[實(shí)用新型]一種漂浮水面蒸發(fā)站液位精確測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720540068.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206740210U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮能操;張國(guó)學(xué);陳衛(wèi);史東華;王巧麗;張必均;吳琦;李然;張生穩(wěn);吳競(jìng)博;王文堅(jiān);黃華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局
• 主分類號(hào): G01F23/62
• 分類號(hào): G01F23/62;G01F25/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所42113
• 代理人: 胡盛登

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種漂浮水面蒸發(fā)站液位測(cè)量裝置，具體是一種漂浮水面蒸發(fā)站液位精確測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

蒸發(fā)是水循環(huán)的重要途徑之一，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量，對(duì)探求區(qū)域水循環(huán)規(guī)律，指導(dǎo)水資源規(guī)劃利用，服務(wù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大。由于蒸發(fā)量觀測(cè)要求精確到0.1mm,受測(cè)量方式方法和傳感器測(cè)量精度限制，水面蒸發(fā)量自動(dòng)采集一直是行業(yè)難題。漂浮水面蒸發(fā)站受風(fēng)浪波動(dòng)因素影響，蒸發(fā)器液位監(jiān)測(cè)尤其困難，目前漂浮蒸發(fā)站液位觀測(cè)以人工為主，自動(dòng)監(jiān)測(cè)尚處于探索階段。常用液位高精度測(cè)量存在的問(wèn)題，目前分辨力達(dá)到0.1mm的液位計(jì)主要有超聲液位計(jì)、壓阻式液位計(jì)、角度編碼浮子式液位計(jì)、磁致伸縮液位計(jì)等，但實(shí)用效果都不夠理想，測(cè)量誤差較大，主要問(wèn)題如下：

超聲液位計(jì)

因?yàn)槁曀倥c溫度有關(guān)，但是實(shí)測(cè)水體或者空氣環(huán)境溫度分布測(cè)量困難，因此聲速補(bǔ)償不準(zhǔn)確，導(dǎo)致實(shí)測(cè)結(jié)果誤差很大。

壓阻式液位計(jì)

因?yàn)閴鹤枰何挥?jì)自身溫度漂移大，當(dāng)被測(cè)水體受風(fēng)浪影響晃動(dòng)時(shí)，受水的動(dòng)壓影響，導(dǎo)致實(shí)測(cè)結(jié)果誤差很大。

角度編碼浮子式液位計(jì)

因?yàn)榫幋a器的測(cè)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)需要克服啟動(dòng)扭矩，受此影響浮子運(yùn)動(dòng)不能完全和液面高度變化同步，在漂浮蒸發(fā)場(chǎng)，風(fēng)浪影響下浮子晃動(dòng)劇烈，導(dǎo)致實(shí)測(cè)結(jié)果誤差很大。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種漂浮水面蒸發(fā)站液位精確測(cè)量裝置，本裝置選用磁致伸縮傳感器作為核心測(cè)量部件，通過(guò)懸掛安裝方式降低傳感器感應(yīng)軸與浮球之間的摩擦力，確保浮球高度變化與水面高度變化完全同步以提高測(cè)量精度，應(yīng)用連通器原理并應(yīng)用限流緩沖部件削弱風(fēng)浪擾動(dòng)因素以提高測(cè)量精度。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：

一種漂浮水面蒸發(fā)站液位精確測(cè)量裝置，包括安裝在甲板上的儀器柜和蒸發(fā)器，所述儀器柜和蒸發(fā)器的底部處于水面線以下，所述儀器柜內(nèi)懸掛安裝有筒罩，在筒罩內(nèi)安裝測(cè)量筒，磁致伸縮式傳感器設(shè)置在筒罩內(nèi)用于對(duì)測(cè)量筒內(nèi)的水位進(jìn)行測(cè)量，磁致伸縮式傳感器的感應(yīng)軸插入到測(cè)量筒內(nèi)，磁致伸縮式傳感器的磁性浮球套在感應(yīng)軸上隨水面變化沿感應(yīng)軸上下運(yùn)動(dòng)，磁致伸縮式傳感器的信號(hào)處理單元設(shè)置在測(cè)量筒外，所述儀器柜的側(cè)壁上和蒸發(fā)器的側(cè)壁上相同高度處開(kāi)設(shè)有連通接口，連通管的兩端分別連接儀器柜的側(cè)壁上和蒸發(fā)器的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)的連通接口實(shí)現(xiàn)儀器柜與蒸發(fā)器連通，測(cè)量筒與儀器柜側(cè)壁上開(kāi)設(shè)的連通口通過(guò)連接管連通，蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)置的“L”形連接頭與蒸發(fā)器的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)的連通接口連通，連通管、連通接口、“L”形連接頭以及連接管相配合實(shí)現(xiàn)測(cè)量筒與蒸發(fā)器內(nèi)的水相互流通，“L”形連接頭的末端還設(shè)置有限制測(cè)量筒與蒸發(fā)器水量對(duì)流速度限流膜片。

所述儀器柜頂部?jī)?nèi)側(cè)安裝有下掛鉤，在筒罩的上端安裝有與下掛鉤相配合的上掛鉤，上掛鉤和下掛鉤配合使得筒罩以及測(cè)量筒始終處于垂直狀態(tài)。

所述測(cè)量筒與儀器柜側(cè)壁上開(kāi)設(shè)的連通口之間的連接管是內(nèi)徑8mm的軟管，確保儀器柜發(fā)生傾斜時(shí)筒罩以及測(cè)量筒始終處于垂直狀態(tài)。

所述磁性浮球的中心位置開(kāi)設(shè)有方便套入感應(yīng)軸的中部通孔,磁性浮球自由漂浮狀態(tài)下中部通孔保持垂直。

所述磁性浮球中部通孔直徑比感應(yīng)軸直徑大1mm，工作時(shí)彼此軸線保持平行。

所述測(cè)量筒的底部開(kāi)設(shè)有使得磁致伸縮式傳感器的感應(yīng)軸保持垂直的定位孔。

所述磁性浮球的外徑為100mm,密度為0.55g/cm³,自由漂浮狀態(tài)下吃水線接近浮球中部，確保浮球隨水面同步運(yùn)動(dòng)最靈敏。

所述限流膜片嚴(yán)實(shí)的粘附在“L”形連接頭末端，所述限流膜片厚度為0.5mm，限流膜片中部開(kāi)有一個(gè)直徑為2mm的孔，限制測(cè)量筒與蒸發(fā)器水量對(duì)流速度。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果：

1)本測(cè)量裝置技術(shù)實(shí)現(xiàn)容易，測(cè)量精度極高，可以將測(cè)量誤差控制在0.2mm以內(nèi)，很好的解決了漂浮蒸發(fā)站液位精確測(cè)量技術(shù)難題，在南水北調(diào)源頭丹江口水庫(kù)投入使用以來(lái)，監(jiān)測(cè)效果良好，使蒸發(fā)信息采集自動(dòng)化真正成為現(xiàn)實(shí)。

2)限流膜片的特殊結(jié)構(gòu)和同開(kāi)度的球閥、同內(nèi)徑的細(xì)管相比，水的流動(dòng)性更好，不易出現(xiàn)空氣栓塞遮斷水的流動(dòng)，不會(huì)出現(xiàn)連通器左右液位不等高的現(xiàn)象。

3)本測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，成本低廉，具有良好的市場(chǎng)推廣價(jià)值。