[实用新型]一种封闭式水箱的水位调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水位调节装置，具体的说是一种封闭式水箱的水位调节装置。

背景技术

在水电站引水发电系统物理模型试验中，模型引水发电系统由模型机组系统(包括蜗壳、尾水管、转轮、导水机构、同步发电机、发电机和水轮机的联轴器以及支架等)和模型水道系统(包括进水口、上游引水管道/渠道、模型机组、尾水管、尾水闸门槽、尾水支洞、尾水洞/尾水明渠、出水口等)两部分组成，并将这两部分有机结合，共同放置于循环水系统中。循环水系统则通过上、下游水箱与模型水道系统的进水口、出水口相连，组成完整的水电站引水发电系统物理模型试验平台。

上、下游水箱在模型试验中主要起到模拟原型中的上下游水库、为模型引水发电系统提供恒定的水位。一般要求水箱能够提供不同高度的水位，满足开展不同尾水位下电站模型试验的要求；同时，为了真实的反映原型水库的水位特性，则要求水箱内的水位在某一试验工况下为恒定值。由于试验中的水箱体积比较有限，因此保持水位恒定、尽可能减小试验中水位的波动成了水箱设计的核心所在。

常规的水电站模型试验水箱一般设计成开敞式，通过平水槽溢流的型式提供一恒定水位，本质上是一种开环水位控制系统。但是开敞式水箱能够提供的可用水头变幅较小，且易受试验场尺寸大小的限制，因为其所能提供的 最高水位必须低于试验场顶部高度、最低水位必须高于试验场地面高度；且水箱的通用性较差，不同模型引水发电系统必须配备特定的开敞式水箱，增大了设备投资。

封闭式水箱可以很好的解决开敞式水箱的以上几点缺陷。其水箱整体是封闭、与外界大气隔绝的；水箱内部的水面之上存有一定的空气，可以通过水箱进行抽气、充气的方式按要求改变水箱内部的气体压力，从而模拟出任意需要的压力值；此功能也使得一个封闭式水箱可用于不同的模型电站的试验中。故此种水箱得到了越来越多的使用，为以后模型试验水箱的发展趋势。

对于封闭式水箱，内部气体的压力控制(抽气、充气)关系到水箱本身功能的发挥，但可较容易的实现；水箱内水位的控制一方面关系到压力值的施加，另一方面关系到试验模拟结果的真实性和准确性，尤为重要，并且因为其密闭的特性，不能利用常规水箱中的平水槽溢流方式来提供任意的恒定水位。因此，为了实现封闭式水箱的安全、有效、方便的使用，有必要实用新型合适的水位调节装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种封闭式水箱的水位调节装置，在保证封闭式水箱抽气、充气功能正常实施的前提下，可以将水箱内的水位维持在一指定值保持不变，即使有较小的波动也在试验误差可以接受的范围内。

一种封闭式水箱的水位调节装置，包括封闭式水箱1，补水管2与封闭式水箱1的底部相连通，并在水箱内部呈环形布置，补水管2上设有阀门3；所述封闭式水箱1通过一个以上出水口与排水管4相连通，排水管4上设有排水泵5；所述封闭式水箱1顶部设有水位探测仪6，水位探测仪6通过信号线 8与功率调节仪7相连，继而功率调节仪7与排水泵5相连，用于控制排水泵5的流量；所述封闭式水箱1上还开有与模型水道系统相连通的进/出水口9。

所述封闭式水箱1出水口的水位高于封闭式水箱1进水口的水位。

本实用新型的工作原理与过程如下：通过水箱内水位的实时测量与反馈，来控制排水泵的排水流量，形成一闭环反馈控制系统，并且采用比例控制环节，水位偏离基准水位也越大，相应的排水泵抽水量也越大，这样可以快速的达到水位调节目的，得到要求的水位值。具体工作时，首先关闭排水泵，由补水管给水箱补水，至所需水位，然后关闭补水管，启动闭环水位监控系统，并将此时的水位设定为基准水位，对应排水泵的功率为0；试验开始的同时，排水泵也根据水箱内水位的变化投入工作，进行实时的调节，在较短的时间内将水位调节至所需水位。

本实用新型封闭式水箱的水位调节装置的优点是：本实用新型装置原理科学可靠、集成度高，结构简单、制造容易、安装方便，运行可靠、工作效率高，控制精密、便于整合现代自动控制技术。可有效的完成水电站模型试验封闭式水箱的水位调节。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的仰视图。

图4为图1的内视图。

图5为本实用新型的工作原理框图。

图中，1为封闭式水箱，2为补水管，3为阀门，4为排水管，5为排水泵，6为水位探测仪，7为功率调节仪，8为信号线，9为进/出水口。

具体实施方式