WFX40斜井水位计80

1、安装使用前请详细阅读说明书WFX-40数字式斜井水位计WFX-40 DIGITAL SLANT WELL GAUGE USER'S GUIDEV08.1115使用说明书中国 江苏徐州市伟思信息系统工程研究所徐州市伟思水务科技有限公司Xuzhou Weisi Water Affair Science & Technology Co., Ltd.JiangsuWFX-40数字式斜井水位计使用说明书1. 概述1.1 本系列仪器按照国家标准GB/T11828.1-2002要求设计、制造。1.2 本仪器为单浮球式自收缆水位计，水位计工作时斜井内只有一根测缆牵动浮球跟踪水位升降变化，实现水

2、位自动测量。1.3 本型仪器适用于斜井倾角（斜井中轴线与大地水平线之间的夹角）在90°-25°范围、口径内径不小于160250mm、最大有效长度（最高水位与枯水水位之间的斜井长度）为80m范围的场所使用，并且斜井的中轴线必须是直线，斜井内壁必须平滑、无凹凸障碍。1.4 本仪器水位编码器显示的是浮球在斜井内的行程，水面垂直变幅应通过计算机采集编码器输出值和斜井倾角值按约定公式计算求得。1.5 本型仪器广泛用于水库、湖泊水位测量。在水库、湖泊建造斜井比建造大型竖井可节省大量投资。2 组成及工作原理参见图（1）。WFX-40数字斜井水位计（以下称水位计）由仪器支承板、底板、防护罩

3、、水位编码器、测轮、测缆、浮球及自收缆装置组成；自收缆装置由卷扬轮、卷扬轴、卷扬缆、定滑轮组、动滑轮组、重锤等组成；仪器的水位编码器安装在支承板上，测轮安装在水位编码器转轴上；测缆缠绕在卷扬轮的凹槽中，其引出端沿逆时针方向绕经水位轮和换向轮后通过半圆形挂环与浮球连接。本仪器的浮球为防侧翻自稳定球，当浮球跟随水位升降沿井壁滚动时，可防止浮球挂环与井壁产生摩擦。自收缆装置的卷扬轴安装在支承板上；卷扬轮安装在卷扬轴的轴端；动滑轮组安装在重锤上；定滑轮组通过各自支架安装于支承板上；卷扬缆的起始端安装在卷扬轴上，另一端依次绕过定滑轮L1、动滑轮L2、定滑轮L3、动滑轮L4后向上穿过支承轴上的安装孔与支承

4、轴固定；仪器防护罩通过四个固定螺丝钉与底板相连接。其工作原理为：水位静止时，浮球静止在水面上，仪器的重锤悬停在对应高度上，编码器输出值与水面高度值相对应；当水位下降时，浮球跟随水位变化沿着斜井的下壁向下滚动，并拉动测缆向下走，带动测轮逆时针转动并同时驱动卷扬轮、卷扬轴顺时针转动，提升重锤到对应高度上，水位编码器输出与水位变化量相对应的值；当水位上升时，浮球跟随水位上升沿着斜井的下壁向上滚动到相应位置，在重锤的作用下，卷扬缆驱动卷扬轴和卷扬轮逆时针旋转拉直并回收测缆，带动测轮顺时针方向转动，使水位编码器输出值与水位上升变化量相对应，完成水位自动跟踪测量。显然，本仪器是以浮球在斜井中滚动牵动测缆和

5、水位编码器工作自动完成水位测量。浮球跟踪水位变化的行程与库水位垂直变幅存在如下关系：即：H = L×Sin式中：H 表示水位垂直变幅，单位；L 表示测缆行程（浮球在斜井中滚动距离），L值大小以水位编码器输出值为准，单位； 表示斜井几何中轴线与大地水平线之间的夹角，一旦斜井建好，Sin值是一个不变的常数。值以现场测量值为准；本仪器水位编码器输出码为格雷码13bit，由19芯航空插头和电缆连接至外接显示器或计算机上，水位计自身显示器显示值为斜井变幅，水位垂直变幅经计算机或专用仪表自动计算并显示。也可选装内置RS485或420mA串行接口板。图（1）3 斜井建造技术要求3.1 斜井一般由多

6、节定长钢管（或工程塑料管、水泥管）连接组合而成，每节井管长度为46米长，每节管道的接缝处必须平滑无障碍物，接缝间隙应2mm，接缝处内壁高度差应1mm，各节井管的几何中轴线应保持在一条直线上不允许弯曲；各节井管应安装在稳固的基础上，不应有沉降。3.2 斜井的轴线应与河岸线或坝体相垂直并且倾角一般应不小于30°，当倾角小于30°时，测量灵敏度将随倾角的减小而下降，会偶尔出现显示数字连续跳几个字的现象。此时应采取措施在河床的高水位段逐次抬高基础（或加装支架），尽量使倾角趋近30°的要求。3.3 斜井倾角必须用精密仪器（例如6秒经纬仪）测量，要求角度测量误差应±

7、0.1度。角测量有误差将会导致水位垂直变幅测量误差增大。3.4 斜井底部的进水口口径为 70，进水口面积约为井口的1/10，各节井管的接缝之间可以不密封。3.5 夏季微生物活跃，测井内部滋生苔藓、浮萍甚至水草，上述物质可能漂浮于井内，也可能挂于井壁或缠绕浮球，以至拖累浮球不能运动，因此，建造测井时应在每节井管上增设“开口天窗”，以便于清洁井管，保持井管畅通无阻。4 主要技术参数4.1 浮球行程（L）：080m，水位垂直变幅（H）：H = L×Sin4.2 水位编码器分辨力：14.3 测量准确度（当倾角值无误差时）：0.2%4.4 浮球直径：130mm，200mm可选4.5 输出信号：

8、格雷码13bit（RS485或4-20mA接口选配）4.6 传输距离（采用标准电缆）：150m4.7 环境温度：-1085相对湿度；90%(40)4.8 重量：26.5Kg5 安装调试5.1 建造观测房（室）、制作安装支承底座 仪器可安装在已有观测房中，观测房应坚固、不渗漏并通风良好，具有防盗功能。 支承安装底座建于观测房内，其构造尺寸如图1、图2所示，底座为“冂”形结构，尺寸为：530mm（长）×430 mm（宽）×500 mm（高），底座上层为530mm（长）×430 mm（宽）×20 mm（厚）的支承板（木板或水泥板），如图2所示，支承板上预留16

9、0 mm×160 mm的开孔。图（2）5.2 开箱检查及安装前的准备 开箱检查 用工具打开木包装箱取出仪器，并打开仪器防护罩，这时能观察到仪器的重锤已用三个螺钉M1、M2、M3、固定底板上；卷扬轮用胶带或尼龙扎带固定于支承板上，测缆已缠绕在卷扬轮上；浮球用减震防护材料塞紧于支架板与底板之间；卷扬缆的一端已系紧在卷扬轴上。 阅读使用说明书并取出浮球备用。 由于仪器自重较大，加上长途运输，须检查所有可见螺钉有无松动并紧固。5.3 仪器安装方法步骤 安装底板 将仪器按照图（1）、（2）所示置于支承架上，用四个螺丝钉将仪器底板与支承板连接。注意：仪器底板与支承板紧固之前应松开重锤与底板之间的

10、紧固螺钉M1、M2、M3，并且保持重锤在图1所示“”的位置上。 安装重锤按图1所示，将重锤从“”位置轻轻移动至“”位置。注意：1）移动重锤前先在支承架下部的“冂”字形平台上垫上高度为5高的木板或砖块，然后用双手将重锤从图示“”位置移至“”位置。 2）移动重锤时应使卷扬缆始终跨骑在定滑轮L1、L3及动滑轮L2、L4的轨道槽中；3）在保持上述状态下抽出重锤底部的临时支板使重锤处于自由悬垂状态。 安装卷扬缆 本步骤为备用步骤，当发现卷扬缆断线需要现场重新安装卷扬缆和重锤时，按照本条办法操作。在重锤处于“”位置高度时按照图3所示，将卷扬缆打结从卷扬轴安装孔引出向上绕过定滑轮L1，然后按图1要求方法依次

11、绕过动滑轮L2、定滑轮L3、动滑轮L4，再向上穿过支承柱的安装孔“2”，按照图（4）方法抽紧卷扬缆并打结系紧。抽出图（1）所示重锤底部的临时支板，使重锤处于自由悬垂状态。图（3） 图（4） “卷扬”功能试验 撕开卷扬轮的固定胶带使之处于可自由旋转状态，并拧紧卷扬轮与卷扬轴的锁紧螺钉M4、M5，保持卷扬轮、测轮和换向轮L5在一个工作平面上。 用手沿顺时针方向慢慢转动卷扬轮使重锤从“”位置上徐徐上升直至“”位置高度，然后再缓慢沿逆时针方向缓缓释放重锤至“”位置高度。注意：1）切记一定按照“顺时针”方向旋转提升重锤，按逆时针方向缓缓释放重锤时，方向绝不可以搞错且决不可中途松手，使卷扬轮高速旋转；2）

12、当重锤到达最低位时，一定不要再继续旋转卷扬轮，以防止卷扬缆的根部反向弯曲断裂；3）做“卷扬”功能试验时注意观察，当重锤上升时，卷扬缆应逐圈缠绕在卷扬轴上；重锤下降时，卷扬缆应慢慢从卷扬轴上释放，在缠绕、释放过程中，应运转顺畅，卷扬缆应全部缠绕在卷扬轴上，不应相互叠压。 安装浮球方法5.3.5.1 安装浮球前的检查按照图5要求检查浮球，调整浮球挂环在球体和紧固螺钉之间的距离约为1 mm，使挂环能沿球体自由回转；然后将安装好的浮球置于水桶中，浮球应正常漂浮于水中，其吃水深度应越过球体赤道线约0.51；用手按下浮球使其全部沉入水中约20，在23分钟内应无气泡从球内逸出。 安装浮球按照图（1）的要求，

13、将测缆的引出端从卷扬轮中与悬浮压轮中间引出，并沿逆时针方向绕过测轮的“V”形凹槽，然后向下，绕经换向轮L5与浮球挂环的安装孔连接并系紧不允许松脱。 投放浮球仪器出厂前，在标称量程之外测量缆已额外加长了1015米，投放浮球前应确认卷扬轮中的测缆能满足仪器至枯水位之间的井管总长度要求。如果仪器中的测缆不够长，应当在浮球与测缆引出端之间加接一段测缆。 松动锁紧卷扬轮轴套的两个顶丝M4、M5，使卷扬轮在不提升重锤的情况下可自由回转。图（5） 图（6） 将测量缆连同浮球经过井口动滑轮投入斜井管中，用手控制卷扬轮转动速度缓慢释放测量缆，直至浮球抵达最高水位高度线Hmax； 在浮球悬垂于最高水位线高度Hma

14、x时，锁紧固定卷扬轮的两个锁紧螺钉M4、M5，然后再慢慢释放卷扬轮，使浮球以60/min的速度逐渐下沉，直至浮球浮于水面平衡位置，浮球即会自动停止下沉，此时，浮球工作于“工作区”位置。在浮球下沉的过程中，重锤钢缆将逐步缠绕于卷扬轮的卷扬轴上，并将重锤提升，当浮球不再下沉时，重锤将会稳定在某一高度上。注意：投放浮球时，不可使浮球处于自由落体状态，否则会因浮球下降过快撞击测井有可能产生脱缆现象；投放浮球时，如果有阻塞现象，应沿测井轴线方向用手慢慢将浮球提出井口，使测缆重新绕回卷扬轮，然后对井的内壁进行清理，重新按照上述方法投放浮球。 对水位给传感器及显示器通电，在换向轮L5附近用一只手捏紧测缆保持

15、浮球不动，然后用另一只手缓慢旋转测轮（顺时针旋转时编码器读数增加，逆时针旋转时编码器读数减少），直至外接电显示器读数（非传感器机械显示读数）与实际水位高度HX的数值相同时为止，对水位即告完成。 安装仪器外壳 仪器安装调试完毕应罩上防护罩。当现场无观测房时，应制作尖顶防淋、防盗保护箱并且保护箱应留通风口。6 仪器养护6.1 仪器投入使用之后，应在观测房（或防护箱）与测井口之间加装防护网罩，防止无关人员向井口中填塞异物或随意拉动测缆，影响正常观测。6.2 定期向自收缆装置的滑轮组L1、L2、L3、L4及换向轮L5加润滑油，减小机械摩阻。6.3 定期给卷扬缆涂抹黄油，以防锈蚀。6.4 使用中，请勿将

16、测缆打结或弯曲，严禁弄断测缆，否则仪器不能正常工作。6.5 在非工作状态下和工作状态下都禁止高速旋转卷扬轮和测轮，否则可能损坏仪器。6.6 仪器投入使用时，应将外壳及防护罩可靠接地，电源线和信号线应从地下管道走线至机房。如无地下管道，应敷设金属管，从管中走线，并将金属管接地，以防雷击，损坏仪器。6.7 定期打开仪器防护罩，检查仪器工作状态，并清理尘埃异物。冬季时，如发现测缆通道、测轮、卷扬缆上、卷扬轮等有凝结冰，应及时清除。7 故障及维修7.1 故障分析与排除 故障现象原因分析排除方法备注测量准确度超差、水位测量值呈跳跃性变化测井倾角测量不准确，产生附加误差采用精密测角仪重新测量倾角要求角度测

17、量误差0.1度测井不直或井内有阻滞，防碍浮球随水位变化正常滚动按照本说明书斜井建造注意事项检查测井是否符合建造要求并清除阻滞物每节井管连接处高度差应±2，接缝宽度应±3 对水位方法不符合要求或对水位不准应按照说明书要求重新对水位。建议选择最大水位变幅的中点值对水位，可减少测量误差自收缆机构机械摩阻增大检查自收缆装置的卷扬轮及各滑轮L1、L2、L3、L4、L5是否旋转顺畅此项操作应垫高重锤后进行检查浮球与挂环之间摩擦阻力大按照说明书图（5）要求，调整两个挂环圆片之间的距离，使挂环与球体可自由回转。图中间隙1、2、3、4、值约为1mm水位编码器故障将水位轮上的测缆取下，人工转动

18、测轮，用专用显示器检查机械显示数与电显示数在全量程范围内是否一致也可在终端显示器上观测水位变化时水位计输出值不变化测缆从测轮上滑落或断线检查测缆状态浮球渗水按说明书要求条方法检查浮球是否渗漏，如渗漏应更换浮球浮球卡死检查井管内是否有障碍物防碍浮球运动显示值出错水位编码器故障按条方法检查排故障连接电缆有断线按照图（6）用万用表检查信号线每条线的通、断状态无电显示电源断线用万用表测量电源线或电源排除故障雷击使系统损坏更换损坏元器件或电路板7.2 脱缆的处理由于安装调试不慎或其它原因导致测缆从测轮及卷扬轮中脱出时，应按如下步骤处理。 松开卷扬轮的锁紧螺钉M4、M5，使卷扬轮可自由回转，将脱出的测缆从

19、卷扬轮中全部轻轻取出，并注意不要使测缆折弯、打结。 按照图1所示锁紧卷扬轮锁紧螺钉M4、M5，保持卷扬轮、测轮和换向轮L5在一个工作平面上，用手顺时针转动卷扬轮将重锤提升至如图（1）所示“”的最高位上，用手捏紧卷扬轮，使之不能转动。 在保持重锤处于位置高度时，将测缆的一端与卷扬轮的安装孔连接并打结，然后将测缆绕经测轮的“V”形凹槽，再用手缓慢地释放测缆，使测缆自动缠入卷扬轮的凹槽内。当测缆全部绕完后，重锤自动返回至图（1）所示位置，此项工作即告完成。 进入测量前需重新对水位。8 装箱清单8.1 WFX-40数字式斜井水位计 1 套8.2 航空插头（或19芯防水插头） 1 套8.3 自攻螺钉（M

20、5×20） 4 个8.4 使用说明书 1 份8.5 产品检验合格证 1 份9 资料性附录附表（一）典型倾角三角函数表斜井倾角换算系数表角度0.0 0.10.20.30.40.50.60.70.80.9200.34200.34360.34530.34690.34860.35020.35180.35350.35510.3567210.35830.35990.36160.36320.36480.36650.36810.36970.37140.3730220.37460.37620.37780.37940.38110.38260.38430.38590.38750.3891230.39070

21、.39230.39390.39550.39710.39870.40030.40190.40350.4051240.40670.40830.40990.41150.41310.41470.41630.41790.41940.4210250.4226 0.4242 0.4258 0.4274 0.4289 0.4305 0.4321 0.4337 0.4352 0.4368 260.4384 0.4399 0.4415 0.4431 0.4446 0.4462 0.4476 0.4493 0.4509 0.4524 270.4540 0.4555 0.4571 0.4586 0.4602 0.46

22、17 0.4633 0.4648 0.4664 0.4679 280.4695 0.4710 0.4726 0.4741 0.4756 0.4772 0.4787 0.4802 0.4818 0.4833 290.4848 0.4863 0.4879 0.4894 0.4909 0.4924 0.4939 0.4955 0.4970 0.4985 300.5000 0.5015 0.5030 0.5045 0.5060 0.5075 0.5090 0.5105 0.5120 0.5135 310.5150 0.5165 0.5180 0.5195 0.5210 0.5225 0.5240 0.

23、5255 0.5270 0.5284 320.5299 0.5314 0.5329 0.5344 0.5358 0.5373 0.5388 0.5402 0.5417 0.5432 330.5446 0.5461 0.5476 0.5490 0.5505 0.5519 0.5534 0.5548 0.5563 0.5577 340.5592 0.5606 0.5621 0.5635 0.5650 0.5664 0.5678 0.5693 0.5707 0.5721 350.5736 0.5750 0.5764 0.5779 0.5793 0.5807 0.5821 0.5835 0.5850 0.5864 360.5878 0.5892 0.5906 0.5920 0.