CN112097855A - 一种用于水尺测量的激光测量管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水尺测量的激光测量管，该激光测量管包括垂直插入水体中的测量管(3)，测量管(3)的底部设置开口，以供液体流入测量管内腔，测量管(3)的顶部安装有激光位移传感器(1)，测量管(3)下部的管壁上安装有挡板(4)，挡板(4)上设有单向阀(5)；测量管(3)的内腔中设有可漂浮的反射板(6)，反射板(6)位于挡板(4)与激光位移传感器(3)之间；测量管(3)的管壁上设有通气孔(2)，通气孔(3)位于反射板(6)与激光位移传感器(1)之间，且在测量时位于液面上方。本发明可实现水位毫米级高精度测量，具有操作简单、安全性高和人工观测误差小的特点。

Description

一种用于水尺测量的激光测量管

技术领域

本发明涉及水尺测量工具领域，具体是一种用于水尺测量的激光测量管。

背景技术

水尺计重是航运大宗散货的非常重要的计重方式，但是长期以来，由于实际人员观测误差、船体纵倾和外界海浪等因素的影响，加上缺乏统一的观测标准，水尺观测结果的准确性一直存在争议，给水尺计重的能力评价增加了难度。其中，备受争议的测量环节是水尺观测。为了降低水尺观测难度，多种新型观测方法相继提出，但都存在主观判断的问题。国际公认水尺计重准确度是千分之五，但在水文复杂环境下要保证高精度的观测结果难度极大，特别在存在浪涌的情况下很难达到理想的水尺观测条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于水尺测量的激光测量管，通过该激光测量管能够实现水尺高精度测量，并具有操作便捷、安全性高和人员观测误差小的特点。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种用于水尺测量的激光测量管，包括垂直插入水体中的测量管，测量管的底部设置开口，以供液体流入测量管内腔，测量管的顶部安装有激光位移传感器，测量管下部的管壁上安装有挡板，挡板上设有单向阀；测量管的内腔中设有可漂浮的反射板，反射板位于挡板与激光位移传感器之间；测量管的管壁上设有通气孔，通气孔位于反射板与激光位移传感器之间，且在测量时位于液面上方。

本发明所述挡板呈圆环形，单向阀安装在挡板的中部，液体从测量管底部经单向阀流向测量管的内腔。

本发明所述测量管由耐海水腐蚀的不锈钢材料制成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)采用本发明激光测量管进行水位测量，在一定程度上降低了浪涌等水文环境对水尺测量结果的影响，提高了测量精度和检测效率。

2)本发明采用激光位移传感器测距的方式直接获取水位信息，具有直观、实时、人员观测误差小及结果易存储的优点。

3)本发明激光测量管具有操作简单，安全性高的特点，并可实现毫米级高精度水位测量。

4)本发明激光测量管可采用分体式结构，其中测量管可以分段拆装，便于日常维护和清洗积盐，能够全天候在各种波动范围的海浪环境中测量，具有很强的适用性和稳定性。

附图说明

图1为本发明用于水尺测量的激光测量管的结构示意图。

图中：1-激光位移传感器；2-通气孔；3-测量管；4-挡板；5-单向阀；6-反射板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步描述。

如图1所示，本发明一种用于水尺测量的激光测量管，包括激光位移传感器1、测量管3、挡板4、单向阀5和反射板6，测量管3的顶部设有激光位移传感器1，测量管3的竖直管壁上设有圆环形挡板4，圆环形挡板4的中部设有单向阀5；挡板4和激光位移传感器1之间的测量管内腔中设有可漂浮的反射板6；反射板6和激光位移传感器1之间的测量管3管壁上设有通气孔2；测量管3的底部开口，形成贯通式结构，可供液体流入测量管内腔中。

安装本发明激光测量管时，通过电缆线或其它杆件将本发明激光测量管的下部垂直插入海水水体中，测量管3的上部露出海水水体外，并使反射板6漂浮于液面上，同时保证通气孔2位于液面上方，符合上述操作要求后将电缆线或其它杆件固定于需计量的船体上。

在进行水尺测量时，根据联通器原理水会从测量管3的底部进入到测量管3内腔中，在液体压差的作用下水会源源不断通过单向阀进入到测量管3的内腔直至液面与外面水面持平，此时，在浮力作用下反射板6会漂浮在测量管3内；激光位移传感器1发射出的光线照射到漂浮的反射板6上，反射回的光线被激光位移传感器1接收到，因此，反射板6的位置变化信息被激光位移传感器实时接收到，即海水的水位能实时通过激光位移传感器检测到。由于所述的激光位移传感器1具有毫米级的测量精度，因此，可实现水尺的高精度测量。

本发明设置了挡板4和单向阀5，对海浪具有阻挡作用，使测量管3内液面波动幅度相较外管外小，在一定程度上降低了观测的难度和误差。

由于本发明在测量管3上部设置通气孔2，通气孔2可以保证测量管3内气压与管外大气压一致，从而使得在测量时测量管3内外液位持平，能够有效保证液面高度的准确测量。

本发明所述测量管3的管体采用耐海水腐蚀的不锈钢材料制成，管体可以采用分体式结构，可以分段拆装，便于日常维护和清洗积盐。

此外，测量管3的管体长度可根据风浪的范围和便携性确定，提高了本发明激光测量管的适用性。

本发明在测量管3成功插入水中后，距离读数会随着计量船的重量变化而发生变化，便于在夜晚及视线不清晰的场景下对水位进行测量。

Claims (3)

1.一种用于水尺测量的激光测量管，其特征在于，包括垂直插入水体中的测量管(3)，测量管(3)的底部设置开口，以供液体流入测量管内腔，测量管(3)的顶部安装有激光位移传感器(1)，测量管(3)下部的管壁上安装有挡板(4)，挡板(4)上设有单向阀(5)；测量管(3)的内腔中设有可漂浮的反射板(6)，反射板(6)位于挡板(4)与激光位移传感器(3)之间；测量管(3)的管壁上设有通气孔(2)，通气孔(3)位于反射板(6)与激光位移传感器(1)之间，且在测量时位于液面上方。

2.根据权利要求1所述用于水尺测量的激光测量管，其特征在于，所述挡板(4)呈圆环形，单向阀(5)安装在挡板的中部，液体从测量管底部经单向阀流向测量管的内腔。

3.根据权利要求1或2所述用于水尺测量的激光测量管，其特征在于，所述测量管(3)由耐海水腐蚀的不锈钢材料制成。

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