CN201016781Y

CN201016781Y - 斜井浮球式遥测水位计

Info

Publication number: CN201016781Y
Application number: CNU2007200314235U
Authority: CN
Inventors: 李智录
Original assignee: Xi'an Lante Hydropower Measurement And Control Technology Ltd Liability Comp
Current assignee: Xi'an Lante Hydropower Measurement And Control Technology Ltd Liability Comp
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2017-03-27

Abstract

本实用新型涉及一种适用于具有一定坡度的渠道、堤岸及坝面的斜井或斜管浮球式遥测水位计，其包括：与水域连通的斜井，设置于斜井上端的水位轮，与水位轮相连接的水位编码器，设置于水位轮轮槽上、两端分别与滚动式浮球装置和平衡锤相连接的牵引绳，滚动式浮球装置设置于斜井内，浮球装置由空心浮球，固定于该空心浮球内的限位轨道和设置于限位轨道内的重心球构成。本实用新型解决了背景技术中使用环境受限，易产生泥沙淤塞，无法实现大变幅水位量测的技术问题。具有使用简单、使用范围宽、水位量测精度高的优点。

Description

斜井浮球式遥测水位计

技术领域

本实用新型涉及一种浮球式水位计量测装置，具体涉及一种适用于具有一定坡度的渠道、堤岸及坝面的斜井或斜管浮球式遥测水位计。

背景技术

浮子式遥测水位计，一般主要由感应水位的浮子、水位传动部分及水位编码器三部分组成，其依靠水位测井内的浮子随水位上下变化，通过钢丝绳带动水位轮转动，改变水位编码器的位置，将水位的升降变化转换成数字信号或电信号。由于浮子式水位计简单、可靠、精度高、易于维护，产品较成熟，在国内水文站的使用比例高达90％以上，在世界上也是最主要的一种水位计。在可以修建水位测井的地方，一般应优先选择和使用这种水位计。

采用垂直水位测井的浮子式水位计，使用时建立垂直测井困难，适用环境受限。现有的浮子式水位计，几乎全部采用垂直水位测井的方式与渠道、水库等水体连通。国家1990年颁布的水位观测标准GBJ138-90要求，在建造垂直水位测井时，井内必须有足够大的截面积，放入的浮子与平衡锤距井壁要有一定距离，且测井不能干扰水流的流态。因此，采用垂直水位测井的浮子式水位计，常受到工程条件的限制，尤其在具有一定坡度的渠道、堤岸及坝面使用时，不仅工程量大，费用也昂贵。

采用垂直水位测井的浮子式水位计，易产生泥沙淤塞，影响浮子式水位计的正常使用。在多泥沙河道及引水渠道建立水位测井时，其水平引水管段常受到泥沙淤塞的困扰，不仅建造垂直水位测井的难度及工程量更大，而且防泥沙淤塞的效果不好，甚至无法保证水位计正常工作。

现有浮子式遥测水位计无法实现大变幅水位的分级量测。在欲测水位变幅较大时，其量测存在很大问题。首先量测精度将随着水位量程的增大而降低，其次由于钢丝绳过长将影响浮子工作的稳定性，再者为设置浮子水位所需要的垂直测井的工程量投资巨大。加之现有浮子水位计不具备防水性能，一旦淹没于水下将使编码器内的电路板受到损坏，不能再继续工作，因而无法对欲测水位变幅要求达到数十米甚至百米左右的水位实现分级测量，以确保水位测量具有足够的精度和稳定性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种斜井浮球式遥测水位计，其解决了背景技术中使用环境受限，易产生泥沙淤塞，无法实现大变幅水位量测的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种斜井浮球式遥测水位计，包括：与水域连通的测井1，设置于测井1上端的水位轮5，与水位轮5相连接的水位编码器6，设置于水位轮5轮槽上、两端分别与浮子2和平衡锤7相连接的牵引绳4上述的浮子2设置于测井1内，

其特殊之处在于：

上述的测井1为斜井，上述的浮子2为滚动式浮球装置；上述的浮球装置包括：空心浮球16，与该空心浮球16外部二侧径向铰接、且铰接点X₁、X₂连线过空心浮球16球心O的牵引环3，固定于该空心浮球16内的限位轨道17，设置于限位轨道17内的重心球18；上述的限位轨道17是在该空心浮球16绕牵引环3的铰接点X₁、X₂滚动时限制重心球18始终位于该空心浮球16底部的轨道；所述的牵引环3与牵引绳4相铰接。

上述的限位轨道17由二块对称设置的限位板19构成，

上述的对称设置是以垂直于铰接点X₁、X₂连线又过该空心浮球16球心O的轴线Y₁Y₂为对称轴。以防止浮球滚动及水位波动时该空心浮球16的重心偏离浮球的重心垂线。

上述的限位板19为弧型板，该弧型板相向设置或相背设置。

上述的限位板19为平板。

上述的限位轨道17是以铰接点X₁、X₂连线为中心轴、截面为弧形的环形轨道，

上述的对称设置是以垂直于铰接点X₁、X₂连线又过浮球球心O的轴线Y₁Y₂为对称轴，

上述截面为弧形的环形轨道沿口间的距离小于重心球18直径。以防止重心球18脱离轨道。

上述测井1的入水口8处设置沉沙机构，以适应多泥沙河渠。

上述沉沙机构包括：

沉沙管9，位于沉沙管9上端与水域连通的管口10，以及设置在管口10处的过滤网11，将沉沙管9与测井1的入水口8连通的连通管12。

本实用新型具有以下优点：

(1).可在具有一定坡度的渠道、堤岸及坝面使用，且工程量小。

本实用新型可因势设置于沿岸坡、渠道边坡或坝面斜坡等，大大减小了工程量及施工难度。

(2).使用范围宽。

本实用新型斜井或斜管因势而设置，可减短或取消水平进水管，在多泥沙引水渠道中使用，进水管不易被淤堵。

(3).水位量测精度高。

本实用新型浮子为滚动式浮球，浮球内的重心球及限位结构，可使浮球在斜井内始终够保持自由而稳定的状态，避免了浮球在水面上随机浮动时的附加阻力，以确保水位量测精度。浮球在斜井中与斜管间的摩擦为滚动摩擦，减小了水位计转轮的驱动阻力，从而使水位量测精度得到保证。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型浮球装置结构示意图。

图3为本实用新型限位轨道另种实施方式结构示意图。

附图标号说明：

1-测井；2-浮子；3-牵引环；4-牵引绳；5-水位轮；6-水位编码器；7-平衡锤；8-入水口；9-沉沙管；10-管口；11-过滤网；12-连通管；13-水平进水管；14-水位转换机构；15-浮球；16-浮球；17-限位轨道；18-重心球；19-限位板。

具体实施方式

参见图1，一种斜井浮球式遥测水位计，包括：与水域连通的斜井，设置于测井1上端的水位轮5，与水位轮5相连接的水位编码器6，设置于水位轮5轮槽上、两端分别与浮子2和平衡锤7相连接的牵引绳4上述的浮子2设置于斜井内，上述的浮子包括：

空心浮球16，与该空心浮球16外部二侧径向铰接、且铰接点X₁、X₂连线过空心浮球16球心O的牵引环3，固定于该空心浮球16内的限位轨道17，设置于限位轨道17内的重心球18；上述的限位轨道17是在该空心浮球16绕牵引环3的铰接点X₁、X₂滚动时限制重心球18始终位于该空心浮球16底部的轨道；所述的牵引环3与牵引绳4相铰接。

限位轨道17由二块对称设置的限位板19构成，

对称设置是以垂直于铰接点X₁、X₂连线又过该空心浮球16球心O的轴线Y₁Y₂为对称轴。以防止浮球滚动及水位波动时该空心浮球16的重心偏离浮球的重心垂线。

限位板19有多种形状，例如：

一种实现方式为限位板19为平板，参见图2。

另一种实现方式为限位板19为弧型板，该弧型板相向设置或相背设置，参见图3。

此外限位轨道17还可是环形轨道，

具体的，该限位轨道17是以铰接点X₁、X₂连线为中心轴、截面为弧形的环形轨道，

对称设置是以垂直于铰接点X₁、X₂连线又过浮球球心O的轴线Y₁Y₂为对称轴，

截面为弧形的环形轨道沿口间的距离小于重心球18直径。以防止重心球18脱离轨道。

测井1的入水口8处设置沉沙机构，

沉沙机构包括：沉沙管9，位于沉沙管9上端与水域连通的管口10，以及设置在管口10处的过滤网11，沉沙管9与测井1的入水口8连通的连通管12。

具体工作时，在梯形渠道上，如测井1直径定为110mm时，空心浮球16直径可为80mm。

为保证浮子2能在测井中正常工作，将感应水位的浮子2设计为滚动式浮球装置。

牵引绳4可采用钢丝绳。

水位升降时，为使空心浮球16能自由、稳定地沿测井1内滚动，在空心浮球16内设置有一个直径为40mm的重心球18，具体可采用实心铁球。其可使浮球的重心始终处于浮球的中垂线上Y₁Y₂。

限位轨道：浮球在测井内随着水位升降而上下滚动时，在浮球的限位轨道内滚动的重心球，始终位于浮球的底部，并且自由而稳定地沿着一条直线运动。即防止水位波动时浮球的重心偏离浮球的中垂线Y₁Y₂。水位升降时，浮球在测井内随着水位升降而上下滚动，并沿着一条直线运动，带动水位轮转动，再通过水位编码器采集水位轮的转动信号，完成对水位的测量，

对于多泥沙河渠，例如：陕西关中各灌区的渠道最大含沙量可达15％，即166kg/m³。

为防止水位测井被泥沙淤堵，可在斜井或垂直井的入水口处设置沉沙管，参见图1。

这种结构可省略水平进水管，清淤方便，施工简单，使整个工程量大为减小。

Claims

1.一种斜井浮球式遥测水位计，包括：与水域连通的测井(1)，设置于测井(1)上端的水位轮(5)，与水位轮(5)相连接的水位编码器(6)，设置于水位轮(5)轮槽上、两端分别与浮子(2)和平衡锤(7)相连接的牵引绳(4)，与水位轮(5)相连接的水位转换机构；所述的浮子(2)设置于测井(1)内，其特征在于：

所述的测井(1)为斜井，所述的浮子(2)为滚动式浮球装置；

所述的浮球装置包括：空心浮球(16)，与该空心浮球(16)外部二侧径向铰接、且铰接点X₁、X₂连线过空心浮球(16)球心O的牵引环(3)，固定于该空心浮球(16)内的限位轨道(17)，设置于限位轨道(17)内的重心球(18)；

所述的限位轨道(17)是在该空心浮球(16)绕牵引环(3)的铰接点X₁、X₂滚动时限制重心球(18)始终位于该空心浮球(16)底部的轨道；

所述的牵引环(3)与牵引绳(4)相铰接。

2.根据权利要求1所述的斜井浮球式遥测水位计，其特征在于：

所述的限位轨道(17)由二块对称设置的限位板(19)构成，

所述的对称设置是以垂直于铰接点X₁、X₂连线又过该空心浮球(16)球心O的轴线Y₁Y₂为对称轴。

3.根据权利要求2所述的斜井浮球式遥测水位计，其特征在于：所述的限位板(19)为弧型板，该弧型板相向设置或相背设置。

4.根据权利要求2所述的斜井浮球式遥测水位计，其特征在于：所述的限位板(19)为平板。

5.根据权利要求1所述的斜井浮球式遥测水位计，其特征在于：

所述的限位轨道(17)是以铰接点X₁、X₂连线为中心轴、截面为弧形的环形轨道，

所述的对称设置是以垂直于铰接点X₁、X₂连线又过浮球球心O的轴线Y₁Y₂为对称轴，

所述截面为弧形的环形轨道沿口间的距离小于重心球(18)直径。

6.根据权利要求1或2或5所述的斜井浮球式遥测水位计，其特征在于：

所述测井(1)的入水口(8)处设置沉沙机构，所述沉沙机构包括：沉沙管(9)，位于沉沙管(9)上端与水域连通的管口(10)，以及设置在管口(10)处的过滤网(11)，将沉沙管(9)与测井(1)的入水口(8)连通的连通管(12)。