專(zhuān)利名稱(chēng)：一種浮子式水位觀測(cè)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是以傾斜方式布置的一種浮子式水位觀測(cè)平臺(tái)，簡(jiǎn)稱(chēng)浮子式水位臺(tái)。 突出特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用?？蓱?yīng)用在較小斜度和較大水位變幅水體，工作可靠，水位感應(yīng)精度尚°
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)浮子式水位觀測(cè)平臺(tái)需要建設(shè)直立測(cè)井及配套設(shè)施，或鋪設(shè)斜置管道，環(huán)境條件要求高，基礎(chǔ)工程建設(shè)投資大。本實(shí)用新型作為一種無(wú)源自動(dòng)水位觀測(cè)平臺(tái)解決方案， 不需要管道的支撐，對(duì)環(huán)境條件要求低，基礎(chǔ)建設(shè)工程投資小，特別的經(jīng)濟(jì)，可在各種自然水體環(huán)境條件下靈活使用，應(yīng)用領(lǐng)域廣。本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)獨(dú)特、新穎，具有維護(hù)便捷，修復(fù)容易的特點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的浮子式水位臺(tái)需要建設(shè)直立測(cè)井或鋪設(shè)斜置管道，工程建設(shè)復(fù)雜的不足，本實(shí)用新型提供一種浮子式水位臺(tái)，其工程建設(shè)簡(jiǎn)便易行，而且適合在各種自然水體中建造。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在江、河、湖、海等自然水體較近岸邊的水下床體中澆注一鋼筋混凝土錨樁，并預(yù)留錨鉤；在高岸上澆注一鋼筋混凝土支座，安裝上鋼塔A。塔A頂設(shè)有一承重輪，一根圓鋼絲繩或化學(xué)纖維繩或是它們的組合，一頭經(jīng)錨固組件接于錨鉤上， 經(jīng)塔頂承重輪后另一頭接于一懸砣上，由懸砣重力將繩索繃緊，完成了軌道的鋪設(shè)。支座上還安裝鋼塔B，浮子組件中的行車(chē)運(yùn)行于軌道上，浮子隨水位變化產(chǎn)生的浮力變化，是行車(chē)的主要?jiǎng)恿?，行?chē)兩塊夾板上各留有一個(gè)扣眼，供細(xì)鋼繩的一端頭連接，細(xì)鋼繩經(jīng)導(dǎo)向輪， 水位輪后與一組滑輪組相連后，另一個(gè)端頭接于鋼塔B的頂部。平衡錘懸掛于滑輪組動(dòng)滑輪下方，在浮子和平衡錘共同作用下，細(xì)鋼繩拉緊，克服細(xì)鋼繩垂度對(duì)水位感應(yīng)影響，即使細(xì)鋼繩垂度對(duì)水位測(cè)驗(yàn)精度產(chǎn)生的誤差在允許的范圍內(nèi)(需制定標(biāo)準(zhǔn))。浮子組件、細(xì)鋼繩、導(dǎo)向輪、水位輪、滑輪組、鋼塔B、平衡錘共同組成了水位感應(yīng)、傳輸?shù)脑?。?dāng)水位上漲和下降時(shí)，水位輪分別轉(zhuǎn)向兩個(gè)不同的方向。這樣，浮子隨水位的變化而變化，推動(dòng)行車(chē)運(yùn)行。本浮子式水位臺(tái)，使用活動(dòng)的錨固組件通過(guò)螺栓將水下軌道端頭與錨樁的錨鉤連接起來(lái)。本實(shí)用新型的有益效果是，可以在小斜度岸坡的自然水體和較大的水位變幅條件下，興建斜度合理的浮子式水位臺(tái)，該平臺(tái)水位感應(yīng)靈敏度高、精度好，能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作、可靠性高。故浮子式水位臺(tái)適合在寬淺、低斜度的河道、水庫(kù)、湖泊、海洋等水體的自記水位測(cè)驗(yàn)中應(yīng)用，特別適合水庫(kù)、湖泊的自記水位測(cè)驗(yàn)應(yīng)用，也很適合在水位變幅較小、斜度較小、 含沙量較大的江河的自記水位測(cè)驗(yàn)中應(yīng)用。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的總構(gòu)造圖。[0013]圖2、圖3是錨固組件構(gòu)造圖。圖4是浮子組件安裝在軌道上視圖。圖5是浮子的構(gòu)造圖。圖6是連接桿的構(gòu)造圖。圖7是行車(chē)在軌道上的視圖。圖8是圖7中的I-I剖面圖。圖9是滑輪組件和平衡錘的構(gòu)造圖。圖中1軌道，2錨樁，3支座，4鋼塔A，5懸砣，6承重輪，7導(dǎo)向輪，8錨固組件，9浮子組件，10細(xì)鋼繩，11鋼塔B，12水位輪，13滑輪組件，14平衡錘，15水位計(jì)，16皮帶，17導(dǎo)向輪，18平臺(tái)，19儀器室；20錨鉤，21外套筒，22內(nèi)套筒，23護(hù)套筒，24固定軸，25索具套環(huán)，26鋼絲繩軋頭，27螺栓，28軸套，29管法蘭；30浮體，31蓋子，32清障板；33連接桿，34 螺栓；35行車(chē)；36夾板，37滑輪，38輪軸，39開(kāi)口銷(xiāo)，40定滑輪，41定滑輪支架，42動(dòng)滑輪， 43動(dòng)滑輪支架。
具體實(shí)施方式
1、軌道(1)選用不銹鋼絲繩、或渡鋅鋼絲繩(或鋼絞線)。2、錨樁⑵由鋼筋混凝土澆注而成，錨樁(2)上有錨鉤(20)，方便與軌道⑴連接。錨重可依據(jù)水體水位變幅、設(shè)計(jì)軌道的斜度及垂度、軌道選用的材料等確定。需要注意的是，鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)要達(dá)到錨樁O)的技術(shù)要求。錨鉤00)應(yīng)根據(jù)水體水質(zhì)情況選用耐腐蝕材料如不銹鋼、銅質(zhì)等金屬材料，最好是采用最新的化工材料尼龍棒。尼龍棒在水下受自然因素及太陽(yáng)紫外線輻射等影響小，老化減緩，可使其強(qiáng)度保持長(zhǎng)期不變。3、支座(3)由鋼筋混凝土澆注而成，預(yù)留安裝鋼塔用的固定螺栓。鋼筋混凝土的強(qiáng)度等級(jí)要達(dá)到錨樁O)的技術(shù)要求，并保證鋼塔AG)、鋼塔B(Il)有富足的抗傾覆能力。4、鋼塔A(4)起支撐懸砣(5)的作用，用槽鋼、角鋼、扁鋼等材料制作，頂上安裝載重輪(6)。塔高可根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)定，高些可使軌道的斜度增大，改善因河岸坡度小的水域使用的條件，但要考慮軌道(1)在岸邊水中受各種因素影響增大的風(fēng)險(xiǎn)程度。低些可降低塔的造價(jià)。塔高要滿足軌道(1)因溫度變化發(fā)生伸縮的行程要求，保證懸砣( 能始終懸于空中。5、懸砣(5)用鋼筋混凝土澆注而成，根據(jù)軌道的設(shè)計(jì)拉力配重。作用是使軌道 (1)能克服由于結(jié)構(gòu)變形、彈性變形和因熱脹冷縮伸張變化引起垂度改變，使軌道(1)垂度值保持恒定。在夏季溫度最高時(shí)，此時(shí)軌道(1)的長(zhǎng)度最大，要求懸砣( 與支座C3)間有微小的距離，這樣就能使懸砣( 長(zhǎng)期懸空，從而保證了軌道(1)參數(shù)穩(wěn)定。6、承重輪(6)滾珠軸承鋼輪，承載懸砣(5)的荷重。7、導(dǎo)向輪(7)滾珠軸承鋼輪，支持和引導(dǎo)軌道⑴走向。應(yīng)用與否和所需個(gè)數(shù)的多少根據(jù)需要而定，有時(shí)可省去不用。8、錨固組件(8)將軌道(1)與錨鉤00)連接起來(lái)的組件，錨樁( 上的錨鉤00) 上預(yù)置好軸套08)和管法蘭( )，方便錨固組件(8)安裝。錨固組件(8)包括外套筒、 內(nèi)套筒(22)、護(hù)套筒(23)、螺栓07)。
4[0029]護(hù)套筒03)內(nèi)設(shè)有固定軸04)、索具套環(huán)05)、鋼絲繩軋頭( )，鎖緊軌道(1) 端頭。護(hù)套筒內(nèi)可填充塑料、環(huán)氧樹(shù)脂，或注滿鉛、鋁金屬等，保護(hù)軌道(1)的端頭。此項(xiàng)工作在岸上完成。當(dāng)需要更換軌道(1)時(shí)，只需用螺栓07)將內(nèi)套筒(22)、外套筒的環(huán)圈與錨鉤OO)連接起來(lái)即可，這種新穎的連接技術(shù)，使得安裝和拆卸都很方便。9、浮子組件(9)浮體(30)、連接桿(3 、行車(chē)(3 —起統(tǒng)稱(chēng)浮子組件。①浮子 由浮體(30)、清障板(32)、蓋子(31)組成。浮體(30)用不銹鋼薄板制成，中部為圓柱體， 下部圓臺(tái)體，最底部呈圓球形，上部微呈龜背形。浮體(30)向河一側(cè)開(kāi)有一槽溝，槽寬以能容下圓軌道(1)為原則，且槽底與軌道(1)平行，既使軌道(1)在槽中免受大的阻力，又能避免浮體(30)銳角碰傷軌道(1)，還可減小連接桿(3 的長(zhǎng)度。在浮體(30)槽溝口外側(cè)焊接兩塊薄鋼板，稱(chēng)為清障板(32)，它起清除軌道(1)上的滯留物的作用，又與浮體(30)槽溝共同完成平臺(tái)的消浪功能。當(dāng)浮體(30)[已焊上清障板(32)]單獨(dú)放在水中時(shí)，加入小石子等重物配重，使水面線淹至圓柱體上沿，上好蓋子(31)，將浮體(30)密封。當(dāng)接上細(xì)鋼繩(10)，掛上平衡錘(14)后，水面淹至圓柱體的中間。②連接桿(3 形狀呈Y型，下端為豎桿，呈I形，接于浮體(30)上部中央，上端為U型，用螺栓(34)與行車(chē)夾板(36)固定。③行車(chē)(35)由兩塊夾板(36)、四只滑輪(37)和四只輪軸(38)組成。滑輪(37) 為滾珠軸承結(jié)構(gòu)，以減小阻力?；啿蹫榘雸A，上下兩滑輪槽構(gòu)成一個(gè)圓，能在圓軌道上運(yùn)行。輪軸(38)兩端用開(kāi)口銷(xiāo)(39)鎖定。10、細(xì)鋼繩(10)選用Φ 1. 0 1. 2mm圓不銹鋼絲繩，用于傳導(dǎo)水位數(shù)據(jù)。11、鋼塔B(Il)起支撐平衡錘的作用，用槽鋼、角鋼、扁鋼等材料制作，上部固定定滑輪支架及細(xì)鋼繩(10)的另一個(gè)端頭。塔高應(yīng)滿足滑輪組(1 的行程要求。12、水位輪(12)可根據(jù)需要做成槽滑輪、齒輪、軸偶合等形式，向水位計(jì)傳遞水
位信息。13、滑輪組件(13)滾珠軸承滑輪。由同軸的5只定滑輪00)和5只動(dòng)滑輪02) 及定滑輪支架(41)、動(dòng)滑輪支架組成，其行程應(yīng)滿足全程水位變幅要求。即滑輪組 (13)的行程是細(xì)鋼繩(10)在軌行程的1/10。14、平衡錘(14)用鋼筋混凝土澆注而成，依據(jù)細(xì)鋼繩(10)設(shè)計(jì)拉力進(jìn)行配重。15、水位計(jì)(1 :可選用任意形式的轉(zhuǎn)動(dòng)傳輸?shù)乃粌x器。16、皮帶(16)用以將水位輪與水位計(jì)耦合連接?？梢赃x擇皮帶、齒帶、齒輪形式， 也可選擇軸連接形式。17、導(dǎo)向輪(17)引導(dǎo)細(xì)鋼繩(10)運(yùn)行方向。18、平臺(tái)(18)用于安裝水位輪(12)和水位計(jì)(15)。19、儀器室(19)能安裝水位輪，安放水位計(jì)，滿足工作人員方便對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，滿足技術(shù)規(guī)范要求的房子。條件許可時(shí)將水位計(jì)儀器安裝到辦公室則更好。工作原理當(dāng)水體水位上升時(shí)，浮體(30)浮力增加，浮體(30)向上運(yùn)動(dòng)通過(guò)連接桿(33)推動(dòng)行車(chē)(3 運(yùn)行；由于軌道(1)的定向作用，限定行車(chē)(3 沿軌道(1)斜面向上運(yùn)行，造成浮體(30)也只能沿軌道⑴特有的斜度向上運(yùn)動(dòng)，以此同時(shí)，細(xì)鋼繩(10)松弛，但在平衡錘(14)重力作用下又將細(xì)鋼繩(10)收緊了，從而帶動(dòng)水位輪(1 運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)浮體(30)與平衡錘(14)兩者的重力達(dá)到平衡時(shí)，行車(chē)(3 停止了向上的運(yùn)行，水位輪(1 也停止向漲水的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，水位達(dá)到峰值。當(dāng)水體水位下降時(shí)，浮體(30)失去部分浮力，浮體(30)在自身重力的作用下克服平衡錘(14)拉力后向下運(yùn)動(dòng)，又由于軌道(1)的定向作用，限定行車(chē)(3 沿軌道(1)斜面向下運(yùn)行，從而迫使浮體(30)只能沿軌道(1)特有的斜度向下運(yùn)動(dòng)，從而牽動(dòng)細(xì)鋼繩(10) 帶動(dòng)水位輪(1 運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)浮體(30)與平衡錘(14)兩者的重力達(dá)到平衡時(shí)，行車(chē)(35)停止了向下的運(yùn)行，水位輪(1 也停止向退水的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，水位到達(dá)谷底。周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄水體水位變化的全過(guò)程。幾點(diǎn)備注[1]考慮降低雷電對(duì)細(xì)鋼繩(10)影響的程度，可把細(xì)鋼繩(10)安裝在走軌⑴的下方。[2]軌道(1)除用鋼絲繩等金屬材料外，還可用質(zhì)量較輕的高分子聚乙烯(迪尼瑪 Dyneema)纖維繩(其抗拉強(qiáng)度達(dá)同規(guī)格鋼絲的1. 5倍)等新材料，在懸砣(5)配重相同情況下可以減小走軌(1)垂度，使平臺(tái)性能有較大改善。當(dāng)用纖維繩時(shí)，錨固組件(8)的結(jié)構(gòu)略有不同，連接可以做得更簡(jiǎn)單。[3]支座(3)施工時(shí)最好將預(yù)留安裝鋼塔AG)、鋼塔B(Il)用的固定螺栓與避雷地網(wǎng)連接，這樣，可將細(xì)鋼繩(10)可能遇到的雷電通過(guò)導(dǎo)向輪(17)和鋼塔AG)、鋼塔 B(Il)入地，避免傳入室內(nèi)。[4]隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，使選擇膀脹系數(shù)小、受力強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的合金或高分子聚合細(xì)繩索等新材料應(yīng)用于本實(shí)用新型成為可能，達(dá)到有效改善設(shè)備運(yùn)行條件的目的。
權(quán)利要求1.一種浮子式水位觀測(cè)平臺(tái)，它是以傾斜狀態(tài)布置的浮子式自動(dòng)水位觀測(cè)平臺(tái)，簡(jiǎn)稱(chēng)浮子式水位臺(tái)，其特征是在江、河、湖、海等自然水體近岸的床體中建設(shè)錨樁，高岸上建一支座，支座上安裝鋼塔A，錨樁與鋼塔A之間架設(shè)一條圓形繩索，利用鋼塔A支承的懸砣將圓形繩索繃緊成為軌道，由浮體、連接桿、行車(chē)組成的浮子組件安裝在軌道上，支座上安裝鋼塔B，鋼塔B支承滑輪組和平衡錘，安裝好的浮子組件、細(xì)鋼繩、滑輪組、平衡錘組成水位感應(yīng)、傳輸系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮子式水位觀測(cè)平臺(tái)，其特征是使用活動(dòng)的錨固組件通過(guò)螺栓將水下軌道端頭與錨樁的錨鉤連接起來(lái)。
專(zhuān)利摘要一種能夠在小斜度岸坡自然水體條件下，興建所需合理斜度的無(wú)源的自動(dòng)化的浮子式水位觀測(cè)平臺(tái)。它是在江、河、湖、海等自然水體近岸的床體澆注一鋼筋混凝土錨樁，并預(yù)留錨鉤；在高岸上澆注一鋼筋混凝土支座，安裝鋼塔A，塔頂安裝一承重輪，一根圓鋼絲繩一頭經(jīng)錨固組件接于錨樁錨鉤上，繞經(jīng)承重輪后另一頭接于懸砣上，由懸砣重力將繩索繃緊，完成了軌道的鋪設(shè)。浮子組件中的行車(chē)運(yùn)行于軌道上，行車(chē)兩塊夾板上各留有一個(gè)扣眼，供細(xì)鋼繩的一端頭連接。細(xì)鋼繩經(jīng)導(dǎo)向輪，水位輪后與一組滑輪組相連后，另一個(gè)端頭接于支撐滑輪組和平衡錘的鋼塔B頂部。平衡錘懸掛于滑輪組動(dòng)滑輪下方，在浮子和平衡錘共同作用下，細(xì)鋼繩拉緊，克服細(xì)鋼繩垂度對(duì)水位感應(yīng)影響，組成水位自記系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01F23/58GK202066560SQ201020507589
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
發(fā)明者鄭桂剛 申請(qǐng)人:鄭桂剛