CN218585234U - 一种水池满水试验的监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水池满水试验技术领域，且公开了一种水池满水试验的监测设备，包括水池本体和安装在所述水池本体顶部一侧的水位监测台，所述水位监测台的一端安装有电子水位标尺，且所述电子水位标尺竖直设置在所述水池本体的内壁，所述电子水位标尺一侧连接有导向方杆，所述导向方杆上滑动套接有浮板，所述浮板的顶部和底部分别安装有接触传感器和水位传感器，本实用新型能够自动采集和存储水池满水试验过程的水位和水量信息，能够自动向水池注水至设计水位，并完成水池满水试验，还可适用于位于无人值守的野外的试验场所，且能够有效控制试验成本。

Description

一种水池满水试验的监测设备

技术领域

本实用新型涉及水池满水试验技术领域，具体为一种水池满水试验的监测设备。

背景技术

根据《给水排水构筑物工程施工及验收规范》的要求，一般新建、改造的，蓄水结构的水池需要做满水试验，以观察渗漏情况，从而掌握结构物的施工质量，水池在完工后进行水池的满水试验，主要方法是通过水位的变化计算出水池的渗水量，从而判断出该水池的建设是否合规。但是，通常很多水池的面积都普遍较大，为减少渗水量结果的误差，水位测量的仪器需要有较高的分辨度，最小分度值至少要达到0.1mm。现阶段水池满水试验全过程耗时长，所需试验成本较大，部分试验场所位于无人值守的野外，为控制试验成本，需要一款高精度且具有试验各项功能的测量控制设备。

基于此，本实用新型设计了一种水池满水试验的监测设备，以解决上述问题。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种水池满水试验的监测设备，能够自动采集和存储水池满水试验过程的水位和水量信息，能够自动向水池注水至设计水位，并完成水池满水试验，还可适用于位于无人值守的野外的试验场所，并能够有效控制试验成本。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种水池满水试验的监测设备，包括水池本体和安装在所述水池本体顶部一侧的水位监测台，所述水位监测台的一端安装有电子水位标尺，且所述电子水位标尺竖直设置在所述水池本体的内壁，所述电子水位标尺一侧连接有导向方杆，所述导向方杆上滑动套接有浮板，所述浮板的顶部和底部分别安装有接触传感器和水位传感器，所述水位监测台的顶部一侧设有升降组件和调速电机，且所述调速电机的输出轴与升降组件之间传动连接，所述升降组件上安装有竖直设置的水位测针，且所述水位测针位于所述接触传感器的正上方，所述水位监测台顶部还安装有控制箱，所述控制箱内部安装有处理器和数据采集传输模块，所述处理器分别与数据采集传输模块、调速电机电性连接，所述数据采集传输模块分别与电子水位标尺、接触传感器和水位传感器电性连接。

优选的，所述控制箱内部还包括有电源模块、数据存储模块、无线传输模块、计时器和定时器，所述电源模块、数据存储模块、计时器和定时器分别与处理器电性连接，所述数据存储模块通过无线传输模块与后台监测中心的服务器信号连接。

优选的，所述水池本体的一侧设有充水水泵，所述充水水泵的出水口连接有注水管，且所述注水管延伸到水池本体内，所述充水水泵的出水口上还安装有水流控制开关，所述充水水泵和水流控制开关分别与处理器电性连接。

优选的，所述水池本体的内壁顶部安装有水箱，所述水箱的顶部一侧开设有入水口，且所述入水口与所述水池本体的设计水深的位置相齐平。

优选的，所述水箱采用顶部敞口且底部密封的钢板水箱，所述水箱的内侧底部设有投入式液位计，且所述投入式液位计通过数据采集传输模块与处理器信号连接。

优选的，所述升降组件包括竖直连接在水位监测台顶部的支撑架，所述支撑架的顶部安装有所述调速电机，所述支撑架的内侧转动连接有竖直设置的丝杆，且所述调速电机的输出轴与丝杆顶端同轴固定连接，所述丝杆外侧螺纹套接有升降块，且所述升降块的两端与支撑架的内侧滑动连接，所述水位测针采用可拆卸的方式连接在升降块一侧。

优选的，所述调速电机上安装有变频器，且所述处理器通过变频器与调速电机之间电性连接。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种水池满水试验的监测设备。具备以下有益效果：

（1）、通过设置的电子水位标尺，能够测量水池内的水位，并结合建设的水池的尺寸参数可以计算出水量，通过设置的水位测针、升降组件和控制箱的配合，能够根据接触传感器和水位传感器采集的数据，控制水位测针进行升降，自动完成满水试验的测量，通过设置与水池连通的水箱以及投入式液位计，可以采集水箱内水位的变化，能够测定水池中水位的同时，测定水箱中的水位，便于完成蒸发量的测定；

（2）、本实用新型具有一体化、智能化的特点，能够自动采集和存储水池满水试验过程的水位和水量信息，能够实现自动向水池注水至设计水位，并完成水池满水试验，适用于位于无人值守的野外的试验场所。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的处理器的逻辑控制框图；

图3为本实用新型的电子水位标尺的结构示意图；

图4为本实用新型的升降组件的结构示意图；

图5为本实用新型的水箱的结构示意图。

图中：1、水池本体；2、水位监测台；3、电子水位标尺；4、导向方杆；5、浮板；6、接触传感器；7、水位传感器；8、升降组件；81、支撑架；82、丝杆；83、升降块；9、调速电机；10、水位测针；11、控制箱；12、充水水泵；13、注水管；14、水箱；15、入水口；16、投入式液位计。

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。

实施例：

如图1-图5所示，本实用新型提供一种水池满水试验的监测设备，包括水池本体1和安装在水池本体1顶部一侧的水位监测台2，水位监测台2水平设置在水池本体1顶部一侧，水位监测台2的一端安装有电子水位标尺3，且电子水位标尺3竖直设置在水池本体1的内壁，电子水位标尺3一侧连接有导向方杆4，导向方杆4上滑动套接有浮板5，浮板5的顶部和底部分别安装有接触传感器6和水位传感器7，随着向水池内注水，浮板5随着水位的上升而升高，此时的水位传感器7一直处于水面位置，检测的水位为零，水位监测台2的顶部一侧设有升降组件8和调速电机9，且调速电机9的输出轴与升降组件8之间传动连接，升降组件8上安装有竖直设置的水位测针10，且水位测针10位于接触传感器6的正上方，水位监测台2顶部还安装有控制箱11，控制箱11内部安装有处理器和数据采集传输模块，处理器分别与数据采集传输模块、调速电机9电性连接，数据采集传输模块分别与电子水位标尺3、接触传感器6和水位传感器7电性连接，用于采集和传输电子水位标尺3、接触传感器6和水位传感器7检测的数据，然后处理器控制调速电机9工作，通过升降组件8带动水位测针10向下移动并与接触传感器6接触，使得水位传感器7下降产生水位数值后停止移动（即采集初始水位数值），间隔24h后采集第二次水位数值，多次测量后，完成渗水量的测定。

进一步地，如图2所示，控制箱11内部还包括有电源模块、数据存储模块、无线传输模块、计时器和定时器，电源模块、数据存储模块、计时器和定时器分别与处理器电性连接，数据存储模块通过无线传输模块与后台监测中心的服务器信号连接。

需要说明的是：控制箱11内部的元器件采用现有的一体化、自动化的设备，采用模块化的操作系统，支持远程、键盘、串口三种配置方式，可实现自动参数配置、历史信息查询，远程控制等功能，无线传输模块通过4G/NB-IoT/北斗无线通信网络定时上报至监测中心，监测中心自动接收和存储数据，并对通过监测中心控制水流开关，进行水位调控。

在一个优选的实施例中，如图1和图2所示，水池本体1的一侧设有充水水泵12，充水水泵12的出水口连接有注水管13，且注水管13延伸到水池本体1内，充水水泵12的出水口上还安装有水流控制开关，充水水泵12和水流控制开关分别与处理器电性连接。

在本实施方案中，通过处理器控制充水水泵12对水池本体1进行注水，并通过水流控制开关控制流速，并结合电子水位标尺3测量的水位信息，进行水位调控，便于完成向水池内分三次进行注水，第一次充水为设计水深的1/3；第二次充水为设计水深的2/3；第三次充水至设计水深。

在一个优选的实施例中，如图1、图2和图5所示，水池本体1的内壁顶部安装有水箱14，水箱14的顶部一侧开设有入水口15，且入水口15与水池本体1的设计水深的位置相齐平，水箱14采用顶部敞口且底部密封的钢板水箱，水箱14的内侧底部设有投入式液位计16，且投入式液位计16通过数据采集传输模块与处理器信号连接。

在本实施方案中，通过设置与水池连通的水箱14以及投入式液位计16，可以采集水箱14内水位的变化，能够测定水池中水位的同时，测定水箱14中的水位，根据水箱14的水位变化测量水箱14内的蒸发量，然后计算出水池的蒸发量，便于完成蒸发量的测定。

在一个优选的实施例中，如图1和图4所示，升降组件8包括竖直连接在水位监测台2顶部的支撑架81，支撑架81的顶部安装有调速电机9，支撑架81的内侧转动连接有竖直设置的丝杆82，且调速电机9的输出轴与丝杆82顶端同轴固定连接，丝杆82外侧螺纹套接有升降块83，且升降块83的两端与支撑架81的内侧滑动连接，水位测针10采用可拆卸的方式连接在升降块83一侧。

在本实施方案中，通过调速电机9的转动带动丝杆82转动，使得升降块83能够沿着丝杆82和支撑架81的内侧进行上下移动，从而能够控制水位测针10的移动。

更进一步地，调速电机9上安装有变频器，且处理器通过变频器与调速电机9之间电性连接，通过变频器，可以调节调速电机9的转速，从而调节水位测针10的移动速度。

工作原理：水池满水试验过程主要包含充水、水位观测及蒸发量测定，在使用时，首先通过控制充水水泵12对水池本体1进行注水，分三次注水至设计水深，每次充水宜测读24h的水位下降值，计算渗水量，在充水完成后，浮板5随着水位的上升而升高，通过电子水位标尺3采集水位，并传送给数据采集传输模块和处理器，此时的水位传感器7处于水面位置，检测的水位为零，然后处理器控制调速电机9工作，通过升降组件8带动水位测针10向下移动并与接触传感器6接触，并反馈给处理器，通过变频器降低调速电机9的转速，使得水位测针10继续缓慢下降，使得水位传感器7下降到水面以下一定距离，产生水位数值后停止移动（即采集初始水位数值），间隔24h后采集第二次水位数值（由于蒸发量和可能发生的渗水量导致水位下降），两次水位数值的差即为下降水位的数值，计算出总的失水量，通过设置与水池连通的水箱14以及投入式液位计16，可以采集水箱14内水位的变化，能够测定水池中水位的同时，测定水箱14中的水位，根据水箱14的水位变化测量水箱14内的蒸发量，然后计算出水池的蒸发量，便于完成蒸发量的测定，通过总的失水量减去蒸发量得出渗水量，多次测量后，完成水池渗水量的测定，通过计时器和定时器的设置，可依实际情况进行连续测定，定时采集水位，整点回馈采集数据，如第一天测定的渗水量符合标准，应再测定一天；如第一天测定的渗水量超过允许标准，而以后的渗水量逐渐减少，可继续延长观测，监测的数据通过无线传输模块传送至监测中心，现实远程监控，适用于位于无人值守的野外的试验场所。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水池满水试验的监测设备，包括水池本体（1）和安装在所述水池本体（1）顶部一侧的水位监测台（2），其特征在于：所述水位监测台（2）的一端安装有电子水位标尺（3），且所述电子水位标尺（3）竖直设置在所述水池本体（1）的内壁，所述电子水位标尺（3）一侧连接有导向方杆（4），所述导向方杆（4）上滑动套接有浮板（5），所述浮板（5）的顶部和底部分别安装有接触传感器（6）和水位传感器（7），所述水位监测台（2）的顶部一侧设有升降组件（8）和调速电机（9），且所述调速电机（9）的输出轴与升降组件（8）之间传动连接，所述升降组件（8）上安装有竖直设置的水位测针（10），且所述水位测针（10）位于所述接触传感器（6）的正上方，所述水位监测台（2）顶部还安装有控制箱（11），所述控制箱（11）内部安装有处理器和数据采集传输模块，所述处理器分别与数据采集传输模块、调速电机（9）电性连接，所述数据采集传输模块分别与电子水位标尺（3）、接触传感器（6）和水位传感器（7）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种水池满水试验的监测设备，其特征在于：所述控制箱（11）内部还包括有电源模块、数据存储模块、无线传输模块、计时器和定时器，所述电源模块、数据存储模块、计时器和定时器分别与处理器电性连接，所述数据存储模块通过无线传输模块与后台监测中心的服务器信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种水池满水试验的监测设备，其特征在于：所述水池本体（1）的一侧设有充水水泵（12），所述充水水泵（12）的出水口连接有注水管（13），且所述注水管（13）延伸到水池本体（1）内，所述充水水泵（12）的出水口上还安装有水流控制开关，所述充水水泵（12）和水流控制开关分别与处理器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种水池满水试验的监测设备，其特征在于：所述水池本体（1）的内壁顶部安装有水箱（14），所述水箱（14）的顶部一侧开设有入水口（15），且所述入水口（15）与所述水池本体（1）的设计水深的位置相齐平。

5.根据权利要求4所述的一种水池满水试验的监测设备，其特征在于：所述水箱（14）采用顶部敞口且底部密封的钢板水箱，所述水箱（14）的内侧底部设有投入式液位计（16），且所述投入式液位计（16）通过数据采集传输模块与处理器信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种水池满水试验的监测设备，其特征在于：所述升降组件（8）包括竖直连接在水位监测台（2）顶部的支撑架（81），所述支撑架（81）的顶部安装有所述调速电机（9），所述支撑架（81）的内侧转动连接有竖直设置的丝杆（82），且所述调速电机（9）的输出轴与丝杆（82）顶端同轴固定连接，所述丝杆（82）外侧螺纹套接有升降块（83），且所述升降块（83）的两端与支撑架（81）的内侧滑动连接，所述水位测针（10）采用可拆卸的方式连接在升降块（83）一侧。

7.根据权利要求1所述的一种水池满水试验的监测设备，其特征在于：所述调速电机（9）上安装有变频器，且所述处理器通过变频器与调速电机（9）之间电性连接。

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