专利名称：一种浮子式水位观测平台的制作方法
技术领域：
本实用新型是以倾斜方式布置的一种浮子式水位观测平台，简称浮子式水位台。 突出特点是结构简单，实用。可应用在较小斜度和较大水位变幅水体，工作可靠，水位感应精度尚°
背景技术：
传统浮子式水位观测平台需要建设直立测井及配套设施，或铺设斜置管道，环境条件要求高，基础工程建设投资大。本实用新型作为一种无源自动水位观测平台解决方案， 不需要管道的支撑，对环境条件要求低，基础建设工程投资�。乇鸬木茫稍诟髦肿匀凰寤肪程跫铝榛钍褂茫τ昧煊蚬�。本实用新型构思巧妙，结构独特、新颖，具有维护便捷，修复容易的特点。发明内容为了克服现有的浮子式水位台需要建设直立测井或铺设斜置管道，工程建设复杂的不足，本实用新型提供一种浮子式水位台，其工程建设简便易行，而且适合在各种自然水体中建造。本实用新型的技术方案是在江、河、湖、海等自然水体较近岸边的水下床体中浇注一钢筋混凝土锚桩，并预留锚钩；在高岸上浇注一钢筋混凝土支座，安装上钢塔A。塔A顶设有一承重轮，一根圆钢丝绳或化学纤维绳或是它们的组合，一头经锚固组件接于锚钩上， 经塔顶承重轮后另一头接于一悬砣上，由悬砣重力将绳索绷紧，完成了轨道的铺设。支座上还安装钢塔B，浮子组件中的行车运行于轨道上，浮子随水位变化产生的浮力变化，是行车的主要动力，行车两块夹板上各留有一个扣眼，供细钢绳的一端头连接，细钢绳经导向轮， 水位轮后与一组滑轮组相连后，另一个端头接于钢塔B的顶部。平衡锤悬挂于滑轮组动滑轮下方，在浮子和平衡锤共同作用下，细钢绳拉紧，克服细钢绳垂度对水位感应影响，即使细钢绳垂度对水位测验精度产生的误差在允许的范围内(需制定标准)。浮子组件、细钢绳、导向轮、水位轮、滑轮组、钢塔B、平衡锤共同组成了水位感应、传输的元件。当水位上涨和下降时，水位轮分别转向两个不同的方向。这样，浮子随水位的变化而变化，推动行车运行。本浮子式水位台，使用活动的锚固组件通过螺栓将水下轨道端头与锚桩的锚钩连接起来。本实用新型的有益效果是，可以在小斜度岸坡的自然水体和较大的水位变幅条件下，兴建斜度合理的浮子式水位台，该平台水位感应灵敏度高、精度好，能长期稳定工作、可靠性高。故浮子式水位台适合在宽浅、低斜度的河道、水库、湖泊、海洋等水体的自记水位测验中应用，特别适合水库、湖泊的自记水位测验应用，也很适合在水位变幅较小、斜度较小、 含沙量较大的江河的自记水位测验中应用。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的总构造图。[0013]图2、图3是锚固组件构造图。图4是浮子组件安装在轨道上视图。图5是浮子的构造图。图6是连接杆的构造图。图7是行车在轨道上的视图。图8是图7中的I-I剖面图。图9是滑轮组件和平衡锤的构造图。图中1轨道，2锚桩，3支座，4钢塔A，5悬砣，6承重轮，7导向轮，8锚固组件，9浮子组件，10细钢绳，11钢塔B，12水位轮，13滑轮组件，14平衡锤，15水位计，16皮带，17导向轮，18平台，19仪器室；20锚钩，21外套筒，22内套筒，23护套筒，24固定轴，25索具套环，26钢丝绳轧头，27螺栓，28轴套，29管法兰；30浮体，31盖子，32清障板；33连接杆，34 螺栓；35行车；36夹板，37滑轮，38轮轴，39开口销，40定滑轮，41定滑轮支架，42动滑轮， 43动滑轮支架。
具体实施方式
1、轨道(1)选用不锈钢丝绳、或渡锌钢丝绳(或钢绞线)。2、锚桩⑵由钢筋混凝土浇注而成，锚桩(2)上有锚钩(20)，方便与轨道⑴连接。锚重可依据水体水位变幅、设计轨道的斜度及垂度、轨道选用的材料等确定。需要注意的是，钢筋混凝土强度等级要达到锚桩O)的技术要求。锚钩00)应根据水体水质情况选用耐腐蚀材料如不锈钢、铜质等金属材料，最好是采用最新的化工材料尼龙棒。尼龙棒在水下受自然因素及太阳紫外线辐射等影响�。匣趸海墒蛊淝慷缺３殖て诓槐�。3、支座(3)由钢筋混凝土浇注而成，预留安装钢塔用的固定螺栓。钢筋混凝土的强度等级要达到锚桩O)的技术要求，并保证钢塔AG)、钢塔B(Il)有富足的抗倾覆能力。4、钢塔A(4)起支撑悬砣(5)的作用，用槽钢、角钢、扁钢等材料制作，顶上安装载重轮(6)。塔高可根据实际情况合理设定，高些可使轨道的斜度增大，改善因河岸坡度小的水域使用的条件，但要考虑轨道(1)在岸边水中受各种因素影响增大的风险程度。低些可降低塔的造价。塔高要满足轨道(1)因温度变化发生伸缩的行程要求，保证悬砣( 能始终悬于空中。5、悬砣(5)用钢筋混凝土浇注而成，根据轨道的设计拉力配重。作用是使轨道 (1)能克服由于结构变形、弹性变形和因热胀冷缩伸张变化引起垂度改变，使轨道(1)垂度值保持恒定。在夏季温度最高时，此时轨道(1)的长度最大，要求悬砣( 与支座C3)间有微小的距离，这样就能使悬砣( 长期悬空，从而保证了轨道(1)参数稳定。6、承重轮(6)滚珠轴承钢轮，承载悬砣(5)的荷重。7、导向轮(7)滚珠轴承钢轮，支持和引导轨道⑴走向。应用与否和所需个数的多少根据需要而定，有时可省去不用。8、锚固组件(8)将轨道(1)与锚钩00)连接起来的组件，锚桩( 上的锚钩00) 上预置好轴套08)和管法兰( )，方便锚固组件(8)安装。锚固组件(8)包括外套筒、 内套筒(22)、护套筒(23)、螺栓07)。
4[0029]护套筒03)内设有固定轴04)、索具套环05)、钢丝绳轧头( )，锁紧轨道(1) 端头。护套筒内可填充塑料、环氧树脂，或注满铅、铝金属等，保护轨道(1)的端头。此项工作在岸上完成。当需要更换轨道(1)时，只需用螺栓07)将内套筒(22)、外套筒的环圈与锚钩OO)连接起来即可，这种新颖的连接技术，使得安装和拆卸都很方便。9、浮子组件(9)浮体(30)、连接杆(3 、行车(3 —起统称浮子组件。①浮子 由浮体(30)、清障板(32)、盖子(31)组成。浮体(30)用不锈钢薄板制成，中部为圆柱体， 下部圆台体，最底部呈圆球形，上部微呈龟背形。浮体(30)向河一侧开有一槽沟，槽宽以能容下圆轨道(1)为原则，且槽底与轨道(1)平行，既使轨道(1)在槽中免受大的阻力，又能避免浮体(30)锐角碰伤轨道(1)，还可减小连接杆(3 的长度。在浮体(30)槽沟口外侧焊接两块薄钢板，称为清障板(32)，它起清除轨道(1)上的滞留物的作用，又与浮体(30)槽沟共同完成平台的消浪功能。当浮体(30)[已焊上清障板(32)]单独放在水中时，加入小石子等重物配重，使水面线淹至圆柱体上沿，上好盖子(31)，将浮体(30)密封。当接上细钢绳(10)，挂上平衡锤(14)后，水面淹至圆柱体的中间。②连接杆(3 形状呈Y型，下端为竖杆，呈I形，接于浮体(30)上部中央，上端为U型，用螺栓(34)与行车夹板(36)固定。③行车(35)由两块夹板(36)、四只滑轮(37)和四只轮轴(38)组成。滑轮(37) 为滚珠轴承结构，以减小阻力。滑轮槽为半圆，上下两滑轮槽构成一个圆，能在圆轨道上运行。轮轴(38)两端用开口销(39)锁定。10、细钢绳(10)选用Φ 1. 0 1. 2mm圆不锈钢丝绳，用于传导水位数据。11、钢塔B(Il)起支撑平衡锤的作用，用槽钢、角钢、扁钢等材料制作，上部固定定滑轮支架及细钢绳(10)的另一个端头。塔高应满足滑轮组(1 的行程要求。12、水位轮(12)可根据需要做成槽滑轮、齿轮、轴偶合等形式，向水位计传递水
位信息。13、滑轮组件(13)滚珠轴承滑轮。由同轴的5只定滑轮00)和5只动滑轮02) 及定滑轮支架(41)、动滑轮支架组成，其行程应满足全程水位变幅要求。即滑轮组 (13)的行程是细钢绳(10)在轨行程的1/10。14、平衡锤(14)用钢筋混凝土浇注而成，依据细钢绳(10)设计拉力进行配重。15、水位计(1 :可选用任意形式的转动传输的水位仪器。16、皮带(16)用以将水位轮与水位计耦合连接。可以选择皮带、齿带、齿轮形式， 也可选择轴连接形式。17、导向轮(17)引导细钢绳(10)运行方向。18、平台(18)用于安装水位轮(12)和水位计(15)。19、仪器室(19)能安装水位轮，安放水位计，满足工作人员方便对设备进行操作，满足技术规范要求的房子。条件许可时将水位计仪器安装到办公室则更好。工作原理当水体水位上升时，浮体(30)浮力增加，浮体(30)向上运动通过连接杆(33)推动行车(3 运行；由于轨道(1)的定向作用，限定行车(3 沿轨道(1)斜面向上运行，造成浮体(30)也只能沿轨道⑴特有的斜度向上运动，以此同时，细钢绳(10)松弛，但在平衡锤(14)重力作用下又将细钢绳(10)收紧了，从而带动水位轮(1 运转。当浮体(30)与平衡锤(14)两者的重力达到平衡时，行车(3 停止了向上的运行，水位轮(1 也停止向涨水的方向运转，水位达到峰值。当水体水位下降时，浮体(30)失去部分浮力，浮体(30)在自身重力的作用下克服平衡锤(14)拉力后向下运动，又由于轨道(1)的定向作用，限定行车(3 沿轨道(1)斜面向下运行，从而迫使浮体(30)只能沿轨道(1)特有的斜度向下运动，从而牵动细钢绳(10) 带动水位轮(1 运转。当浮体(30)与平衡锤(14)两者的重力达到平衡时，行车(35)停止了向下的运行，水位轮(1 也停止向退水的方向运转，水位到达谷底。周而复始，循环往复，实现自动记录水体水位变化的全过程。几点备注[1]考虑降低雷电对细钢绳(10)影响的程度，可把细钢绳(10)安装在走轨⑴的下方。[2]轨道(1)除用钢丝绳等金属材料外，还可用质量较轻的高分子聚乙烯(迪尼玛 Dyneema)纤维绳(其抗拉强度达同规格钢丝的1. 5倍)等新材料，在悬砣(5)配重相同情况下可以减小走轨(1)垂度，使平台性能有较大改善。当用纤维绳时，锚固组件(8)的结构略有不同，连接可以做得更简单。[3]支座(3)施工时最好将预留安装钢塔AG)、钢塔B(Il)用的固定螺栓与避雷地网连接，这样，可将细钢绳(10)可能遇到的雷电通过导向轮(17)和钢塔AG)、钢塔 B(Il)入地，避免传入室内。[4]随着材料科学的不断发展，使选择膀胀系数小、受力强度大、质量轻的合金或高分子聚合细绳索等新材料应用于本实用新型成为可能，达到有效改善设备运行条件的目的。
权利要求1.一种浮子式水位观测平台，它是以倾斜状态布置的浮子式自动水位观测平台，简称浮子式水位台，其特征是在江、河、湖、海等自然水体近岸的床体中建设锚桩，高岸上建一支座，支座上安装钢塔A，锚桩与钢塔A之间架设一条圆形绳索，利用钢塔A支承的悬砣将圆形绳索绷紧成为轨道，由浮体、连接杆、行车组成的浮子组件安装在轨道上，支座上安装钢塔B，钢塔B支承滑轮组和平衡锤，安装好的浮子组件、细钢绳、滑轮组、平衡锤组成水位感应、传输系统。
2.根据权利要求1所述的浮子式水位观测平台，其特征是使用活动的锚固组件通过螺栓将水下轨道端头与锚桩的锚钩连接起来。
专利摘要一种能够在小斜度岸坡自然水体条件下，兴建所需合理斜度的无源的自动化的浮子式水位观测平台。它是在江、河、湖、海等自然水体近岸的床体浇注一钢筋混凝土锚桩，并预留锚钩；在高岸上浇注一钢筋混凝土支座，安装钢塔A，塔顶安装一承重轮，一根圆钢丝绳一头经锚固组件接于锚桩锚钩上，绕经承重轮后另一头接于悬砣上，由悬砣重力将绳索绷紧，完成了轨道的铺设。浮子组件中的行车运行于轨道上，行车两块夹板上各留有一个扣眼，供细钢绳的一端头连接。细钢绳经导向轮，水位轮后与一组滑轮组相连后，另一个端头接于支撑滑轮组和平衡锤的钢塔B顶部。平衡锤悬挂于滑轮组动滑轮下方，在浮子和平衡锤共同作用下，细钢绳拉紧，克服细钢绳垂度对水位感应影响，组成水位自记系统。
文档编号G01F23/58GK202066560SQ201020507589
公开日2011年12月7日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者郑桂刚 申请人:郑桂刚
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
