一种大坝引张线浮托盒自动补水装置的制作方法

本实用新型属于大坝位移引张线监测领域，特别涉及一种大坝引张线浮托盒自动补水装置。

背景技术：

传统大坝廊道引张线观测时，由于引张线浮托盒内液体挥发等因素影响，导致浮托盒内浮船位置下降，顶托引张线钢丝作用减弱，可能导致引张线下垂，碰到与基础的接触面，影响仪器测量精度，因而需要定期人工巡视检查并对浮托盒进行补水，以保证浮船的浮托效果，使引张线的自由度达到要求。

由于大坝廊道内引张线仪器数量众多，工作人员对引张线浮托盒巡检、补水工作量大，需提供一种可自动监测引张线装置浮托盒内液面变化并同时给多台引张线装置浮托盒补水的装置，以减小人工维护的工作量，提升工作效率。

目前有人针对上述问题提出了新的技术方案，如中国专利文献CN108196599A记载的一种“大坝引张线仪浮托盒自动补液系统”，存在以下缺点：

1、该方案针对每个浮托盒均对应安装了加水管道，由于浮托盒的数量比较庞大，该设计无疑增加了投入成本，而且该方案制作和安装起来复杂；另外，长距离的输送水对水泵的要求也比较高；

2、该方案会造成浮船的波动，因为浮托盒内的水位满后会溢出，那么浮船会因水流的影响而波动，影响引张线位移监测的精度；

3、因为每个浮托盒内的水损失的程度不一样，如果通过时间来控制补水量，会造成两种可能：第一补水时间不够，每个浮托盒的水位不一样；第二补水时间足够，多量的水从浮船溢出，则会增加水资源的浪费；

4、通过上述三点缺点的总结，该系统存在无法实现精确补水的漏洞。

技术实现要素：

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的一种大坝引张线浮托盒自动补水装置，本实用新型能实现浮托盒自动精确加水，并保证多个浮托盒液面一致，且装置制作简单成本低，操作方便，具有良好的应用前景。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种大坝引张线浮托盒自动补水装置，包括若干浮托盒，每两个相邻浮托盒之间通过连通管连通，连通管位于浮托盒的下部；位于最头端的浮托盒通过连通管与水槽连通，水槽顶部设有喷水头，喷水头通过进水管与水泵连接，水泵的吸水管用于与水源连通；水槽的顶部设有仪表支架，仪表支架上固定有液位计，液位计用于测量水槽内的水位；液位计与控制器电连接，控制器与水泵之间通过继电器电连接。

优选的方案中，所述的喷水头包括总水筒，总水筒上设有多个喷水口，总水筒与进水管连通，进水管通过水管支架与水槽顶角固定；喷水口对准水槽内壁设置，所述喷水口对准的水槽内壁为位于水管支架一侧的水槽内壁。

优选的方案中，所述的所述的仪表支架位于水管支架相对一侧设置，液位计的探头朝下且对准水槽的液面设置。

优选的方案中，所述的水槽内壁设有水位高度指示。

本专利可达到以下有益效果：

1、该装置利用连通器的原理可同时对所有的浮托盒进行补水，每个浮托盒通过连通管连接，连接方式相比对比文件要节约材料，而且不需要水泵长距离的输送水，减少了整个装置的投入成本；

2、本方案可以保证每个浮托盒的水位始终一致，提高了引张线位移测量的精度；

3、本方案没有直接利用水管对浮托盒进行补水，每个浮托盒的水面波动小；

4、通过控制器和液位计实现引张线浮托盒自动加水，避免了人工巡检及加水操作，提升了工作效率；

5、本方案加水量通过计算得出，能实现精确加水至设计水位，且通过喷头装置沿着水槽内壁缓慢喷水实现加水，进一步能避免人工加水对引张线的扰动，更能保证引张线的测量精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型连接示意图

图2为图1中A处放大图；

图3为本实用新型喷水头结构图；

图4为本实用新型模块连接图。

图中：浮托盒1、浮船2、连通管3、水槽4、喷水头5、总水筒51、喷水口52、液位计6、进水管7、水泵8、吸水管9、仪表支架10、水管支架11、高度指示12。

具体实施方式

优选的方案如图1和图2所示，一种大坝引张线浮托盒自动补水装置，包括若干浮托盒1，浮托盒1装有浮船2，每两个相邻浮托盒1之间通过连通管3连通，连通管3位于浮托盒1的下部，浮托盒1与连通管3之间可采用螺纹连接，连通管3可采用PVC硬管；位于最头端的浮托盒1通过连通管3与水槽4连通，水槽4顶部设有喷水头5，喷水头5通过进水管7与水泵8连接，水泵8的吸水管9用于与水源连通；水槽4的顶部设有仪表支架10，仪表支架10上固定有液位计6，液位计6用于测量水槽4内的水位；液位计6与控制器电连接，控制器与水泵8之间通过继电器电连接；

所说的液位计6为超声波液位计，其型号为SIN-DP，该超声波液位计为4-20mA两线输出型，适用于大多数控制模块；所述的控制器为三菱FX系列的PLC，所述的输出单元可选继电器输出；水泵8选用220V增压水泵，其型号这里推荐为格兰富生产的UPA15-120型增压水泵；

结合附图4说明本装置控制原理：液位计6用于监测水槽4内的实时液位，液位计6输出模拟信号至控制器，当控制器对模拟信号进行比较，当达到动作阈值时，由控制器输出开关信号至继电器线圈，继电器得电后动作，即常开点闭合，此时水泵8接通电源开启。

优选的方案如图2和图3所示，喷水头5包括总水筒51，总水筒51上设有多个喷水口52，总水筒51与进水管7连通，进水管7通过水管支架11与水槽4顶角固定；喷水口52对准水槽4内壁设置，所述喷水口52对准的水槽4内壁为位于水管支架11一侧的水槽4内壁。

优选的方案如图1和图2所示，所述的仪表支架10位于水管支架11相对一侧设置，液位计6的探头朝下且对准水槽的液面设置。

优选的方案如图1所示，水槽4内壁设有水位高度指示12，可以直观反映水槽液位的高低。

整个装置工作的计算方法如下：

1、由于若干个浮托盒1和水槽4通过连通管3实现连通，所以水槽4内的液位始终与每个浮托盒1液位相等；

2、先设定水槽4内的水位标准值H1和水位下限预警值H2，水位标准值H1和水位下限预警值H2之间的差值可得出水位高差H，即H1-H2=H；每当液位计6检测到的高度为下限预警值H2时，控制器将启动水泵8进行补水；

3、因为水槽4的横截面积是已知的，而每一个浮托盒1水腔的横截面积也是已知的；

4、那么根据已知的水槽4横截面积和浮托盒1水腔的横截面积，以及水位高差H，就可以算出本装置的失水量V；

5、水泵8的功率是固定值，可以计算输送失水量V大小的水量需要的时间T；

6、因此，通过控制器控制水泵8的开启时间，即控制水泵8的开启时间为T，就可以实现精确补水。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。