本发明属于水利工程技术领域，涉及渠道水位的测量，具体涉及一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置及测量方法。
背景技术：
水位是水利工程中重要的参数。所以水位测量的精准度及其准确性对水利工程十分重要。然而在当前的水利工程中，使用现有的水位测量装置只能在水面上无遮挡的情况下测量，均无法测量渠道顶部有大面积永久覆盖且水体处于周围无光的情况时的水位。例如大型的箱式渠道，或其他上部有永久覆盖物的渠道等。
设计一种构造简单、操作省时、省力、便捷和高效的水位测量装置，就成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
技术问题：本发明的目的在于提供一种水利工程用水位测量装置，操作简单，便捷，且高效实用能够解决背景技术中提到的问题。
技术方案：一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置，包括浮球、钢索、刻度绳、底部固定装置和绕线装置，所述底部固定装置固定安装在渠道底壁上，所述渠道顶部覆盖上开设孔洞，所述孔洞上安装绕线装置，所述浮球中部具有固定环，所述刻度绳从浮球底部出发，依次穿过底部固定装置的圆环、固定环并连接至绕线装置，所述钢索固定连接底部固定装置和绕线装置，所述钢索穿过固定环。
具体地，所述绕线装置的一侧安装摇柄。
具体地，所述绕线装置内安装弹簧，弹簧的弹力与浮球的浮力相平衡。
具体地，钢索两端分别与绕线装置和底部固定装置焊接连接成一体化。
具体地，底部固定环直径优选为1-2cm，浮球中部固定环直径优选为1-2cm。绕线轮与两侧固定装置应设有轴承使其滚动摩擦力达到最小，减少由仪器引起的误差。
本发明同时提供使用上述测量装置测量顶部覆盖渠道水位的方法，包括以下步骤：
步骤1，在渠道顶部覆盖上开设孔洞，孔洞的直径大于浮球外径；
步骤2，在渠道底部安装底部固定装置；
步骤3，在开孔上方安装绕线装置；
步骤4，在底部固定装置与绕线装置之间固定连接钢索，所述钢索穿过浮球中部的固定环，浮球底部连接刻度绳，将刻度绳穿过底部固定装置的圆环、固定环并连接至绕线装置
步骤5，手动卷绕刻度绳并观察浮球至贴近渠道底部，将此时刻度绳在绕线装置上的开始位置作为零刻度线。
具体地，所述底部固定装置的一侧连接吊顶射钉，首先采用吊顶射钉装置从孔洞将底部固定装置与吊顶射钉送到渠道底部，然后击发吊顶射钉将底部固定装置固定连接在渠道底部。底部固定装置安装前，可以把钢索、刻度绳均连接在底部固定装置上，安装完成后，先将刻度绳一端连接浮球，再把钢索和刻度绳穿过浮球中部连接固定环，最后另一端安装在绕装置上。
使用时，该装置包括浮球，钢索，刻度绳，底部固定装置，绕线装置。浮球中部连接固定环，底部连接刻度绳。刻度绳从浮球固定环开始通过底部固定装置的圆环连接至最上部基座的滚轮并且通过浮球中部固定环。钢索从底部固定装置竖直连接至上部基座的固定杆并且通过浮球中部固定环，作为浮球上下运动的导轨。该装置可以在最后连接刻度绳，在上部固定杆位置开始作为零刻度线的起始位置。
钢索上下部分别连接绕线装置和底部固定装置，焊接成一体化的支撑杆。且底部固定环直径大于刻度绳直径但不宜过大，浮球中部固定环直径大于刻度绳与支撑杆直径之和，但不宜过大。当浮球落到渠道底部时，刻度绳在上部固定杆位置开始位置作为零刻度线。
有益效果：本发明的水利工程用水位测量装置简单有效且不需能量消耗成本低，经济又环保。利用绕线轮转动，拉动刻度绳，拉动浮球之间的配合即可测量出对应实时水位。解决了渠道上部有大面积永久覆盖，并且渠道内漆黑无光测量人员无法下水的条件下的水位测量问题。
附图说明
图1为本发明实施例中水位测量装置结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1中浮球部位示意图；
图4是图1中浮球部位与钢索、刻度绳组合示意图；
图5是图1中上部绕线轮侧板等各部位组合示意图；
图6是图1中底部固定装置示意图；
图中：1-浮球中部固定环，2-刻度绳，3-钢索，4-底部固定装置，5-固定杆，6-摇柄，7-绕线轮，8-竖板，9-基座，10-轴承，11-浮球。
具体实施方式
实施例
本实施例的利用自动升降测量水位的装置如图1-图6所示，包括1-浮球中部固定环，2-刻度绳，3-钢索，4-底部固定装置，5-固定杆，6-摇柄，7-绕线轮，8-竖板，9-基座，10-轴承，11-浮球。
使用时，首先在水体上部大面积覆盖物打通一个直径等于浮球中部固定环的孔洞，再根据图5将上部主体安装在预先打好的孔洞之上，在孔洞圆心竖直下来的地方安置好底部固定装置4，该装置为图6所示的环形装置，在相应位置打一膨胀螺栓然后与其柄部竖直焊接在渠道底部，其直径大于刻度绳的直径。在环形装置与柄部相对应的一段焊接钢索3。浮球中部的固定环1的直径大于两个刻度绳2加钢索3的直径，但不宜过大，可选择在2-3厘米之间，其浮球中部固定环1的柄部连接刻度绳2并且穿过底部固定装置4的环。钢索3与刻度绳2穿过浮球中部固定环1，拉直钢索3与上部固定杆5焊接。钢索3两端分别与底部固定装置4和图5上部主体焊接，连接成一整体结构。
在无水状态时，拉直2刻度绳在5固定杆的地方为零刻度线，往7绕线轮转动拉紧刻度绳的方向按国际标准以厘米作为单位往上以此做好标记。
在有水流的情况下利用水流浮力将浮球托浮起来，带动刻度绳移动相应的刻度绳在拉直的情况下也相应的移动悬浮起来的距离，即2刻度绳在5固定杆位置通过的距离即为水位。
底部固定装置4的一侧连接吊顶射钉，采用吊顶射钉装置安装，吊顶设定装置具有延长杆，从洞口上方深入安装位置，抵压安装面释放击针击发射钉，将底部固定装置固定在渠道底部，这样装置在渠道的安装布置就全部由操作者在孔洞上方操作完成，无需安装人员下到渠道中。这种安装方式，也适用于在洞内有水流工况下的安装。吊顶射钉属于现有技术，如cn106737426a所公开的具有火药的高速吊顶钉，cn108237506a所公开的吊顶枪，本方案首次将其反方向应用到渠道测量装置的安装。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置，其特征在于，包括浮球、钢索、刻度绳、底部固定装置和绕线装置，所述底部固定装置固定安装在渠道底壁上，所述渠道顶部覆盖上开设孔洞，所述孔洞上安装绕线装置，所述浮球中部具有固定环，所述刻度绳从浮球底部出发，依次穿过底部固定装置的圆环、固定环并连接至绕线装置，所述钢索固定连接底部固定装置和绕线装置，所述钢索穿过固定环。
2.根据权利要求1所述的一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置，其特征在于，所述绕线装置的一侧安装摇柄。
3.根据权利要求1所述的一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置，其特征在于，所述绕线装置内安装弹簧，弹簧的弹力与浮球的浮力相平衡。
4.根据权利要求1所述的一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置，其特征在于，钢索两端分别与绕线装置和底部固定装置焊接连接成一体化。
5.根据权利要求1所述的一种顶部覆盖渠道水位的自动升降测量装置，其特征在于，底部固定环直径为1-2cm，浮球中部固定环直径为1-2cm。
6.使用如权利要求1所述的装置测量顶部覆盖渠道水位的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，在渠道顶部覆盖上开设孔洞，孔洞的直径大于浮球外径；
步骤2，在渠道底部安装底部固定装置；
步骤3，在开孔上方安装绕线装置；
步骤4，在底部固定装置与绕线装置之间固定连接钢索，所述钢索穿过浮球中部的固定环，浮球底部连接刻度绳，将刻度绳穿过底部固定装置的圆环、固定环并连接至绕线装置
步骤5，手动卷绕刻度绳并观察浮球至贴近渠道底部，将此时刻度绳在绕线装置上的开始位置作为零刻度线。
7.使用如权利要求6所述的测量顶部覆盖渠道水位的方法，其特征在于：所述步骤2中，所述底部固定装置的一侧连接吊顶射钉，首先采用吊顶射钉装置从孔洞将底部固定装置与吊顶射钉送到渠道底部，然后击发吊顶射钉将底部固定装置固定连接在渠道底部。
8.使用如权利要求7所述的测量顶部覆盖渠道水位的方法，其特征在于：底部固定装置安装前，将钢索和刻度绳均连接在底部固定装置上，安装完成后，先将刻度绳一端连接浮球，再把钢索和刻度绳穿过浮球中部连接固定环，最后另一端安装在绕装置上。
技术总结