一种高精度电子水尺

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，特别是涉及一种高精度电子水尺。

背景技术

目前水文站的电子水尺多采用电极式、电容式、压力式等。电极式电子水尺的测量精度和分辨率取决于电极的高度尺寸和电极间的距离，受技术水平和成本限制，决定其精度和分辨率处于比较低的水平；电容式水尺通过测量水尺内水位高低变化引起的电容量变化测量水位的高度，受环境、温度、湿度、含沙量等影响。电容式水尺的测量精度和分辨率变化较大，一致性差；压力式水尺通过测量单位水位高度产生的压强，从而测算出水位的高度，此类型水尺的精度受河流含沙量和温度影响变化较大，一致性差。受制于成本限制，上述三种水尺如果想做到大量程、高精度成本上升幅度较大、经济性差。如果要做到更高精度和分辨率的，上述水尺已经无能为力了。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高精度电子水尺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高精度电子水尺，包括杆体、光学组件和浮标，所述杆体为中空结构，所述杆体下端开设有进水孔，所述进水孔与杆体内部空腔相通，所述杆体上端开设有排气孔，所述排气孔与杆体内部空腔相通，所述杆体内部滑动连接有浮标，所述杆体内部顶端固定安装有光学组件。

优选的，所述浮标的整体密度不大于1g/立方厘米。

优选的，所述光学组件可发射和接收可见或不可见波长光波。

有益效果在于：结构设计合理；水尺精度不受环境温度、湿度、含沙量影响；精度和分辨率高；一致性、稳定性好；并且根据水深可以做到较大量程但成本增加幅度很小、经济性好，有利于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种高精度电子水尺的结构示意图。

图2是本发明所述一种高精度电子水尺的光学组件的测量原理框图。

图3是本发明所述一种高精度电子水尺的测量原理图。

附图标记说明如下：

1、杆体；2、浮标；3、光学组件；4、进水孔；5、排气孔。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步阐释：

如图1-图3所示，一种高精度电子水尺，包括杆体1、光学组件3和浮标2，杆体1为中空结构，杆体1下端开设有进水孔4，进水孔4与杆体1内部空腔相通，杆体1上端开设有排气孔5，排气孔5与杆体1内部空腔相通，水从进水孔4进入杆体1内部，浮标2受杆体1内部液体浮力漂浮在液体上表面，排气孔5用于保持杆体1内外气压相同，便于水从进水孔4进入杆体1内部，杆体1内部滑动连接有浮标2，浮标2的横截面和杆体1内部空腔的横截面形状一致，浮标2在杆体1内部可自由上下滑动，杆体1内部顶端固定安装有光学组件3，光学组件3能够发射和接受光线，光学组件3发射光线到浮标2，同时接受浮标2反射的光线，然后光学组件3可计算出光学组件3到浮标2之间的距离，浮标2的整体密度不大于1g/立方厘米，保证浮标2能够漂浮在水的上表面，光学组件3可发射和接收可见或不可见波长光波。

工作原理：使用时将水尺插入水中触底，光学组件3发射端发射可见或不可见波长光线，上述光线照射到浮标2上表面时有一部分光线会发生镜面反射，反射到光学组件3的接收端，光学组件3接收端接收光线后通过脉冲法、相位法、三角法等方法计算出光学组件3距离浮标2之间的距离H2，然后用杆长L减去浮标露出水面高度H1,然后再减去光学组件3距离浮标2之间的距离H2即为当前水位的高度，具体原理如图3所示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。