CN117433609B - 一种水位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水位测量技术领域，特别是一种水位测量装置，其包括骨架单元，以及与骨架单元连接的测量单元、计数单元及清洁单元；计数单元包括指示组件、与指示组件连接的转动计数组件、设置于转动计数组件内部的报警组件，以及与骨架单元连接的刻度盘。本发明的有益效果为通过将装置设置于岸边，能够便于人员对水位的读数；通过刻度盘和转动计数组件的设置，能够增加本装置的测量量程；通过报警组件还能使得在水位达到预警水位时进行自动报警的功能；通过清洁单元还能够实现对第一缆绳的自动清洁的功能，进一步延长装置的使用寿命。

Description

一种水位测量装置

技术领域

本发明涉及水位测量技术领域，特别是一种水位测量装置。

背景技术

在进行水位测量的过程中，需要使用专业的水位测量仪器。该仪器通过浮标在水面上漂浮，并利用顶端的金属杆件指示水位。在观察时，需要直接观察浮标上方的指示刻度线，然而现有装置中测量量程普遍较短，影响测量结果。此外，在水位测量时，如果水面出现风浪，就需要对浮标进行加固。风浪可以导致浮标整体发生拨动，增加观测的难度，并容易引发误差，从而使测量的精度不足，进一步的无法及时在水位达到预警水位时进行报警。同时，现有的水位测量装置在测量水位时会面临一个问题，即河水中存在许多杂质。这些杂质容易吸附在装置上，从而对其造成损害，进而缩短装置的使用寿命。

发明内容

鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种水位测量装置，其旨在解决测量装置量程短、在水位测量过程中读数不便捷、在水位达到预警水位时无法及时进行报警，以及河中杂质容易吸附在装置上，从而对其造成损害，进而缩短装置的使用寿命的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水位测量装置，其包括骨架单元，以及与骨架单元连接的测量单元、计数单元及清洁单元；

计数单元包括指示组件、与指示组件连接的转动计数组件、设置于转动计数组件内部的报警组件，以及与骨架单元连接的刻度盘；

骨架单元包括支架板、与支架板下表面固定连接的支柱、与支架板上表面固定连接的两组支撑架、与一组支撑架通过轴承连接的第一驱动杆、与另一组支撑架通过轴承连接的第一从动杆，以及连接于第一驱动杆和第一从动杆的第一传动带；

测量单元包括对称绕设于第一驱动杆表面的第一缆绳、与第一缆绳一端连接的配重球、与配重球通过第二缆绳固定连接的浮板、对称设置于第一传动带侧壁的安装杆、与安装杆固定连接的第二安装板、与第二安装板固定连接的第一拉环、一端与第一拉环连接的回拉弹簧、与回拉弹簧另一端连接的第二拉环，以及与第二拉环固定连接的固定柱；

固定柱一端与支架板固定连接；

第一缆绳一端穿设于支架板。

作为本发明水位测量装置的一种优选方案，其中：指示组件包括与第一从动杆固定连接的转动杆、固定套设于转动杆的第一安装板，与第一安装板上表面固定连接的指示杆；

转动杆在转动过程中能够带动转动计数组件进行转动。

作为本发明水位测量装置的一种优选方案，其中：转动计数组件包括与支撑架连接的固定筒、穿设于固定筒的转杆、与转杆一端连接的转盘、与转杆另一端连接的转板、均匀贯穿设置于转板上的计数件，以及固定设置于固定筒内部的凸起；

固定筒上设有第一弧形孔，凸起设置于计数件的转动路径上，且凸起正对第一弧形孔。

作为本发明水位测量装置的一种优选方案，其中：计数件包括数字盘、与数字盘固定连接的升降杆、套设于升降杆的滑动箱、滑动设置于滑动箱内部的移动板，以及套设于升降杆的复位弹簧；

复位弹簧设置于滑动箱内部，复位弹簧两端分别与移动板和滑动箱内壁固定连接。

作为本发明水位测量装置的一种优选方案，其中：报警组件包括贯穿设置于转板上的第二弧形孔、对称设置于固定筒内壁的报警件，以及与固定筒外表固定连接的蜂鸣器。

作为本发明水位测量装置的一种优选方案，其中：报警件包括一端与固定筒内部固定连接的报警弹簧、与报警弹簧另一端固定连接的接触板，以及设置于接触板表面的通电片；

接触板的截面尺寸与第二弧形孔截面尺寸适配。

作为本发明水位测量装置的一种优选方案，其中：清洁单元包括固定套设于第一驱动杆的第一锥齿轮、与支架板转动连接的第二锥齿轮、与第二锥齿轮固定连接的导向环、贯穿设置于第二锥齿轮的第一开孔，以及设置于第一开孔内部的毛刷；

第一开孔与导向环正对设置；

第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合连接。

本发明的有益效果：本发明通过将装置设置于岸边，能够便于人员对水位的读数；通过刻度盘和转动计数组件的设置，能够增加本装置的测量量程；通过报警组件还能使得在水位达到预警水位时进行自动报警的功能；通过清洁单元还能够实现对第一缆绳的自动清洁的功能，进一步延长装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为水位测量装置的整体结构示意图。

图2为水位测量装置的整体结构另一视角示意图。

图3为A部放大示意图。

图4为B部放大示意图。

图5为C部放大示意图。

图6为转动计数组件及报警组件的爆炸示意图。

图7为D部放大示意图。

图中：100、骨架单元；101、支架板；102、支柱；103、支撑架；104、第一驱动杆；105、第一从动杆；106、第一传动带；200、测量单元；201、第一缆绳；202、配重球；203、第二缆绳；204、浮板；205、安装杆；206、第二安装板；207、第一拉环；208、回拉弹簧；209、第二拉环；210、固定柱；300、计数单元；301、指示组件；301a、转动杆；301b、第一安装板；301c、指示杆；302、转动计数组件；302a、固定筒；302a-1、第一弧形孔；302b、转杆；302c、转盘；302d、转板；302e、计数件；302f、凸起；302e-1、数字盘；302e-2、升降杆；302e-3、滑动箱；302e-4、移动板；302e-5、复位弹簧；303、报警组件；303a、第二弧形孔；303b、报警件；303c、蜂鸣器；303b-1、报警弹簧；303b-2、接触板；303b-3、通电片；304、刻度盘；400、清洁单元；401、第一锥齿轮；402、第二锥齿轮；403、导向环；404、第一开孔；405、毛刷。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例

参照图1～图7，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种水位测量装置，其能够解决在水位测量过程中读数不便捷尤其是当水浪对浮板204产生上下波动时，以及长期使用使得暴露在空气中的刻度盘304变得模糊影响数据的准确性。

具体的，一种水位测量装置，其包括骨架单元100，以及与骨架单元100连接的测量单元200、计数单元300及清洁单元400；

计数单元300包括指示组件301、与指示组件301连接的转动计数组件302、设置于转动计数组件302内部的报警组件303，以及与骨架单元100连接的刻度盘304；

骨架单元100包括支架板101、与支架板101下表面固定连接的支柱102、与支架板101上表面固定连接的两组支撑架103、与一组支撑架103通过轴承连接的第一驱动杆104、与另一组支撑架103通过轴承连接的第一从动杆105，以及连接于第一驱动杆104和第一从动杆105的第一传动带106，其中每组支撑架103包括两个支撑架103。

需要说明的是，通过支柱102将整个装置安装在岸边的位置，并通过支架板101的长度能够将测量单元200放置于前端的水面区域进行水位测量，支架板101的长度可根据实际需求进行调整。

进一步的，测量单元200包括对称绕设于第一驱动杆104表面的第一缆绳201、与第一缆绳201一端连接的配重球202、与配重球202通过第二缆绳203固定连接的浮板204、对称设置于第一传动带106侧壁的安装杆205、与安装杆205固定连接的第二安装板206、与第二安装板206固定连接的第一拉环207、一端与第一拉环207连接的回拉弹簧208、与回拉弹簧208另一端连接的第二拉环209，以及与第二拉环209固定连接的固定柱210，其中，配重球202包括设置于配重球202内部的缓冲槽、设置于缓冲槽内部的缓冲弹簧、与缓冲弹簧一端固定连接的限位板，能够使得在水浪对浮板204产生上下波动时，利用缓冲弹簧进行补偿，以确保顶端数据读取能够保持稳定，不会随着瞬时的波动而立刻产生变化，第二缆绳203的两端分别与限位板的中间和浮板204固定连接，并且第一缆绳201和配重球202的连接点与缓冲槽的中轴线处于同一直线上，并且浮板204的侧边设置有多个辅助拉绳，浮板204和配重球202均设置有两组，浮板204漂浮在待测的水面上，在浮板204的侧边通过多组辅助拉绳即可提高浮板204与配重球202之间的稳定性，并使配重球202始终处于浮板204重心的轴线上，同时回拉弹簧208仅在同一水面上进行伸缩；

需要说明的是，配重球202的重量大于浮板204重量，回拉弹簧208的极限拉伸状态下的弹性力度小于配重球202和浮板204的重量之和，因此配重球202和浮板204会自然下落，直至浮板204的底端被水施加浮力撑起，此时水面浮力起到支撑浮板204的作用，进而导致回拉弹簧208能够拉动漂浮后的配重球202和浮板204，即可达到稳定状态，由于回拉弹簧208的拉力大于配重球202的自重，因此配重球202始终被回拉弹簧208向上拉动保持悬浮，因此配重球202不受到水面的波动影响，因此当浮板204由于水面波动导致发生偏移时，会被顶端自然下垂的配重球202拉住，避免随着波浪发生较大的偏移，即可使顶端的第一缆绳201尽可能的接近垂直状态，通过该结构，即可减轻水面波动对测量单元200的位置产生较大的影响。

固定柱210一端与支架板101固定连接；

第一缆绳201一端穿设于支架板101。

需要说明的是，通过设置两组浮板204和配重球202，还能够提高测量精准度的效果。

进一步的，指示组件301包括与第一从动杆105固定连接的转动杆301a、固定套设于转动杆301a的第一安装板301b，与第一安装板301b上表面固定连接的指示杆301c，其中，刻度盘304套设于骨架单元100并能够始终保持与指示杆301c接触；

转动杆301a在转动过程中能够带动转动计数组件302进行转动。

进一步的，转动计数组件302包括与支撑架103连接的固定筒302a、穿设于固定筒302a的转杆302b、与转杆302b一端连接的转盘302c、与转杆302b另一端连接的转板302d、均匀贯穿设置于转板302d上的计数件302e，以及固定设置于固定筒302a内部的凸起302f，其中，固定筒302a侧壁设有一个凹槽，使得转盘302c只能够在同一竖直面上的进行转动；

固定筒302a上设有第一弧形孔302a-1，凸起302f设置于计数件302e的转动路径上，且凸起302f正对第一弧形孔302a-1。

需要说明的是，转动杆301a与第一从动杆105固定连接，测量时，当水位发生变化，浮板204进行升降，并通过第一缆绳201的升降，带动第一驱动杆104进行转动，第一从动杆105通过第一传动带106实现同步转动，第一从动杆105带动指示组件301进行圆周运动，指示杆301c每转动一圈时，转动杆301a会与转盘302c接触一次并带动转盘302c实现一定的角度的转动，转动过程中转盘302c带动计数件302e进行同步转动，当计数件302e转动结束时其中一个计数件302e被凸起302f顶起，此时当前水位读数为圈数×每圈高度+指示杆301c指示刻度，水位变化值为一定时间内的水位读数差值。

进一步的，计数件302e包括数字盘302e-1、与数字盘302e-1固定连接的升降杆302e-2、套设于升降杆302e-2的滑动箱302e-3、滑动设置于滑动箱302e-3内部的移动板302e-4，以及套设于升降杆302e-2的复位弹簧302e-5；

复位弹簧302e-5设置于滑动箱302e-3内部，复位弹簧302e-5两端分别与移动板302e-4和滑动箱302e-3内壁固定连接。

需要说明的是，转盘302c转动带动转板302d进行转动，其中一个升降杆302e-2在转动的过程中逐渐与凸起302f接触，移动板302e-4开始压缩复位弹簧302e-5，数字盘302e-1逐渐从固定筒302a内部上升至第一弧形孔302a-1内并最终与固定筒302a平面平行，当再次触发转盘302c转动时，原凸起302f升降杆302e-2继续沿着转动轨迹进行转动并实现下降复位。

进一步的，报警组件303包括贯穿设置于转板302d上的第二弧形孔303a、对称设置于固定筒302a内壁的报警件303b，以及与固定筒302a外表固定连接的蜂鸣器303c。

进一步的，报警件303b包括一端与固定筒302a内部固定连接的报警弹簧303b-1、与报警弹簧303b-1另一端固定连接的接触板303b-2，以及设置于接触板303b-2表面的通电片303b-3，其中，两组接触板303b-2正对设置，并且两组接触板303b-2均通过固定筒302a内部的限位槽限位，使得两组接触板303b-2只能向着另一个限位槽方向进行直线移动，即当两组接触板303b-2接触时，会引得设置于接触板303b-2表面的通电片303b-3接触通电引发蜂鸣器303c进行报警通电片303b-3接触触发蜂鸣器303c发生报警可通过现有技术实现，在此不进行赘述；

接触板303b-2的截面尺寸与第二弧形孔303a截面尺寸适配。

需要说明的是，本装置可根据实际情况设置一个报警水位，未达到报警水位时，报警弹簧303b-1处于压缩的状态，两组接触板303b-2中间隔着是绝缘板的转盘302c，两组接触板303b-2上的通电片303b-3不发生接触通电，当达到报警水位时，正对第二弧形孔303a的升降杆302e-2与凸起302f接触，该升降杆302e-2上升至最高处，两组接触板303b-2穿过第二弧形孔303a进行接触同时报警弹簧303b-1复位，实现两组通电片303b-3的接触通电，进一步实现蜂鸣器303c的报警功能。

较佳的是，通过刻度盘304和转动计数组件302的设置，能够增加测量量程，进一步通过与报警组件303的配合使用，还能实现在预警水位时进行报警的功能。

进一步的，清洁单元400包括固定套设于第一驱动杆104的第一锥齿轮401、与支架板101转动连接的第二锥齿轮402、与第二锥齿轮402固定连接的导向环403、贯穿设置于第二锥齿轮402的第一开孔404，以及设置于第一开孔404内部的毛刷405，其中，第二锥齿轮402始终保持同一水平面的转动；

第一开孔404与导向环403正对设置，其中，第一缆绳201依次穿过导向环403和第二锥齿轮402，第一缆绳201一端与配重球202顶端固定连接；

第一锥齿轮401和第二锥齿轮402啮合连接。

需要说明的是，在第一缆绳201的升降过程中，第一缆绳201与毛刷405接触清洁，进一步通过第一锥齿轮401与第二锥齿轮402的配合，还能带动与第二锥齿轮402固定连接的毛刷405进行转动，提高毛刷405对第一缆绳201的清洁效果。

在使用时，本装置分为两个使用状态。

第一个使用状态，在水位测量的过程中未到达报警水位时，实时监测水位的变化。通过测量单元200实现对水位的测量，并通过计数单元300实现对水位测量结果的数据化。具体的，通过浮板204随着水面升降的过程，同步带动第一缆绳201和第二缆绳203的升降，进一步带动第一驱动杆104的转动，第一驱动杆104转动带动第一传动带106转动的同时实现对第一从动杆105的传动，并使得第一从动杆105进行转动，第一从动杆105的转动带动转动杆301a实现圆周运动，在转动杆301a每一圈的转动过程中都能在固定位置与转盘302c发生接触并带动转盘302c进行一定角度的转动，转盘302c转动带动转板302d转动，转板302d转动带动升降杆302e-2转动，升降杆302e-2在每一次的转动过程中都能使得其中一个升降杆302e-2在转动过程中沿着凸起302f进行上升，将数字盘302e-1上升至第一弧形孔302a-1中便于读数，转动杆301a转动的同时指示杆301c也进行同步转动，并始终与刻度盘304保持接触的转动，使得在水位稳定时，能够结合数字盘302e-1的读数与指示杆301c所对准的刻度盘304的读数得到当前水位的水位值，当需要了解水位波动值时，只需将预设时间内的两个水位值进行相减即可；

另一方面，通过清洁单元400实现在对水位测量的过程中对第一缆绳201进行清理的功能。具体的，当第一缆绳201在测量过程中进行升降时，毛刷405能够对穿设于毛刷405中的第一缆绳201部分进行竖向清洁，进一步当第一驱动杆104转动时，第一锥齿轮401的转动带动第二锥齿轮402的转动，即毛刷405还能够对穿设于毛刷405中的第一缆绳201进行转动清洁的作用，进一步延长装置的使用寿命；

第二个使用状态，在水位测量的过程中到达报警水位时触发报警的功能。具体的，通过浮板204随着水面升降的过程，同步带动第一缆绳201和第二缆绳203的升降，进一步带动第一驱动杆104的转动，第一驱动杆104转动带动第一传动带106转动的同时实现对第一从动杆105的传动，并使得第一从动杆105进行转动，第一从动杆105的转动带动转动杆301a实现圆周运动，当转动至报警水位时，正对第二弧形孔303a的升降杆302e-2与凸起302f接触，该升降杆302e-2上升至最高处，两组接触板303b-2穿过第二弧形孔303a进行接触同时报警弹簧303b-1复位，实现两组通电片303b-3的接触通电，进一步通过蜂鸣器303c进行报警，便于巡检人员能够及时发现该现象，执行预警措施。

综上，本发明的有益效果为通过将装置设置于岸边，能够便于人员对水位的读数；通过配重球202的设置能够使得在水浪对浮板204产生上下波动时，利用缓冲弹簧进行补偿，以确保顶端数据读取能够保持稳定，不会随着瞬时的波动而立刻产生变化；通过刻度盘304和转动计数组件302的设置，能够增加本装置的测量量程；通过报警组件303还能使得在水位达到预警水位时进行自动报警的功能；通过清洁单元400还能够实现对第一缆绳201的自动清洁的功能，进一步延长装置的使用寿命。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种水位测量装置，其特征在于：包括，

骨架单元（100），以及与所述骨架单元（100）连接的测量单元（200）、计数单元（300）及清洁单元（400）；

所述计数单元（300）包括指示组件（301）、与所述指示组件（301）连接的转动计数组件（302）、设置于所述转动计数组件（302）内部的报警组件（303），以及与所述骨架单元（100）连接的刻度盘（304）；

所述骨架单元（100）包括支架板（101）、与所述支架板（101）下表面固定连接的支柱（102）、与所述支架板（101）上表面固定连接的两组支撑架（103）、与一组所述支撑架（103）通过轴承连接的第一驱动杆（104）、与另一组所述支撑架（103）通过轴承连接的第一从动杆（105），以及连接于所述第一驱动杆（104）和所述第一从动杆（105）的第一传动带（106）；

所述测量单元（200）包括对称绕设于所述第一驱动杆（104）表面的第一缆绳（201）、与所述第一缆绳（201）一端连接的配重球（202）、与所述配重球（202）通过第二缆绳（203）固定连接的浮板（204）、对称设置于所述第一传动带（106）侧壁的安装杆（205）、与所述安装杆（205）固定连接的第二安装板（206）、与所述第二安装板（206）固定连接的第一拉环（207）、一端与所述第一拉环（207）连接的回拉弹簧（208）、与所述回拉弹簧（208）另一端连接的第二拉环（209），以及与所述第二拉环（209）固定连接的固定柱（210）；

所述固定柱（210）一端与所述支架板（101）固定连接；

所述第一缆绳（201）一端穿设于所述支架板（101），其中，所述配重球（202）的重量大于所述浮板（204）重量，所述回拉弹簧（208）的极限拉伸状态下的弹性力度小于所述配重球（202）和所述浮板（204）的重量之和，所述回拉弹簧（208）的拉力大于所述配重球（202）的自重；

所述指示组件（301）包括与第一从动杆（105）固定连接的转动杆（301a）、固定套设于所述转动杆（301a）的第一安装板（301b），与所述第一安装板（301b）上表面固定连接的指示杆（301c）；

所述转动杆（301a）在转动过程中能够带动转动计数组件（302）进行转动；

所述转动计数组件（302）包括与所述支撑架（103）连接的固定筒（302a）、穿设于所述固定筒（302a）的转杆（302b）、与所述转杆（302b）一端连接的转盘（302c）、与所述转杆（302b）另一端连接的转板（302d）、均匀贯穿设置于所述转板（302d）上的计数件（302e），以及固定设置于所述固定筒（302a）内部的凸起（302f），其中，所述指示杆（301c）每转动一圈时，所述转动杆（301a）会与所述转盘（302c）接触一次并带动转盘302c实现一定的角度的转动；

所述固定筒（302a）上设有第一弧形孔（302a-1），所述凸起（302f）设置于所述计数件（302e）的转动路径上，且所述凸起（302f）正对所述第一弧形孔（302a-1）。

2.如权利要求1所述的水位测量装置，其特征在于：所述计数件（302e）包括数字盘（302e-1）、与所述数字盘（302e-1）固定连接的升降杆（302e-2）、套设于所述升降杆（302e-2）的滑动箱（302e-3）、滑动设置于所述滑动箱（302e-3）内部的移动板（302e-4），以及套设于所述升降杆（302e-2）的复位弹簧（302e-5）；

所述复位弹簧（302e-5）设置于所述滑动箱（302e-3）内部，所述复位弹簧（302e-5）两端分别与所述移动板（302e-4）和所述滑动箱（302e-3）内壁固定连接。

3.如权利要求2所述的水位测量装置，其特征在于：所述报警组件（303）包括贯穿设置于所述转板（302d）上的第二弧形孔（303a）、对称设置于所述固定筒（302a）内壁的报警件（303b），以及与所述固定筒（302a）外表固定连接的蜂鸣器（303c）。

4.如权利要求3所述的水位测量装置，其特征在于：所述报警件（303b）包括一端与所述固定筒（302a）内部固定连接的报警弹簧（303b-1）、与所述报警弹簧（303b-1）另一端固定连接的接触板（303b-2），以及设置于所述接触板（303b-2）表面的通电片（303b-3）；

所述接触板（303b-2）的截面尺寸与所述第二弧形孔（303a）截面尺寸适配。

5.如权利要求4所述的水位测量装置，其特征在于：所述清洁单元（400）包括固定套设于所述第一驱动杆（104）的第一锥齿轮（401）、与所述支架板（101）转动连接的第二锥齿轮（402）、与所述第二锥齿轮（402）固定连接的导向环（403）、贯穿设置于所述第二锥齿轮（402）的第一开孔（404），以及设置于所述第一开孔（404）内部的毛刷（405）；

所述第一开孔（404）与所述导向环（403）正对设置；

所述第一锥齿轮（401）和所述第二锥齿轮（402）啮合连接。