一种灌区渠道水位自动监测装置的制作方法

本实用新型属于农业水土工程技术领域，涉及一种灌区渠道水位自动监测装置。

背景技术：

我国灌区水位测量主要以人工测量为主，从灌区长远发展的角度来看，这种方法耗时耗力且精度低，在特殊天气情况下无法测量。

目前，灌区水位测量有许多方法，如非接触式测量方式、投入式测量方式、gps差分测量。超声波水位测量方法安装简单、容易维护，但成本太高、测量精度受特殊天气影响；压力式水位传感器成本低，但安装复杂，需要长期维护、清理泥沙；gps测量技术精度高，但成本很高，安装不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种灌区渠道水位自动监测装置，解决了现有灌区渠道水位测量技术中存在人工测量耗时耗力、精度低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是一种灌区渠道水位自动监测装置，包括底部的固定部分和顶部的测量部分；底部的固定部分为一圆柱管；固定部分和测量部分螺纹连接；测量部分包括方形壳体；壳体顶部安装有太阳能电池板；壳体底部开有与固定部分配合的通孔，通孔带有内螺纹；壳体内还安装有测量组件，测量组件与太阳能电池板电连接。

本实用新型的特点还在于：

圆柱管底部带有网状进水口，圆柱管靠近顶部开有通气孔；圆柱管顶端外沿带有螺纹。

圆柱管还带有圆柱管盖；圆柱管盖内壁还连接有钩挂浮球的挂钩，在装置闲置时，可将浮球挂在盖子内部的挂钩处。

太阳能电池板一侧安装有转轴，与壳体顶部转动连接。

测量组件包括一水平固定轴；固定轴上套接有转盘；弹簧一端固定在转盘上，另一端连接有电阻测绳；电阻测绳沿转盘圆周缠绕多圈后置于底部固定部分的圆柱管内；测量组件还包括安装在方形壳体内的信号传输装置(3)；信号传输装置通过导线与电阻测绳形成闭合回路，并由太阳能电池板供电。

导线上还安装有保护电阻。

导线与电阻测绳置于底部固定部分的圆柱管内一端采用触片滑动连接。电阻测绳置于圆柱管内的一端端部连接有钩挂浮球的挂钩。

本实用新型的有益效果是：

(1)从测量到数据传输过程实现自动化，不仅提高了测量效率，还节省了人力资源，降低成本，提高灌区自身竞争力。

(2)在测量中降低了人工观测和现有技术中无法避免的特殊天气条件下带来的误差，大大提高了测量精度，增加了测量数据的可靠性。

(3)结构简单，方便携带，解决了测量时安装复杂的问题。在需要测量多处水位时，可配置多个底部圆柱体安置在待测处，需要测量时只需将上半部分长方体装置安装在带测出的圆柱体上即可，不需测量时可收回上半部分长方体装置，盖上盖子，放置在测量处，待需要时再测。

附图说明

图1是本实用新型监测装置结构示意图；

图2是本实用新型弹簧和电阻测绳连接结构示意图。

图3是本实用新型监测装置顶部结构图。

图4是本实用新型监测装置底部结构图。

图5是本实用新型圆柱管盖钩挂浮球的结构示意图。

图中，1.太阳能电池板，2.电路保护电阻，3.信号传输装置，4.触片，5.壳体，6.固定轴，7.转盘，8.电阻测绳，9.通气口，10.挂钩，11.浮球挂钩，12.浮球，13.网状进水口，14.弹簧，15.圆柱管盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例，如图1所示，一种灌区渠道水位自动监测装置，包括底部的固定部分和顶部的测量部分；底部的固定部分为一圆柱管；固定部分和测量部分螺纹连接；测量部分包括方形壳体5；壳体5顶部安装有太阳能电池板1；壳体5底部开有与固定部分配合的通孔，通孔带有内螺纹；壳体5内还安装有测量组件，测量组件与太阳能电池板1电连接。

如图4所示，圆柱管底部带有网状进水口13，圆柱管靠近顶部开有通气孔9；所述圆柱管顶端外沿带有螺纹，渠道中的水通过装置下端网状进水口进入圆柱管中，根据连通器原理，由于圆柱管上靠近顶部开有通气孔9，圆柱管内外水位相同，在大风、暴雨等特殊天气条件下，壳体内水位较为稳定，使得测量结果更加准确，大大提高了测量精度。

如图5所示，圆柱管还带有圆柱管盖15，当装置测量结束时，可将圆柱体盖子盖在圆柱体上，将上半部分长方体装置收回保存；圆柱管盖15内壁还连接有钩挂浮球12的挂钩，在装置闲置时，可将浮球12挂在圆柱管盖15内部的挂钩上保存。

太阳能电池板1一侧安装有转轴，与壳体5顶部转动连接，方便对内部的元件进行维修。

如图3所示，测量组件包括一水平固定轴6；固定轴6上套接有转盘7；弹簧14一端固定在转盘7上，另一端连接有电阻测绳8；电阻测绳8沿转盘7圆周缠绕多圈后置于底部固定部分的圆柱管内；测量组件还包括安装在方形壳体5内的信号传输装置3；信号传输装置3通过导线与电阻测绳8形成闭合回路，既信号传输装置3通过导线与电阻测绳8和弹簧14的连接端，以及通过导线和触片4与电阻测绳8置于圆柱管内的一端连接形成回路，并由太阳能电池板1供电当装置未处于测量状态时，可将装置拆解，测绳会收缩进转盘中，需要测量时再将浮球12钩挂在电阻测绳8的末端挂钩10处即可。

导线上还安装有保护电阻。

导线与电阻测绳8置于底部固定部分的圆柱管内一端采用触片4滑动连接。

电阻测绳8置于圆柱管内的一端端部连接有钩挂浮球12的挂钩10。

本装置通过浮球12位移变化带动电阻测绳8变化，当水位升高时浮球12升高，电阻测绳8通过浮球的上升使转盘7内部弹簧14收缩，从而带动转盘7转动将其缠绕进转盘7内；当水位下降时，电阻测绳8通过浮球12拉伸转盘7内部弹簧14伸出转盘7外。

信号传输装置3中包含信号的处理、转换、输出器件，对于测量电路，其电压恒定，由太阳能电池板为其供电；根据公式可知，对于恒定电压电路，接入电路中的电阻测绳8长度变化会改变电路中的电流，而电阻值与电阻测绳8长度有关。电阻测绳8长度为定值l，触片4至电阻测绳8末端浮球12处长度为h，接入电路中的电阻测绳8长度为l，其中l＝l+h，即当h变化时，对应接入电路中的电阻测绳8发生变化，则电路中电流i变化。触片4至渠底高度减去触片4至电阻测绳8末端浮球长度h即为水位h。在信号传输装置3中设置触片4至渠底高度与测绳总长度l后，信号传输装置3会根据水位变化，将阻值变化转化为电信号的形式，输出至计算机，计算机终端随即显示出水位变化，以此来实现水位全自动无人监测。

技术特征：

1.一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，包括底部的固定部分和顶部的测量部分；所述底部的固定部分为一圆柱管；所述固定部分和测量部分螺纹连接；所述测量部分包括方形壳体(5)；所述壳体(5)顶部安装有太阳能电池板(1)；所述壳体(5)底部开有与固定部分配合的通孔，通孔带有内螺纹；所述壳体(5)内还安装有测量组件，所述测量组件与太阳能电池板(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述圆柱管底部带有网状进水口(13)，圆柱管靠近顶部开有通气孔(9)；所述圆柱管顶端外沿带有螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述圆柱管还带有圆柱管盖(15)；所述圆柱管盖(15)内壁还连接有钩挂浮球(12)的挂钩。

4.根据权利要求1所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述太阳能电池板(1)一侧安装有转轴，与壳体(5)顶部转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述测量组件包括一水平固定轴(6)；所述固定轴(6)上套接有转盘(7)；弹簧(14)一端固定在转盘(7)上，另一端连接有电阻测绳(8)；所述电阻测绳(8)沿转盘(7)圆周缠绕多圈后置于底部固定部分的圆柱管内；所述测量组件还包括安装在方形壳体(5)内的信号传输装置(3)；所述信号传输装置(3)通过导线与电阻测绳(8)形成闭合回路，并由太阳能电池板(1)供电。

6.根据权利要求5所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述导线上还安装有保护电阻。

7.根据权利要求5所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述导线与电阻测绳(8)置于底部固定部分的圆柱管内一端采用触片(4)滑动连接。

8.根据权利要求5所述的一种灌区渠道水位自动监测装置，其特征在于，所述电阻测绳(8)置于圆柱管内的一端端部连接有钩挂浮球(12)的挂钩(10)。

技术总结
本实用新型公开了一种灌区渠道水位自动监测装置，包括底部的固定部分和顶部的测量部分；底部的固定部分为一圆柱管；固定部分和测量部分螺纹连接；测量部分包括方形壳体；壳体顶部安装有太阳能电池板；壳体底部开有与固定部分配合的通孔，通孔带有内螺纹；壳体内还安装有测量组件，测量组件与太阳能电池板电连接。本装置结构简单，方便携带，解决了测量时安装复杂的问题。在需要测量多处水位时，可配置多个底部圆柱体安置在待测处，需要测量时只需将上半部分长方体装置安装在带测出的圆柱体上即可，不需测量时可收回上半部分长方体装置，盖上盖子，放置在测量处，待需要时再测。

技术研发人员：吴军虎;李玉晨;王泽祥
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：2019.08.21
技术公布日：2020.05.22