CN214384504U - 一种水利工程用水深自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种水利工程用水深自动测量装置，包括固定杆，固定杆通过移动机构滑动连接有卷尺壳，移动机构用于驱动卷尺壳水平方向移动；卷尺壳内转动连接有缠绕轴，缠绕轴由与卷尺壳相连的旋转电机驱动，缠绕轴固定缠绕有尺带，尺带一端穿出卷尺壳且连接有配重球；配重球底端连接有压力传感器；尺带沿长度方向涂有遇水变色油墨遮盖层，压力传感器和旋转电机连接有控制器，控制器连接有显示。本装置操作简单、经济实用、遇到水后可自动识别，利于水面高度的测量工作，同时又可自动实时显示水深，利于水深测量工作的进行。

Description

一种水利工程用水深自动测量装置

技术领域

本实用新型涉及水利设备技术领域，具体涉及一种水利工程用水深自动测量装置。

背景技术

水利工程施工过程中，为了能够保证后续的施工安全，对于地址的选择要求较高，对于地质水文都要进行相关勘测，对于水质河床泥沙与水量深度等等数据都需要进行收集归纳，以便于更好的对场地进行分析，以决定是否合适后续的水利工程建设。

市场上的水深测量设备大多不能便捷调节设备的使用长度，不能很好的对不同位置进行水深的测量，且大多不能便捷移动，稳定性较差，设备在使用时非常不方便；同时由于水面的高度不同，特别是对于一些水利设施进行水深测量工作时，例如水井，由于井口过小，很难对水面的高度进行精准的定位，对水深的具体情况则很难把握；且现有的水深测量设备往往需要大量的人工辅助工作，不能实时显示水深，对后续相关数据的记录很麻烦，工作效率低。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种水利工程用水深自动测量装置。本装置操作简单、经济实用、遇到水后可自动识别，利于水面高度的测量工作，同时又可自动实时显示水深，利于水深测量工作的进行。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种水利工程用水深自动测量装置，包括固定杆，所述固定杆通过移动机构滑动连接有卷尺壳，所述移动机构用于驱动所述卷尺壳水平方向移动；所述卷尺壳内转动连接有缠绕轴，所述缠绕轴由与所述卷尺壳相连的旋转电机驱动，所述缠绕轴固定缠绕有尺带，所述尺带一端穿出所述卷尺壳且连接有配重球；所述配重球底端连接有压力传感器；所述尺带沿长度方向涂有遇水变色油墨遮盖层，所述压力传感器和旋转电机连接有控制器，所述控制器连接有显示屏。

优选的，所述尺带上滑动连接有浮块，所述浮块底端固定连接有激光发射器，所述配重球上端连接有与所述激光发射器相适配的激光接收器，所述激光发射器和激光接收器均与所述控制器相连。

优选的，所述移动机构包括水平方向设置的丝杆，所述丝杆包括丝杆螺母，所述丝杆与所述固定杆转动连接，所述固定杆还设置有限位杆，所述丝杆螺母与所述限位杆滑动连接，所述限位杆上设置有刻度尺。

优选的，所述固定杆固定连接有轴承座，所述轴承座转动连接有竖直方向设置的驱动轴，所述驱动轴固定连接有第一锥齿轮，所述丝杆固定连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合，所述驱动轴还连接有手摇绞盘。

优选的，所述丝杆螺母底端固定连接有固定壳，所述卷尺壳设置在所述固定壳内，所述固定壳转动连接有开关门。

优选的，所述开关门内设置有与所述配重球相适配的固定槽。

优选的，所述固定壳外壁铰接有电动推杆，所述电动推杆与所述开关门外壁铰接，所述电动推杆与所述控制器相连。

优选的，所述配重球上还连接有超声波水位传感器，所述超声波水位传感器与所述控制器相连。

优选的，所述尺带表面涂有颜料层，所述遇水变色油墨遮盖层涂在所述颜料层外。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型设置的遇水变色油墨遮盖层通常情况下为白色，可对尺带颜料层进行遮盖，遇水变色油墨遮盖层遇水后变为透明色，使尺带颜料层显示出来，而干后遇水变色油墨遮盖层干后又还原，可实现遇水自动识别工作，特别是对于水井等设施进行水深测量时，方便显示水面距离井口的距离，操作方便，测量精准，有效提高工作效率。

2.本实用新型通过采用的激光发射器和激光接收器，可实现对水深的测量，同时配合设置的超声波水位传感器也可实现对水深的测量，采用两种方式同时对水深进行测量，利于提高测量结果的准确度，精准度更高。

3.本实用新型配重球内还设置有压力传感器，压力传感器用于识别水的压力，当配重球与水进行接触后，在水压的作用下，压力传感器传递相应的信号给控制器，与遇水变色油墨遮盖层相配合，从而实现对水位高度的测量，同时在配重球下降过程中，随着水的压力不同，压力传感器所显示的数值不同，当配重球与水底相接触时，此时压力传感器的数值不在发生变化，因此可通过压力数值来判断配重球是否与水底相接触，实现对水深的精准测量。

4.本实用新型设置的手摇绞盘可实现驱动轴的转动，通过锥齿轮带动丝杆转动，进而通过丝杆螺母带动尺带水平方向的移动，限位杆上设置的刻度尺，可实现对不同位置水深的测量，同时起到方便测量的作用，设置的电动推杆用于实现开关门的转动，开关门的固定槽与配重球相配合，从而实现配重球位置的精准定位和限位工作。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型主视图；

图2是图1中固定壳部分结构放大图；

图3是本实用新型控制连接图。

附图标记说明:

1支撑座；2固定杆；3轴承座；4手摇绞盘；5驱动轴；6第一锥齿轮；7第二锥齿轮；8轴承；9丝杆；10限位杆；11丝杆螺母；12固定壳；13卷尺壳；14开关门；15推杆固定座；16电动推杆；17尺带；18旋转电机；19浮块；20固定槽；21配重球；22转轴；23缠绕轴；24激光接收器；25激光发射器；26显示屏。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示，本实施例提出了一种水利工程用水深自动测量装置，包括支撑座1，支撑座固定连接有竖直方向设置的固定杆2，固定杆2通过移动机构滑动连接有卷尺壳13，移动机构用于驱动卷尺壳13水平方向移动。

移动机构包括水平方向设置的丝杆9，丝杆9包括丝杆螺母11，丝杆9通过轴承8与固定杆2固定连接，固定杆2还设置有限位杆10，丝杆螺母11与限位杆10滑动连接，限位杆10上设置有刻度尺。

固定杆2固定连接有轴承座3，轴承座3转动连接有竖直方向设置的驱动轴5，驱动轴5固定连接有第一锥齿轮6，丝杆9的一端贯穿固定杆2且固定连接有第二锥齿轮7，第一锥齿轮6与第二锥齿轮7相啮合，驱动轴5还连接有手摇绞盘4。轴承座3用于实现固定杆2的限位工作。

手摇绞盘4为蜗轮蜗杆机构，其中蜗轮与驱动轴5固定连接，驱动轴5转动连接有支撑架，支撑架与蜗杆固定连接，蜗轮蜗杆相啮合，蜗杆还连接有手柄，通过手柄带动蜗杆转动，进而通过蜗轮带动驱动轴5转动。

通过采用的锥齿轮机构，可带动丝杆螺母11沿丝杆9水平方向移动，限位杆10对丝杆螺母11起到限位作用的同时，限位杆10上的刻度尺还可以用于显示丝杆螺母11水平移动的距离。丝杆螺母11底端固定连接有固定壳12，卷尺壳13设置在固定壳12内，固定壳12转动连接有开关门14。

卷尺壳13内转动连接有缠绕轴23，缠绕轴23由旋转电机18驱动，缠绕轴23固定缠绕有尺带17。旋转电机18与固定壳12固定连接，旋转电机18设置在固定壳12与卷尺壳13之间，缠绕轴23一端穿出卷尺壳13且与卷尺壳13转动连接。旋转电机18与旋转轴23穿出卷尺壳13部分相连，通过旋转电机18可带动旋转轴23转动，通过旋转轴23转动的圈数，即可显示尺带17伸出的长度。尺带17均设置在卷尺壳13内，且与卷尺壳13相适配，从而方便尺带17在旋转轴23上的缠绕工作。

尺带17一端穿出卷尺壳13且连接有配重球21，配重球21设置在卷尺壳13下方；配重球21底端连接有压力传感器；尺带17沿长度方向涂有遇水变色油墨遮盖层，压力传感器和旋转电机18连接有控制器，控制器连接有显示屏26。

其中显示屏26用于显示压力传感器所感受到的水的压力，通过水的压力，从而判断出此时配重球21所在的位置，当压力小于阈值时，此时配重球21受到的为空气中的压力，当配重球21遇水时，此时在水的压力作用下，压力的数值发生相应的变化，且随着水深的不同，压力的数值逐渐增大，当压力数值保持不变时，此时配重球21的位置即为水底的位置。

尺带17表面涂有颜料层，遇水变色油墨遮盖层涂在颜料层外。颜料层为较为显眼的红色等颜色，其中遇水变色油墨在常规状态下为白色，用于覆盖在颜料层上面，此时尺带17表面显示的为白色，当遇水变色油墨遇水后，变为透明，使颜料层显示出来，而干后遇水变色油墨遮盖层干后又还原，可实现遇水自动识别工作，特别是对于水井等设施进行水深测量时，方便显示水面距离井口的距离，操作方便，测量精准，有效提高工作效率。

尺带17上滑动连接有浮块19，浮块19底端固定连接有激光发射器25，配重球21上端连接有与激光发射器25相适配的激光接收器24，激光发射器25和激光接收器24均与控制器相连。

在水的浮力作用下，浮块19可漂浮在水面上，在配重球21的作用下，使尺带17在水中变为竖直方向的直线，因此激光发射器25和激光接收器24为垂直方向设置，此时不会发生漫反射，可通过激光接收器24判断此时配重球21到水面的距离。

配重球21上还连接有超声波水位传感器，超声波水位传感器与控制器相连。采用两种方式同时对水深进行测量，利于提高测量结果的准确度，精准度更高。

固定壳12外壁固定连接有推杆固定座15，推杆固定座15铰接有电动推杆16，电动推杆16与开关门14外壁铰接，开关门14通过转轴22与固定壳12转动连接，电动推杆16与控制器相连。开关门14内设置有与配重球21相适配的固定槽20。通过电动推杆16可实现开关门14绕转轴22转动。从而方便配重球21位置的固定。

具体工作过程如下：当需要测量水深时，转动手摇绞盘4带动驱动轴5转动，在第一锥齿轮6和第二锥齿轮7的作用下，带动丝杆9转动，进而实现尺带17水平方向的调整。调整好尺带17位置后，控制器控制旋转电机18和电动推杆15工作，电动推杆15带动开关门14打开，旋转电机18带动缠绕轴23转动，进而使配重球21下降。

显示屏26显示配重球21受到的压力，当配重球21与水面接触时，压力发生变化，表明此时配重球21已经进入水中，同时遇水变色油墨遮盖层在水的作用下变为透明，使颜料层的颜色显示出来，同时根据压力传感器数值的变化，从而判断出此时水面的高度。当测量对象为水井等设施时，记录下井口位置时的刻度，通过反向旋转缠绕轴23，使尺带17上升，根据尺带17变化的范围，以及尺带17的刻度，从而判断出井口到水面的距离。

等需要对水深进行测量时，当压力传感器的数值不在随着水的压力发生变化时，此时表示配重球21与水底相接触，通过超声波水位传感器，激光发射器25和激光接收器24用于检测水面到水底的距离。通过压力传感器数值的变化，从而判断出配重球17在水中的位置。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种水利工程用水深自动测量装置，包括固定杆(2)，其特征在于，所述固定杆(2)通过移动机构滑动连接有卷尺壳(13)，所述移动机构用于驱动所述卷尺壳(13)水平方向移动；所述卷尺壳(13)内转动连接有缠绕轴(23)，所述缠绕轴(23)由与所述卷尺壳(13)相连的旋转电机(18)驱动，所述缠绕轴(23)固定缠绕有尺带(17)，所述尺带(17)一端穿出所述卷尺壳(13)且连接有配重球(21)；所述配重球(21)底端连接有压力传感器；所述尺带(17)沿长度方向涂有遇水变色油墨遮盖层，所述压力传感器和旋转电机(18)连接有控制器，所述控制器连接有显示屏(26)。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述尺带(17)上滑动连接有浮块(19)，所述浮块(19)底端固定连接有激光发射器(25)，所述配重球(21)上端连接有与所述激光发射器(25)相适配的激光接收器(24)，所述激光发射器(25)和激光接收器(24)均与所述控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述移动机构包括水平方向设置的丝杆(9)，所述丝杆(9)包括丝杆螺母(11)，所述丝杆(9)与所述固定杆(2)转动连接，所述固定杆(2)还设置有限位杆(10)，所述丝杆螺母(11)与所述限位杆(10)滑动连接，所述限位杆(10)上设置有刻度尺。

4.根据权利要求3所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述固定杆(2)固定连接有轴承座(3)，所述轴承座(3)转动连接有竖直方向设置的驱动轴(5)，所述驱动轴(5)固定连接有第一锥齿轮(6)，所述丝杆(9)固定连接有第二锥齿轮(7)，所述第一锥齿轮(6)与所述第二锥齿轮(7)相啮合，所述驱动轴(5)还连接有手摇绞盘(4)。

5.根据权利要求3所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述丝杆螺母(11)底端固定连接有固定壳(12)，所述卷尺壳(13)设置在所述固定壳(12)内，所述固定壳(12)转动连接有开关门(14)。

6.根据权利要求5所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述开关门(14)内设置有与所述配重球(21)相适配的固定槽(20)。

7.根据权利要求5所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述固定壳(12)外壁铰接有电动推杆(16)，所述电动推杆(16)与所述开关门(14)外壁铰接，所述电动推杆(16)与所述控制器相连。

8.根据权利要求1所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述配重球(21)上还连接有超声波水位传感器，所述超声波水位传感器与所述控制器相连。

9.根据权利要求1所述的一种水利工程用水深自动测量装置，其特征在于，所述尺带(17)表面涂有颜料层，所述遇水变色油墨遮盖层涂在所述颜料层外。

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