一种灌区明渠激光水位计论文和设计-吴恒

全文摘要

本实用新型公开了一种灌区明渠激光水位计，包括激光测距仪，控制电路，圆柱形外壳，长方形托盘，圆形托盘，垂直调节器，激光反射体，滤网，螺丝，弹簧；激光测距仪通过螺丝和弹簧固定在圆形托盘上，圆形托盘与长方形托盘固定在圆柱形外壳的上部，垂直调节器位于长方形托盘下8cm处，圆柱形外壳下部距底部10~20cm处均匀分布直径2cm的圆孔，激光反射体位于圆柱形外壳内部可以沿着圆柱形外壳内壁上下滑动，滤网位于圆柱形外壳底部。在使用本实用新型时，可以通过调节垂直调节器使入射激光光束与激光反射体垂直，降低测量误差，能有效的测量出激光探头到激光反射体的距离。本实用新型具有易于调节激光传感器垂直于水面，精度高，低功耗等优点。

主设计要求

1.一种灌区明渠激光水位计，包括：激光测距仪、控制电路、圆柱形外壳、长方形托盘，圆形托盘、垂直调节器、激光反射体、过孔、滤网；其特征在于，所述激光测距仪安装在圆柱形外壳内侧顶部；所述激光测距仪与圆形托盘通过弹簧及三组合螺丝相连，所述圆形托盘贴合圆柱形外壳内壁通过螺丝钉相连；所述长方形托盘置于圆柱形外壳顶部与圆形托盘相连；所述垂直调节器由4根螺丝组成，相互成90°分布于圆柱形外壳顶部8cm处；所述圆柱形外壳底部10~15cm处均匀分布12个直径2cm的圆形过孔；所述激光反射体贴合圆柱形外壳内壁，漂浮在水面上，可沿着内壁滑动，所述滤网位于圆柱形外壳底部；所述控制电路由电源模块、数据处理模块、存储模块和GPRS模块组成，所述电源模块通过低功耗ATting25芯片控制低压差线性稳压器的通断实现激光水位计的定时测量。

设计方案

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种灌区明渠激光水位计，属于灌区明渠水情监测领域。

背景技术

在我国的灌区，灌区用水主要采用明渠渠道的分配和引导方式，此种方式能够为灌区用水的精确计量提供可靠的保障，也为我国灌区科学用水、管水提供坚实的基础，因此，对灌区明渠渠道的水情信息监测变得十分重要。当前灌区常用的量水方法有水工建筑物、特设量水设施、流速仪、浮标、水尺和仪表量水等6种方法。随着灌区量水的要求不断提高及量水条件的限制，有些方法已经很少采用，如浮标、水尺量水虽然经济简单，但测流精度低；超声波流量仪虽然可靠性高，但是价格昂贵，适应性一般。灌区渠道自动化量水设施通常设在野外，无法接入电网，因此对量水设施的功耗有较高的要求。激光水位仪在测量时，光束的入射角需垂直于水面或者反光挡板，以减小测量误差，因此如何调整激光测距仪，使其发出的光束垂直于水面也是需要考虑的问题。

发明内容

本实用新型弥补现有技术的不足，针对灌区明渠水位测量设备需在野外长期工作，且激光设备光束入射角不易调节的问题，公开了一种低功耗，可快速调节入射角的灌区明渠激光水位计。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种灌区明渠激光水位计，包括：激光测距仪、控制电路、圆柱形外壳、长方形托盘，圆形托盘、垂直调节器、激光反射体、过孔、滤网。其特征在于，所述激光测距仪安装在圆柱形外壳内侧顶部；所述激光测距仪与圆形托盘通过弹簧及三组合螺丝相连，所述圆形托盘贴合圆柱形外壳内壁通过螺丝钉相连；所述长方形托盘置于圆柱形外壳顶部与圆形托盘相连；所述垂直调节器由4根螺丝组成，相互成90°分布于圆柱形外壳顶部8cm处；所述圆柱形外壳底部10~15cm处均匀分布12个直径2cm的圆形过孔；所述激光反射体贴合圆柱形外壳内壁，漂浮在水面上，可沿着内壁滑动，所述滤网位于圆柱形外壳底部。所述控制电路由电源模块、数据处理模块、存储模块和GPRS模块组成，所述电源模块通过低功耗ATting25芯片控制低压差线性稳压器的通断实现激光水位计的定时测量。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型控制电路示意图；

附图标记说明：

1、长方形托盘；2、三组合螺丝与弹簧；3、激光测距仪；4、圆形托盘；5、固定螺丝；6、垂直调节器；7、激光反射体；8、过孔；9、滤网；10、控制电路；11、圆柱形外壳

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案做进一步详细的说明。请参阅图1，一种灌区明渠激光水位计，包括长方形托盘1、三组合螺丝与弹簧2、激光测距仪3、圆形托盘4、固定螺丝5、垂直调节器6、激光反射体7、过孔8、滤网9、控制电路10、圆柱形外壳11。所述激光测距仪3安装在圆柱形外壳11内侧顶部；所述激光测距仪3与圆形托盘4通过弹簧及三组合螺丝2相连，激光测距仪3与圆形托盘4不属于刚性连接，可分别朝左右前后四方向进行约10°左右的倾斜；所述圆形托盘4贴合圆柱形外壳11内壁通过螺丝钉5相连；所述长方形托盘1置于圆柱形外壳11顶部与圆形托盘4相连；所述垂直调节器6由4根螺丝组成，相互成90°分布于圆柱形外壳11顶部8cm处，将螺丝旋入圆柱形外壳11内部后会接触到激光测距仪3，可分别从四个方向调整光束入射角度；所述圆柱形外壳底11部10~15cm处均匀分布12个直径2cm的圆形过孔8；所述激光反射体7贴合圆柱形外壳内壁，漂浮在水面上，可沿着内壁滑动，所述滤网9位于圆柱形外壳底部。所述控制电路10由电源模块、数据处理模块、存储模块和GPRS模块组成，所述电源模块通过低功耗ATting25芯片控制低压差线性稳压器的通断实现激光水位计的定时测量。

本实用新型的工作过程：将水位计垂直立于灌区明渠中，调节垂直调节器6的四根螺丝使激光测距仪垂直于激光反射板，接通控制电路10的电源，水位计开始工作，每轮采集一共采集6组每组采集6次，取6组数据的中位数，以确保数据采集的准确性，将采集好的数据写入存储模块中的SD卡中，并通过GPRS模块上传到上位机，水位仪每次工作40秒钟，40秒后由电源模块中的ATting25芯片给低压差线性稳压器发送信号，低压差线性稳压器停止向主控芯片供电，电路中只有电源模块在工作，30分钟后ATting25芯片再次给低压差线性稳压器发送信号，低压差线性稳压器开始向主控芯片供电，水位仪开始新一轮的水位采集，最大限度的降低整个系统的功耗。

上面对本专利的较佳实施方式做了详细的说明，但是本专利并不限于上述设施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

设计图

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