一種可旋轉(zhuǎn)軌道移動(dòng)式水位|流量計(jì)支架
摘要：目前, 水利行業(yè)在進(jìn)行河道、渠道、水庫、湖泊水位信息采集監(jiān)測(cè)時(shí), 為了保證水位信息的時(shí)效性, 大部采用非接觸氣介式超聲波、微波、雷達(dá)水位計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè), 該類儀器安裝從上世紀(jì)90年代開始至今就一直采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu), 傳感器安裝支架多為用一根水平鋼管, 鋼管長(zhǎng)度根據(jù)水位計(jì)主支架立柱 (塔) 距有效水面距離確定, 將傳感器固定安裝在水平鋼管前端, 使儀器處于主流水面正上方。這種安裝方法:儀器安裝位置固定, 安裝過程復(fù)雜, 結(jié)構(gòu)安全性、可操作性較低, 只能滿足水位監(jiān)測(cè)***基本的要求;再者, 由于儀器安裝在支架前端, 儀器安裝拆卸時(shí)需要將安裝人員懸吊在空中爬行到支架前端進(jìn)行安裝、拆卸, 安裝和日常維護(hù)極不方便且安全隱患較大。因此, 當(dāng)前使用的這種儀器安裝方式具有明顯的不足和缺陷。
1、常見水位計(jì)支架結(jié)構(gòu)：
常見水位計(jì)傳感器安裝支架多為用一根水平鋼管, 鋼管長(zhǎng)度根據(jù)水位計(jì)主支架立柱 (塔) 距有效水面距離確定, 為了保證支架穩(wěn)定, 減少風(fēng)振 (刮風(fēng)引起支架上下左右擺動(dòng)) 影響, 支架長(zhǎng)度一般不超過6m, 將儀器固定安裝在水平鋼管前端, 使儀器處于主流水面正上方, 儀器安裝位置固定, 不能前后移動(dòng)、水平360°旋轉(zhuǎn);當(dāng)河床主流位置擺動(dòng)較大時(shí), 儀器可能偏離主流水面上方, 嚴(yán)重影響水位、流量監(jiān)測(cè) (常見儀器安裝支架, 見下圖) 。
圖1 下載原圖
2、旋轉(zhuǎn)的軌道移動(dòng)式水位結(jié)構(gòu)：
為了解決非接觸氣介式超聲波、微波、雷達(dá)水位計(jì)在安裝、使用和日常維護(hù)過程中存在的技術(shù)問題, 我們經(jīng)過不斷的摸索實(shí)踐和分析研究, 設(shè)計(jì)了一種高效、便捷、安全的非接觸氣介式水位計(jì)安裝支架, 這種支架結(jié)構(gòu)由立柱、轉(zhuǎn)軸、懸臂支架、軌道、儀器安裝基座、循回輪、驅(qū)動(dòng)輪、循回索、基座卡舌、循回索調(diào)緊彈簧等部件組成, 既滿足了監(jiān)測(cè)儀器正常安裝并且良好運(yùn)行的要求, 又避免了上述提到的不足和缺陷。通過前后移動(dòng)、水平360°旋轉(zhuǎn), 調(diào)整儀器位置, 使儀器始終處于河道主流水面正上方, 確保正常監(jiān)測(cè);當(dāng)進(jìn)行安裝和日常維護(hù)拆卸時(shí), 通過循回驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)循回索拖動(dòng)儀器前后水平運(yùn)行, 將儀器從支架前端移動(dòng)至后端檢修平臺(tái)上方, 檢修人員在平臺(tái)上進(jìn)行安裝和日常維護(hù)拆卸, 徹底解決了非接觸氣介式超聲波、微波、雷達(dá)水位計(jì)在安裝、使用和日常維護(hù)過程中存在的技術(shù)問題, 其具體設(shè)計(jì)見圖2至圖4。
2.1、懸臂支架結(jié)構(gòu)：
懸臂支架長(zhǎng)度根據(jù)水位計(jì)主支架立柱 (塔) 距有效水面距離和河床帶動(dòng)范圍確定, 為了保證支架穩(wěn)定, 減少風(fēng)振 (刮風(fēng)引起支架上下左右擺動(dòng)) 影響, 支架長(zhǎng)度穩(wěn)定河床圖2軌道移動(dòng)式水位、流量計(jì)支架安裝示意圖一般不超過8m、擺動(dòng)河床一般不超過15m, 具體結(jié)構(gòu)尺寸如下:
圖2 軌道移動(dòng)式水位、流量計(jì)支架安裝示意圖
圖3 軌道、基座形式示意圖
圖4 支架截面形狀示意圖
圖5 軌道移動(dòng)式水位計(jì)支架安裝設(shè)計(jì)圖
2.1.1、穩(wěn)定河床支架結(jié)構(gòu)：
支架采用鋼結(jié)構(gòu)形式, 總長(zhǎng)度不超過8m, 采用80*3方鋼管, 在方鋼管下部安裝30*30*3角或重型吊軌作為滑動(dòng)軌道, 里端安裝驅(qū)動(dòng)輪, 頂端安裝巡回輪, 軌道內(nèi)安裝可移動(dòng)儀器基座, 軌道頂端內(nèi)部設(shè)置儀器基座卡舌。如圖2所示。
2.1.2、擺動(dòng)河床支架結(jié)構(gòu)：
計(jì)支架采用鋼結(jié)構(gòu)形式, 總長(zhǎng)度不超過15.0m, 在總長(zhǎng)度1/2處左右靠近塔體一側(cè)采用三角桁架結(jié)構(gòu), 靠近水面一側(cè)采用80*3方鋼管, 在方鋼管下部安裝30*30*3角鋼作為滑動(dòng)軌道, 里端安裝驅(qū)動(dòng)輪, 頂端安裝巡回輪, 軌道內(nèi)安裝可移動(dòng)儀器基座, 軌道頂端內(nèi)部設(shè)置儀器基座卡舌。如圖5所示。
2.2、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：
旋轉(zhuǎn)軸采用外直徑150-500mm厚壁無縫鋼管、外套采用內(nèi)直徑155-510mm厚壁無縫鋼管加工, 長(zhǎng)度1500mm, 外套頂端預(yù)留固定螺母, 懸臂固定不動(dòng)時(shí)采用螺栓頂絲固定 (如圖1所示) 。
3、應(yīng)用效果：
該支架結(jié)構(gòu)解決了常見水位計(jì)支架安裝、使用維護(hù)不便, 避免了因河床擺動(dòng)使儀器不能始終處于主流水面正上方對(duì)水位、流量進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)的問題。該設(shè)備于2014研制成功, 經(jīng)在渭河魏家堡水文站、涇河?xùn)|莊水庫水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、涇河張家山、北洛河狀頭等10多處水文站使用, 與現(xiàn)有水位、流量計(jì)固定安裝方式相比, 采用本實(shí)用新型所述的可旋轉(zhuǎn)的軌道移動(dòng)式水位、流量計(jì)支架結(jié)構(gòu), 當(dāng)河床主流發(fā)生較大擺動(dòng), 儀器不能置于主流水面正上方進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí), 可通過前后移動(dòng)、水平360°旋轉(zhuǎn), 調(diào)整儀器位置, 使儀器始終處于主流水面正上方實(shí)現(xiàn)水位、流量有效監(jiān)測(cè);在進(jìn)行安裝和日常維護(hù)拆卸時(shí), 通過循回驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)循回索拖動(dòng)儀器前后水平運(yùn)行, 將儀器從支架前端移動(dòng)至檢修平臺(tái)上方, 檢修人員站在平臺(tái)上安全操作, 確保人員安全。這種支架安全可靠, 安裝維護(hù)方便, 可在水文監(jiān)測(cè)、水庫調(diào)度管理、灌區(qū)灌溉管理調(diào)度、交通監(jiān)控及其它行業(yè)廣泛應(yīng)用。
該旋轉(zhuǎn)的軌道移動(dòng)式水位、流量計(jì)支架經(jīng)過在渭河魏家堡等10多處水文站4年使用, 具有技術(shù)先進(jìn)、加工安裝方便、安全可靠的特點(diǎn), 并于, 可在水利行業(yè)水文測(cè)驗(yàn)及其它行業(yè)中廣泛應(yīng)用。