一种激光式水位计的制作方法

1.本技术涉及水位计的领域，尤其是涉及一种激光式水位计。


背景技术：

2.水位计是一种能自动测定并记录河流、湖泊和灌渠等水体的水位的仪器。市面上常用的水位计为超声波水位计，超声波水位计是发射扇形高频超声波，根据超声波返回的时间，来计算被测点与发射点的距离，从而得出水位数据。
3.在水路运输的领域，船闸被使用的较为频繁。通常为了建设水利工程，会在河道修建大坝，用以提高上游水位，这样，河水被大坝隔断，上下游的水位差较大，船舶无法通过，于是便修建船闸，主要由闸室、闸门及上下游闸首所组成。当船下行时，先将闸室充水，待闸室内水位与上游相平时，将上游闸门开启，让船只进入闸室，随即关闭上游的闸门，闸室放水，待其降至与下游水位相平时，将下游闸门开启，船只即可出闸。上行时与上述过程相反。在这过程中，需借助超声波水位计对上游水位、闸室水位和下游水位进行测定，以判断闸室水位与上游水位或下游水位是否相平。
4.以闸室内安装超声波水位计为例。参照图1，相关技术中，将超声波水位计1安装在闸室2的墙壁上，具体地，是在超声波水位计1上箍设有一个u型箍a3，并将u型箍a3的两端通过膨胀螺栓a4固定于闸室2的墙壁上，因此，实现超声波水位计1在闸室2墙壁上的安装。另外，根据超声波水位计1自身的量程及闸室2内最高水位情况，可将超声波水位计1安装在高出最高水面0.5~1m的位置。
5.然而，水面通常会积聚泡沫，因此，超声波水位计发射出的超声波易受到水面泡沫的影响而无法与水面直接接触，从而导致超声波水位计所测得的水位数据不准确。


技术实现要素：

6.为了改善上述的缺陷，本技术提供一种激光式水位计。
7.本技术提供的一种激光式水位计采用如下的技术方案：
8.一种激光式水位计，包括激光位移传感器及设于激光位移传感器下方的激光发射通道，所述激光位移传感器与所述激光发射通道均安装在闸室的墙壁上，所述激光发射通道内设有激光反射浮体。
9.通过采用上述技术方案，激光发射通道安装在激光位移传感器的下方，确保激光发射通道伸入水面以下，并伸出水面以上一段距离，防止河水倒灌激光发射通道；激光反射浮体设于激光发射通道内，可随水位涨落而上下浮动，激光位移传感器发射的激光脉冲被激光反射浮体反射后，返回到激光位移传感器，根据激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，经过换算，即需要加上激光反射浮体的厚度的数据，从而得出准确地水位数据。在通过该激光式水位计测定闸室内水位数据的过程中，激光发射通道既可以限制激光反射浮体的位置，使激光脉冲精准地被激光反射浮体反射，也可以隔绝水面泡沫，使激光反射浮体与水面直接接触，从而提高所测得的水位数据的准确性。
10.可选的，包括设备箱，所述设备箱通过膨胀螺栓b固定于闸室的墙壁上，所述激光位移传感器设于所述设备箱内，所述激光位移传感器通过u型箍b固定于所述设备箱的内壁上，所述设备箱上设有箱门，且所述设备箱的底壁设有连通所述激光位移传感器与所述激光发射通道的通孔。
11.通过采用上述技术方案，设备箱用于安装并防护激光位移传感器，设备箱底部的通孔用于连通激光位移传感器与激光发射通道，使激光位移传感器发射的激光脉冲精准地被激光反射浮体所反射。
12.可选的，所述设备箱与所述激光发射通道之间设有防干扰机构；所述防干扰机构包括遮挡膜，所述遮挡膜沿所述通孔及所述激光发射通道的圆周设置，所述遮挡膜连接于所述设备箱与所述激光发射通道之间。
13.通过采用上述技术方案，遮挡膜设置在设备箱与激光发射通道之间，既可以遮挡住河水激起的浪花，以减少浪花灌入激光发射通道内积聚在激光反射浮体上，而对水位数据测定的准确性造成影响；也可以遮挡住外部刺激性光，以减少外部刺激性光对激光脉冲造成的影响。
14.可选的，所述设备箱与所述激光发射通道之间沿所述通孔的圆周分布有若干挡柱，所述遮挡膜包覆在若干所述挡柱的外周。
15.通过采用上述技术方案，挡柱的设置用于抵撑住遮挡膜，防止遮挡膜受到风力影响朝内侧形变而阻碍激光脉冲的发射和反射。
16.可选的，所述激光发射通道的外周设有托板，所述托板沿圆周设有箍槽，所述激光发射通道于所述托板处设有u型箍c，所述u型箍c套设在所述托板的外周并嵌设于所述箍槽内，所述u型箍c的两端通过膨胀螺栓c固定于闸室的墙壁上。
17.通过采用上述技术方案，托板和u型箍c用于将激光发射通道稳定地安装在闸室的墙壁上，设计箍槽用于提升对激光发射通道安装的稳固性。
18.可选的，所述托板焊接在所述激光发射通道的外周，所述托板与所述激光发射通道之间焊接有加强筋。
19.通过采用上述技术方案，设置加强筋用于提升托板与激光发射通道之间的稳固性，进而提升对激光发射通道安装的稳固性。
20.可选的，所述激光发射通道的底部开口处设有滤罩，所述滤罩上密布有供水流通的滤孔。
21.通过采用上述技术方案，密布有滤孔的滤罩，在便于水能够正常在激光发射通道内外流通的情况下，可遮挡住水体内杂质，以防杂质进入激光发射通道内，对所测得的水位数据造成影响。此外，设置滤罩，还便于在拆卸整个激光式水位计的过程中对激光反射浮体进行回收，以防激光反射浮体落入闸室。
22.可选的，所述滤罩的内壁沿圆周设有内螺纹，所述激光发射通道的外壁沿圆周设有外螺纹，所述滤罩通过所述外螺纹与所述内螺纹的螺纹相配固定在所述激光发射通道的底部。
23.通过采用上述技术方案，滤罩如上述可拆卸地安装在激光发射通道的底部，便于对滤罩本身进行清洗，及便于装卸激光反射浮体。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
25.1、激光反射浮体设于激光发射通道内，可随水位涨落而上下浮动，激光位移传感器发射的激光脉冲被激光反射浮体反射后，返回到激光位移传感器，根据激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，经过换算，得出准确地水位数据；
26.2、在测定闸室内水位数据的过程中，激光发射通道既可以限制激光反射浮体的位置，使激光脉冲精准地被激光反射浮体反射，也可以隔绝水面泡沫，使激光反射浮体与水面直接接触，从而提高所测得的水位数据的准确性。
附图说明
27.图1是相关技术超声波水位计安装在闸室内的示意图。
28.图2是本技术实施例中激光式水位计安装在闸室内的示意图。
29.图3是本技术实施例中激光式水位计的示意图。
30.图4是本技术实施例中激光式水位计的剖视图。
31.附图标记：1、超声波水位计；2、闸室；3、u型箍a；4、膨胀螺栓a；5、激光位移传感器；6、激光发射通道；7、激光反射浮体；8、设备箱；81、箱门；82、通孔；9、膨胀螺栓b；10、u型箍b；11、防干扰机构；111、遮挡膜；112、挡柱；12、托板；121、箍槽；13、u型箍c；14、膨胀螺栓c；15、加强筋；16、滤罩；161、滤孔。
具体实施方式
32.以下结合附图2-4对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种激光式水位计。参照图2、图3和图4，该激光式水位计以安装在闸室2内为例。具体地，激光式水位计包括激光位移传感器5、激光发射通道6及设于激光发射通道6内的激光反射浮体7，激光发射通道6采用镀锌钢管，呈圆柱体且上下贯通设置，激光发射通道6全长为5~6m，直径为150mm，在安装时，确保激光发射通道6伸出闸室2最高水面0.5~1m，使得水面浪花难以倒灌激光发射通道6，激光发射通道6其余部分则伸入水面以下，设置激光发射通道6足够长，是用以确保激光反射浮体7不易脱离激光发射通道6。
34.参照图3，在激光发射通道6的外周焊接有若干托板12，托板12采用普通钢板卷板而成，且若干托板12沿高度方向均布在激光发射通道6上，为了提升托板12与激光发射通道6之间的稳固性，进一步地，在托板12与激光发射通道6之间焊接加强筋15。激光发射通道6于各个托板12处均套设有u型箍c13，托板12上沿圆周设有箍槽121，安装时，将u型箍c13直接套设在托板12的外周并嵌设于箍槽121内，然后将u型箍c13的两端通过膨胀螺栓c14固定于闸室2的墙壁上，以此将激光发射通道6稳定地安装在闸室2的墙壁上，且由于托板12上箍槽121的设计，使得激光发射通道6在安装后不易向下窜动。
35.参照图4，激光反射浮体7采用木材或塑料制作，易于浮在水面上，且激光反射浮体7呈圆柱状，直径为120mm，厚度为60mm。激光反射浮体7的直径较激光发射通道6的直径小于30mm，使得激光反射浮体7在激光发射通道6内有足够的活动空间，更易于随水位涨落而上下浮动。
36.参照图3和图4，激光位移传感器5安装在激光发射通道6上方0.3~0.5m的位置处。具体地，在闸室2的墙壁上设有设备箱8，设备箱8为方形不锈钢箱体，设备箱8通过膨胀螺栓b9固定于闸室2的墙壁上，设备箱8背向闸室2的墙壁的一侧为开口设置，在设备箱8的开口
处铰接有箱门81。激光位移传感器5安装在设备箱8内，具体地，在激光位移传感器5上套设有u型箍b10，u型箍b10的两端通过螺栓固定在设备箱8的内壁上，以此实现激光位移传感器5在设备箱8内的安装。
37.激光位移传感器5位于激光发射通道6的正上方，在设备箱8的底部贯穿设有通孔82，用以连通激光位移传感器5与激光发射通道6。这样，激光位移传感器5发射的激光脉冲被激光反射浮体7反射后，返回到激光位移传感器5，根据激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，经过换算，即需要加上激光反射浮体7的厚度的数据，从而得出准确地水位数据。在上述测定闸室2内水位数据的过程中，激光发射通道6既可以限制激光反射浮体7的位置，使激光脉冲精准地被激光反射浮体7反射，也可以隔绝水面泡沫，使激光反射浮体7与水面直接接触，从而提高所测得的水位数据的准确性。
38.参照图3和图4，此外，为了减少外部环境对测定的水位数据的准确性所造成的影响，在设备箱8与激光发射通道6之间设置防干扰机构11；防干扰机构11包括遮挡膜111及若干挡柱112，若干挡柱112沿通孔82及激光发射通道6的圆周设置，且挡柱112焊接在设备箱8与激光发射通道6之间，遮挡膜111为塑料薄膜，包覆在若干挡柱112的外周，且遮挡膜111粘接在设备箱8与激光发射通道6之间，挡柱112可抵撑住遮挡膜111，防止遮挡膜111受到风力影响后朝内侧形变而阻碍激光脉冲的发射和反射。
39.设置遮挡膜111，既可以遮挡住河水激起的浪花，减少浪花灌入激光发射通道6内积聚在激光反射浮体7上，而对水位数据测定的准确性造成影响；也可以遮挡住外部刺激性光，减少外部刺激性光对激光脉冲造成的影响。
40.参照图3和图4，在激光发射通道6的底部设有滤罩16，滤罩16为瓶盖状，滤罩16上密布有滤孔161，用以供水在激光发射通道6内外流通。滤罩16的内边沿上设有内螺纹，激光发射通道6的外壁沿圆周设有外螺纹，滤罩16通过外螺纹与内螺纹的螺纹相配固定在激光发射通道6的底部，将激光发射通道6底部的开口罩设住，以阻挡水体内杂质，以防杂质进入激光发射通道6内，对所测得的水位数据造成影响。此外，设置滤罩16，还便于在拆卸整个激光式水位计的过程中对激光反射浮体7进行回收，以防激光反射浮体7脱离激光发射通道6落入闸室2内。
41.本技术实施例一种激光式水位计的实施原理为：激光位移传感器5发射的激光脉冲被激光反射浮体7反射后，返回到激光位移传感器5，根据激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，经过换算，即需要加上激光反射浮体7的厚度的数据，从而得出准确地水位数据。在上述测定闸室2内水位数据的过程中，激光发射通道6既可以限制激光反射浮体7的位置，使激光脉冲精准地被激光反射浮体7反射，也可以隔绝水面泡沫，使激光反射浮体7与水面直接接触，从而提高所测得的水位数据的准确性。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。