一种检查井液位仪的制作方法

本发明属于市政工程技术领域，尤其涉及一种检查井液位仪。

背景技术：

检查井水位测量在市政工程、环境工程领域具有重要意义，其可以有效地辅助管网漏损排查和管道淤积监测。

现有水位测量装置主要以水位尺、超声波液位计和压力式液位计为主。但是，水位尺的监测过程过于繁琐，超声波液位计探头只能在水线上方工作，压力式液位计探头则只能在水线下方工作，且各类探头容易在下水管道环境中受到管道内漂浮物的影响。

为解决下水道系统中水位变化大、固体漂浮物多、探头易受污损等问题，更好地对检查井液位进行连续稳定的监测，目前急需一款新型的检查井液位仪。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种在水线上下方均可以实现监测目的且能防止探头污损的检查井液位仪。

本发明提供了一种检查井液位仪，包括电源及数据存储装置和监测装置，所述电源及数据存储装置包括第一连接杆以及连接在所述第一连接杆底部的密封防水部，所述密封防水部内设有一个或多个电池以及与所述电池电连接的数据及电源管理器，位于所述数据及电源管理器下端的导电部向下延伸至所述密封防水部外；所述监测装置包括顶部支撑环和探头保护外环，两者之间通过多根第二连接杆相连接，所述探头保护外环中设有侧壁，所述侧壁的顶部与位于其一侧的所述探头保护外环的顶部密封连接，两者之间形成一个顶部密封、底部敞口的空腔和一个贯通部，所述空腔的顶部设有数据及电源连接部，内部设有接触式液位报警探头、超声波探头和气压气温探头，所述接触式液位报警探头、超声波探头和气压气温探头均与所述数据及电源连接部电连接。

优选地，所述密封防水部上开有导轨槽，所述导轨槽与第二连接杆之间滑动连接。

优选地，所述密封防水部上设有防污斜面。

优选地，所述密封防水部内设有多个电池，所述多个电池关于所述数据及电源管理器对称分布。

优选地，所述第一连接杆为金属材质，与所述数据及电源管理器电连接。

优选地，所述侧壁呈弧形，所述空腔呈新月形。

优选地，所述密封防水部呈新月形。

优选地，所述探头保护外环包括弹性连接段。

优选地，所述弹性连接段所对应的角度为15°。

本发明的有益之处在于：

1)装置分为电源及数据存储装置和监测装置，电源及数据存储装置内含电池，可重复充放电，监测装置则固定于检查井内，避免重复安装，因此无需下井作业，使用方便；

2)通过在探头保护外环中设置侧壁形成新月形的空腔，可以利用空腔原理有效地防止下水道中的塑料袋、浮渣等漂浮物影响测量，保护探头，提升探测的精准度；

3)通过空腔结构，综合压力式液位计及超声波液位计的工作特性，使得装置在淹没及非淹没状态下均能实现液位测量。

附图说明

图1是本发明检查井液位仪的主视图和主视安装示意图；

图2是本发明检查井液位仪的右视图和右视安装示意图；

图3是本发明检查井液位仪的俯视图和俯视安装示意图；

图4是电源及数据存储装置的俯视透视图和俯视图；

图5是电源及数据存储装置的右视透视图和主视透视图；

图6是监测装置的仰视图和俯视图；

图7是监测装置的右视透视图和主视透视图.

元件标号说明：

1电源及数据存储装置

2监测装置

3防污斜面

4密封防水部

5第一连接杆

6把手

7电池

8数据及电源管理器

9导轨槽

10顶部加强环

11顶部支撑环

12第二连接杆

13探头保护外环

14弹性连接段

15侧壁

151空腔

152贯通部

16数据及电源连接部

17接触式液位报警探头

18超声波探头

19气压气温探头

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供了一种如图1和图2所示的检查井液位仪，其包括电源及数据存储装置1和监测装置2，通过将监测装置2安装在检查井内，使用电源及数据存储装置1对监测装置2进行供电和数据记录，在避免下井作业的同时便捷地完成液位监测。

如图4和图5所示，电源及数据存储装置1包括第一连接杆5以及连接在第一连接杆5底部的密封防水部4，密封防水部4内设有一个或多个电池7，以及与电池7通过导线电连接的数据及电源管理器8，位于数据及电源管理器8下端的导电部向下延伸至密封防水部4外侧，导电部的底部设有多个金属触点，用于与监测装置2电连接。具体地，为方便工作人员握持，第一连接杆5的顶部焊接有把手6，两者均采用抗腐蚀金属材质制成，数据及电源管理器8外敷橡胶材质，并通过导线与第一连接杆5电连接，第一连接杆5和把手6兼具天线功能，有利于强化数据传输。

具体地，密封防水部4关于第一连接杆5对称，且内部密封设有多个电池7，电池7优选地为锂电池，共16节，分成两行，关于第一连接杆5和数据及电源管理器8对称分布。密封防水部4上远离第一连接杆5的一侧设有防污斜面3，防污斜面3有助于减少悬挂在密封防水部4上的漂浮物。密封防水部4与第一连接杆5相连接的一侧还开有导轨槽9，用于对电源及数据存储装置1与监测装置2之间的相对运动进行导向，使得数据及电源管理器8与监测装置2电连接。密封防水部4和导轨槽9均采用硬质工程塑料材质制成，保证电源及存储模块1的整体密度与水的密度接近。

如图6和图7所示，监测装置2包括位于上方的顶部支撑环11和位于下方的探头保护外环13，两者之间通过多根第二连接杆12相连接。具体地，顶部支撑环11上还焊接有同心的顶部加强环10，用于增加顶部支撑环11的结构强度。顶部加强环10、顶部支撑环11和第二连接杆12均采用防腐蚀金属材质制成。

探头保护外环13为沿上下方向延伸的中空圆柱体，其中设有同向延伸的侧壁15。侧壁15呈弧形，与探头保护外环13内切，其顶部与位于其一侧的探头保护外环13的顶部密封连接，两者之间形成一个顶部密封、底部敞口的空腔151和一个扁圆形的贯通部152。空腔151呈新月形，顶部设有用于与数据及电源管理器8电连接的数据及电源连接部16，内部设有接触式液位报警探头17、超声波探头18和气压气温探头19，接触式液位报警探头17、超声波探头18和气压气温探头19均通过设置在空腔151内的导线与数据及电源连接部16电连接。检查井内的液体会从贯通部152中通过，由于扁圆形的贯通部152中没有棱角，可以最大程度地减少固体漂浮物卡挂在贯通部152中的可能性。在具体实施中，数据及电源连接部16呈向下凹陷的圆柱体，与数据及电源管理器8导电部的形状和大小相配合，便于导电部的对准插入，两者之间实现水密连接。

本发明的工作原理为：优化设计空腔151，利用空腔原理，为各类测量仪器创造一个防污损环境。在低液位时期，即检查井内的液位低于探头保护外环13和侧壁15的下表面,装置处于非淹没状态时，接触式液位报警探头17未接触水面，采用超声波探头18测量液面高程；在高液位时期，即检查井内的液位高于探头保护外环13和侧壁15的下表面,装置处于淹没状态时，由于空腔151内充满空气，检查井内的液体不会进入空腔151中，因此可以有效防止液体对探头造成污损，此时接触式液位报警探头17接触到水面，超声波探头18断电，改由气压气温探头19工作，其根据压强传递规律测量空腔151内的压强并换算出空腔151外的液面高程。

此外，探头保护外环13中靠近贯通部152的部分还包括弹性连接段14，弹性连接段14所对应的角度为15°，其使得探头保护外环13构成具有外张力的弹性圈，外张力形成探头保护外环13与检查井之间的压应力，通过探头保护外环13与检查井内壁之间的摩擦力，实现监测装置2与检查井之间的固定。在具体实施中，监测装置2包括两根第二连接杆12，两根第二连接杆12分别设置在探头保护外环13中靠近贯通部152的部分和靠近空腔151的部分，贯通部152和空腔151均关于两根第二连接杆12的连线对称。工作时，可以通过向探头保护外环13的圆柱轴心方向按压第二连接杆12来减小探头保护外环13和检查井之间的压应力，从而将监测装置2向下插入至检查井内部指定深度处，然后再松开第二连接杆12，压应力恢复，监测装置2与检查井的相对位置固定。

探头保护外环13、侧壁15均采用硬质工程塑料材质制成，弹性连接段14采用弹性橡胶材质制成，使得监测装置2的整体密度与水的密度接近。

工作时，为便于将数据及电源管理器8的导电部插入数据及电源连接部16，如图5和图7所示，设置在密封防水部4上的导轨槽9与靠近空腔151的第二连接杆12之间滑动连接。为保证贯通部152的贯通性，如图3所示，密封防水部4呈与空腔151大小、形状相配合的新月形，当电源及数据存储装置1为监测装置2供电时，密封防水部4置于空腔151上方且避开了贯通部152，从而不会阻挡检查井内的液体从贯通部152通过。

以下为本发明检查井液位仪的具体使用方法：

选择与检查井尺寸相匹配的电源及数据存储装置1和监测装置2；

通过数据及电源管理器8对数据存储装置1的电池7进行充电，保证电池7处于高电压满电状态；

到达检查井上方，打开检查井井盖，向监测装置2的探头保护外环13的圆柱轴心方向按压第二连接杆12，使得探头保护外环13的直径小于检查井窨井盖口的直径，将监测装置2塞入检查井内。直至监测装置2的顶部支撑环11与窨井盖口的外环相贴合，松开第二连接杆12，探头保护外环13会在弹性连接段14的张力作用下紧贴检查井内壁，完成监测装置2的固定。记录探头高程及对应检查井底高程，用于服务后期数据处理。

手持数据存储装置1的把手6，使密封防水部4上的导轨槽9紧贴第二连接杆12，沿着第二连接杆12将数据及电源管理器8的导电部对准插入数据及电源连接部16中。监测装置2通电，探头组开始工作。

本发明的有益效果在于：

1)装置分为电源及数据存储装置1和监测装置2，电源及数据存储装置1内含电池7，可重复充放电，监测装置2则固定于检查井内，避免重复安装，因此无需下井作业，使用方便；

2)通过在探头保护外环13中设置侧壁15形成新月形的空腔151，可以利用空腔原理有效防止下水道中的塑料袋、浮渣等漂浮物影响测量，保护探头，提升探测的精准度；

3)通过空腔结构，综合压力式液位计及超声波液位计的工作特性，使得装置在淹没及非淹没状态下均能实现液位测量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。