CN207881798U - 一种浮子水位计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮子水位计，包括测量井、通过轮座架设在井口的转轮装置、与转轮装置轮轴连接的编码器、通过浮子牵引绳下端吊连的设于测量井内的浮筒、通过锤牵引绳下端吊连的重锤；浮子牵引绳上端和锤牵引绳上端分别与转轮装置盘绕挂连；所述的转轮装置包括轮径相等的浮子绳轮和锤绳轮；浮子牵引绳上端与浮子绳轮盘绕连接，锤牵引绳上端与锤绳轮盘绕连接；浮子绳轮的轮轴的靠内端与减速机的输入端的轴传动连接，减速机的输出端的轴与锤绳轮的转轴传动连接；浮子绳轮的轮轴的靠外端与编码器的输入转轴传动连接；锤牵引绳在锤绳轮上的盘绕方向与浮子牵引绳在浮子绳轮上的盘绕方向相反。整体造价相对较低、使用起来更加灵活方便。

Description

一种浮子水位计

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，涉及海洋、水库、河道水位变化的测量仪器装置，特别是一种浮子水位计。

背景技术

浮子水位计是一种广泛应用于测量海洋、江河、湖水、水库的水位变化的仪器。

传统浮子水位计的结构，如图1所示：浮子水位计，包括测量井4、通过轮座3架设在井口的转轮1、通过浮子牵引绳2下端吊连的设于测量井4内的浮筒5、通过锤牵引绳7下端吊连的重锤6；其浮子牵引绳2与锤牵引绳7就是同一根牵引绳的两边。该浮子水位计安装在测量井4中，专门设计的测量井4可以消除波浪和海流的影响，测量井4的井底位置必须低于被测水体的水位变化可能出现的最低位置，井口位置必须高于被测水体的水位变化可能出现的最高位置。测量井4的井底设计有与被测水体连通的连通水口，使得测量井4内的水位高度与被测水体的水位高度保持一致。浮子水位计一般通过轮座3架设在井口上方，浮筒5浮在测量井4内的水面上，并连接牵引绳的其中一端即浮子牵引绳2，牵引绳的另一端即锤牵引绳7连接重锤6，并悬挂在带有线槽的转轮1上，转轮1同轴连接一个编码器11(编码器11未画出，参见图2)。当水位没有变化时，浮筒5和重锤6因重量相当会保持平衡，静止不动，当水位上升时，浮筒5因为水的浮力作用上升，而重锤6则随之下降，当水位下降时，浮筒5下降，而重锤6则上升。水位的上下变化，会导致浮筒5的升降，使得悬挂牵引绳的转轮1会被带动旋转，与转轮1同轴连接的编码器11就能够记录下转轮1的旋转圈数和旋转角度，而转轮1的旋转圈数和旋转角度是与水位变化成线性比例关系的，根据转轮1的直径、旋转圈数、旋转角度的值，就可计算出水位变化值。

采用这样技术的浮子水位计当然可以使用，但在实际使用过程中发现，若井口与水位变化可能出现的最高位置之间的距离较近，当水位上升到一定程度后，重锤6和锤牵引绳7就有可能浸没入水中，因为水对重锤6会产生一定的浮力，造成重锤6通过牵引绳对浮筒5的拉力减小，显然这将导致对水位的测量产生一定的偏差。若要避免这种偏差，就须加大测量井4井口的设置高度，这显然就会大大增加测量井4的建造成本，且由于锤牵引绳7较长，当井内的水体晃动较大时，存在锤牵引绳7与浮子牵引绳2纠缠在一起的隐患。另外，牵引绳一般是用钢丝绳，钢丝绳浸泡海水后易被腐蚀。

为了以较低的测量井4建造高度就能测量较大幅度的水位变化值，人们对传统浮子水位计的结构进行了一些改进。

例如：授权公告号为CN2610315，名为“浮子式水位计”的中国专利中公开了一种用于海岸边验潮井中自动记录水位的仪器，其特征在于通过与浮子和重锤连接的绳轮以及变速齿轮箱等把反映水位变化的浮在水面上的浮子的垂直运动，转换成旋转角度变化，再由角位移编码器变成电信号，经微处理器进行数据处理以获得水位资料。

采用这样技术的浮子水位计理论上当然可以使用，理论上也可实现以较低的测量井4建造高度就能测量较大幅度的水位变化值，但在实际使用过程中，由于其原理是利用两个同轴连接的不同轮径的轮体来实现浮子和重锤的垂向的行程差的，转轮装置一般是通过开设对应的模具来加工的，由于各观测点设置的测量井4的施工条件各异，所需的大小轮径差也各异，因此，对应的转轮装置都要分别开模定制加工，或事先加工一系列多个规格的转轮装置以供各观测点设置的测量井4按需选用，这样生产成本太高，所以这样的技术方案理论上当然可行，但实用性还不够理想。

因此，采用现有技术的浮子水位计使用效果还不够理想。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种整体造价相对较低、使用起来更加灵活方便的浮子水位计。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的技术方案是：一种浮子水位计，包括测量井、通过轮座架设在井口的转轮装置、与转轮装置轮轴连接的编码器、通过浮子牵引绳下端吊连的设于测量井内的浮筒、通过锤牵引绳下端吊连的重锤；浮子牵引绳上端和锤牵引绳上端分别与转轮装置盘绕挂连；所述的转轮装置包括轮径相等的浮子绳轮和锤绳轮；浮子牵引绳上端与浮子绳轮盘绕连接，锤牵引绳上端与锤绳轮盘绕连接；浮子绳轮的轮轴的靠内端与减速机的输入端的轴传动连接，减速机的输出端的轴与锤绳轮的转轴传动连接；浮子绳轮的轮轴的靠外端与编码器的输入转轴传动连接；锤牵引绳在锤绳轮上的盘绕方向与浮子牵引绳在浮子绳轮上的盘绕方向相反。

所述的重锤设于测量井内。

所述的重锤还可以是设于测量井外。

本实用新型的有益效果是：由于所述的转轮装置包括轮径相等的浮子绳轮10和锤绳轮8；浮子牵引绳2上端与浮子绳轮10盘绕连接，锤牵引绳7上端与锤绳轮8盘绕连接；浮子绳轮10的轮轴的靠内端与减速机9的输入端的轴传动连接，减速机9的输出端的轴与锤绳轮8的转轴传动连接；浮子绳轮10的轮轴的靠外端与编码器11的输入转轴传动连接；锤牵引绳7在锤绳轮8上的盘绕方向与浮子牵引绳2在浮子绳轮10上的盘绕方向相反。

因此，可通过选用不同减速比的现成减速机9产品来自由调整浮筒5与重锤6的升降高度比，减速机9是成熟的工业化产品，其减速比的转换精度较高且已有全系列的产品，其可靠性在多种应用环境下得到充分验证，且浮子绳轮10和锤绳轮8的轮径相等，这样，浮子牵引绳2在浮子绳轮10上的张力与锤牵引绳7在锤绳轮8上的张力两者相对偏差较小，减小了造成测量误差的因素，测量精度相对也较高，测量井4可降低高度，整体造价也较低，使用减速机9来变减速比，使用起来也更加灵活方便，使用效果更理想。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。其中：

图1是现有技术的浮子水位计的示意图；

图2是本实用新型的示意图。

附图中的标记编号说明如下：转轮1、浮子牵引绳2、轮座3、测量井4、浮筒5、重锤6、锤牵引绳7、锤绳轮8、减速机9、浮子绳轮10、编码器11

具体实施方式

本实用新型的实施例，如图2所示，一种浮子水位计，包括测量井4、通过轮座3架设在井口的转轮装置、与转轮装置轮轴连接的编码器11、通过浮子牵引绳2下端吊连的设于测量井4内的浮筒5、通过锤牵引绳7下端吊连的重锤6；浮子牵引绳2上端和锤牵引绳7上端分别与转轮装置盘绕挂连；所述的转轮装置包括轮径相等的浮子绳轮10和锤绳轮8；浮子牵引绳2上端与浮子绳轮10盘绕连接，锤牵引绳7上端与锤绳轮8盘绕连接；浮子绳轮10的轮轴的靠内端与减速机9的输入端的轴传动连接，减速机9的输出端的轴与锤绳轮8的转轴传动连接；浮子绳轮10的轮轴的靠外端与编码器11的输入转轴传动连接；锤牵引绳7在锤绳轮8上的盘绕方向与浮子牵引绳2在浮子绳轮10上的盘绕方向相反。

所述的重锤6设于测量井4内。当施工环境条件宽松时，测量井4直径可建得大些，这样，浮筒5与重锤6均可设于测量井4内。

所述的重锤6还可以是设于测量井4外。当施工环境条件受限时，测量井4直径可建得小些，这样，浮筒5仍设于测量井4内。重锤6则可吊设于测量井4外。

Claims (3)

1.一种浮子水位计，包括测量井、通过轮座架设在井口的转轮装置、与转轮装置轮轴连接的编码器、通过浮子牵引绳下端吊连的设于测量井内的浮筒、通过锤牵引绳下端吊连的重锤；浮子牵引绳上端和锤牵引绳上端分别与转轮装置盘绕挂连；其特征在于：所述的转轮装置包括轮径相等的浮子绳轮和锤绳轮；浮子牵引绳上端与浮子绳轮盘绕连接，锤牵引绳上端与锤绳轮盘绕连接；浮子绳轮的轮轴的靠内端与减速机的输入端的轴传动连接，减速机的输出端的轴与锤绳轮的转轴传动连接；浮子绳轮的轮轴的靠外端与编码器的输入转轴传动连接；锤牵引绳在锤绳轮上的盘绕方向与浮子牵引绳在浮子绳轮上的盘绕方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种浮子水位计，其特征在于：所述的重锤设于测量井内。

3.根据权利要求1所述的一种浮子水位计，其特征在于：所述的重锤设于测量井外。