专利名称：一种水位测量计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水位测量计。
背景技术：
目前水文测量上所采用的水位计主要有水尺、接触式水位测量装置、浮子式水位计、超声波式水位计和压力式水位计。其中水尺虽然简单易用，但由于是人工观测水位数据，容易产生偏差且自动化水平低。接触式水位测量装置包括水位测针、悬垂式水位计两种类型，它们的测量精度较高，但是水位测针所测的水位变化范围小，而悬垂式水位计需要建有静水井，安装成本高，并且在结冰期都不适用。浮子式水位计虽然精度很高，但是需要安装在井房中，有些场所建井困难，使用范围受到限制。而超声波式水位计容易受天气和水面波浪的影响，造成较大误差。现在广泛应用的压力式水位计不需要建造井房，安装方便，特别适用于无法建造测井或建井有困难的地方，且造价低廉，但是由于传统的压力式水位计假设水体密度恒定，而实际水体密度因含盐度、含沙量等因素的影响因此不能反映出水体密度变化给水位测量带来的影响，使得测量值不够准确。

实用新型内容发明目的本实用新型的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种安装使用简单，造价低廉，测量准确的水位测量计。采用本实用新型测量水位可以修正水体密度变化给水位测量值带来的影响，并且测量范围大精度高，不受天气、水质、泥沙、冰凌、漂浮物等影响，适用于任何地方水体的水位测量。本实用新型安装于河床底部，不影响河道，同时可以防范人为破坏和盗窃。
技术方案为了实现上述目的，本实用新型采用以下方式来实现。该水位测量计由压力传感器6、水位显示器9、电缆8、电缆5、电子拉力计4、拉力绳3、浮桶1、保护钢管7和透水保护桶2组成。水位显示器9通过电缆8与压力传感器6连接，同时通过电缆5与电子拉力计4连接，电子拉力计4的另一端通过拉力绳3与浮桶1连接。
本实用新型测量水位的原理如下实际水位 H＝h+h’ (1)其中 h＝F压/ρg (2)由此可知，实际水位H＝F压/ρg+h’(3)式中H----实际水位h---测点至水面距离h’---测点实际高程F压---测点所受压力ρ---所测水体密度g----重力加速度从(3)式可知，实际水位由测点压力和水体密度决定，因此只要采集到测点压力和水体密度即可计算出实际水位.测点压力可以通过压力传感器6直接测出.而密度的测量原理如下，根据阿基米德原理，物体在液体中所受的浮力等于它所排开的同体积的液体的重量。假设水体中有一与拉力计相连的浮球，该浮球受力情况如下F+G＝F浮(4)F浮＝ρgv(5)由此可知，水体密度ρ＝(F+G)/gv (6)式中F---浮球所受拉力G---浮球重力F浮---浮球所受浮力ρ----所测水体密度v----浮球体积g----重力加速度由(6)式可知，只要测出浮球所受拉力，即可计算出水体密度，根据(3)式确定水体密度和测点压力即可计算出实际水位。
本实用新型即是利用上述原理制造，该水位测量计由压力传感器6、水位显示器9、电缆8、电缆5、浮桶1、拉力绳3、电子拉力计4、保护管7和透水保护桶2组成。电子拉力计4通过电缆5与水位显示器9相连。电子拉力计4的另一端通过一根高韧性拉力绳3与浮桶1连接。浮桶1可以是任意形状，只要其能准确测量出体积即可。在浮桶1和电子拉力计4外可罩有一透水保护筒2，保护筒2可以是在一圆筒上开有多个透水孔；也可以采用丝网围成筒型。其作用在于防止由于液体流动而带动浮桶1左右摆动所引起的误差。
同时将一压力传感器6通过电缆8与水位显示器9相连，压力传感器6和连接电缆全部用保护管7保护起来，保护管7上沿轴线方向等间隔(例如每间隔2厘米)开孔，整个保护管7全部用无纺布包裹。孔的大小和形状可以根据实际情况确定，例如可以是直径6毫米的梅花孔，只要可以保证压力传感器6良好的的透压性并防止泥沙淤积影响测量的灵敏性即可。保护管7一端与透水保护筒2连接，一端延伸至水体外。
在使用时，可以通过任何已知方式例如水下打桩的方式将整个水位测量计固定在水体中。当电子拉力计4和浮桶1都没入水体中时，可以通过电子拉力计4测出浮桶1所受的拉力F，将电子拉力计4通过电缆5与水位显示器9相连，就可以将电子拉力计4所测数据传送至水位显示器中9，通过软件处理得到水体密度ρ。与此同时压力传感器6将所测数据通过电缆8传送至水位显示器9，从而得到测点压力F压。水位显示器9通过软件处理数据，就可以测出相应水体密度下的实际水位，并在显示出来。
有益效果本实用新型测量范围大且测量精度高。可以精确测量出含有泥沙以及其他复杂成分的水体水位，防止因含盐度、含沙量等因素差异而引起的水位测量偏差。同时还具有测量方法简单可靠，生产成本低廉，安装维护简易的优点，并且测量不受天气、水质、泥沙、冰凌、漂浮物等影响，适用于任何地方水体的水位测量。本实用新型安装于河床底部，不影响河道，同时可以防范人为破坏和盗窃。

图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明本实用新型由压力传感器6、水位显示器9、电缆8、电缆5、浮桶1、拉力绳3、电子拉力计4、保护管7和透水保护桶2组成。电子拉力计4一端通过一根高韧性拉力绳3与浮桶1连接，另一端通过电缆5与水位显示器9相连。电子拉力计4和浮桶1外罩有透水保护桶2。压力传感器6通过电缆8与水位显示器9相连。压力传感器6和连接电缆全部用保护管7保护起来，保护管7上沿轴线方向等间隔(例如每间隔2厘米)开孔，整个保护管7全部用无纺布包裹。保护管7的一端与密度测量计的透水保护筒2连接，一端延伸至水体外。
将该水位测量计安装在距河边1/4处，使浮桶1、电子拉力计4和压力传感器6没入水体中，并通过水下打桩将整个水位测量计固定在水体中。电子拉力计4将测量数据通过电缆5传送至水位显示器9中，水位显示器9通过软件处理得到水体实时密度。与此同时压力传感器6将测点压力F压通过电缆8传送至水位显示器9。通过后台软件对水体密度和测点压力数据进行处理数据，就可以测得相应水体密度下的实际水位，并显示出来。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基本上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求1.一种水位测量计，它包括压力传感器(6)、水位显示器(9)和电缆(8)，其特征在于压力传感器(6)通过电缆(8)与水位显示器(9)相连，并且电子拉力计(4)通过电缆(5)与水位显示器(9)连接，电子拉力计(4)的另一端通过拉力绳(3)与浮桶(1)连接。
2.根据权利要求1所述的水位测量计，其特征在于所述电子拉力计(4)和浮桶(1)外罩有透水保护桶(2)。
3.根据权利要求1或2所述的水位测量计，其特征在于所述电缆外有开孔的保护管(7)。
专利摘要本实用新型涉及一种压力水位计，包括压力传感器6、水位显示器9、电缆8，其特征在于压力传感器6通过电缆8与水位显示器9相连，并且电子拉力计4通过电缆5与水位显示器9连接，电子拉力计4的另一端通过拉力绳3与浮桶1连接。本实用新型通过上述装置测出影响压力传感器受力变化的水体密度，并将其用于水位修正，可以准确测量出含有泥沙以及其他复杂成分的水体水位，防止因水体密度差异而造成水位测量偏差。同时还具有生产成本低廉，安装维护简易的优点，并且适用于任何地方、任何天气和水体结冰期水位的测量。
文档编号G01F23/14GK2616894SQ0324552
公开日2004年5月19日 申请日期2003年4月21日 优先权日2003年4月21日
发明者杨卓, 王荣利 申请人:杨卓, 王荣利