹簧23，柔性弹簧23的另一端与矩形块21的内壁固定连接，侧块17的顶部活动套接有插杆24，插杆24的作用是对伸缩杆19进行固定，同时操作人员也可以通过拉动拉钮25进而使得插杆24的底端解除对伸缩杆19的固定作用，从而根据水仓的直径调节伸缩杆19的长度，使得滚动装置22与水仓的内壁接触，插杆24的一端贯穿侧块17并延伸至侧块17的上方且固定安装有拉钮25，插杆24的另一端贯穿侧块17并延伸至侧块17的内部，插杆24的底端位于伸缩杆19的内部，插杆24的外表面固定套接有位于侧块17上方和拉钮25下方的格块26，插杆24的外表面活动套接有位于侧块17顶部和格块26底部之间的刚性弹簧27，刚性弹簧27的一端与格块26的底部固定连接，刚性弹簧27的另一端与侧块17的顶部固定连接。

操作方法，包括以下步骤：

第一步：首先操作人员根据水仓的直径，进而拉动拉钮25使得拉钮25解除对伸缩杆19的固定作用，此时拉动长块20从而使得滚动装置22与水仓的内壁接触，之后再松开拉钮25，使得插杆24的底端对伸缩杆19进行固定，伸缩杆19的顶部开设有卡孔，且卡孔的内壁光滑。

第二步：之后操作人员启动驱动电机10，驱动电机10运行将会使得主动齿轮12通过从动齿轮13带动转轮5转动，主动齿轮12外表面的齿纹与从动齿轮13外表面的齿纹相吻合，此时圆套块6将会松放信号传输线7，信号传输线7的长度大于水仓的深度，且信号传输线7的外表面涂抹有防水材料，而信号传输线7的另一端将会带动水位传感器本体16下降，此时滚动装置22将会在水仓的内壁滚动。

第三步：当圆套块6的底部与水面接触的时候，此时圆套块6将信号通过信号传输线7传递给中央处理器本体33，而中央处理器本体33将会对信息进行处理并通过导电线34传递给显示屏本体31，显示屏本体31将会显示出水仓此时的水位，操作人员通过显示屏本体31进行读取，即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种煤矿水仓水位测量装置，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)顶端的中部固定安装有顶箱(2)，所述机体(1)内腔的两侧均固定安装有直角杆(3)，所述机体(1)的内部活动套接有转动杆(4)，所述转动杆(4)的两端分别依次贯穿直角杆(3)和机体(1)并延伸至机体(1)的外部，所述直角杆(3)的数量为两个，两个所述直角杆(3)关于机体(1)中心对称，所述转动杆(4)的外表面固定套接有位于直角杆(3)之间的转轮(5)，所述转轮(5)的外表面固定套接有圆套块(6)，所述转轮(5)的外表面固定套接有位于圆套块(6)左侧的从动齿轮(13)，所述圆套块(6)的外表面缠绕有信号传输线(7)，所述信号传输线(7)的另一端穿过机体(1)并延伸至机体(1)的下方且固定安装有水位传感器本体(16)，所述机体(1)内腔的左侧固定安装有位于转轮(5)下方的限位块(8)，所述限位块(8)的顶部固定安装有圆块(9)，所述机体(1)内腔的底部固定安装有位于从动齿轮(13)左侧和转轮(5)下方的驱动电机(10)，所述驱动电机(10)输出轴的另一端固定套接有转轴(11)，所述转轴(11)的另一端贯穿限位块(8)并延伸至圆块(9)的内部，所述转轴(11)的外表面固定套接有位于限位块(8)下方和驱动电机(10)上方的主动齿轮(12)，所述机体(1)内腔的底部固定安装有位于驱动电机(10)右侧的短块(14)，所述短块(14)的数量为两个，两个所述短块(14)关于机体(1)中心对称，所述短块(14)相对应的一侧固定安装有导向装置(15)，所述导向装置(15)的数量为两个，两个所述导向装置(15)相对应的一侧与信号传输线(7)的外表面活动连接，所述水位传感器本体(16)的两侧均固定安装有侧块(17)，所述侧块(17)的内部活动套接有运动块(18)，所述运动块(18)的右侧固定安装有伸缩杆(19)，所述伸缩杆(19)的另一端贯穿侧块(17)并延伸至侧块(17)的外侧且固定安装有长块(20)，所述长块(20)另一侧的顶部和底部均固定安装有矩形块(21)，所述矩形块(21)的内部活动套接有滚动装置(22)，所述滚动装置(22)的另一端贯穿矩形块(21)并延伸至矩形块(21)的外部，所述滚动装置(22)的右端固定连接有位于矩形块(21)内部的柔性弹簧(23)，所述柔性弹簧(23)的另一端与矩形块(21)的内壁固定连接，所述侧块(17)的顶部活动套接有插杆(24)，所述插杆(24)的一端贯穿侧块(17)并延伸至侧块(17)的上方且固定安装有拉钮(25)，所述插杆(24)的另一端贯穿侧块(17)并延伸至侧块(17)的内部，所述插杆(24)的底端位于伸缩杆(19)的内部，所述插杆(24)的外表面固定套接有位于侧块(17)上方和拉钮(25)下方的格块(26)，所述插杆(24)的外表面活动套接有位于侧块(17)顶部和格块(26)底部之间的刚性弹簧(27)，所述刚性弹簧(27)的一端与格块(26)的底部固定连接，所述刚性弹簧(27)的另一端与侧块(17)的顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿水仓水位测量装置，其特征在于：所述机体(1)的底部分别固定安装有位于水位传感器本体(16)两侧的底杆(28)，所述底杆(28)的外表面活动套接有套筒(29)，所述底杆(28)的底部固定连接有位于套筒(29)内部的挤压弹簧(30)，所述挤压弹簧(30)的另一端与套筒(29)内腔的底部固定连接，所述机体(1)的正面固定安装有显示屏本体(31)。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿水仓水位测量装置，其特征在于：所述机体(1)的正面固定安装有位于显示屏本体(31)下方的安装箱(32)，所述安装箱(32)的内部固定安装有中央处理器本体(33)，所述中央处理器本体(33)的两侧均电线连接有导电线(34)，所述导电线(34)的另一端贯穿安装箱(32)并延伸至安装箱(32)的外部且与显示屏本体(31)的外侧固定连接，所述顶箱(2)的内部固定安装有显示屏本体(31)，所述转轴(11)的外表面固定套接有位于圆块(9)内部的圆套接块(35)，所述圆套接块(35)的外表面固定安装有卡块(36)，所述卡块(36)的数量为八个，八个所述卡块(36)彼此之间等距离环绕在圆套接块(35)的外表面。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿水仓水位测量装置，其特征在于：所述圆块(9)的两侧均活动套接有卡位杆(37)，所述卡位杆(37)的一端贯穿圆块(9)并延伸至圆块(9)的内部且与卡块(36)相对应的一侧活动连接，所述卡位杆(37)的另一端贯穿圆块(9)并延伸至圆块(9)的外部且固定安装有方块(38)，所述卡位杆(37)的外表面活动套接有位于圆块(9)外侧与方块(38)之间的伸缩弹簧(39)，所述伸缩弹簧(39)的一端与圆块(9)的外侧固定连接，所述伸缩弹簧(39)的另一端与方块(38)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿水仓水位测量方法，其特征在于：操作方法，包括以下步骤：

第一步：首先操作人员根据水仓的直径，进而拉动拉钮(25)使得拉钮(25)解除对伸缩杆(19)的固定作用，此时拉动长块(20)从而使得滚动装置(22)与水仓的内壁接触，之后再松开拉钮(25)，使得插杆(24)的底端对伸缩杆(19)进行固定。

第二步：之后操作人员启动驱动电机(10)，驱动电机(10)运行将会使得主动齿轮(12)通过从动齿轮(13)带动转轮(5)转动，此时圆套块(6)将会松放信号传输线(7)，而信号传输线(7)的另一端将会带动水位传感器本体(16)下降，此时滚动装置(22)将会在水仓的内壁滚动。

第三步：当圆套块(6)的底部与水面接触的时候，此时圆套块(6)将信号通过信号传输线(7)传递给中央处理器本体(33)，而中央处理器本体(33)将会对信息进行处理并通过导电线(34)传递给显示屏本体(31)，显示屏本体(31)将会显示出水仓此时的水位，操作人员通过显示屏本体(31)进行读取，即可。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿水仓水位测量方法，其特征在于：所述伸缩杆(19)的顶部开设有卡孔，且卡孔的内壁光滑，主动齿轮(12)外表面的齿纹与从动齿轮(13)外表面的齿纹相吻合。

7.根据权利要求5所述的一种煤矿水仓水位测量方法，其特征在于：所述信号传输线(7)的长度大于水仓的深度，且信号传输线(7)的外表面涂抹有防水材料。