CN219084188U - 一种液位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液位检测装置，该液位检测装置包括：过水框、安装座、超声波液位计、处理器和水平仪。过水框内设有过水通道。安装座设置在过水框的顶部，安装座内设有让位槽，且让位槽连通过水通道。超声波液位计设置在安装座上，并位于让位槽内，超声波液位计间隔地设于过水通道的顶面的上方，并正对于过水通道的底面。处理器信号连接于超声波液位计，处理器根据超声波液位计的测量值得到过水通道内的水位。水平仪用于检测过水通道的底面是否处于水平状态。超声波液位计与过水通道内的水位具有间隔，克服了超声波液位计存在检测盲区的问题，水平仪检测过水通道的底面是否处于水平状态，确保水深一致，保证了水位测量结果的准确性。

Description

一种液位检测装置

技术领域

本实用新型涉及水利水文监测领域，具体而言，涉及一种液位检测装置。

背景技术

明渠流量的精准测量是提高灌区水资源利用率，助力农业灌溉现代化改革的关键。当前测量渠道过水流量的超声波时差法通过测量流速和过水截面的面积计算出流量值。过水截面的面积根据超声波液位计对水位进行测量得到。超声波液位计利用其发射超声波信号，形成水面和水底反射波的时间差计算实际水位。

然而，由于现有的超声波液位计由于是单一的超声波振子，超声波液位计在主动发射超声波时不能同时分辨反射回波，同时振子在主动发射完超声波后还存在一定时间长度的余振，当余振较强时也无法分辨反射回波，因此在从超声波液位计表面向外开始的一段距离之内无法检测物位，这段距离为盲区。因此，有必要提供一种能够克服检测盲区，并能够保证测量准确性的液位检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液位检测装置，以克服超声波液位计的检测盲区，并保证测量准确性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型提供一种液位检测装置，该液位检测装置包括：过水框，其内设有过水通道；安装座，设置在所述过水框的顶部，所述安装座内设有让位槽，且所述让位槽连通所述过水通道；超声波液位计，设置在所述安装座上，并位于所述让位槽内，所述超声波液位计间隔地设于所述过水通道的顶面的上方，并正对于所述过水通道的底面；处理器，信号连接于所述超声波液位计，所述处理器根据所述超声波液位计的测量值得到所述过水通道内的水位；水平仪，用于检测所述过水通道的底面是否处于水平状态。

本申请一些实施例，所述安装座包括套筒、第一套部和顶罩；所述套筒设置在所述过水框的顶部，所述套筒的内部空间形成连通所述过水通道的让位槽；所述第一套部设置在所述套筒的顶部，且所述第一套部的内部空间形成连通所述让位槽的安装槽；所述超声波液位计安装在所述安装槽内；所述顶罩罩设在所述套筒和所述第一套部外，并将所述超声波液位计收容于所述顶罩内。

本申请一些实施例，所述安装座还包括第二套部；所述第二套部设置在所述过水框的顶部，并邻设于所述第一套部一侧；水平仪安装于所述第二套部的内部空间；所述顶罩的顶部设有可视窗，所述顶罩还罩设在所述第二套部外，且所述水平仪外露于所述可视窗。

本申请一些实施例，所述液位检测装置还包括第三套部和温度传感器；所述第三套部设置在所述过水框的顶部，并环设于所述第一套部外；所述温度传感器插设于所述过水框的顶部，并位于所述第一套部和所述第三套部之间；所述处理器信号连接于所述温度传感器，所述处理器根据所述温度传感器的测量值补偿校准所述超声波液位计的测量值；所述顶罩还罩设在所述第三套部外，并将所述温度传感器收容于所述顶罩内。

本申请一些实施例，所述安装座可拆卸地连接于所述过水框。

本申请一些实施例，所述过水通道在水流动方向上的通流截面积保持一致。

本申请一些实施例，所述过水框的外轮廓和内轮廓均呈长方体型，所述内轮廓限定出所述过水通道的形状。

本申请一些实施例，所述液位检测装置还包括电子水尺；所述电子水尺设于所述过水通道的侧壁上，且所述电子水尺信号连接于所述处理器。

本申请一些实施例，所述超声波液位计与所述过水通道的顶面的高度差大于等于100mm。

本申请一些实施例，所述液位检测装置还包括导流框，且所述导流框内设有导流通道；所述导流框连接于所述过水框，并所述导流通道连通所述导流通道；所述导流通道的远离所述过水通道一端的通流截面积大于靠近所述过水通道一端的通流截面积。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例至少具有如下优点和积极效果：

本实用新型实施例的液位检测装置中，安装座设置在过水框的顶部，超声波液位计设置在安装座上，且超声波液位计间隔地设于过水通道的顶面的上方，使得超声波液位计与过水通道内的水位保持一定的间隔，克服了超声波液位计存在检测盲区的问题，保证其能够准确地测量过水通道内的水位。超声波液位计位于安装座上的让位槽内，让位槽连通过水通道，进而不会干扰超声波液位计发出的声波传播到过水通道的底面。水平仪检测过水通道的底面是否处于水平状态，确保过水通道内的水深一致，并且超声波液位计发出的声波经反射后能够被其接收，保证了水位测量结果的准确性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的液位检测装置的结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是图1去掉安装座部分后的分解结构示意图。

图4是图1中的安装座部分的结构示意图。

图5是图4去掉顶罩后的结构示意图。

图6是图4中的顶罩的结构示意图。

附图标记说明如下：1、过水框；10、过水通道；11、把手；12、吊耳；13、框架；14、内板体；15、外板体；2、安装座；20、让位槽；21、套筒；22、第一套部；23、顶罩；231、可视窗；24、第二套部；25、第三套部；3、超声波液位计；4、处理器；5、水平仪；6、电子水尺；7、导流框；71、导流通道；8、温度传感器。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

图1是本实用新型一实施例的液位检测装置的结构示意图。图2是图1的剖视图。图3是图1去掉安装座部分后的分解结构示意图。图4是图1中的安装座部分的结构示意图。图5是图4去掉顶罩后的结构示意图。

请参阅图1至图5，本实用新型一实施例提供的液位检测装置主要包括过水框1、安装座2、超声波液位计3、处理器4、水平仪5。

过水框1内设有过水通道10。安装座2设置在过水框1的顶部，安装座2内设有让位槽20，且让位槽20连通过水通道10。超声波液位计3设置在安装座2上，并位于让位槽20内，超声波液位计3间隔地设于过水通道10的顶面的上方，并正对于过水通道10的底面。处理器4信号连接于超声波液位计3，处理器4根据超声波液位计3的测量值得到过水通道10内的水位。水平仪5用于检测过水通道10的底面是否处于水平状态。

可以理解的是，本实用新型实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

值得一提的是，本实施例的液位检测装置既可独立安装在明渠的出入水口，测量通过出入水口的流量。也可以安装在平板闸门后部，测量通过闸门的流量。但液位检测装置的使用场景不以此为限。

安装座2设置在过水框1的顶部，超声波液位计3设置在安装座2上，且超声波液位计3间隔地设于过水通道10的顶面的上方，使得超声波液位计3与过水通道10内的水位保持一定的间隔，克服了超声波液位计3存在检测盲区的问题，保证其能够准确地测量过水通道10内的水位。超声波液位计3位于安装座2上的让位槽20内，让位槽20连通过水通道10，进而不会干扰超声波液位计3发出的声波传播到过水通道10的底面。水平仪5检测过水通道10的底面是否处于水平状态，确保过水通道10内的水深一致，并且超声波液位计3发出的声波经反射后能够被其接收，保证了水位测量结果的准确性。

应当理解，当水平仪5检测到过水通道10的底面处于水平状态时，则过水框1处于正确地安装角度，超声波液位计3能够准确地对水位进行测量。当水平仪5检测到过水通道10的底面不处于水平状态时，可以通过调整过水框1的安装角度使之处于水平状态。

在本实施例中，过水框1的外轮廓和内轮廓均呈长方体型，内轮廓限定出过水通道10的形状。通过外轮廓就可以判断出过水通道10的底面是否处于水平状态，便于安装过水框1。过水通道10在水流动方向上的通流截面积保持一致，保证水流能够平稳地从过水通道10内流过，确保过水通道10内的水位保持恒定，有利于水位测量。

在其他实施例中，过水框1的外轮廓和内轮廓也可以呈其他的多面体结构，还可以呈圆柱型或者不规则的立体结构。并且，过水框1的外轮廓可以与内轮廓相同，也可以不相同。

请参阅图1，过水框1的顶部还设有把手11和吊耳12。把手11呈设有两个，并分别靠近过水框1顶部的两侧边，便于通过把手11提起过水框1。吊耳12设有两个，并分别靠近过水框1顶部的两边角，吊耳12具有供吊绳穿过的穿孔，以便于提起过水框1。

请参阅图2，安装座2可拆卸地连接于过水框1，例如可采用螺栓连接的方式实现可拆卸安装。方便将安装座2连带着超声波液位计3从过水框1上拆卸下，对超声波液位计3进行检修。

图6是图4中的顶罩的结构示意图。请参阅图4至图6，安装座2包括套筒21、第一套部22和顶罩23。套筒21设置在过水框1的顶部，套筒21的内部空间形成连通过水通道10的让位槽20。第一套部22设置在套筒21的顶部，且第一套部22的内部空间形成连通让位槽20的安装槽。安装槽用于安装超声波液位计3，将超声波液位计3插装在安装槽内，实现超声波液位计3的快速安装。顶罩23罩设在套筒21和第一套部22外，并将超声波液位计3收容于顶罩23内，顶罩23对超声波液位计3起到保护作用。

安装槽轴向的深度可以大于超声波液位计3轴向的长度，超声波液位计3插设于安装槽内时，可以上下移动调节超声波液位计3调整超声波液位计3距离过水通道10顶面的距离。

需要说明的是，不同型号的超声波液位计3可能存在不同距离的测试盲区，通过上下移动调节超声波液位计3能够针对不同型号的超声波液位计3进行补偿。

在一实施方式中，液位检测装置还包括调节组件。调节组件用于调节安装座2相对过水框1的高度，从而调节安装座2上的超声波液位计3相对过水通道10顶面的距离。

作为一示例，安装座2和过水框1之间夹设有垫片组，以通过增减垫片组中的垫片的数量调节安装座2相对过水框1的高度。

在本实施例中，超声波液位计3与过水通道10的顶面的高度差大于等于100mm。套筒21的内径为80mm。

液位检测装置还包括第二套部24。第二套部24设置在过水框1的顶部，并邻设于第一套部22一侧。第二套部24的内部空间用于安装水平仪5，将水平仪5插装在第二套部24的内部空间，实现水平仪5的快速安装。顶罩23的顶部设有可视窗231，顶罩23还罩设在第二套部24外，且水平仪5外露于可视窗231，以便于观察水平仪5的读数。

液位检测装置还包括第三套部25和温度传感器8。第三套部25设置在过水框1的顶部，并环设于第一套部22外。温度传感器8插设于过水框1的顶部，实现温度传感器8的安装。温度传感器8位于第一套部22和第三套部25之间，第一套部22和第三套部25之间的空间可容纳超声波液位计3和温度传感器8的接线布置。处理器4信号连接于温度传感器8，处理器4根据温度传感器8的测量值补偿校准超声波液位计3的测量值。顶罩23还罩设在第三套部25外，并将温度传感器8收容于顶罩23内，顶罩23还能够对温度传感器8起到保护作用。

应当指出，传输介质温度、湿度、压力或者组成成分的变化都会对超声波的声速造成影响，其中温度影响最大，需要通过温度补偿法校正声速，能够极大地提高超声波液位计3的测量精度。

请参阅图2，液位检测装置还包括电子水尺6。电子水尺6设于过水通道10的侧壁上，且电子水尺6信号连接于处理器4。电子水尺6利用水的微弱导电性原理测量电极的水位获取数据，误差不会受环境因素影响只取决于电极间距。处理器4能够根据电子水尺6的测量值监控超声波液位计3是否出现异常。当两者的测量值误差过大时提醒需要进行检修，保证超声波液位计3的可靠性。电子水尺6上设有沿竖向间隔布置的多个探针，用于进行水位测量。

在本实施例中，过水框1包括框架13、内板体14和外板体15。框架13呈长方体结构，内板体14设有四个，分别连接于框架13的内侧。外板体15设有四个，分别连接于框架13的外侧。处理器4及液位检测装置的连接电路夹设在内板体14和外板体15之间，以保护液位检测装置内的电子元器件和电路。

请参阅图1，液位检测装置还包括导流框7，且导流框7内设有导流通道71。导流框7连接于过水框1，并导流通道71连通导流通道71。导流通道71的远离过水通道10一端的通流截面积大于靠近过水通道10一端的通流截面积。在安装液位检测装置时，导流框7位于迎水侧，便于将水流导入过水框1中的过水通道10内。

在本实施例中，导流通道71的靠近过水通道10一端的通流截面积至远离过水通道10一端的通流截面积逐渐扩大。

在实用新型实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。

实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对实用新型实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为实用新型实施例的优选实施例而已，并不用于限制实用新型实施例，对于本领域的技术人员来说，实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液位检测装置，其特征在于，包括：

过水框，其内设有过水通道；

安装座，设置在所述过水框的顶部，所述安装座内设有让位槽，且所述让位槽连通所述过水通道；

超声波液位计，设置在所述安装座上，并位于所述让位槽内，所述超声波液位计间隔地设于所述过水通道的顶面的上方，并正对于所述过水通道的底面；

处理器，信号连接于所述超声波液位计，所述处理器根据所述超声波液位计的测量值得到所述过水通道内的水位；

水平仪，用于检测所述过水通道的底面是否处于水平状态。

2.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述安装座包括套筒、第一套部和顶罩；

所述套筒设置在所述过水框的顶部，所述套筒的内部空间形成连通所述过水通道的让位槽；

所述第一套部设置在所述套筒的顶部，且所述第一套部的内部空间形成连通所述让位槽的安装槽；

所述超声波液位计安装在所述安装槽内；

所述顶罩罩设在所述套筒和所述第一套部外，并将所述超声波液位计收容于所述顶罩内。

3.根据权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于，所述安装座还包括第二套部；

所述第二套部设置在所述过水框的顶部，并邻设于所述第一套部一侧；

水平仪安装于所述第二套部的内部空间；

所述顶罩的顶部设有可视窗，所述顶罩还罩设在所述第二套部外，且所述水平仪外露于所述可视窗。

4.根据权利要求2所述的液位检测装置，其特征在于，所述液位检测装置还包括第三套部和温度传感器；

所述第三套部设置在所述过水框的顶部，并环设于所述第一套部外；

所述温度传感器插设于所述过水框的顶部，并位于所述第一套部和所述第三套部之间；

所述处理器信号连接于所述温度传感器，所述处理器根据所述温度传感器的测量值补偿校准所述超声波液位计的测量值；

所述顶罩还罩设在所述第三套部外，并将所述温度传感器收容于所述顶罩内。

5.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述安装座可拆卸地连接于所述过水框。

6.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述过水通道在水流动方向上的通流截面积保持一致。

7.根据权利要求6所述的液位检测装置，其特征在于，所述过水框的外轮廓和内轮廓均呈长方体型，所述内轮廓限定出所述过水通道的形状。

8.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述液位检测装置还包括电子水尺；

所述电子水尺设于所述过水通道的侧壁上，且所述电子水尺信号连接于所述处理器。

9.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述超声波液位计与所述过水通道的顶面的高度差大于等于100mm。

10.根据权利要求1所述的液位检测装置，其特征在于，所述液位检测装置还包括导流框，且所述导流框内设有导流通道；

所述导流框连接于所述过水框，并所述导流通道连通所述导流通道；

所述导流通道的远离所述过水通道一端的通流截面积大于靠近所述过水通道一端的通流截面积。

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