[发明专利]一种管道无阻碍无盲区液位探测方法及探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及液位探测领域，特别涉及一种管道无阻碍无盲区液位探测方法及实施该探测方法的探测装置。

背景技术

城市排水管线是城市生命线的重要组成部分，其安全运行对于城市的经济社会健康发展意义重大，排水管中液位情况监控很重要，如果排水管中水量满溢导致排水管道破裂等情况，可能引发安全事故，会对污水输送、城市交通等造成严重干扰，且抢修成本较高、耗时长，因此对于排水管线的日常监测维护就显得十分必要。但传统的监测维护方法往往依靠人工巡视，效率低、成本高。

现有的液面探测结构有多种形式，如超声波式、伺服式、浮球式、电容式、射频导纳式及磁致伸缩式等等，其中其中超声波式存在测量盲区，电容式和射频导纳式液位探测是一种高灵敏度、无迟延反映水位，且结构简单、维护使用方便的液面探测方法，特别适用于污水处理设备中，然而在实际使用中，由于传统的电容式和射频导纳式液位探测需要在液体上将探测的两个探针伸入到液体中进行测量，直接伸入到水中的探针容易阻挡水中垃圾，例如胶袋、树叶等，使得垃圾堆积在探针上，造成管道堵塞，而且也会使得探针弯曲变形，影响探测的精度。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种管道无阻碍无盲区液位探测方法，其结构简单合理，设计巧妙，通过在排水管道的内壁中设置探测电极，该探测电极设计为弧形，探针镶嵌于排水管道的内壁上，不会阻碍排水，并且能够无盲区测量排水管道中的液位高度。

本发明还提供了一种管道无阻碍无盲区液位探测探测装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：

一种管道无阻碍无盲区液位探测方法，其包括以下步骤：

（1）在排水管道内部设置探测电极，该探测电极包括第一弧形针脚和第二弧形针脚，该第一弧形针脚、第二弧形针脚并列镶嵌于该排水管道的内壁上，该第一弧形针脚的末端裸露在排水管道中且与该排水管道内部的最低点持平，该第二弧形针脚的侧壁裸露在排水管道中且与管壁持平，该第二弧形针脚的顶端、末端分别与该排水管道内部的最高点、最低点持平；

（2）当排水管道中存在液体时，设定液体高度为H，该第二弧形针脚被浸泡长度为L，液体的介电常数为ε1，空气的接电常数为ε2，液体为该探测电极的第一弧形针脚、第二弧形针脚之间的介质，通过测定该探测电极测得的电信号大小，该电信号可以是电容、电感或者电阻等，从而推算出该第二弧形针脚被浸泡长度L的数值，设定排水管道的半径为R，第二弧形针脚被浸泡段所对应的夹角为a，根据余弦定理从而能够求出液面高度H；

（3）由于所述第一弧形针脚和第二弧形针脚均镶嵌在管壁中，即使排水管道中有垃圾漂浮，也不会被所述探测电极、第一弧形针脚和第二弧形针脚所妨碍，避免管道堵塞，实现管道无阻碍无盲区液位探测的目的。

于该排水管道的管壁中设置线路，该线路一端与所述探测电极电连接，该线路的另一端与控制主机电连接，该控制主机与后台服务器通过有线或无线连接。

所述步骤（2）中，由于a/L=360/2Πr,从而得出a=180*L/Πr。

所述步骤（2）中，根据余弦定律，cosa=（R-H）/R，由于a、R已知，从而得出H=R(1-cosa)。

一种管道无障碍无盲区液位探测装置，其包括排水管道，所述排水管道的管壁中镶嵌有探测电极，该探测电极包括第一弧形针脚和第二弧形针脚，该第一弧形针脚、第二弧形针脚并列镶嵌于该排水管道的内壁上，该第一弧形针脚的末端裸露在排水管道中且与该排水管道内部的最低点持平，该第二弧形针脚的侧壁裸露在排水管道中且与管壁持平，该第二弧形针脚的顶端、末端分别与该排水管道内部的最高点、最低点持平。

所述探测电极的第一弧形针脚和第二弧形针脚为注塑成型于该排水管道的管壁中。

于该排水管道的管壁中设有线路，该线路一端与所述第一弧形针脚、第二弧形针脚电连接，该线路的另一端与控制主机电连接。

所述线路为注塑成型于该排水管道的管壁中。

所述第一弧形针脚、第二弧形针脚分别与该排水管道的中轴线垂直。

其还包括后台服务器，所述控制主机与后台服务器通过有线或无线连接。

本发明的有益效果为：本发明结构简单合理，设计巧妙，通过在排水管道的内壁中设置探测电极，该探测电极设计为弧形，探针镶嵌于排水管道的内壁上，不会阻碍排水，并且能够无盲区测量排水管道中的液位高度。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的原理图。