[发明专利]用于水利工程的液位测量装置

说明书

用于水利工程的液位测量装置，其中，液位测量桶体一侧设置有安装支架，液位测量桶体另一侧设置有发电机构，感应支架设置在液位测量桶体上，感应浮球套装在感应支架上；上端盖设置在液位测量桶体顶部，液位测量桶体内设置有稳定罩桶，上端盖一侧沿竖直方向设置有用于连通液位测量桶体内外的端盖气道，在位于端盖气道出口处的上端盖上设置有用于控制放气量的电磁比例放气阀，风速测量仪设置在上端盖顶部；称重传感器设置在上端盖的回转中部，且称重传感器底部通过称重杆或称重拉绳与计量棒连接，提供两种测量水位方式，测量精度高，有效减少人工读数误差，且实现远程自动采集数据，进而降低人工劳动强度。

技术领域

本发明涉及水力参数测量技术领域，尤其涉及一种用于水利工程的液位测量装置。

背景技术

在灌区兴修的水利工程中，流水堰的过水量关系着下游灌溉用水，其调度关系着环境、农业以及经济效益，因此要求流水堰必须能够精确计量水量，这样水位计的精度就非常关键，然而现有的水位测试设备存在不足：测量精度不高，水位量程有限，读数偏差大，长期使用易造成精度误差加大，且读数不方便，需要消耗人力，人为因素干扰大；同时由于流水堰经过水流急湍，受水流冲击作用大，给测定工作带来了不少困难；因此研制一种能够降低人工劳动强度，同时提高测量精度的装置已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于水利工程的液位测量装置，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

用于水利工程的液位测量装置，包括液位测量桶体，其中，液位测量桶体一侧设置有用于将液位测量桶体安装在待测液位点的安装支架，液位测量桶体另一侧设置有用于进行水力发电的发电机构，为数据处理器、称重传感器、风速测量仪及电磁比例放气阀供电，感应支架设置在液位测量桶体上，感应浮球套装在感应支架上；上端盖设置在液位测量桶体顶部，并在上端盖内腔上部设置有多道用于安装稳定罩桶顶部的端盖环形槽，上端盖一侧沿竖直方向设置有用于连通液位测量桶体内外的端盖气道，在位于端盖气道出口处的上端盖上设置有用于控制放气量的电磁比例放气阀，风速测量仪设置在上端盖顶部；称重传感器设置在上端盖的回转中部，且称重传感器底部通过称重杆或称重拉绳与计量棒连接，当称重传感器通过称重拉绳与计量棒连接时，称重传感器用于测量计量棒对称重传感器的拉力，当水流慢慢升高时，液位测量桶体内外水位保持一致，随着水位慢慢升高，在浮力的作用下，计量棒上浮与称重传感器连接，称重传感器所受拉力慢慢减小，根据读数转化计算水位值的大小，在流水堰有水时，称重传感器的测量值与水位关系为：

W₁-W₂＝W_水(1)

W₁为无水时称重传感器的测量值，W₂为有水时称重传感器的测量值，W_水为计量棒排开水的重量；

S为计量棒的横截面积，ρ_水为水的密度，h为测量时的水位；

当称重传感器通过称重杆与计量棒连接时，称重传感器用于测量计量棒对称重传感器的支撑力，将无水时的称重传感器测量值设置为零，当水流慢慢升高时，液位测量桶体内外水位保持一致，随着水位慢慢升高，在浮力的作用下，计量棒上浮与称重传感器连接，称重传感器所受压力逐渐增大，根据读数转化计算水位值的大小，在流水堰有水时，称重传感器的测量值与水位关系为：

W_水为计量棒排开水的重量，S为计量棒的横截面积，ρ_水为水的密度，h为测量时的水位；

h为测量时的水位，在式(2)中，称重传感器测量时受到的是拉力，在式(3)中，称重传感器测量时是受压力；