CN208505426U - 一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，包括：安装壳体，用于安装在待测设施的壁面上；声波式检测部件，设置在安装壳体上并且能够检测液面距离信息；差压式检测部件，设置在安装壳体上并且能够延伸至水中以检测水压信息；主控模块，设置在安装壳体中，主控模块分别与声波式检测部件、差压式检测部件连接以接收液面距离信息和/或水压信息，超声波传感器和压力传感器在不同环境下可自动切换工作，解决了声波式传感器存在测量盲区、差压式传感器受介质密度和温度影响很大，精度度常常比较差并且存在安装比较复杂、探头易被堵塞、维护难度比较大的缺点，本实用新型结构简单，操作方便，其测量数据准确无盲区且利于维护。

Description

一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测领域，特别是一种应用于城市管网系统水位监测的装置。

背景技术

城市排水系统作为城市基础设施的重要组成部分，承担着处理和排除城市污水和雨水的重任，是保障城市持续健康发展的重要因素。近年来，每到夏天，全国都会有不少城市发生极端天气，造成城市内涝等灾害，严重影响了市民日常生活。不仅如此，随着我国城市化发展和人口数量的增加，污水排放量也越来越多，进一步提升城市排水能力以应对极端天气和城市污水事件迫在眉睫。

随着材料科学和通信技术的发展，国内外在液位检测方面采用的新技术和成熟产品相当多,依据使用方法和所采用的测量技术可以分为以下几种:差压式、浮体式、声波式、电容式、直流电极式、光纤式、感应式等等。随着计算机技术、微电子技术、传感器技术等的应用和研究,液位测量仪表当前主要有三个研制方向:接触式测量方式的液位仪表、非接触式测量方式的液位仪表和小型液位开关。目前使用最为广泛的两种液位检测方法分别是声波式和差压式。

声波式液位计属于非接触式测量，具有精准高、安装简单、维护方便且不受液体的粘度、密度等因素的影响的特点，但是测量存在一定的盲区，一但液位上涨到超声波传感器的盲区范围内液位将不能正确检测。

差压式液位计属于接触式测量，具有工作可靠、质量稳定、寿命长、结构简单、体积小且适合大多数常温常压的场合使用等优点，但由于其受介质密度和温度影响很大，精度度常常比较差并且存在安装比较复杂、探头易被堵塞、维护难度比较大等缺点。

现时的液位监测装置都是单独采用声波式液位计、差压式液位计进行检测，因此现有的液位监测装置存在要么测量精度较差，要么有测量盲区的缺点。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置。

本实用新型采用的技术方案是：

一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，包括：

安装壳体，用于安装在待测设施的壁面上；

声波式检测部件，设置在安装壳体上并且能够检测液面距离信息；

差压式检测部件，设置在安装壳体上并且能够延伸至水中以检测水压信息；

主控模块，设置在安装壳体内，主控模块分别与声波式检测部件、差压式检测部件连接以接收液面距离信息和/或水压信息。

还包括能够使主控模块与外界服务器无线通信连接的无线传输模块，主控模块与无线传输模块电性连接。

所述无线传输模块为窄带物联网传输模块。

所述安装壳体为具有内腔的防爆壳体，所述主控模块设置在内腔中，所述安装壳体上设置有第一通孔以及第二通孔，声波式检测部件通过第一通孔从内腔延伸至安装壳体外部，第二通孔用于穿过分别连接主控模块、差压式检测部件的电线。

还包括能够使主控模块与外界服务器无线通信连接的无线传输模块，主控模块与无线传输模块电性连接,该无线传输模块为窄带物联网传输模块,所述无线传输模块还包括发射天线，所述窄带物联网传输模块设置在内腔中，所述安装壳体上设置有第三通孔，所述发射天线与窄带物联网传输模块连接，并且发射天线穿过第三通孔从内腔中延伸至外界。

所述第三通孔上设置有第一防水接头，第一防水接头的一端与窄带物联网传输模块电性连接，第一防水接头的另一端与发射天线的另一端电性连接。

所述第一防水接头包括与发射天线连接的公接头以及与窄带物联网传输模块的连接母接头，该母接头能够插接在公接头上以实现窄带物联网传输模块与发射天线电性连接，所述母接头的外侧壁上设置有卡环，该卡环能够抵接在安装壳体的内侧壁上，所述公接头外侧壁套接有套壳，所述套壳内侧设置有内螺纹，所述母接头的外侧壁上设置有能够与套壳的内螺纹配合连接的外螺纹，套壳与母接头旋合并且套壳能够抵压在安装壳体的外侧壁上。

所述安装壳体上还设置有用于安装在窨井内的角码连接件。

所述安装壳体上设置有气泡水平仪。

所述安装壳体上设置有把手。

本实用新型的有益效果：

现将差压式和声波式结合成一种新型液位监测装置，低水位时声波式检测部件工作，高水位时差压式检测部件工作，声波式检测部件和差压式检测部件在不同环境下可自动切换工作，解决了声波式检测部件存在测量盲区、差压式检测部件受介质密度和温度影响很大，精度度常常比较差并且存在安装比较复杂、探头易被堵塞、维护难度比较大的缺点，本实用新型结构简单，操作方便，其测量数据准确无盲区且利于维护。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型的第一示意图；

图2是本实用新型的第二示意图；

图3是本实用新型的气泡水平仪的示意图；

图4是本实用新型的第一防水接头的示意图；

图5是本实用新型在低水位工作示意图；

图6是本实用新型在高水位工作示意图；

图7是本实用新型的原理图。

具体实施方式

如图1和图7所示，一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，包括：

安装壳体1，用于安装在待测设施的壁面上；

声波式检测部件2，设置在安装壳体1上并且能够检测液面距离信息；

差压式检测部件3，设置在安装壳体1上并且能够延伸至水中以检测水压信息；

主控模块4，设置在安装壳体1内，主控模块4分别与声波式检测部件2、差压式检测部件3连接以接收液面距离信息和/或水压信息。

如图5和图6所示，低水位时声波式检测部件2工作，高水位时差压式检测部件3工作，声波式检测部件2和差压式检测部件3在不同环境下可自动切换工作，解决了声波式检测部件2存在测量盲区、差压式检测部件3受介质密度和温度影响很大，精度度常常比较差并且存在安装比较复杂、探头易被堵塞、维护难度比较大的缺点，本实用新型结构简单，操作方便，其测量数据准确无盲区且利于维护。

还包括能够使主控模块4与外界服务器无线通信连接的无线传输模块5，主控模块4与无线传输模块5电性连接。采用无线传输的方式能够方便观察所收集到的液面距离信息和/或水压信息。除此之外还可采用有线传输的方式来观察所收集到的信息。

无线传输模块5为窄带物联网传输模块。无线传输系统5采用的窄带物联网传输模块(NB-IOT)支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构，低延时敏感度提高了系统数据上传的时效性和稳定性。低功耗使NB-IOT终端模块的待机时间可长达10年，延长设备终端电池的使用寿命和降低维护成本，大大提高了液位监测系统在无市电环境下的适用性。其具有稳定性高，功能强大，安装方便、结构简单、经济耐用等特点。除此之外还可以采用蓝牙传输的方式进行无线传输。

还包括供电电池，供电电池与窄带物联网传输模块电连接，该监测装置使用配套的供电电池，前期安装无需为装置开沟挖槽提供电源供应，减少了前期安装的工程难度，同时减少了后期维护和系统安全带来的困扰。

如图2所示，安装壳体1为具有内腔的防爆壳体，主控模块4设置在内腔中，安装壳体1上设置有第一通孔6以及第二通孔7，声波式检测部件2通过第一通孔6从内腔延伸至安装壳体1外部，第二通孔7用于穿过分别连接主控模块4、差压式检测部件3的电线。

安装壳体1为具有内腔的防爆壳体，不仅能够承载各部件使各部件连接清晰，还能够保护各部件，除此以外安装壳体1还可以是其他能够承载各部件的壳体，如塑料壳体。

该安装壳体1上还设置有插槽结构，插槽结构包括第一插槽、第二插槽以及第三插槽，无线传输模块能够嵌入第一插槽，供电电池能够嵌入第二插槽，声波式检测部件能够嵌入第三插槽，如此就能使安装壳体1的内部结构清晰明了，且第三插槽上设置有防水防尘结构，能够防止水进入安装壳体1内，保持安装壳体1内部环境的干燥。

还包括能够使主控模块4与外界服务器无线通信连接的无线传输模块5，主控模块4与无线传输模块5电性连接,该无线传输模块5为窄带物联网传输模块,无线传输模块5还包括发射天线8，窄带物联网传输模块设置在内腔中，安装壳体1上设置有第三通孔9，发射天线8 与窄带物联网传输模块连接，并且发射天线8穿过第三通孔9从内腔中延伸至外界。设置发射天线8能让所采集的信息传输的距离更远，数据没那么容易失真，亦可不设置发射天线8，无线传输模块5也可传输信息，但是传输的距离较近，受限较大，一旦传输的距离较远，数据就容易失真。

第三通孔9上设置有第一防水接头10，第一防水接头10的一端与窄带物联网传输模块电性连接，第一防水接头10的另一端与发射天线8的另一端电性连接。第二通孔7处也设置有防水接头，防水接头的一端与差压式检测部件3的一端电芯连接，防水接头的另一端与主控模块4电性连接。

如图4所示，第一防水接头10包括与发射天线8连接的公接头 11以及与窄带物联网传输模块的连接母接头12，该母接头12能够插接在公接头11上以实现窄带物联网传输模块与发射天线8电性连接，母接头12的外侧壁上设置有卡环13，该卡环13能够抵接在安装壳体 1的内侧壁上，公接头11外侧壁套接有套壳14，套壳14内侧设置有内螺纹，母接头12的外侧壁上设置有能够与套壳14的内螺纹配合连接的外螺纹15，套壳14与母接头12旋合并且套壳14能够抵压在安装壳体1的外侧壁上。这样能够防止外部的水进入安装壳体1内，对内部的连接结构造成损坏，除此之外，还可以在通孔处设置防水硅胶环等防水结构。

如图5和图6所示，安装壳体1上还设置有用于安装在窨井内的角码连接件16。该角码连接件16为90度，90度角码能够使该监测装置的安装位置水平，使其对液位的监测更准确。

如图3所示，安装壳体1上设置有气泡水平仪17。气泡水平仪17 能够使监测装置的水平位置准确，能够减小对液位监测的误差。

安装壳体1上设置有把手18。把手18能够方便监测装置的提放。还可设置吊环等方便提放的结构。

本实用新型的具体操作过程和方法如下：

(1)打开窨井井盖，让窨井敞口自然通风5分钟，释放有毒有害气体；

(2)按要求组装好装置；

(3)测算装置的挂放高度，在窨井内壁预定高度打四个孔洞；

(4)人站在井外，手持装置顶盖上的把手缓慢垂直的放入窨井内，将装置挂扣在窨井内壁；

(5)观察防爆盒顶盖上的水平气泡仪17，适当的调整装置的角度使装置保持水平并用螺栓固定；

(6)调整好压力传感器的长度；

(7)调试设备至设备读数稳定输出且稳定上传至后台中。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于，包括：安装壳体(1)，用于安装在待测设施的壁面上；

声波式检测部件(2)，设置在安装壳体(1)上并且能够检测液面距离信息；

差压式检测部件(3)，设置在安装壳体(1)上并且能够延伸至水中以检测水压信息；

主控模块(4)，设置在安装壳体(1)内，主控模块(4)分别与声波式检测部件(2)、差压式检测部件(3)连接以接收液面距离信息和/或水压信息。

2.根据权利要求1所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：还包括能够使主控模块(4)与外界服务器无线通信连接的无线传输模块(5)，主控模块(4)与无线传输模块(5)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述无线传输模块(5)为窄带物联网传输模块。

4.根据权利要求1所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述安装壳体(1)为具有内腔的防爆壳体，所述主控模块(4)设置在内腔中，所述安装壳体(1)上设置有第一通孔(6)以及第二通孔(7)，声波式检测部件(2)通过第一通孔(6)从内腔延伸至安装壳体(1)外部，第二通孔(7)用于穿过分别连接主控模块(4)、差压式检测部件(3)的电线。

5.根据权利要求4所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：还包括能够使主控模块(4)与外界服务器无线通信连接的无线传输模块(5)，主控模块(4)与无线传输模块(5)电性连接,该无线传输模块(5)为窄带物联网传输模块,所述无线传输模块(5)还包括发射天线(8)，所述窄带物联网传输模块设置在内腔中，所述安装壳体(1)上设置有第三通孔(9)，所述发射天线(8)与窄带物联网传输模块连接，并且发射天线(8)穿过第三通孔(9)从内腔中延伸至外界。

6.根据权利要求5所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述第三通孔(9)上设置有第一防水接头(10)，第一防水接头(10)的一端与窄带物联网传输模块电性连接，第一防水接头(10)的另一端与发射天线(8)的另一端电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述第一防水接头(10)包括与发射天线(8)连接的公接头(11)以及与窄带物联网传输模块的连接母接头(12)，该母接头(12)能够插接在公接头(11)上以实现窄带物联网传输模块与发射天线(8)电性连接，所述母接头(12)的外侧壁上设置有卡环(13)，该卡环(13)能够抵接在安装壳体(1)的内侧壁上，所述公接头(11)外侧壁套接有套壳(14)，所述套壳(14)内侧设置有内螺纹，所述母接头(12)的外侧壁上设置有能够与套壳(14)的内螺纹配合连接的外螺纹(15)，套壳(14)与母接头(12)旋合并且套壳(14)能够抵压在安装壳体(1)的外侧壁上。

8.根据权利要求1所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述安装壳体(1)上还设置有用于安装在窨井内的角码连接件(16)。

9.根据权利要求1所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述安装壳体(1)上设置有气泡水平仪(17)。

10.根据权利要求1所述的一种集差压式和声波式为一体的液位监测装置，其特征在于：所述安装壳体(1)上设置有把手(18)。