一种高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪的制作方法

1.本发明涉及水位测量相关技术领域，具体为一种高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪。


背景技术：

2.气泡式水位计是通过测量吹气管内压力来实现水位测量的仪器，其测量原理为：通过气管口处水的压力传递至水位计压力控制单元中的压力传感器上，得到该处水的压强，经换算得到水位值，测量气管口的水位(h)与该处水的压强(p)有如下关系：
[0003][0004]
式中：p0——测量点的环境大气压强；ρ——水体密度；g——重力常数。
[0005]
水体密度是测量误差产生的重要原因之一，在实际测量过程中，含沙量和含盐量对水密度的影响明显，而且河流的水密度是动态变化的，导致测量结果误差增大，测量精度降低，使用范围受限。
[0006]
在现有技术中，通常采用在测量气管口处设置拦截机构，实现减少泥沙稳定水密度的效果，但是需要定期清理堆积的泥沙，导致维护成本大大提高。


技术实现要素：

[0007]
本发明为了弥补市场空白，提供了一种高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪。
[0008]
本发明的目的在于提供一种高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪，以解决上述背景技术中提出的在实际测量过程中，含沙量和含盐量对水密度的影响明显，而且河流的水密度是动态变化的，导致测量结果误差增大，测量精度降低，使用范围受限的问题。
[0009]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪，包括：
[0010]
箱体，安装在堤岸上，所述箱体的内部设置有竖向的隔板，所述隔板两侧的所述箱体内分别安装有气泵和控制器；
[0011]
传感器，所述传感器与所述控制器相连，所述传感器通过连接气管连通第二气室；
[0012]
连接气管，所述连接气管上安装有单向阀和三通，所述连接气管位于所述箱体的内部；
[0013]
第一气室和第二气室，固定在所述箱体的外侧板上，所述第一气室和所述第二气室分别连接进气管和测量气管，所述第一气室的内部安装有净化器；
[0014]
气泵，所述气泵通过所述连接气管连接所述第一气室和所述三通；
[0015]
测量气管，所述测量气管的外侧包裹有保护管，所述测量气管的两端均设置有密封件，所述保护管的一端连接定位盒；
[0016]
定位盒，所述定位盒的内部安装有移动板，所述定位盒的侧面上固定有驱动器，所述定位盒的底部安装有转轴。
[0017]
进一步的，所述三通的三端通过所述连接气管分别连接所述传感器、所述气泵与所述第二气室，所述传感器和所述三通之间的所述连接气管贯穿所述隔板，所述三通和所述气泵之间的所述连接气管上安装有所述单向阀。
[0018]
进一步的，所述第一气室的顶板上固定有所述进气管，所述进气管的侧面上端开设有一圈通孔，所述进气管的下端连通所述第一气室，所述第一气室的中段安装有所述净化器，所述净化器位于所述进气管和所述连接气管之间。
[0019]
进一步的，所述第二气室的中部设置有除氧剂，所述第二气室的左右两端分别连通所述测量气管和所述连接气管。
[0020]
进一步的，所述测量气管和所述保护管均设置有两段，上侧的所述保护管连接所述第二气室和所述定位盒，下侧的所述保护管连接所述定位盒和测量杯，所述定位盒和所述测量杯均位于水下，且所述定位盒位于所述测量杯的上方。
[0021]
进一步的，所述测量杯的外侧套装有限位件，所述限位件呈团扇结构。
[0022]
进一步的，所述定位盒的顶板和底板上均开设有圆孔，所述定位盒的左右两板上对称开设有长槽，所述定位盒的底板上开设有滑槽，所述定位盒呈无前侧板的方盒结构。
[0023]
进一步的，所述移动板呈直角结构，所述移动板的水平板与所述定位盒的底板相贴，所述移动板的竖直板顶端与所述定位盒的顶板相接，所述移动板的水平板底面上设置有立柱，所述立柱的另一端贯穿滑槽连接齿条。
[0024]
进一步的，所述驱动器和所述移动板之间连接有连杆，所述连杆呈u型结构，所述连杆与长槽相适配，所述连杆的长度小于所述定位盒长度的一半。
[0025]
进一步的，所述转轴的上端连接所述定位盒，所述转轴的下端套装有转盘，所述转盘和下侧的所述保护管相接，所述转盘和所述定位盒之间的所述转轴上套设有齿轮，且齿轮和齿条相适配。
[0026]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪，结构设置合理，利用定位盒连接两段测量气管，当驱动器带动移动板向内运动时，上侧的测量气管接通水体，实现测量水位a的压强，当移动板复位时，上侧的测量气管和下侧的测量气管相连通，以便测量水位b的压强，由于水位a和水位b的高度差为固定值，实现消除水密度对测量结果的影响，提高了测量精度；
[0027]
1、在定位盒内安装直角结构的移动板，当移动板向内运动时，移动板的水平部覆盖在定位盒底部的圆孔上，且定位盒上部的圆孔开启，便于测量水位a的压强，移动板向外时，移动板的竖直部和定位盒形成封闭空腔，使圆孔与空腔相连通，从而实现测量水位b的压强；
[0028]
2、利用移动板带动齿条移动，齿条和转轴上的齿轮相互配合，实现带动转轴转动，转轴带动下方的转盘转动，转盘的边缘为凹凸结构，不断撞击下侧的保护管，使保护管产生震动，避免生物进入测量设备；
[0029]
3、本设备中的第一气室内安装有净化器，过滤空气中的灰尘杂质，延长气泵的使用寿命，第二气室中设置有除氧剂，降低管内的氧气。
附图说明
[0030]
图1为本发明结构的正视剖面示意图；
[0031]
图2为本发明结构的定位盒侧视示意图；
[0032]
图3为本发明结构的定位盒和移动板的结构示意图；
[0033]
图4为本发明结构的定位盒仰视示意图；
[0034]
图5为本发明结构的测量杯俯视示意图。
[0035]
图中：1、箱体；2、控制器；3、传感器；4、连接气管；5、第一气室；6、气泵；7、第二气室；8、测量气管；9、定位盒；11、隔板；41、单向阀；42、三通；51、进气管；52、净化器；81、保护管；82、密封件；83、测量杯；84、限位件；91、移动板；911、立柱；912、齿条；92、驱动器；93、连杆；94、转轴；95、转盘；96、圆孔；97、长槽；98、滑槽。
具体实施方式
[0036]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0037]
具体实施方式一：请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪，包括：
[0038]
箱体1，安装在堤岸上，箱体1的内部设置有竖向的隔板11，隔板11两侧的箱体1内分别安装有气泵6和控制器2；
[0039]
传感器3，传感器3与控制器2相连，传感器3通过连接气管4连通第二气室7；
[0040]
连接气管4，连接气管4上安装有单向阀41和三通42，连接气管4位于箱体1的内部；
[0041]
第一气室5和第二气室7，固定在箱体1的外侧板上，第一气室5和第二气室7分别连接进气管51和测量气管8，第一气室5的内部安装有净化器52；
[0042]
气泵6，气泵6通过连接气管4连接第一气室5和三通42；
[0043]
测量气管8，测量气管8的外侧包裹有保护管81，测量气管8的两端均设置有密封件82，保护管81的一端连接定位盒9；
[0044]
定位盒9，定位盒9的内部安装有移动板91，定位盒9的侧面上固定有驱动器92，定位盒9的底部安装有转轴94。
[0045]
在使用该高精度智能型大量程的恒流气泡式水位测量仪时，将定位盒9固定在水位a处，使测量杯83处于水位b，水位a和水位b的高度差为h，启动气泵6抽出第一气室5内的空气，空气经单向阀41进入三通42，分成两路分别向第二气室7和传感器3方向移动，第二气室7内的空气沿测量气管8吹向测量杯83，当测量杯83的杯口被气体封住，气泵6关闭，此时测量气管8内的气体处于动态平衡，根据压力传递原理，测量杯83的压力和传感器3的压力相同，得到水位b的压强pb，然后利用驱动器92带动移动板91运动，同时开启气泵6进行输气，测量气管8通过定位盒9顶部的圆孔96接触水体，当测量气管8的管口被气体封住时，得到水位a的压强pa，得到水体密度：，得到水体密度：最后通过得到测量水位值。
[0046]
具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1所示，三通
42的三端通过连接气管4分别连接传感器3、气泵6与第二气室7，传感器3和三通42之间的连接气管4贯穿隔板11，三通42和气泵6之间的连接气管4上安装有单向阀41，气泵6将空气经过单向阀41泵向三通42，气体分成两路分别向连接第二气室7和传感器3的连接气管4中输送。
[0047]
具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1所示，第一气室5的顶板上固定有进气管51，进气管51的侧面上端开设有一圈通孔，进气管51的下端连通第一气室5，第一气室5的中段安装有净化器52，净化器52位于进气管51和连接气管4之间，通过侧面开孔避免雨水进入第一气室，通过净化器52去除空气中的灰尘杂质，避免损坏气泵6结构。
[0048]
具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，第二气室7的中部设置有除氧剂，第二气室7的左右两端分别连通测量气管8和连接气管4，第二气室7用于减少通入气体中的氧气，避免微生物大量生长在测量气管8的内壁上。
[0049]
具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图1和图2所示，测量气管8和保护管81均设置有两段，上侧的保护管81连接第二气室7和定位盒9，下侧的保护管81连接定位盒9和测量杯83，定位盒9和测量杯83均位于水下，且定位盒9位于测量杯83的上方，定位盒9和测量杯83之间的高度差为已知条件，通过测量两处的水体压强，可以计算出当下的水体密度，得到水密度带入水位测量式，从而得到相应的水位测量结果，消除水密度误差，提高测量结果的精度。
[0050]
具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式五进一步限定，测量杯83的外侧套装有限位件84，限位件84呈团扇结构，扇柄嵌入岸堤，方便进行安装固定，同时限位测量杯83移动，提高装置的稳定性。
[0051]
具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，定位盒9的顶板和底板上均开设有圆孔96，定位盒9的左右两板上对称开设有长槽97，定位盒9的底板上开设有滑槽98，定位盒9呈无前侧板的方盒结构，定位盒9连接两端测量气管8，通过开闭调节定位盒9中的移动板91位置，实现测量两处水位压强的效果。
[0052]
具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图3和图4所示，移动板91呈直角结构，移动板91的水平板与定位盒9的底板相贴，移动板91的竖直板顶端与定位盒9的顶板相接，移动板91的水平板底面上设置有立柱911，立柱911的另一端贯穿滑槽98连接齿条912。
[0053]
具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图2和图4所示，驱动器92和移动板91之间连接有连杆93，连杆93呈u型结构，连杆93与长槽97相适配，连杆93的长度小于定位盒9长度的一半。
[0054]
具体实施方式十：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，如图2和图4所示，转轴94的上端连接定位盒9，转轴94的下端套装有转盘95，转盘95和下侧的保护管81相接，转盘95和定位盒9之间的转轴94上套设有齿轮，且齿轮和齿条912相适配，齿条912移动带动齿轮转动，齿轮带动转轴94和转盘95转动，转盘95边缘的弹性结构不断撞击保护管81，从而避免水中生物进入测量气管8。
[0055]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。