CN113932887A - 一种水面浮体式水位计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水面浮体式水位计，包括避雷针、太阳能板、采集仪、电动绞盘、第一加强板、限位管、第二加强板、浮体、不锈钢线缆、锚石和锂电池，所述浮体的顶端分别固定安装有避雷针和太阳能板,浮体的内部分别水平固定连接有第一加强板和第二加强板，且第一加强板位于第二加强板的正上方，第一加强板的底端以及第二加强板的顶端之间竖直固定连接有第二加强板，该装置，通过将设置的太阳能板为该装置中设置锂电池进行充电处理，随后利用锂电池分别为采集仪和电动绞盘进行供电处理，避免了提前预铺线路，同时该装置中的太阳能板、避雷针、锂电池和采集仪均设置在水面以上，减少了浸水风险，降低了故障率，延长了该装置的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及水位计技术领域，具体为一种水面浮体式水位计。
背景技术
目前，水库水位自动监测仪器主要采用浮子水位计、激光雷达超声水位计、压力式水位计等，分别存在安装地形条件要求高、测量范围小、受风雨雾影响大、长时间使用产生漂移、造价高等缺点，难以在小型水库等野外水体中普及，因此设计一种水面浮体式水位计是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水面浮体式水位计，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水面浮体式水位计，包括避雷针、太阳能板、采集仪、电动绞盘、第一加强板、限位管、第二加强板、浮体、不锈钢线缆、锚石和锂电池，所述浮体的顶端分别固定安装有避雷针和太阳能板,浮体的内部分别水平固定连接有第一加强板和第二加强板，且第一加强板位于第二加强板的正上方，第一加强板的底端以及第二加强板的顶端之间竖直固定连接有限位管。
进一步的，所述浮体的内部顶端分别固定连接有采集仪、电动绞盘和锂电池。
进一步的，所述电动绞盘上缠绕有不锈钢线缆,不锈钢线缆的一端穿过第一加强板的中心处开设的通孔、限位管的中心处、第二加强板的中心处开设的通孔以及浮体的底端中心处开设的通孔固定连接在锚石上。
进一步的，所述浮体的内部填充有致密泡沫。
进一步的，所述采集仪由倾角测量器、数据采集器、水温传感器、角度传感器、通讯模块以及定时休眠与唤醒模块组成。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1)该装置，设计简单，简化制造工艺，同时该装置中的太阳能板、避雷针、锂电池和采集仪均设置在水面以上，降低了该装置的故障率，同时延长了该装置的使用寿命；
2)通过将不锈钢线缆拉力范围进行固定，减少频繁收放不锈钢线缆，采用不锈钢线缆长度和拉力计算水深数据，避免了其他电子设备的安装，从而降低了电力，大范围提高监测频率，实现变幅加测；
3)该装置位于水下的浮体未设置有电子设备，可以进水，从而减少了制造工艺难度；
4)通过加装的倾角测量器，有利于修正风力造成的误差；通过加装水温传感器，有利于修正水温造成的线缆和浮体误差。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构正视剖视图；
图2是本发明的整体结构正视图；
图3是本发明在使用过程中的水位换算示意图；
图中：1、避雷针；2、太阳能板；3、采集仪；4、电动绞盘；5、第一加强板；6、限位管；7、第二加强板；8、浮体；9、不锈钢线缆；10、锚石；11、锂电池。
具体实施方式
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种水面浮体式水位计，包括避雷针1、太阳能板2、采集仪3、电动绞盘4、第一加强板5、限位管6、第二加强板7、浮体8、不锈钢线缆9、锚石10和锂电池11，浮体8的顶端分别固定安装有避雷针1和太阳能板2,浮体8采用壁厚为5-10mm的不锈钢圆筒制成，浮体8的内部分别水平固定连接有第一加强板5和第二加强板7，且第一加强板5位于第二加强板7的正上方，第一加强板5的底端以及第二加强板7的顶端之间竖直固定连接有限位管6,限位管6采用壁厚为5-10mm、内径为5mm的中空圆管制成，浮体8的内部顶端分别固定连接有采集仪3、电动绞盘4和锂电池11，电动绞盘4上缠绕有不锈钢线缆9,不锈钢线缆9的拉力值固定在5-10kg，不锈钢线缆9的一端穿过第一加强板5的中心处开设的通孔、限位管6的中心处、第二加强板7的中心处开设的通孔以及浮体8的底端中心处开设的通孔固定连接在锚石10上，浮体8的内部填充有致密泡沫，采集仪3由倾角测量器、数据采集器、水温传感器、角度传感器、通讯模块以及定时休眠与唤醒模块组成；当使用该装置时，人工即可将该装置中设置的锚石10放置在所需位置处，随后利用利用设置的避雷针1进行避雷处理，同时利用设置的太阳能板2对锂电池11进行充电处理，同时锂电池11分别对避雷针1、采集仪3和电动绞盘4进行供电处理，且锂电池11中设置有充电保护器，随后根据采集仪3采集到的数据通过通讯模块进行传输至服务器，然后服务器即可利用水位数据采集换算原理进行换算即可，且水位数据采集换算原理如下：一、当仪器垂直、拉力F＝0时：H＝L-h；二、当仪器垂直、拉力F>0时：H＝L-h0+h2，且h2＝F/(π*(0.5R)2))(由拉力造成的下沉垂直距离)三、当仪器存在倾角a、拉力F>0时：H＝Sin(a)*L+h2；其中H表示为水面至锚点的垂直距离，L表示为不锈钢线缆9的长度，h2表示为不锈钢线缆9拉力(F)造成的水面上涨距离，h0表示为仪器浮在水面时，线缆拉点至水面的距离，R表示为仪器的外直径，同时水位换算示意图如图3，同时在修正水位的过程中，不锈钢线缆9的长度L根据拉力F大小进行修正，不锈钢线缆9的具体参数由线缆生产厂家提供，且修正公式为：L0＝f(L,F)，其中L0表示为修成后的不锈钢线缆9的长度，L表示为不锈钢线缆9的长度，F表示为拉力，同时该装置与浮子式水位计比较，该装置对安装地形要求低，无需水深较大的垂直岸边，直接安装于水体中央，只需水面没有障碍物即可，从而增加了监测范围，且测量精度、可靠性、稳定性等性能与浮子式水位计相当，同时该装置与雷达或超声波水位计比较，该装置，不易受降雨和大雾影响的，从而提高了该装置的实用性，同时该装置设计简单、精巧，不易发生故障，该装置与压力式水位计比较，该装置，主要电子设备安装于水面以上，从而降低了故障率少，同时利用不锈钢线缆9和锚石10对该装置进行限位，有利于长时间使用不产生漂移，同时无需长距离信号线缆，不会受结露的外界因素影响。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种水面浮体式水位计，包括避雷针(1)、太阳能板(2)、采集仪(3)、电动绞盘(4)、第一加强板(5)、限位管(6)、第二加强板(7)、浮体(8)、不锈钢线缆(9)、锚石(10)和锂电池(11)，其特征在于：所述浮体(8)的顶端分别固定安装有避雷针(1)和太阳能板(2),浮体(8)的内部分别水平固定连接有第一加强板(5)和第二加强板(7)，且第一加强板(5)位于第二加强板(7)的正上方，第一加强板(5)的底端以及第二加强板(7)的顶端之间竖直固定连接有限位管。
2.根据权利要求1所述的一种水面浮体式水位计，其特征在于：所述浮体(8)的内部顶端分别固定连接有采集仪(3)、电动绞盘(4)和锂电池(11)。
3.根据权利要求1所述的一种水面浮体式水位计，其特征在于：所述电动绞盘(4)上缠绕有不锈钢线缆(9),不锈钢线缆(9)的一端穿过第一加强板(5)的中心处开设的通孔、限位管(6)的中心处、第二加强板(7)的中心处开设的通孔以及浮体(8)的底端中心处开设的通孔固定连接在锚石(10)上。
4.根据权利要求1所述的一种水面浮体式水位计，其特征在于：所述浮体(8)的内部填充有致密泡沫。
5.根据权利要求1所述的一种水面浮体式水位计，其特征在于：所述采集仪(3)由倾角测量器、数据采集器、水温传感器、角度传感器、通讯模块以及定时休眠与唤醒模块组成。
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