码鼓水位计制造技术

本发明专利技术是一种码鼓水位计。其特征在于计量数码采用码鼓为载体，码鼓采用螺旋式进位方式，包含三种结构：全信息码位结构、同步分段码位结构、变速式分段码位结构。本发明专利技术具有：１．量程大：能用于４０米以内的厘米级水位测量，适用于水库、河道的水位测量。２．运行可靠：避免进位装置故障影响，能纠正机械转动发生的（Ｘ方向）偏差，对其可靠性作了进一步的保障。３．运用灵活：其操作和运行方式可以根据需要灵活控制。４．多种用途：将码鼓水位计的码位改成文字符号，可以用定位器直接读数，成为一台全量程的直读水位计。５．准确性高：多重防止误码，输出结果准确。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水位测量装置，具体地说是码鼓水位计。
技术介绍
水利行业的水位测量主要应用于江河、水库、湖泊等场合的自然水面变化测量，这类水位变化具有随机性、往复性、波动性的特点。水位计作为一种自计仪器，其结构必需适应水位变化的特点(1)在需要时记录变化过程、测量实时水位；(2)水位的涨落及变化速度不影响测量的灵敏度和精度；(3)水位波动(指小幅度波动)不影响仪器的性能。因此，水位计的主要技术指标包括测量准确、运行可靠、满足量程。对于用户应当具有操作简单、管理方便的特点。浮子水位计在自计水位计中是一种最常见的水位计，浮子水位计的传感器简单、直接，就是利用浮子带动转盘感应水位变化，再进行记录，已成为普通的一种水位测量方法，由此发展起来的各种自计水位计形式较多。在水利行业中，传统的自计水位计采用时钟式水位计，用记录纸作为信息载体。随着数字技术的应用，数码式水位计已逐渐成为主导机型，该类水位计输出结果为电信号，在显示和信息处理上非常方便，得到用户的认同。在常用数码式水位计中，采用码盘(或码条)的水位计因其数字码位有限，量程受到限制，只能用于小范围混同量场合。采用脉冲计数的水位计结构简单，但该类水位计记录的是累计时序信号，监测过程不能中断，一旦停电，包括过程和实时水位的全部信息均会丢失。目前应用较为广泛的是一种进位码式水位计，可以有多位数码，借助机械传动力移动码位，依次进位，量程得到扩大，能满足多种场合使用。由于数码式水位计基于数字电路的二进制码，在第一位或第一部分(主动轮)码盘循环一周后，必须向第二位或第二部分(从动轮)传递一个进位信息。如果采用机械方式进位，在两位码之间需要一个进位齿轮，由该齿轮使第二位进一位(或减一位)，是一种间歇式传动机构，从动轮在转动开始及终止时速度的突变，如电路中的脉冲信号一样，不能在中间状态。从实践中证实，在水位变化速度稳定时，无论水位升或降，机械进位的数码式水位计运行平稳；当水位变化小时，又在某一个位置上有波动、且波动值使得进位齿轮既不能进位又不能退位时，进位齿轮会在一种不确定的状态下晃动(出现类似中间状态)、产生严重磨损，并导致进位齿轮卡死，水位计停止工作。管理人员不到现场，则无法发现和纠正，其对水位的波动性适应较差，使得该类水位计的可靠性存在一定缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种借助机械移动码位、对读码器进行锁定的，量程大，测量准确，运行可靠的码鼓水位计。本专利技术的技术方案为本专利技术的码鼓水位计由浮子、码鼓、蜗轮蜗杆、定位器、处理器几部分组成；码鼓是一个表面排列码位的圆柱体，与浮子转盘同轴，由转盘直接带动，码鼓采用蜗杆蜗轮的进位方式，定位器由蜗轮轨道定位，处理器为水位计的信息处理装置，由译码器、信息码输出接口和显示器组成。以上所述的码鼓结构有三种形式，第一种为全信息码结构，即在每一个码位上都有12位格雷码的信息。第二种是码信息分段结构，即信息码分为两段(高位码和低位码)；第三种也是分段结构，是将高位码做成变速码鼓。本专利技术的码位编码方法为码位分为点、线、面三种；点型是读码器只起到接通开关的作用，码位后与输出端之间为编码器，将每一位码的输出格式编为格雷码；线型和面型是一个码位必须包含该码位的全部信息，可以是格雷码带或条形码带，需要12位读码器或扫描式读码器，读码器结果直接送译码器。以上所述的线型码位是沿轨道布置，与读码器相配合，可布置在轨道底部或侧面。面型码位可以直接使用文字符号，或用定位器直接读数。本专利技术的码鼓水位计与现有技术比较具以下特点1、量程大对于12位格雷码输出的水位计，能用于5米以内的毫米级水位量测和闸门开启度量测，适用于灌区明渠量水建筑物的流量监测、记录水库或渠道闸门开启度测量。能用于40米以内的厘米级水位测量，适用于水库、河道的水位测量。2、运行可靠码鼓水位计的定位器移动和码鼓旋转相配合，在码鼓轴线(X方向)上无进位，定位器读到的码信息是直线排列的，因此无进位装置，避免进位装置故障影响。码鼓表面采用凹槽形轨道结构，对读码器位置进行锁定，能纠正机械转动发生的(X方向)偏差，对其可靠性作了进一步的保障。减少传动机构，避免多次传动引起的机械误差。3、运用灵活编码方法灵活，每一位码位是一个接通开关，可采用电触点开关、光电开关、磁电开关等形式，由定位器的指针接通码位开关。全信息码位可以采用光信息处理技术，即采用光学刻制，使制作更简便，有广阔的开发前景。读码器所处的位置是实时水位信息，空间位置具有唯一性，在需要读数时再加电读数，平常可以断电，其操作和运行方式可以根据需要灵活控制。4、多种用途将码鼓水位计的码位改成文字符号，可以用定位器直接读数，成为一台全量程的直读水位计。5、准确性高码鼓与浮子转盘同轴，浮子形状和配重根据试验作了调整，水位计量测准确。码鼓运行精确，读码器定位采取锁定措施，在硬件上防止误码；二段式码位采取数据纠错技术，多重防止误码，输出结果准确。附图说明图1为本专利技术的全信息码位的码鼓水位计的结构示意图；图2为本专利技术的二段式同步码位的码鼓水位计的结构示意图；图3为本专利技术的变速式分段码位的码鼓水位计的结构示意图；图4为本专利技术的全信息码位的码鼓结构示意图；图5为本专利技术的二段式码位的码鼓结构示意图。图中，1-浮子，2-转盘，3-传动齿轮，4-变速从动齿轮，5-码鼓，6-全信息码位，7-低位码，8-高位码，9-蜗轮蜗杆系，10-定位器，11-读码器，12-低位读码器，13-高位读码器，14-处理器，15-显示器，16-码鼓轴线，17-输出位。具体实施例方式如图1、2、3所示，本专利技术的码鼓水位计本专利技术的码鼓水位计由浮子、码鼓、蜗杆定位器、处理器四部分组成；码鼓是一个表面排列码位的圆柱体，与浮子转盘同轴，由转盘直接带动，码鼓采用蜗杆蜗轮的进位方式，定位器固定于蜗轮上，处理器为水位计的信息处理装置，由译码器、信息码输出接口和显示器组成。以上所述的码鼓结构有三种形式，第一种为全信息码结构，即在每一个码位上都有12位格雷码的信息，如图4所示，取码鼓轴线为X向，码鼓径向为Y向，柱形表面布置码位，码位在圆柱形表面构成一个二维矩阵，码位沿钭Y轴方向沿圆周循环排列，螺丝旋式进位，在螺旋线间形成X轴排列。每一个圆周上排列128位码，在X方向上有32圈螺旋码段，共4096位码位。圆柱体一端圆截面为输出端，布置于2个同心圆环(为了便于说明，图4将输出位置表示在左端)，为12位格雷码的输出位置。码鼓内安装编码器，将柱面每一位码位的信号以格雷码的格式传到输出端。第二种为二段式同步码位结构(二段式码位)，如图5所示。格雷码是一种循环码，同权重码呈周期性连续，其循环周期与码的权重相关，即码位高的连续循环位长、且码连续相邻权位间的同“1”位(或同“0”位)重合段长。因此，适当地将12位码分为二段1～6位为低位码，有0～128个码位；6～12位为高位码，代表64码位以上到4096位的所有权重码段，其中在高位码段的第1位(权重为64)为二个码段的重合码位，用于纠错。低位码为循环段、重复计数；高位码为进位段，即低位码循环一周后高位码循环一周，但在X方向已移动一个码位。进位段在X方向上有32圈螺旋码段(与全信息码位相同)，高位码段的第1位(权重为64)为最小位，利用相邻权位间的同“1”位重合段分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种码鼓水位计，其特征在于计量数码采用码鼓为载体，码鼓采用螺旋式进位方式，包含三种结构：全信息码位结构、同步分段码位结构、变速式分段码位结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张堡，施心陵，
申请(专利权)人：张堡，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]