CN205373807U - 一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置，包括，水位管组，固设于尾矿库的水位监测点中，由第一水位管和第二水位管组成，第二水位管长于第一水位管，二者并排连接且上管口平齐；渗压计组，由第一渗压计和第二渗压计组成，第一渗压计的和第二渗压计测量管部分分别装入至第一水位管和第二水位管的底端；采集仪，为双通道同步采集仪，其两组数据输入端分别与上述第一渗压计和第二渗压的数据输出端连接，其输出端与数据采集终端连接。本实用新型组装简便快捷，固定效果好，可通过渗压计组测得的水中压强差，进而得出尾矿库中液体的实际密度值，大大提高测得水位值的准确性。

Description

一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置

技术领域

本实用新型涉及岩土矿安全监测领域，具体涉及一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置。

背景技术

尾矿库是矿场设施中的重要组成部分，尾矿库能否安全稳定运行，对选矿及生产有着重要的作用。尾矿库一般由尾矿砂筑成，其坝体内堆存在大量尾矿和水，形成人工“尾矿湖”。该尾矿库容量随着坝体不断增高而逐渐增大，若发生坝体溃决会导致尾矿砂、泥浆、水以泥石流的形式涌出，会对下游居民的生命财产造成严重威胁。

施工尾矿库筑坝时，不但加强坝体结构牢固性更要提高坝体内部排水技术，因此日常维护观测坝体内的水位尤为重要。

渗压计又称孔隙水压力计，用于测量构筑物内部孔隙水压力或渗透压力的传感器，一般投入水中一定的高度后将其固定，当液面高度发生变化时，通过渗压计就可以测量出来液位的高度变化。

现有的利用渗压计测量水位，原理就是P＝ρgh，通过渗压计得到压强P，ρ取的是水的密度，g＝9.8m/s²，这样计算得到一个h就是渗压计所在的水深度。但是由于岩土中的水质复杂特殊，密度分布不一，和水的密度有一定差别。传统的渗压计得到的水位精度不高。并且一个渗压计得到的数据没有对比性，不容易判断其数据的有效性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是上述中的技术问题，提供一种减小因水质密度造成的误差，大大提高监测数据精确度的尾矿库水位监测装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置，其特征在于，包括，

-水位管组，固设于尾矿库的水位监测点中，由第一水位管和第二水位管组成，二者表面纵向均匀分布有进水孔，所述第二水位管长于第一水位管，二者并排连接且上管口平齐；

-渗压计组，由第一渗压计和第二渗压计组成，所述第一渗压计的测量管部分装入至上述第一水位管的底端，所述第二渗压计的测量管部分装入至上述第二水位管的底端；

-采集仪，为双通道同步采集仪，其两组数据输入端分别与上述第一渗压计和第二渗压的数据输出端连接，其输出端与数据采集终端连接。

所述第一渗压计和第二渗压均为振弦式渗压计。

所述第一水位管和第二水位管的长度差为1m、2m或3m，二者间通过管箍连接。

本实用新型的基于渗压计的尾矿库水位监测装置，组装简便快捷，固定效果好，可通过渗压计组测得的水中压强差，进而得出尾矿库中液体的实际密度值，大大提高测得水位值的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图示说明：1-第一水位管、2-第二水位管、3-第一渗压计、4-第二渗压计、5-采集仪。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。

如图所示的基于渗压计的尾矿库水位监测装置，包括以下部分：水位管组，该水位管组固安装在于尾矿库的监测点中，由第一水位管(1)和第二水位管(2)组成，二者表面纵向均匀分布有进水孔，其中，第二水位管(2)长于第一水位管(1)1m，二者通过卡箍并排连接且上管口平齐，即置入尾矿库的水位监测点中，二者尾端的深度差为1m。渗压计组，由第一渗压计(3)和第二渗压计(4)组成，二者均为相同的振弦式渗压计，第一渗压计(3)的测量管部分装入至上述第一水位管(1)的底端，第二渗压计(4)的测量管部分装入至上述第二水位管(2)的底端。在组装和使用时，可使第一渗压计(3)、第二渗压计(4)快速装入相应的水位管中，在后序操作中若需对渗压计进行更换等也十分地快捷，由于第一水位管(1)和第二水位管(2)的位置及高度差已固定且不会发生改变，使得第一渗压计(3)和第二渗压计(4)间的距离差将始终保持1m，保证得出数据的精确性。采集仪(5)为双通道振弦式同步数据采集仪(5)，其两组数据输入端分别与上述第一渗压计(3)和第二渗压的数据输出端连接，其输出端与数据采集终端连接，对第一渗压计(3)、第二渗压计(4)所得的液体压强值进行实时采集，并通过以下计算方式得出所测尾矿库精确的水位值。

通过第一渗压计(3)、第二渗压计(4)得到二者的压强所在位置的压强值，根据压强公式及求得的水密度，确定出测头所在的水深位置。计算公式如下，

P＝k(f_i ²-f₀ ²)(1)

ρ＝|P₂-P₁|/gh₀(2)

H＝P/ρg(3)

式(1)中，f₀表示渗压计未放入水中的初始频率值，f_i表示渗压计放入水中后测定时点所得的频率值，K为渗压计标定系数。基于采集仪(5)所采集的第一渗压计(3)和第二渗压的振弦频率值，通过公式(1)可得出第一渗压计(3)和第二渗压计(4)同一时间的压强值；

式(2)中，P₁为第一渗压计(3)的压强值，P₂为第二渗压计(4)的压强值，h₀为二者的深度差，即1m，根据第一渗压计(3)和第二渗压间的压强差，得出该尾矿库的所测点液体的实际密度值；

式(3)中，P为第一渗压计(3)和第二渗压计(4)中任一所得的压强值，此时已得所在液体的实际密度值，即可精确得出任一渗压计距液面的高度，即所在的水深。

通过上述计算方式，可精确得出尾矿库的水位值，大大减小了误差，并通过连接的数据采集终端，对水位值进行实时监测。

以上所述仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置，其特征在于，包括，

-水位管组，固设于尾矿库的水位监测点中，由第一水位管和第二水位管组成，二者表面纵向均匀分布有进水孔，所述第二水位管长于第一水位管，二者并排连接且上管口平齐；

-渗压计组，由第一渗压计和第二渗压计组成，所述第一渗压计的测量管部分装入至上述第一水位管的底端，所述第二渗压计的测量管部分装入至上述第二水位管的底端；

-采集仪，为双通道同步采集仪，其两组数据输入端分别与上述第一渗压计和第二渗压的数据输出端连接，其输出端与数据采集终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置，其特征在于，所述第一渗压计和第二渗压均为振弦式渗压计。

3.根据权利要求1所述的一种基于渗压计的尾矿库水位监测装置，其特征在于，所述第一水位管和第二水位管的长度差为1m、2m或3m，二者间通过管箍连接。