一種氣泡式水位計(jì)以及一種水體內(nèi)含沙量檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液位測(cè)量裝置，尤其涉及一種氣泡式水位計(jì)以及采用該氣泡式水位計(jì)進(jìn)行的一種水體內(nèi)含沙量檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)對(duì)水位數(shù)據(jù)的收集多數(shù)是采用浮子式水位計(jì)或是人工觀測(cè)，使用浮子式水位計(jì)前提是需投資建設(shè)測(cè)井，其次是需要人員每天定時(shí)或不定時(shí)地維護(hù)調(diào)試設(shè)備，限制了浮子式水位計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，無(wú)法滿足水文信息傳輸?shù)臅r(shí)效性，而氣泡式水位計(jì)打破了水位數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)收集方式，解決了無(wú)測(cè)井下水位數(shù)據(jù)收集的難題。氣泡式水位計(jì)主要應(yīng)用于水位觀測(cè)點(diǎn)不便建井或建井費(fèi)用昂貴的地區(qū)，具有安裝、維護(hù)方便，操作靈活，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，精度高等特點(diǎn)，是目前無(wú)測(cè)井水位測(cè)量中較為理想的水位檢測(cè)儀器之一。
[0003]現(xiàn)有的氣泡式水位計(jì)一般將空氣通過(guò)空氣過(guò)濾器過(guò)濾、凈化后，氣泵將空氣經(jīng)單向閥壓入儲(chǔ)氣罐中，儲(chǔ)氣罐中的氣體分兩路分別向壓力控制單元中的壓力傳感器和通入水下的通氣管中輸送，當(dāng)氣泵停止吹氣時(shí)，單向閥閉合，水下通氣管口被氣體封住。從而形成了一個(gè)密閉的連接壓力傳感器和水下通氣管口的空腔。現(xiàn)在的氣泡式水位計(jì)都內(nèi)設(shè)儲(chǔ)氣罐，重量大，安裝不易，成本高。而且由于水中懸浮泥沙，水體的比重在不同季節(jié)由于泥沙含量不同會(huì)有較大的波動(dòng)，現(xiàn)有的氣泡式水位計(jì)很難較準(zhǔn)確地檢測(cè)泥沙含量波動(dòng)較大的水域的水位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種氣泡式水位計(jì)，具有高精度、高可靠、高智能、免氣瓶、免測(cè)井、免維護(hù)、抗振動(dòng)、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，特別適用于流動(dòng)水體、大中小河流、水庫(kù)、或者水體污染嚴(yán)重和腐蝕性強(qiáng)的工業(yè)廢水等不便建測(cè)井或建井昂貴的場(chǎng)入口 ο
[0005]本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種氣泡式水位計(jì)，包括主機(jī)、輸氣管道和測(cè)量杯，所述主機(jī)包括外殼、底板、電路板、傳感電路板、氣泵、控制電路板和面板；所述外殼包括頂部開(kāi)口的箱體，所述面板與箱體配合形成容納底板、電路板、傳感電路板、氣泵和控制電路板的空腔；所述底板安裝在箱體的底部；所述氣泵固定在底板上；所述傳感電路板固定在一銅塊加工件上，所述銅塊加工件固定在底板上；所述電路板固定在箱體的側(cè)壁上；所述控制電路板安裝在所述面板的內(nèi)側(cè)，所述面板上設(shè)有容許控制電路板上按鍵伸出的按鍵孔；所述箱體的側(cè)壁上設(shè)有氣體進(jìn)口和氣體出口，所述氣體出口處設(shè)有接頭，所述接頭通過(guò)所述輸氣管道與測(cè)量杯連接。
[0006]優(yōu)選地，所述底板為兩塊，所述氣泵固定在其中一底板上；所述傳感電路板固定在一銅塊加工件上，所述銅塊加工件固定在另一底板上。
[0007]優(yōu)選地，所述氣體進(jìn)口處設(shè)有過(guò)濾裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述氣體進(jìn)口處設(shè)有消聲器。
[0009]優(yōu)選地，所述外殼還包括箱蓋，所述箱蓋的一側(cè)邊安裝在箱體上，所述箱蓋可繞側(cè)邊旋轉(zhuǎn)，蓋合在箱體的頂部開(kāi)口。
[0010]其中，所述面板上設(shè)有氣壓表。
[0011]其中，所述面板上設(shè)有控制氣泡式水位計(jì)運(yùn)行的按鈕。
[0012]本發(fā)明的第二個(gè)方面是提供一種水體內(nèi)含沙量檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0013]步驟1，采用權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)提供的氣泡式水位計(jì)，在一個(gè)預(yù)定的水位h內(nèi)，檢測(cè)水位壓強(qiáng)P，根據(jù)p agh = P，計(jì)算得到水體密度p澈；
[0014]步驟2，假定水體中泥沙的百分含量為x%，根據(jù)公式P * (l-x% ) + P沙x%= P液，P水、P沙已知，計(jì)算得到χ%，則水體中的含沙量為P液χ%。
[0015]本發(fā)明采用面板與箱體配合形成容納底板、電路板、傳感電路板、氣泵和控制電路板的空腔，該空腔同時(shí)起氣罐作用，免除了氣罐的使用，便于安裝使用，測(cè)量精度高，抗振動(dòng)，免維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)，可以用于江河、湖泊、潮汐、水庫(kù)、地下水等自然水水域水位監(jiān)測(cè)，也可以用于汛期城市洪水或內(nèi)澇檢測(cè)，如低洼地、排水口監(jiān)測(cè)等，還可以用于輔助水處理作業(yè)，如城市供水、排污檢測(cè)等。除了水位監(jiān)測(cè)外，本發(fā)明提供的氣泡式水位計(jì)還可以用于檢測(cè)水體內(nèi)含沙量。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的氣泡式水位計(jì)的爆炸圖；
[0017]圖2為本發(fā)明提供的氣泡式水位計(jì)的側(cè)視圖；
[0018]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0019]圖4為本發(fā)明提供的氣泡式水位計(jì)檢測(cè)水位示意圖:H為液面到氣室高度，H1為基礎(chǔ)海拔(常量)，H2為基礎(chǔ)偏移高度，H(ff_R)為相對(duì)液位，H(ff_A)為絕對(duì)液位(海拔高度)，H (ff_R) = H+H2，H (ff_A) = H (ff_R) +H1。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面參照附圖，結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，以更好地理解本發(fā)明。
[0021]參照?qǐng)D1-4，本發(fā)明提供了一種氣泡式水位計(jì)，包括主機(jī)100、輸氣管道200和測(cè)量杯300，所述主機(jī)100包括外殼110、底板120、電路板130、傳感電路板140、氣泵150、控制電路板160和面板170。
[0022]所述外殼110包括頂部開(kāi)口的箱體111和箱蓋112，所述箱蓋112的一側(cè)邊安裝在箱體111上，所述箱蓋112可繞側(cè)邊旋轉(zhuǎn)，蓋合在箱體111的頂部開(kāi)口。
[0023]所述面板170安裝在箱體111的頂部開(kāi)口處，與箱體111配合形成容納底板120、電路板130、傳感電路板140、氣泵150和控制電路板160的空腔。該空腔同時(shí)起氣罐作用。
[0024]底板120為兩個(gè)，兩個(gè)底板120安裝在箱體111的底部；所述氣泵150固定在其中一底板120上；所述傳感電路板140固定在一銅塊加工件180上，所述銅塊加工件180固定在另一底板120上；所述電路板160固定在箱體111的側(cè)壁上；所述控制電路板140安裝在所述面板170的內(nèi)側(cè)，所述面板170上設(shè)有容許控制電路板160上按鍵伸出的按鍵孔171 ；所述箱體111的側(cè)壁上設(shè)有氣體出口 113和氣體進(jìn)口 114，所述氣體出口 113處設(shè)有接頭115，所述接頭115通過(guò)所述輸氣管道200與測(cè)量杯300連接。
[0025]所述氣體進(jìn)口 114處設(shè)有過(guò)濾裝置和消聲器116。
[0026]所述面板170上設(shè)有氣壓表172。
[0027]所述面板170上設(shè)有控制氣泡式水位計(jì)運(yùn)行的按鈕173。
[0028]水位測(cè)定(參照附圖4):水位計(jì)將空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置過(guò)濾凈化后，氣泵將空氣經(jīng)氣體進(jìn)口處的單向閥進(jìn)入面板170與箱體111配合形成空腔內(nèi)，氣體一部分經(jīng)氣體出口和輸氣管道輸送至測(cè)量杯，氣泵停止吹氣時(shí)，氣體進(jìn)口關(guān)閉，測(cè)量杯被氣體封住，從而形成一個(gè)密閉的連接傳感電路板和水下測(cè)量杯的腔室。根據(jù)壓力傳遞原理，，測(cè)量杯處所承受的壓力經(jīng)過(guò)輸氣管道傳遞到傳感電路板上，傳感電路板處的壓力值減去大氣壓力值，即可得到測(cè)量杯處的凈壓值，從而可測(cè)量出水位值。
[0029]含沙量測(cè)定:在一個(gè)預(yù)定的水位h內(nèi)，檢測(cè)水位壓強(qiáng)P，根據(jù)P agh = P，計(jì)算得到水體密度P ? ;假定水體中泥沙的百分含量為χ%，根據(jù)公式Ρ * (l-x% ) + ρ ?χ%= Ρ液，Ρ水、Ρ沙已知，計(jì)算得到Χ%，則水體中的含沙量為Ρ液Χ%。
[0030]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣泡式水位計(jì)，其特征在于，包括主機(jī)、輸氣管道和測(cè)量杯，所述主機(jī)包括外殼、底板、電路板、傳感電路板、氣泵、控制電路板和面板；所述外殼包括頂部開(kāi)口的箱體，所述面板與箱體配合形成容納底板、電路板、傳感電路板、氣泵和控制電路板的空腔；所述底板安裝在箱體的底部；所述氣泵固定在底板上；所述傳感電路板固定在一銅塊加工件上，所述銅塊加工件固定在底板上；所述電路板固定在箱體的側(cè)壁上；所述控制電路板安裝在所述面板的內(nèi)側(cè)，所述面板上設(shè)有容許控制電路板上按鍵伸出的按鍵孔；所述箱體的側(cè)壁上設(shè)有氣體進(jìn)口和氣體出口，所述氣體出口處設(shè)有接頭，所述接頭通過(guò)所述輸氣管道與測(cè)量杯連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡式水位計(jì)，其特征在于，所述底板為兩塊，所述氣泵固定在其中一底板上；所述傳感電路板固定在一銅塊加工件上，所述銅塊加工件固定在另一底板上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡式水位計(jì)，其特征在于，所述氣體進(jìn)口處設(shè)有過(guò)濾裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡式水位計(jì)，其特征在于，所述氣體進(jìn)口處設(shè)有消聲器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡式水位計(jì)，其特征在于，所述外殼還包括箱蓋，所述箱蓋的一側(cè)邊安裝在箱體上，所述箱蓋可繞側(cè)邊旋轉(zhuǎn)，蓋合在箱體的頂部開(kāi)口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡式水位計(jì)，其特征在于，所述面板上設(shè)有氣壓表。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡式水位計(jì)，其特征在于，所述面板上設(shè)有控制氣泡式水位計(jì)運(yùn)行的按鈕。8.一種水體內(nèi)含沙量檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，采用權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)提供的氣泡式水位計(jì)，在一個(gè)預(yù)定的水位h內(nèi)，檢測(cè)水位壓強(qiáng)P，根據(jù)P agh = P，計(jì)算得到水體密度P澈； 步驟2，假定水體中泥沙的百分含量為x%，根據(jù)公式P * (l-x% ) + P沙x%= P液，P水、P沙已知，計(jì)算得到x%，則水體中的含沙量為P液x%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種氣泡式水位計(jì)，外殼包括頂部開(kāi)口的箱體，面板與箱體配合形成容納底板、電路板、傳感電路板、氣泵和控制電路板的空腔；底板安裝在箱體的底部；氣泵固定在底板上；傳感電路板固定在一銅塊加工件上，銅塊加工件固定在底板上；電路板固定在箱體的側(cè)壁上；控制電路板安裝在面板的內(nèi)側(cè)，面板上設(shè)有容許控制電路板上按鍵伸出的按鍵孔；箱體的側(cè)壁上設(shè)有氣體進(jìn)口和氣體出口，所述氣體出口處設(shè)有接頭，所述接頭通過(guò)所述輸氣管道與測(cè)量杯連接。高精度、高可靠、高智能、免氣瓶、免測(cè)井、免維護(hù)、抗振動(dòng)、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，特別適用于流動(dòng)水體、大中小河流、水庫(kù)、或者水體污染嚴(yán)重和腐蝕性強(qiáng)的工業(yè)廢水等不便建測(cè)井或建井昂貴的場(chǎng)合。
【IPC分類(lèi)】G01F23/14, G01N9/36
【公開(kāi)號(hào)】CN105258761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410340254
【發(fā)明人】鐘太良
【申請(qǐng)人】東莞市海川博通信息科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2014年7月16日