[发明专利]一种电磁浮子地面积水深度记录器

说明书

技术领域

本发明属于水文水利自动化技术领域，涉及一种电磁浮子地面积水深度记录器。

背景技术

在水文水利自动化领域，水文遥测站用来实现对原始的水文信息进行采集和远程传输，这些水文信息包括降雨量、水位、流量等。水文遥测站一般由各种传感器、数据采集器、远程通讯设备、电源设备组成。其中传感器负责将水文信息转換为电信号，而数据采集器负责釆集这些电信号并将其转換为实际的物理量数值，通过远程通讯设各将这些数据发送给数据中心，由数据中心进行处理、分析。

目前应用于水位测量的传感器从数据的输出方式上看可以分为2种：

纯被动式传感器：这类水位传感器测量都需要数据采集器主动发起，自身无法主动发起测量，传感器只有在接收到数据釆集器发出的测量命令或电源激励后，才能进行釆样，并将数据转換为电信号输出给数据采集器 。 目前在水文遥测站中应用的水位传感器绝大多数都属于被动式传感器。

主动式传感器：这类传感器自身可以发起水位测量，并能够将测量的数据主动上传给数据采集器，也可以按收数据采集器发送的命令发起测量，并将测量结果反馈给数据采集器。

水文遥测站往往安装在偏远地区，而针对城市径流数据的收集、研究。 现行的同类发明，使用红外线、激光、超声波等技术，装置造价不菲，技术门槛高。各高校学生探究团队的使用，受到相当大的限制。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电磁浮子地面积水深度记录器，大大节省经费、人力，为高校学生团体的使用，提供了一种切实可行的方案。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：包括量水管、编码器、传动齿轮组、水位计程轮、配重、轮绳、电磁浮子、磁石浮环、连接绳、针状入土桩；

所述量水管为空心圆柱形管，磁石浮环套设在量水管外；

所述编码器、传动齿轮组和水位计程轮安装在量水管的顶部，水位计程轮通过传动齿轮组与编码器的旋转轴连动；

所述轮绳绕设在水位计程轮上，轮绳的一端连接配重，另一端连接电磁浮子；配重、轮绳和电磁浮子位于量水管内部，针状入土桩连接安装在量水管底部，用于将记录器固定于地表；

电磁浮子通过连接绳与磁石浮环连接，所述磁石浮环内侧置有磁石，在电磁浮子通电后，电磁浮子与磁石浮环内侧的磁石产生互斥力，使得连接绳绷直；在外界水位变动的条件下，磁石浮环随着水位上下运动的同时，通过连接绳带动电磁浮子上下运动；于是轮绳带动水位计程轮转动，水位计程轮带动同一传动轴上的传动齿轮组转动，传动齿轮组带动编码器的旋转轴转动，编码器将水位信号转化为电信号并储存。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述量水管为不锈钢管，外侧设置有相应刻度。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述量水管沿圆形管面设置有四处等间距分布的连接绳移动槽。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述编码器为增量式光电转换编码器。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述编码器包括光路部分、电路部分和机械部分，光路部分包括发光二极管、棱镜、固定光栅和旋转码盘，电路部分包括光敏管、电源和专用集成电路；机械部分包括旋转轴和轴承；旋转轴转动，发光二级管发射的光成为平行光束，通过棱镜垂直地照射到旋转码盘、固定光栅上，穿过旋转码盘、固定光栅上透光缝隙的光被光敏管吸收后输出模拟电信号给转换电路进行信号处理，并储存在专用集成电路中。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述编码器还设置有USB接口。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述传动齿轮组包含两组传动齿轮和传动轴，两个传动齿轮相啮合，其中一根传动轴与旋转轴共轴，另一根传动轴与水位计程轮共轴；水位上升或下降时，轮绳带动水位计程轮转动，水位计程轮带动同一传动轴上的传动齿轮转动，该传动齿轮带动与旋转轴共轴的另一传动齿轮转动，从而带动编码器的旋转轴转动。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述针状入土桩为钢制针状结构，尖端向下，顶端与量水管底部连接。

作为优选方案，所述的电磁浮子地面积水深度记录器，其特征在于：所述轮绳为钢丝绳。