专利名称：用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于污水处理技术领域，具体地说，尤其涉及用于城市污水处理自动
控制系统的超声波液位测量装置。
背景技术：
我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资 源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界 平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。 随着我国城镇城市化发展进程的加快，城市用水量不断增大，城市缺水问题日趋 严重，而城市污水的大量排放，严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加 剧了水 资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到 城市居民的饮水安全和人民群众的健康。因此，污水处理是防治水环境污染的重要技术措 施，是促进经济与环境的协调发展、提高水资源利用率、确保我国经济可持续发展具有重要 意义的事情。 然而，由于我国城市污水排放的复杂性，进入前池的污水含有大量的泥浆与飘浮 污物，形成厚度约100mm左右的污物飘浮覆盖层，而污物飘浮覆盖层又随着进入前池的大 量污水流动在池面产生波动，导致目前的超声波液位检测探头对污水池液位变化参数检测 的数据与实际液位情况不符，即不具有真实性。前池液位检测的可靠性差，使得前池污水 提升泵不能根据污水液位的变化实行自动控制调节，而被迫采用人工监控操作，使本可以 根据前池污水液位高低变化进行自动控制污水提升泵运行的系统，不能有效发挥作用。不 仅浪费了设备系统的技术资源，给操作人员和管理部门带来较大的体能、精神负担，降低了 引进技术设备的使用效率，而且大大增加了企业的能源消耗，增大运行费用、降低了经营效 益。更重要的是给系统的运行安全带来潜在隐患，一旦人工监控发生失误，将造成污水外溢 的严重事故。因此，为确保前池污水提升泵系统的运行安全，有效降低能耗和运行费用、提 高经营效益，解决前池液位测量不可靠的技术难题，尽快实现污水提升泵变频节能自控运 行是十分必要的。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于城市污水处理自动控制系统 的超声波液位测量装置，以确保液位检测的可靠性。 本实用新型的技术方案如下一种用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位 测量装置，包括安装平台和超声波探头，其关键在于在所述安装平台上安装巻扬牵引机 构，该巻扬牵引机构上引出的钢丝绳与伸縮测量筒连接，所述巻扬牵引机构通过钢丝绳控 制伸縮测量筒伸縮，所述伸縮测量筒的顶部固定于安装平台上，在伸縮测量筒上端的内部 安装超声波探头。[0007] 采用以上技术方案，巻扬牵引机构通过钢丝绳可控制伸縮测量筒伸长，使伸縮测 量筒的下端伸入到污水处理厂前池的液面下，伸縮测量筒内的液面与前池的液面平齐，但 前池液面上漂浮的污物覆盖层被屏蔽在伸縮测量筒的外面，同时，前池液面的波动不会影 响伸縮测量筒的液面，这样保证了伸縮测量筒内检测液面的平稳，确保了通过超声波探头 测量液位的准确性和可靠性。巻扬牵引机构通过钢丝绳还可以控制伸縮测量筒縮短，使伸 縮测量筒的下端脱离前池液面，以方便进行检查、清洗和维护。 上述伸縮测量筒由滤锥体和至少3节筒体构成，其中下面一节筒体活套在与之相 邻的上面一节筒体上，由两筒体相邻端设置的锲口法兰限位，最上面的一节筒体固定在安 装平台上，在最下面一节筒体的底部安装滤锥体，该滤锥体上大下小，并且滤锥体和从上面 往下数第二节筒体的表面均分布有通孔。以上结构简单可靠、拆装方便，并且伸縮灵活。 上述滤锥体通过快装法兰与最下面的一节筒体连接，该滤锥体的底面向上凸起， 形成小锥体，该小锥体与滤锥体的夹角处设有缝隙。滤锥体拆装快捷、容易，并且能减少污 泥在其内部沉积。 上述巻扬牵引机构由电动机、减速器和滚筒构成，其中电动机的输出轴与减速器 的输入端连接，减速器的输出端与滚筒内的中心轴连接，在滚筒上绕套有两根钢丝绳，这两 根钢丝绳分别穿过最下面一节筒体底部相对侧的套环，引入伸縮测量筒内，并固定在最上 面一节筒体底端的内壁上。电动机正反运转可通过减速器带动滚筒旋转，使钢丝绳上拉或 下放伸縮测量筒的最下面一节筒体，以实现伸縮测量筒的縮短或伸长；通过两根钢丝绳作 用于伸縮测量筒上，可以确保伸縮测量筒伸縮的稳定性和可靠性。 为了防止钢丝绳在水平面内左右晃动，上述每根根钢丝绳配备有两个水平导向轮，
这两个水平导向轮相互错位，并分居在对应钢丝绳的两侧，该钢丝绳从水平导向轮上绕过。 为了防止钢丝绳在垂直面内左右晃动，上述每根根钢丝绳还配备有一个垂直导向 轮，钢丝绳从垂直导向轮上绕过。 本实用新型的有益效果是 1、利用流体工程学液体水的粘滞性和液层间内摩擦力及气动阻尼机理，通过伸縮 测量筒的机械和物理作用，有效屏蔽污物漂浮覆盖层对超声波探头波束反射的影响，确保 反射波束是污水的真实液面。 2、能有效消除前池污水液面较大波动的影响，保持超声波探头检测污水液面的稳 定，保证了测量的准确性和可靠性。 3、确保装置外部不被污水池污水腐蚀，性能可靠，使用寿命长。 4、结构简单，有利于正常的检查、清洗、拆装和维护。
图1为本实用新型的结构示意图。 图2为本实用新型中伸縮测量筒的结构以及伸縮测量筒与钢丝绳的连接图。 图3为本实用新型中巻扬牵引机构以及水平、垂直导向轮的布置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明[0022] 如图1、图2和图3所示，安装平台1设置在污水处理厂污水前池的上方，在安装平 台1上安装巻扬牵引机构，该巻扬牵引机构由电动机5、减速器6和滚筒7构成，其中电动机 5的输出轴与减速器6的输入端连接，减速器6的输出端与滚筒7内的中心轴连接，在滚筒 7上绕套有两根钢丝绳3，这两根钢丝绳均与伸縮测量筒4连接。所述伸縮测量筒4由滤锥 体4b和至少3节筒体4a构成，筒体4a的节数根据实际需要确定，本实施例中筒体4a为5 节。其中下面一节筒体活套在与之相邻的上面一节筒体上，由两筒体相邻端设置的锲口法 兰限位，最上面的一节筒体4a固定在安装平台1上，该最上面一节筒体4a顶端的内部安装 超声波探头2。在最下面一节筒体4a的底部安装滤锥体4b，该滤锥体4b上大下小，并且滤 锥体4b和从上面往下数第二节筒体4a的表面均分布有若干个通孔，第二节筒体4a的通孔 总面积大于滤锥体4b上的通孔总面积。 从图1、图2中可知，滤锥体4b通过快装法兰与最下面的一节筒体4a连接，该滤锥 体4b的底面向上凸起，形成小锥体，该小锥体与滤锥体4b的夹角处设有缝隙。所述两根钢 丝绳3分别穿过最下面一节筒体4a底部相对侧的套环，引入伸縮测量筒4内，并固定在最 上面一节筒体4a底端的内壁上，在中间各筒体4a的内、外壁上也设置有套环，钢丝绳从该 套环中穿过。 从图1、图2中进一步可知，所述每根根钢丝绳3配备有两个水平导向轮8和一个 垂直导向轮9，各导向轮均安装在安装平台l上。所述两个水平导向轮8相互错位，并分居 在对应钢丝绳3的两侧，该钢丝绳3从水平导向轮8上绕过后，再从垂直导向轮9上绕过。 水平导向轮8和垂直导向轮9结合，防止钢丝绳3发生晃动。同时，在水平导向轮8的旁边 还设置有张紧机构，钢丝绳3从该张紧机构中穿过，通过张紧机构的作用，可以确保钢丝绳 3保持张紧。 本实用新型的工作原理如下 电动机5正向运转，并通过减速器6带动滚筒7正向旋转，使钢丝绳3下放伸縮测 量筒4的最下面一节筒体，在重力的作用下，縮测量筒4向下伸长，伸縮测量筒4的下端伸 入到污水处理厂前池的液面下，伸縮测量筒4内的液面与前池的液面平齐，但前池液面上 漂浮的污物覆盖层被屏蔽在伸縮测量筒4的外面，同时，前池液面的波动不会影响伸縮测 量筒4的液面，这样保证了伸縮测量筒4内检测液面的平稳，确保了通过超声波探头测量液 位的准确性和可靠性。 电动机5反向运转，并通过减速器6带动滚筒7反向旋转，使钢丝绳3上拉伸縮测 量筒4的最下面一节筒体，縮测量筒4向上縮短，使伸縮测量筒4的下端脱离前池液面，以 方便进行检查、清洗和维护。
权利要求一种用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置，包括安装平台(1)和超声波探头(2)，其特征在于在所述安装平台(1)上安装卷扬牵引机构，该卷扬牵引机构上引出的钢丝绳(3)与伸缩测量筒(4)连接，所述卷扬牵引机构通过钢丝绳(3)控制伸缩测量筒(4)伸缩，所述伸缩测量筒(4)的顶部固定于安装平台(1)上，在伸缩测量筒(4)上端的内部安装超声波探头(2)。
2. 根据权利要求1所述的用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置，其 特征在于所述伸縮测量筒(4)由滤锥体(4b)和至少3节筒体(4a)构成，其中下面一节筒 体活套在与之相邻的上面一节筒体上，由两筒体相邻端设置的锲口法兰限位，最上面的一 节筒体(4a)固定在安装平台(1)上，在最下面一节筒体(4a)的底部安装滤锥体(4b)，该滤 锥体(4b)上大下小，并且滤锥体(4b)和从上面往下数第二节筒体(4a)的表面均分布有通 孔。
3. 根据权利要求2所述的用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置，其 特征在于所述滤锥体(4b)通过快装法兰与最下面的一节筒体(4a)连接，该滤锥体(4b) 的底面向上凸起，形成小锥体，该小锥体与滤锥体(4b)的夹角处设有缝隙。
4. 根据权利要求2所述的用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置，其 特征在于所述巻扬牵引机构由电动机(5)、减速器(6)和滚筒(7)构成，其中电动机(5)的 输出轴与减速器(6)的输入端连接，减速器(6)的输出端与滚筒(7)内的中心轴连接，在滚 筒(7)上绕套有两根钢丝绳(3)，这两根钢丝绳(3)分别穿过最下面一节筒体(4a)底部相 对侧的套环，引入伸縮测量筒(4)内，并固定在最上面一节筒体(4a)底端的内壁上。
5. 根据权利要求4所述的用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置，其 特征在于所述每根根钢丝绳(3)配备有两个水平导向轮(8)，这两个水平导向轮(8)相互 错位，并分居在对应钢丝绳(3)的两侧，该钢丝绳(3)从水平导向轮(8)上绕过。
6. 根据权利要求4或5所述的用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装 置，其特征在于所述每根根钢丝绳(3)还配备有一个垂直导向轮(9)，钢丝绳(3)从垂直 导向轮(9)上绕过。
专利摘要一种用于城市污水处理自动控制系统的超声波液位测量装置，包括安装平台(1)和超声波探头(2)，在所述安装平台(1)上安装卷扬牵引机构，该卷扬牵引机构上引出的钢丝绳(3)与伸缩测量筒(4)连接，所述卷扬牵引机构通过钢丝绳(3)控制伸缩测量筒(4)伸缩，所述伸缩测量筒(4)的顶部固定于安装平台(1)上，在伸缩测量筒(4)上端的内部安装超声波探头(2)。本实用新型有效屏蔽了污物漂浮覆盖层对超声波探头波束反射的影响，并消除了前池污水液面较大波动的影响，确保反射波束是污水的真实液面，保证了测量的准确性和可靠性。同时，本实用新型性能可靠，使用寿命长；结构简单，有利于正常的检查、清洗、拆装和维护。
文档编号G01F23/296GK201463987SQ20092012877
公开日2010年5月12日 申请日期2009年9月8日 优先权日2009年9月8日
发明者刘华 申请人:重庆凯莱科技发展有限公司