CN109883519B - 一种采用双井的水位计检测校准装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水位计检测技术领域，涉及一种采用双井的水位计检测校准装置及其检查方法，包括一号水位井和二号水位井，一号水位井和二号水位井的量程不等，一号水位井和二号水位井之间连接有水通路，水通路包括引水管路，引水管路中连接有第一管路和第二管路，第一管路或第二管路之一中设有双管并联结构，双管并联结构中的两条管路分别为流向相反的单向管路，本发明通过采用双井结构，避免了建筑物建成后的水池的开挖，使得水位计检测校准装置安装场地限制减小，同时高水位井与传统水位台功能一致，低水位井可适用于尺寸长不可弯折的电子水尺的检测与校准，两个不同量程的水位井共用一套水路，并且可以相互进行切换。

Description

一种采用双井的水位计检测校准装置及其检测方法

技术领域

本发明属于水位计检测技术领域，涉及一种采用双井的水位计检测校准装置及其检测方法。

背景技术

水位计检测校准装置也叫水位台，主要完成传统的浮子式水位计、压力式水位计、超声波水位计、雷达水位计的检测。传统的水位台采用单水位井，有5米、7米和10米几种量程。近年产生了安装方式简单的电子水尺，电子水尺一般单根不超过5米。传统水位台虽然理论上可以满足电子水尺的量程检测要求，但是由于电子水尺的长度长，且不可弯折，传统水位台的空间受到限制，使得电子水尺无法安放。另一方面，传统单水位井水位台都配备了一个水池用于存贮试验过程中的水，水池一般建于地下，试验场地建设前预留，对于已经建好的大楼，开挖地下水池不仅需要考虑成本，还要考虑对建筑物的安全影响。另外，地下水池需要定期清理作业也比较繁琐。

发明内容

为解决以上问题，本发明公开一种采用双井的水位计检测校准装置，具体方案如下：

一种采用双井的水位计检测校准装置，包括一号水位井和二号水位井，所述一号水位井和二号水位井的量程不等，一号水位井和二号水位井之间连接有水通路，所述水通路包括引水管路，引水管路的两端分别安装有进水阀和排水阀，引水管路中连接有与一号水位井相连通的第一管路和与二号水位井相连通的第二管路，第一管路或第二管路之一中设有双管并联结构，双管并联结构中的两条管路分别为流向相反的单向管路。

进一步，所述一号水位井中安装一号激光靶和一号激光水位计，所述二号水位井中安装有二号激光靶和二号激光水位计。

进一步，所述双管并联结构包括位于第二管路中的主管道，主管道的侧部分流出一支两端分别与主管道相连接的支管道，所示主管道与支管道均为单向管,支管道的水流流向与主管道的水流流向相反，所述支管道、主管道和第二管路之间通过三通管连通，所述支管道中按水流方向依次布置有第一离心泵、第一压力表、第一电动球阀和第一止回阀，主管道中按水流方向依次布置有第二离心泵、第二压力表、第二电动球阀和第二止回阀。

进一步，所述引水管路中安装有流量计，所述流量计安装在位于第一管路和第二管路之间的引水管路中。

进一步，位于所述第一电动球阀管段处并联有第三电动球阀，位于所述第二电动球阀管段处并联有第四电动球阀，所述第三电动球阀和第四电动球阀的管径为DN15，水通路中的其余各部分管径均为DN100。

进一步，所述一号水位井和二号水位井安装在同一实验室内，所述水通路铺设在实验室下方，所述引水管路的进水口与实验室的自来水管道相连接，引水管路的出水口与建筑物的下水管道相连接。

进一步，实验室中安装有水位井控制柜，所述水位井控制柜分别与第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀、进水阀、排水阀、一号激光靶、一号激光水位计、二号激光靶、二号激光水位计、第一离心泵、第一压力表、第一止回阀、第二离心泵、第二压力表和第二止回阀电连接。

进一步，一种采用双井的水位计检测校准装置的检测方法，所述检测步骤如下：

步骤1，向水通路中注水，打开引水管路的进水阀，同时第二离心泵、第一止回阀以及排水阀为关闭状态，自来水从引水管路流入第一管路，最后注入到一号水位井中，当一号水位井中注入了足量的水量后关闭进水阀；

步骤2，一号水位井作为工作水位井，二号水位井作为水贮存井：控制一号水位井中水位下降，第二电动球阀打开，第一电动球阀关闭，第二离心泵开始工作，水从一号水位井流向二号水位井，一号水位井中的水位保持匀速的下降，水位井控制柜采集一号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第二压力表的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵的工作功率，当一号水位井中水位下降到目标水位后，第二离心泵停止工作，关闭第二电动球阀，待一号水位井中水面平静，此时，一号水位井可用于被检测水位计和一号激光水位计的比测；

步骤3，控制一号水位井中水位上升，第一电动球阀打开，第二电动球阀关闭，第一离心泵开始工作，自来水从二号水位井流向一号水位井，一号水位井的水位保持匀速的上升，水位井控制柜采集一号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第一压力表的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵的工作功率，当一号水位井中水位上升到目标水位后，第一离心泵停止工作，关闭第一电动球阀，待一号水位井中水面平静，此时，一号水位井可用于被检测水位计和一号激光水位计的比测；

步骤4，二号水位井作为工作水位井，一号水位井作为水贮存井：控制二号水位井中水位上升，第二电动球阀打开，第一电动球阀关闭，第二离心泵开始工作，水从一号水位井流向二号水位井，二号水位井的水位保持匀速的上升，水位井控制柜采集二号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第二压力表的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵的工作功率，当二号水位井中水位上升到目标水位后，第二离心泵停止工作，关闭第二电动球阀，待二号水位井中水面平静，此时，二号水位井可用于被检测水位计和二号激光水位计的比测；

步骤5，控制二号水位井中水位下降：第一电动球阀打开，第二电动球阀关闭，第一离心泵开始工作，水从二号水位井流向一号水位井，二号水位井的水位保持匀速的下降，水位井控制柜采集二号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第一压力表的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵的工作功率，当二号水位井中水位下降到目标水位后，第一离心泵停止工作，关闭第一电动球阀，等待二号水位井中水面平静，此时，二号水位井可用于被检测水位计和二号激光水位计的比测；

步骤6，更新试验用水，首先对试验用水进行排干，打开排水阀、第一离心泵、第一电动球阀和第一止回阀，进水阀和第二离心泵为关闭状态，待水通路、一号水位井和二号水位井中的积水排除后，关闭排水阀、第一离心泵、第一电动球阀和第一止回阀，然后打开进水阀，再次向一号水位井进行注水。

和现有技术相比较，本发明的优点如下：

本发明中通过采用双井，无需地下水池，一方面避免了建筑物建成后的水池的开挖，使得水位计检测校准装置安装场地限制减小，另一方面，高水位井与传统水位台功能一致，低水位井可用于尺寸长不可弯折的电子水尺的检测与校准，两个不同量程的水位井共用一套水路，并且可以通过控制水位井中的储水量来实现两个水位井的功能上的相互切换，同时还节省了建设成本。

附图说明

图1为本装置的结构图；

图2精密水位调节双井水位计检测校准装置的水通路结构图。

附图标记：

1-一号水位井；2-二号水位井；3-一号激光靶；4-一号激光水位计；5-二号激光靶；6-二号激光水位计；7-水通路；8-引水管路；9-第一管路；10-第二管路；11-双管并联结构；12-主管道；13-支管道；14-流量计；15-第一离心泵；16-第一压力表；17-第一电动球阀；18-第一止回阀；19-第二离心泵；20-第二压力表；21-第二电动球阀；22-第二止回阀；23-第三电动球阀；24-第四电动球阀；25-进水阀；26-排水阀、27-水位井控制柜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

图1是双井水位计检测校准装置，具体结构如下：

一种采用双井的水位计检测校准装置，包括一号水位井1和二号水位井2，所述一号水位井1和二号水位井2安装在同一实验室内，所述一号水位井1中安装一号激光靶3和一号激光水位计4，所述二号水位井2中安装有二号激光靶5和二号激光水位计6，所述一号水位井1和二号水位井2的量程不等，一号水位井1是高井，高度为11.5米，呈圆筒状结构，一号水位井1的内径为1200mm，可满足10米量程水位计的检测条件。二号水位井2是低井，高度为6.5米，呈圆筒状结构，二号水位井2的内径为1700mm，可满足量程5米水位计的检测条件；两个水位井的底部分别架设有高度相同的底座，一号水位井1和二号水位井2之间连接有水通路7，所述水通路7铺设在实验室的下方，所述水通路7包括引水管路8，所述引水管路8的进水口与实验室的自来水管道相连接，引水管路8的出水口与建筑物的下水管道相连接，引水管路8的两端分别安装有进水阀25和排水阀26，引水管路8中连接有与一号水位井1相连通的第一管路9和与二号水位井2相连通的第二管路10，第一管路9与一号水位井1的底部相连接，第二管路10与二号水位井2的底部相连接，所述引水管8路中安装有流量计14，所述流量计14安装在位于第一管路9和第二管路10之间的引水管路8中，第一管路9或第二管路10之一中设有双管并联结构11，本方案的双管并联结构11（如图1所示）安装于第二管路10中，第二管路10中的双管并联结构11包括位于第二管路10中的主管道12，主管道12的侧部分流出一支两端分别与主管道12相连接的支管道13，所示主管道13与支管道13均为单向管,支管道13的水流流向与主管道12的水流流向相反，所述支管道13、主管道12和第二管路10之间通过三通管连通，所述支管道13中按水流方向依次布置有第一离心泵15、第一压力表16、第一电动球阀17和第一止回阀18，主管道12中按水流方向依次布置有第二离心泵19、第二压力表20、第二电动球阀21和第二止回阀22，所述水通路7中的各部分的管径均为DN100。

依照上述方案的具体工作流程如下：

如图1所示，打开引水管路8的进水阀25，同时第二离心泵19、第一止回阀18以及排水阀26为关闭状态，自来水从引水管路8流入第一管路9，最后注入到一号水位井1中，当一号水位井1中注入了足量的水量后关闭进水阀25。

1、一号水位井1作为工作水位井，二号水位井2作为水贮存井：

控制一号水位井1中水位下降工作过程如下：第二电动球阀21打开，第一电动球阀17关闭，第二离心泵19开始工作，水从一号水位井1流向二号水位井2，一号水位井1中的水位保持匀速的下降，水位井控制柜27采集一号激光水位计的水位测量值，流量计14的流量测量值，第二压力表20的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵19的工作功率，当一号水位井1中水位下降到目标水位后，第二离心泵19停止工作，关闭第二电动球阀21，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，一号水位井1中水面平静，此时，一号水位井1可用于被检测水位计和一号激光水位计4的比测。

控制一号水位井1中水位上升时工作过程如下：第一电动球阀17打开，第二电动球阀21关闭，第一离心泵15开始工作，自来水从二号水位井2流向一号水位井1，一号水位井1的水位保持匀速的上升。水位井控制柜27采集一号激光水位计4的水位测量值，流量计14的流量测量值，第一压力表16的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵15的工作功率，当一号水位井1中水位上升到目标水位后，第一离心泵15停止工作，关闭第一电动球阀17，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，一号水位井1中水面平静。此时，一号水位井1可用于被检测水位计和一号激光水位计的4比测。

2、二号水位井2作为工作水位井，一号水位井1作为水贮存井：

控制二号水位井2中水位上升时工作过程如下：第二电动球阀21打开，第一电动球阀17关闭，第二离心泵19开始工作，水从一号水位井1流向二号水位井2，二号水位井2的水位保持匀速的上升。水位井控制柜27采集二号激光水位计6的水位测量值，流量计14的流量测量值，第二压力表20的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵19的工作功率，当二号水位井2中水位上升到目标水位后，第二离心泵19停止工作，关闭第二电动球阀21，等待合适的时间后（通常等待时间为15s），二号水位井2中水面平静。此时，二号水位井2可用于被检测水位计和二号激光水位计6的比测。 控制二号水位井2中水位下降工作过程如下：第一电动球阀17打开，第二电动球阀21关闭，第一离心泵15开始工作，水从二号水位井2流向一号水位井1，二号水位井2的水位保持匀速的下降。水位井控制柜27采集二号激光水位计6的水位测量值，流量计14的流量测量值，第一压力表16的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵15的工作功率，当二号水位井2中水位下降到目标水位后，第一离心泵15停止工作，关闭第一电动球阀17，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，二号水位井2中水面平静。此时，二号水位井2可用于被检测水位计和二号激光水位计6的比测。

当需要更新试验用水时，首先对试验用水进行排干，打开排水阀26、第一离心泵15、第一电动球阀17和第一止回阀18，进水阀25和第二离心泵19为关闭状态，待水通路7、一号水位井1和二号水位井2中的积水排除后，关闭排水阀26、第一离心泵15、第一电动球阀17和第一止回阀18，然后打开进水阀25，再次向一号水位井1进行注水。

实施例2

优选地，为实现毫米级精度水位调节，本发明公开精密水位调节双井水位计检测校准装置的水通路，如图2所示。在图1的基础上增加了与第一电动球阀17并联的第三电动球阀23以及与第二电动球阀21并联的第四电动球阀24。第三电动球阀23和第四电动球阀24两端的管径为DN15，水通路7其它各部分管路的管径均为DN100。

优化管路结构后的具体工作流程如下：

如图2所示，打开引水管路8的进水阀，同时第二离心泵19、第一止回阀18以及排水阀26为关闭状态，自来水从引水管路8流入第一管路9，最后注入到一号水位井1中，当一号水位井1中注入了足量的水量后关闭进水阀25。

3、一号水位井1作为工作水位井，二号水位井作为水贮存井：

控制一号水位井1中水位下降工作过程如下：第二电动球阀21打开，第四电动球阀打开，第一电动球阀17关闭，第三电动球阀23关闭，第二离心泵19开始工作，水从一号水位井1流向二号2水位井，一号水位井1中的水位保持匀速的下降，水位井控制柜27采集一号激光水位计4的水位测量值，流量计14的流量测量值，第二压力表20的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵19的工作功率，当一号水位井1中水位下降接近目标水位后，第二电动球阀21关闭，第二离心泵19减速工作，当达到目标水位后，第二离心泵19停止工作，关闭第四电动球阀24，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，一号水位井1中水面平静。此时，一号水位井1可用于被检测水位计和一号激光水位计4的比测。

控制一号水位井1中水位上升时工作过程如下：第一电动球阀17打开、第三电动球阀23打开，第二电动球阀21关闭，第四电动球阀24关闭，第一离心泵15开始工作，水从二号水位井2流向一号水位井1，一号水位井1中水位上升。水位井控制柜27采集一号激光水位计4的水位测量值，流量计14的流量测量值，第一压力表16的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵15的工作功率，当一号水位井1中水位上升接近目标水位后，第一电动球阀17关闭，第一离心泵15减速工作，当达到目标水位后， 第一离心泵15停止工作，关闭第三电动球阀23，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，一号水位井1中水面平静。此时，一号水位井1可用于被检测水位计和一号激光水位计4的比测。

4、二号水位井2作为工作水位井，一号水位井1作为水贮存井：

控制二号水位井2中水位上升时工作过程如下：第二电动球阀21打开、第四电动球阀24打开，第一电动球阀17关闭，第三电动球阀23关闭，第二离心泵19开始工作，水从一号水位井1流向二号水位井2，二号水位井2的水位保持匀速的上升。水位井控制柜27采集二号激光水位计6的水位测量值，流量计14的流量测量值，第二压力表20的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵19的工作功率，当二号水位2井中水位上升接近目标水位后，第二电动球阀21关闭，第二离心泵19减速工作，当达到目标水位后， 第二离心泵19停止工作，关闭第四电动球阀24，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，二号水位2井中水面平静。此时，二号水位井2可用于被检测水位计和二号激光水位计6的比测。

控制二号水位井2中水位下降工作过程如下：第一电动球阀17打开，第三电动球阀23打开，第二电动球阀21关闭，第四电动球阀24关闭，第一离心泵15开始工作，水从二号水位井2流向一号水位井1，二号水位井2的水位保持匀速的下降。水位井控制柜27采集二号激光水位计6的水位测量值，流量计14的流量测量值，第一压力表16的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵15的工作功率，当二号水位2井中水位下降接近目标水位后，第一电动球阀17关闭，第一离心泵15减速工作，当达到目标水位后，第一离心泵15停止工作，关闭第三电动球阀23，等待合适的时间（通常等待时间为15s）后，二号水位井2中水面平静。此时，二号水位井2可用于被检测水位计和二号激光水位计6的比测。

当需要更新试验用水时，首先对试验用水进行排干，打开排水阀26、第一离心泵15、第一电动球阀17、第三电动球阀23和第一止回阀18，进水阀25和第二离心泵19为关闭状态，待水通路7、一号水位井1和二号水位井2中的积水排除后，关闭排水阀26、第一离心泵15、第一电动球阀17、第三电动球阀23和第一止回阀18，然后打开进水阀25，再次向一号水位井1进行注水。

实施例3

在实验室中安装有水位井控制柜27，所述水位井控制柜27分别与第一电动球阀17、第二电动球阀21、第三电动球阀23、第四电动球阀24、进水阀25、排水阀26、一号激光靶3、一号激光水位计4、二号激光靶5、二号激光水位计6、第一离心泵15、第一压力表16、第一止回阀18、第二离心泵19、第二压力表20和第二止回阀22电连接。

本发明方案所公开的技术手段不限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，包括一号水位井和二号水位井，所述一号水位井和二号水位井的量程不等，一号水位井是高井，二号水位井是低井，一号水位井和二号水位井之间连接有水通路，所述水通路包括引水管路，引水管路的两端分别安装有进水阀和排水阀，引水管路中连接有与一号水位井相连通的第一管路和与二号水位井相连通的第二管路，第一管路或第二管路之一中设有双管并联结构，双管并联结构中的两条管路分别为流向相反的单向管路。

2.根据权利要求1所述的一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，所述一号水位井中安装一号激光靶和一号激光水位计，所述二号水位井中安装有二号激光靶和二号激光水位计。

3.根据权利要求1所述的一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，所述双管并联结构包括位于第二管路中的主管道，主管道的侧部分流出一支两端分别与主管道相连接的支管道，所示主管道与支管道均为单向管,支管道的水流流向与主管道的水流流向相反，所述支管道、主管道和第二管路之间通过三通管连通，所述支管道中按水流方向依次布置有第一离心泵、第一压力表、第一电动球阀和第一止回阀，主管道中按水流方向依次布置有第二离心泵、第二压力表、第二电动球阀和第二止回阀。

4.根据权利要求3所述的一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，所述引水管路中安装有流量计，所述流量计安装在位于第一管路和第二管路之间的引水管路中。

5.根据权利要求3所述的一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，位于所述第一电动球阀管段处并联有第三电动球阀，位于所述第二电动球阀管段处并联有第四电动球阀，所述第三电动球阀和第四电动球阀的管径为DN15，水通路中的其余各部分管径均为DN100。

6.根据权利要求1所述的一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，所述一号水位井和二号水位井安装在同一实验室内，所述水通路铺设在实验室下方，所述引水管路的进水口与实验室的自来水管道相连接，引水管路的出水口与建筑物的下水管道相连接。

7.根据权利要求1所述的一种采用双井的水位计检测校准装置，其特征在于，实验室中安装有水位井控制柜，所述水位井控制柜分别与第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀、进水阀、排水阀、一号激光靶、一号激光水位计、二号激光靶、二号激光水位计、第一离心泵、第一压力表、第一止回阀、第二离心泵、第二压力表和第二止回阀电连接。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种采用双井的水位计检测校准装置的检测方法，其特征在于，所述检测步骤如下：

步骤1，向水通路中注水，打开引水管路的进水阀，同时第二离心泵、第一止回阀以及排水阀为关闭状态，自来水从引水管路流入第一管路，最后注入到一号水位井中，当一号水位井中注入了足量的水量后关闭进水阀；

步骤2，一号水位井作为工作水位井，二号水位井作为水贮存井：控制一号水位井中水位下降，第二电动球阀打开，第一电动球阀关闭，第二离心泵开始工作，水从一号水位井流向二号水位井，一号水位井中的水位保持匀速的下降，水位井控制柜采集一号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第二压力表的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵的工作功率，当一号水位井中水位下降到目标水位后，第二离心泵停止工作，关闭第二电动球阀，待一号水位井中水面平静，此时，一号水位井可用于被检测水位计和一号激光水位计的比测；

步骤3，控制一号水位井中水位上升，第一电动球阀打开，第二电动球阀关闭，第一离心泵开始工作，自来水从二号水位井流向一号水位井，一号水位井的水位保持匀速的上升，水位井控制柜采集一号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第一压力表的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵的工作功率，当一号水位井中水位上升到目标水位后，第一离心泵停止工作，关闭第一电动球阀，待一号水位井中水面平静，此时，一号水位井可用于被检测水位计和一号激光水位计的比测；

步骤4，二号水位井作为工作水位井，一号水位井作为水贮存井：控制二号水位井中水位上升，第二电动球阀打开，第一电动球阀关闭，第二离心泵开始工作，水从一号水位井流向二号水位井，二号水位井的水位保持匀速的上升，水位井控制柜采集二号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第二压力表的压力测量值，通过控制算法控制第二离心泵的工作功率，当二号水位井中水位上升到目标水位后，第二离心泵停止工作，关闭第二电动球阀，待二号水位井中水面平静，此时，二号水位井可用于被检测水位计和二号激光水位计的比测；

步骤5，控制二号水位井中水位下降：第一电动球阀打开，第二电动球阀关闭，第一离心泵开始工作，水从二号水位井流向一号水位井，二号水位井的水位保持匀速的下降，水位井控制柜采集二号激光水位计的水位测量值，流量计的流量测量值，第一压力表的压力测量值，通过控制算法控制第一离心泵的工作功率，当二号水位井中水位下降到目标水位后，第一离心泵停止工作，关闭第一电动球阀，等待二号水位井中水面平静，此时，二号水位井可用于被检测水位计和二号激光水位计的比测；

步骤6，更新试验用水，首先对试验用水进行排干，打开排水阀、第一离心泵、第一电动球阀和第一止回阀，进水阀和第二离心泵为关闭状态，待水通路、一号水位井和二号水位井中的积水排除后，关闭排水阀、第一离心泵、第一电动球阀和第一止回阀，然后打开进水阀，再次向一号水位井进行注水。

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