CN216925721U - 一种非接触式的智能水位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非接触式的智能水位测量装置，包括密封筒，其特征是：所述密封筒的上端腔体内固定连接有控制主板；所述密封筒的上下两端内侧分别固定连接有定位圆板，滑轨的两端分别穿过并固定连接对应的所述定位圆板中部，所述密封筒的内侧中部固定连接有U形定位板，所述U形定位板的内侧固定连接所述滑轨的一侧，所述滑轨的一侧上端固定连接安装板一的下端，所述滑轨的另一侧上端固定连接安装板二的下端。本实用新型涉及水位测量设备领域，具体地讲，涉及一种非接触式的智能水位测量装置。本实用新型为非接触式的智能水位测量装置，有利于实现对水位的实时精准检测。

Description

一种非接触式的智能水位测量装置

技术领域

本实用新型涉及水位测量设备领域，具体地讲，涉及一种非接触式的智能水位测量装置。

背景技术

水位是河道或水库最重要的监测物理量，一般都通过固定水尺进行人工目测读数测量，施工复杂，水尺的刻度长时间易褪色、剥落，而且无法在有水的环境中施工安装。除此方式外，水利行业监测水位的方法还有浮子式、压力式、超声波式、气泡式、雷达式等。这些方法在监控时存在诸多缺点，浮子式水位计精度比较低，易产生累积误差，受测量环境影响存在绕线脱线，安装条件要求高等；压力式传感器须安装在水底，受监测水质环境影响大，监测数据存在温漂、数据不稳定，设备运行可靠性不高等；超声波、气泡式、雷达式等非接触式监测方法存在施工措施复杂、成本高、环境适应性较差、数据准确率低、运行维护工作量大等，为此迫切需要一种能够自动监测水位、安装方便、非接触式的水位测量设备。

非接触式液位传感器利用水的感应电容来检测是否有液体存在，当传感器接近液体时，传感器的电容值的变化信号被输入到控制IC进行信号转换，将变化的电容量转换成某种电信号的变化量，再由一定的算法来检测和判断这个变化量的程度，当这个变化量超过一定的阈值时就认为液位到达感应点。我们利用液位传感器的特点，设计出一种非接触式的智能水位测量装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种非接触式的智能水位测量装置，有利于实现对水位的实时精准检测。

本实用新型采用如下技术方案实现目的：

一种非接触式的智能水位测量装置，包括密封筒，其特征是：所述密封筒的上端腔体内固定连接有控制主板；

所述密封筒的上下两端内侧分别固定连接有定位圆板，滑轨的两端分别穿过并固定连接对应的所述定位圆板中部，所述密封筒的内侧中部固定连接有U形定位板，所述U形定位板的内侧固定连接所述滑轨的一侧，所述滑轨的一侧上端固定连接安装板一的下端，所述滑轨的另一侧上端固定连接安装板二的下端；

主皮带轮的两端中心轴分别轴承连接在安装板一和所述安装板二的下部，所述主皮带轮通过皮带连接副皮带轮，所述副皮带轮的两端中心轴分别轴承连接U形安装板的一侧下端，所述U形安装板固定连接在所述滑轨的下端；

所述安装板二一侧下端固定连接减速电机，所述减速电机的输出轴固定连接所述主皮带轮的一端中心轴，所述主皮带轮的另一端中心轴固定连接编码器的输出轴，所述编码器固定连接在所述安装板一的上端，所述皮带一侧固定连接滑块，所述滑块设置在所述滑轨的一侧滑槽内，所述滑块一侧固定连接液位传感器。

作为本技术方案的进一步限定，所述液位传感器的导线缠绕在绕线轮上，所述绕线轮的一端中心轴轴承连接在所述安装板一的上端。

作为本技术方案的进一步限定，所述绕线轮的输出轴固定连接拖拽电机的输出轴，所述拖拽电机固定连接在所述安装板一的上端。

作为本技术方案的进一步限定，所述密封筒上下两端的外侧分别套设有蝶形支架，所述蝶形支架固定连接所述密封筒。

作为本技术方案的进一步限定，所述蝶形支架外侧固定连接防护筒内侧，所述防护筒上设有两组通孔。

作为本技术方案的进一步限定，所述滑轨的一侧上部固定连接有倾角传感器。

作为本技术方案的进一步限定，所述控制主板设置有CPU控制单元，所述CPU控制单元分别连接所述减速电机、远程通信模块、所述拖拽电机，所述CPU控制单元还通过串行通信芯片连接所述液位传感器、所述倾角传感器和所述编码器。

作为本技术方案的进一步限定，所述控制主板上固定连接有电池盒和所述远程通信模块，所述电池盒电性连接所述控制主板、所述减速电机、所述拖拽电机、所述液位传感器、所述倾角传感器和所述编码器。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

1、本装置可以实现CPU控制单元检测液位传感器是否在水中，如液位传感器在水中，CPU控制单元发出命令，控制减速电机转动带动主皮带轮转动，主皮带轮带动皮带转动，皮带通过滑块带动液位传感器向上运动寻找水面，当液位传感器运行到水面后，液位传感器反馈给CPU控制单元信号，控制减速电机停止运动，如液位传感器在水面上方时，与上述工作过程相反，不在赘述；

2、本装置优点为：一、易用性强：本实用新型模块化设计，实施措施简便、安装方便；二、使用寿命长：装置结构简洁、稳定性强、使用方便和维护便捷，抗干扰能力强，适用于各种水利工程环境。三、非接触式感应水位监测，不受外界环境、水压、水质的影响；四、连续动态实时检测，精确度高，稳定性强，可以检测液位的瞬时变化；五、水位数据自动采集、传输，达到了远程监测、智能运维的目的；六、能够为应急防汛提供预警,减少管理决策盲目性,提高现代化科学管理水平；七、安装方式多样化，可垂直安装，也可倾斜安装，安装施工灵活，适应性高，倾斜安装时，根据倾角传感器自动获取倾斜角度，自动转换为垂直水位数据；八、解决了水利行业测量水位不方便的难题，可在水库有水的情况下安装设备；

3、本实用新型为非接触式的智能水位测量装置，有利于实现对水位的实时精准检测。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为本实用新型的部分零件剖切后的连接结构示意图一。

图3为本实用新型的图2中A处的局部放大图。

图4为本实用新型的部分零件剖切后的连接结构示意图二。

图5为本实用新型的图4中B处的局部放大图。

图6为本实用新型的部分零件连接结构示意图一。

图7为本实用新型的部分零件连接结构示意图二。

图8为本实用新型的部分零件连接结构示意图三。

图9为本实用新型的滑轨结构示意图。

图10为本实用新型的蝶形支架结构示意图。

图11为本实用新型的定位圆板结构示意图。

图12为本实用新型的U形定位板结构示意图。

图中：1、密封筒，2、防护筒，3、通孔，4、减速电机，5、定位圆板，6、滑轨，7、液位传感器，8、蝶形支架，9、拖拽电机，10、控制主板，11、电池盒，12、远程通信模块，13、绕线轮，14、U形定位板，15、CPU控制单元，16、主皮带轮，17、编码器，18、皮带，19、滑块，20、安装板一，21、安装板二，22、U形安装板，23、副皮带轮，24、倾角传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态，即产品的行进方向为参考的，而不应该认为是具有限定性的。

当组件被称为“位于”或“设置于”另一个组件，它可以在另一个组件上或可能同时存在居中组件。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

实施例一：本实用新型包括密封筒1，所述密封筒1的上端腔体内固定连接有控制主板10；

所述密封筒1的上下两端内侧分别固定连接有定位圆板5，滑轨6的两端分别穿过并固定连接对应的所述定位圆板5中部，所述密封筒1的内侧中部固定连接有U形定位板14，所述U形定位板14的内侧固定连接所述滑轨6的一侧，所述滑轨6的一侧上端固定连接安装板一20的下端，所述滑轨6的另一侧上端固定连接安装板二21的下端；

主皮带轮16的两端中心轴分别轴承连接在安装板一20和所述安装板二21的下部，所述主皮带轮16通过皮带18连接副皮带轮23，所述副皮带轮23的两端中心轴分别轴承连接U形安装板22的一侧下端，所述U形安装板22固定连接在所述滑轨6的下端；

所述安装板二21一侧下端固定连接减速电机4，所述减速电机4的输出轴固定连接所述主皮带轮16的一端中心轴，所述主皮带轮16的另一端中心轴固定连接编码器17的输出轴，所述编码器17固定连接在所述安装板一20的上端，所述皮带18一侧固定连接滑块19，所述滑块19设置在所述滑轨6的一侧滑槽内，所述滑块19一侧固定连接液位传感器7。

所述液位传感器7的导线缠绕在绕线轮13上，所述绕线轮13的一端中心轴轴承连接在所述安装板一20的上端。

所述绕线轮13的输出轴固定连接拖拽电机9的输出轴，所述拖拽电机9固定连接在所述安装板一20的上端。

所述密封筒1上下两端的外侧分别套设有蝶形支架8，所述蝶形支架8固定连接所述密封筒1。

所述密封筒1材质为塑料材料。

所述蝶形支架8外侧固定连接防护筒2内侧，所述防护筒2上设有两组通孔3。

所述滑轨6的一侧上部固定连接有倾角传感器24。

所述控制主板10设置有CPU控制单元15，所述CPU控制单元15分别连接所述减速电机4、远程通信模块12、所述拖拽电机9，所述CPU控制单元15还通过串行通信芯片连接所述液位传感器7、所述倾角传感器24和所述编码器17。

所述控制主板10上固定连接有电池盒11和所述远程通信模块12，所述电池盒11电性连接所述控制主板10、所述减速电机4、所述拖拽电机9、所述液位传感器7、所述倾角传感器24和所述编码器17。

本实用新型的工作流程为：首先将该装置安装在水位观测点，电池盒11内装入12V电池，系统上电，各模块自检成功后，操作人员通过手持终端或APP移动端将设备安装点的基值水位值等数据设置到系统中，CPU控制单元15检测液位传感器7状态，若液位传感器在水中，CPU控制单元15发出命令，控制减速电机4转动带动主皮带轮16转动，主皮带轮16带动皮带18转动，皮带18通过滑块19带动液位传感器7向上运动寻找水面，当液位传感器7运行到水面后，液位传感器7反馈给CPU控制单元15信号，控制减速电机4停止运动。若液位传感器7在水面上方时，CPU控制单元15发出命令，控制减速电机4反转，液位传感器7向下运动寻找水面，当液位传感器运行到水面后，液位传感器7反馈给CPU控制单元15信号，CPU控制单元15得到该信号后，控制减速电机4停止运动。减速电机4转动时拖拽电机9同时带动绕线轮13转动，当液位传感器7向下运动时，绕线轮13转动释放液位传感器7的导线，当液位传感器7向上运动时，绕线轮13转动缠绕收集液位传感器7的导线，防止液位传感器7的导线混乱。

CPU控制单元15实时接收编码器17的输入信号，记录减速电机4运动的行程，经过CPU控制单元15计算得到基值点到液位的距离，本装置在倾斜安装时，利用倾角传感器24的反馈信号，将其距离数据自动换算成垂直距离数据。CPU控制单元15将液位数据通过远程通信模块12传输到用户后台进行数据分析实施例二：本实施例是在实施例一的基础上的进一步阐述，所述密封筒（1）上下两端的外侧分别套设有蝶形支架（8），所述蝶形支架（8）固定连接所述密封筒（1）。

所述蝶形支架（8）外侧固定连接防护筒（2）内侧，所述防护筒（2）上设有两组通孔（3）。

防护筒2两侧与底部开若干通孔3，使防护筒2与密封筒1之间的间隙内的水位与外部持平，达到精确测量水位的目的，还可以防止杂物碰撞密封筒1。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种非接触式的智能水位测量装置，包括密封筒（1），其特征是：

所述密封筒（1）的上端腔体内固定连接有控制主板（10）；

所述密封筒（1）的上下两端内侧分别固定连接有定位圆板（5），滑轨（6）的两端分别穿过并固定连接对应的所述定位圆板（5）中部，所述密封筒（1）的内侧中部固定连接有U形定位板（14），所述U形定位板（14）的内侧固定连接所述滑轨（6）的一侧，所述滑轨（6）的一侧上端固定连接安装板一（20）的下端，所述滑轨（6）的另一侧上端固定连接安装板二（21）的下端；

主皮带轮（16）的两端中心轴分别轴承连接在安装板一（20）和所述安装板二（21）的下部，所述主皮带轮（16）通过皮带（18）连接副皮带轮（23），所述副皮带轮（23）的两端中心轴分别轴承连接U形安装板（22）的一侧下端，所述U形安装板（22）固定连接在所述滑轨（6）的下端；

所述安装板二（21）一侧下端固定连接减速电机（4），所述减速电机（4）的输出轴固定连接所述主皮带轮（16）的一端中心轴，所述主皮带轮（16）的另一端中心轴固定连接编码器（17）的输出轴，所述编码器（17）固定连接在所述安装板一（20）的上端，所述皮带（18）一侧固定连接滑块（19），所述滑块（19）设置在所述滑轨（6）的一侧滑槽内，所述滑块（19）一侧固定连接液位传感器（7）。

2.根据权利要求1所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述液位传感器（7）的导线缠绕在绕线轮（13）上，所述绕线轮（13）的一端中心轴轴承连接在所述安装板一（20）的上端。

3.根据权利要求2所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述绕线轮（13）的输出轴固定连接拖拽电机（9）的输出轴，所述拖拽电机（9）固定连接在所述安装板一（20）的上端。

4.根据权利要求3所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述密封筒（1）上下两端的外侧分别套设有蝶形支架（8），所述蝶形支架（8）固定连接所述密封筒（1），两个所述蝶形支架（8）分别位于两个所述定位圆板（5）之间。

5.根据权利要求4所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述蝶形支架（8）外侧固定连接防护筒（2）内侧，所述防护筒（2）上设有两组通孔（3）。

6.根据权利要求5所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述滑轨（6）的一侧上部固定连接有倾角传感器（24）。

7.根据权利要求6所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述控制主板（10）设置有CPU控制单元（15），所述CPU控制单元（15）分别连接所述减速电机（4）、远程通信模块（12）、所述拖拽电机（9），所述CPU控制单元（15）还通过串行通信芯片连接所述液位传感器（7）、所述倾角传感器（24）和所述编码器（17）。

8.根据权利要求7所述的非接触式的智能水位测量装置，其特征是：所述控制主板（10）上固定连接有电池盒（11）和所述远程通信模块（12），所述电池盒（11）电性连接所述控制主板（10）、所述减速电机（4）、所述拖拽电机（9）、所述液位传感器（7）、所述倾角传感器（24）和所述编码器（17）。

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