CN203940904U - 跟踪式细管径水位计 - Google Patents

Abstract

一种跟踪式细管径水位计，其特征在于：从结构上分为机械和电气两部分，机械部分包括传感器、传动轮、绕线盘、蜗轮蜗杆机构、导电滑轨，以及配套的轴承等，电气部分包括电机、铠装电缆、编码器、干簧管、控制电路、供电电路和通讯电路。所述传感器选用的是磁致浮子传感器，并通过铠装线缆、绕线盘、传动轮与编码器连接成为一个整体。本实用新型解决了现有的水位计在细管径条件下水位测量时的诸多技术难题，实现了细管径条件下水位的实时在线测量和定时测量。本跟踪式细管径水位计具有结构设计巧妙、无温漂、无时漂、功耗小、成本低、安装测量方便等特点，便于推广应用。

Description

跟踪式细管径水位计

技术领域

本实用新型涉及一种水位计，特别涉及一种用于测量细管径(Φ≤40mm)条件下水位实时在线测量的跟踪式细管径水位计。 

背景技术

目前，用于测量水位的仪器种类很多，如浮子式水位计、压力式水位计、气泡式水位计、雷达式水位计、超声波水位计、激光式水位计等。其中，浮子式水位计是我国目前应用最为广泛的水位测量仪器，它具有工作稳定、无时漂，不受温度、湿度等因素影响等优点。但该类型水位计必须有配套的水位井或保护管，切水位井或保护管的内径一般要求在200mm以上，在测量管径在100mm以内或更小的应用场合，传统的浮子式水位计很难于发挥作用。压力式水位计虽然具有安装简单、测量方便的优点，但其普遍存在温漂和时漂；其它种类水位计或存在类似问题，或价格昂贵，它们的应用同样受到限制。因而多年以来，一直存在着对细管径水位计的应用需求，即兼具浮子式水位计优点又能在细管径条件下工作的水位计。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有的技术缺陷和不足，提供一种用于细管径(Φ≤40mm)条件下水位实时在线测量的跟踪式细管径水位计。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种跟踪式细管径水位计从结构上分为机械和电气两部分，机械部分包括传感器、传动轮、绕线盘、蜗轮蜗杆机构、导电滑轨，以及配套的轴承等，电气部分包括电机、铠装电缆、编码器、控制电路、供电电路和通讯电路等。所述传感器选用磁致浮子传感器，并通过绕线盘、传动轮与电机及编码器连接为一个整体。所述的供电电路可以选用12V蓄电池、锂电池、太阳能板供电及稳压电源等。所述控制电路根据水位实时变化情况驱动电机正反转。所述控制电路设计时选择了低功耗的设计方法。所述通讯电路可以实现采集数据的有线和无线远传。所述铠装线缆具有耐腐蚀、抗拉伸、适应各种温度变化等特点。 

通过采用上述的技术手段，本实用新型具有的有益效果为： 

1)本实用新型可以实现细管径条件下水位实时在线采集和定时采集、数据存储、现地显示及数据备份。 

2)本实用新型工作稳定、性能可靠，不受温度、湿度等因素的影响，无时漂。 

3)本实用新型采用了低功耗的设计方法，实现了跟踪式细管径水位计的低功耗运行。 

4)本实用新型采集的数据信息可以实现数据的无线传输。 

5)本实用新型结构巧妙、安装维护方便。 

6)本实用新型性价比高，针对性强，成本低廉，具有广泛的应用前景。因此，本实用新型具有很高的使用价值和推广价值。 

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。 

附图标记说明： 

1-电机；2-蜗杆；3-涡轮；4-绕线盘；5-铠装线缆；6-传动轮；7-编码器；8-传感器；9-导电滑轨。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。 

实施例 

如图1所示的一种跟踪式细管径水位计，从结构上分为机械和电气两部分。机械部分包括传感器、传动轮、绕线盘、蜗轮蜗杆机构、导电滑轨，以及配套的轴承等，电气部分包括电机、铠装电缆、编码器、控制电路、供电电路和通讯电路等。所述传感器通过绕线盘、传动轮与电机及编码器连接为一个整体。所述的供电电路可以选用12V蓄电池、锂电池、太阳能板供电及稳压电源等。所述控制电路根据水位实时变化情况驱动电机正反转。所述控制电路设计时选择了低功耗的设计方法。所述通讯电路可以实现采集数据的有线和无线远传。所述铠装线缆具有耐腐蚀、抗拉伸、适应各种温度变化等特点。 

仪器定时测量时，首先根据传感器8头部的两个定位开关，判定传感器和水面的位置关系，如传感器和水面为脱离状态，则电机1驱动传感器8下行进行水位测量，当传感器8接触水面时，传感器头部的定位开关就会被触发，由信号采集器接收，信号采集器读取此时编码器7的读数，就可以知道当前水位；如判断传感器和水面为接触状态，则电机1先驱动传感器8上行脱离水面，再改为下行进行水位测量。定时测量的准确度可以达到±2mm以内。 

仪器跟踪测量时，将保持传感器8和水面接触，并保持内部浮子处于上下两个定位开关之间，一旦浮子不在两个定位开关之间，电机1就会启动，并根据浮子位置，启动传感器上行或下行，重新使传感器内部浮子处于上下两个行程开关之间，从而实现跟踪测量，此时编码器7的读数也就是当前水位，跟踪测量的准确度主要取决于传感器内部上下两个行程开关和浮子的距离关系，目前可以保证在±15mm以内。 

电机1驱动传感器8上下行，是通过蜗杆2、涡轮3机构带动绕线盘4和铠装线缆5实现的，因涡轮2、蜗杆3机构具有自锁功能，所以当电机停电时，传感器8和铠装线缆5也不会因自重而 位移。 

仪器的电气部分则负责传感器信号的接收，电机的驱动，和上位机的通讯，数据存储，现地显示以及测量数据的有线或无线远传等。 

最后要说明的是：上述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解：在基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出一些无实质性的改动或润色，或是对其中部分或者全部技术特征进行同等置换，或是依靠本实用新型的主题思想进行一些毫无意义的拓展，其所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一致的，也应当在本实用新型的保护范围内。 

Claims (4)

1.一种跟踪式细管径水位计，其特征在于：从结构上包括机械和电气两部分，其中机械部分包括传感器(8)、传动轮(6)、绕线盘(4)、蜗轮(3)、蜗杆(2)、导电滑轨(9)以及配套的轴承；电气部分包括电机(1)、绕线盘(4)、铠装线缆(5)、编码器(7)、控制电路、供电电路和通讯电路；所述传感器(8)通过铠装线缆(5)、绕线盘(4)、传动轮(6)与编码器(7)连接成为一个整体； 

所述控制电路用于根据浮子与水位关系控制电机正反转，驱动磁浮子传感器上行和下行，实现水位的实时在线测量； 

所述的供电电路选用12V蓄电池、锂电池、太阳能板供电或稳压电源； 

所述通讯电路实现了采集数据的有线和无线远传。 

2.根据权利要求1所述的跟踪式细管径水位计，其特征在于，所述传感器选用磁致浮子传感器。 

3.根据权利要求1或2所述的跟踪式细管径水位计，其特征在于，所述传感器(8)头部具有上下两个定位开关和干簧管。 

4.根据权利要求1所述的跟踪式细管径水位计，其特征在于，所述电机通过其正反转驱动磁致浮子传感器上行和下行。