[發明專利]適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計及使用方法

在審

• 申請號: 202310249784.0
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116399419A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 劉卡;丁一凡;李先達;廖少波;王碩;范偉平;劉大雙;江力宇;雷蕊菡;張靜
• 申請（專利權）人: 長江生態環保集團有限公司
• 主分類號: G01F23/14
• 分類號: G01F23/14
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

1.適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：它包括控制器（1），控制器（1）與防水導管（2）相連，防水導管（2）的另一端與壓力傳感器（3）相連；

所述控制器（1）的內部設置有信號放大器和模數轉換器，且信號放大器和模數轉換器與控制器電性連接；

所述信號放大器與壓力傳感器（3）電性連接，并用于放大壓力傳感器（3）輸出的模擬信號；

所述模數轉換器將放大之后的模擬信號轉換為數字信號，控制器將數字信號轉換為與之對應的數值，并通過顯示器進行顯示。

2.根據權利要求1所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述控制器（1）包括外殼體（14），外殼體（14）采用密封不透水結構，外殼體（14）的內部設置有氣倉（12），氣倉（12）呈傾斜布置，氣倉（12）的上部與通氣管（11）相連通，通氣管（11）與防水導管（2）相連通，氣倉（12）的下部連接有氣口（13），氣口（13）設置在外殼體（14）的外部。

3.根據權利要求2所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述外殼體（14）采用金屬或塑料材質制成；

所述氣倉（12）采用透明材質制成，并具有一定的強度，以保證其受外力不易變形。

4.根據權利要求2所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述通氣管（11）的管徑和防水導管（2）一致；

所述氣口（13）采用與通氣管（11）同樣的材質；

所述氣口（13）的橫截面尺寸大于通氣管（11）的截面尺寸，確保氣倉（12）內的外水在重力作用下能夠自動排出。

5.根據權利要求1所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述防水導管（2）為中空的不透水管道，具有一定的強度，受外力擠壓不易干癟變形，且根據需要采用金屬、塑料或橡膠材質；

所述防水導管（2）為直線不可彎曲型式或者為可彎曲可盤繞型式；

所述防水導管（2）上部與控制器（1）的下部連接，并與通氣管（11）接通，接口密封不透水；防水導管（2）下部與壓力傳感器（3）的負壓腔連接，接口密封不透水。

6.根據權利要求1所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述壓力傳感器（3）包含位于壓力傳感器（3）上部的壓力傳感構造（31）、位于壓力傳感器（3）下部的防淤積輔助倉（32）和防淤積輔助管（33）三部分組成。

7.根據權利要求6所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述壓力傳感構造（31）上部的負壓腔與防水導管（2）連接，接口密封不透水，下部的正壓腔通過一定數量的間隔設置的透水孔與防淤積輔助倉（32）連通，防淤積輔助倉（32）下部間隔設置一定數量的透水孔（34），防淤積輔助倉（32）的側上部與防淤積輔助管（33）連接，防淤積輔助管（33）上間隔設置孔隙（35），使得防淤積輔助管（33）內外相通。

8.根據權利要求6所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述孔隙（35）不宜太大且其寬度應明顯小于防淤積輔助管（33）內徑，以減少進入防淤積輔助管內部的雜物，降低管道淤堵的可能。

9.根據權利要求7所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計，其特征在于：所述防淤積輔助倉（32）采用耐腐蝕材質，具有一定的強度，不易變形；

所述防淤積輔助管（33）為耐腐蝕的金屬、塑料或橡膠材質；

所述孔隙（35）的寬度小于防淤積輔助管（33）的內徑，以減少進入防淤積輔助管（33）內部的雜物，降低管道淤堵的可能。

10.權利要求1-9任意一項所述適用于易淤積環境并防外水倒灌的壓力式液位計的使用方法，其特征在于：

在常規工況下：

此時沒有淤積或淤積不超過壓力傳感器（3）的底部，且待監測水體液面不超過控制器（1）的氣口（13），此時，壓力式液位計的工作方式與常規壓力式液位計一致；

此時由于防淤積輔助管（33）的孔隙（35）窄，所以進入防淤積輔助管（33）內的雜物少、顆粒細，不會造成防淤積輔助管（33）的堵塞，如有雜物進入防淤積輔助管（33）中，則其會在防淤積輔助管（33）內沉降，最終進入防淤積輔助倉（32），從防淤積輔助倉（32）下部的透水孔（34）流出；

在淤積嚴重工況下：

此時淤積超過壓力傳感器（3）底部的孔隙（35），導致壓力傳感器（3）無法通過底部的透水孔（34）與待監測水體之間有效連通，但壓力傳感器（3）能夠通過防淤積輔助管（33）與待監測水體保持密切連通，確保本壓力式液位計正常工作、數值準確；

因外部淤積導致防淤積輔助倉（32）下部的透水孔（34）被堵，防淤積輔助倉（32）能夠存儲從防淤積輔助管（33）內沉降下來的雜物，確保本壓力式液位計正常工作、數值準確；

被淹沒工況下：

此時被監測水體淹沒控制器（1）的氣口（13），甚至造成一定的外水進入氣口（13），由于氣倉（12）和氣口（13）為斜向下方向設置，外水無法直接倒灌進壓力傳感器（3）的負壓腔，隨著被監測水體水位的進一步上升，外水通過氣口（13）進入氣倉（12），氣倉（12）內部空間大，隨著外水進一步進入氣倉（12），氣倉（12）內的空氣壓力急劇上升，阻止外水進一步進入，待在被監測水體水位下降后，氣倉（12）和氣口（13）的水在重力作用下自動排出，確保本壓力式液位計可恢復正常工作，且數據信息準確。