[实用新型]道路积水深度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路积水深度传感技术。

背景技术

位于洼地、涵洞等处的道路在特定条件下(例如暴雨、台风等)可能会产生严重积水，当积水深度较浅时车辆、行人尚可通行；当积水深度较深时则都难以通行；而当积水深度太深时如果车辆、行人不幸滞留在该路段，则甚至可能造成灾难性事故。所以，为了保障通行安全，对于道路出现的积水，应设置水位探测装置，实时探测水位，并根据不同水位采取不同的措施。

现有的水位传感技术，虽然也可以用于探测道路积水深度，但由于不是为此专门设计的，显得有些不太方便，或者成本较高，或者安装困难，或者不能有效屏蔽特大暴雨时出现的干扰信号。

例如，采用多个电极结构的水位尺，其原理是将多个电极布置在不同的高度位置，因为地表水都是导电的，电极一旦被水浸没，则被浸没的电极之间就形成电导通(电阻很小)，而未被水浸没的电极之间则不会形成电导通(电阻很大，理论上为无限大)，根据不同电极的电导通情况能够探测出不同的水位。对于这种水位尺，如果降雨的强度太大，电极表面就可能形成较厚的水膜，电极之间的材料表面也可能形成较厚水膜，不同材料表面的水膜相互连成一体，因水膜是导电的，这就使得各电极之间形成电导通。由于此时各电极是被水膜形成电导通，而不是被水浸没形成电导通，所以，其探测出的水位不能反映真实水位，即形成误报。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种适合安装于道路上用于检测道路积水深度的道路积水深度传感器，该传感器能够输出3个水位信号，且信号输出稳定，即使在特大暴雨天气也不会受到影响。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案是：道路积水深度传感器，包括壳体、柔性隔膜、芯管、低水位干簧管、高水位干簧管、低水位配重块、高水位配重块、支撑架和磁铁，柔性隔膜与壳体底部密封联接；芯管、低水位干簧管、高水位干簧管、低水位配重块、高水位配重块、支撑架和磁铁均设置在柔性隔膜上方的壳体内腔中，壳体内腔与外部密封隔绝；低水位配重块和磁铁支撑在柔性隔膜上，并能随水位的变化在竖直方向移动，其中磁铁的设置位置在俯视方向上靠近低水位干簧管和高水位干簧管，并能随水位的升降与水位对应地到达低水位干簧管和高水位干簧管相等的高度；支撑架设置在壳体内腔上部并固定在芯管上或壳体上；高水位配重块在水位低于高水位时支撑在支撑架上，在水位不低于高水位时支撑在柔性隔膜上并能随水位的变化在竖直方向移动；芯管的上端与壳体固定联接，低水位干簧管和高水位干簧管分别设置在芯管内的下部和上部。

进一步的技术措施是：还包括垫板，垫板设置在柔性隔膜上方的壳体内腔中，且支撑在柔性隔膜上；垫板的上表面设有向上延伸的内环筋和外环筋；所述磁铁设置在内环筋上，所述低水位配重块支撑在垫板上且设置在内环筋和外环筋之间；内环筋的内直径大于芯管外直径，内环筋套在芯管外；外环筋的正上方是高水位配重块，高水位配重块在水位不低于高水位时支撑在垫板的外环筋上，在水位低于高水位时支撑在支撑架上。

进一步的技术措施是：还包括中水位配重块，中水位配重块在水位低于中水位时支撑在支撑架上，在水位不低于中水位时支撑在柔性隔膜上，并能随水位的变化在竖直方向移动。

低水位干簧管和高水位干簧管在竖直方向的设置间距的确定方法为：在水位不低于低水位时，低水位干簧管和高水位干簧管中至少有一个导通，不允许出现两个都不导通的情况。

进一步的技术措施是：还包括中水位干簧管，中水位干簧管设置在芯管内的中部且在竖直方向介于低水位干簧管和高水位干簧管之间。对于这种情况，低水位干簧管、中水位干簧管和高水位干簧管在竖直方向的设置间距的确定方法为：在水位不低于低水位时，低水位干簧管、中水位干簧管和高水位干簧管中至少有一个干簧管导通，不允许出现任何一个干簧管都不导通的情况。

进一步的技术措施是：还包括孔板，孔板设置在柔性隔膜的下方，孔板的中部设有众多通孔，并在周边与柔性隔膜或壳体的底部固定联接。

进一步的技术措施是：所述孔板的周边或者壳体底部的周边设有安装地脚螺栓的螺栓孔。

进一步的技术措施是：所述柔性隔膜上设有U形波纹。

上述各技术方案中，所述低水位干簧管、中水位干簧管和高水位干簧管中的所有干簧管都可用霍尔元件替换。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

1.能够检测道路积水深度，并将积水深度用电信号远传到需要的场合，其中能够检测到的最低水位值、中水位值和最高水位值都可以通过调整对应的水位配重块的质量大小予以调整，所以传感器对所要求检测的水位范围的适应性比较好。

2.水位检测的误差小，理由如下：