WFX-D型數(shù)字水位計（自收纜）使用說明書

 概述
1.1 本儀器按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T11828.1-2002要求設(shè)計、制造，廣泛用于地表水、地下水及大壩測壓管水位測量。
1.2 本儀器為單浮子式自收纜水位計（以下稱水位計），水位計工作時井管內(nèi)只有一根測纜牽動浮子跟蹤水位升降變化，實現(xiàn)水位自動測量。
1.3 本型儀器適用于口徑內(nèi)徑不小于70～150mm、埋深為10～500m范圍的場所使用，并且井管的中軸線必須是直線，井管內(nèi)壁必須平滑、無凹凸障礙。
1.4 本儀器水位編碼器為低轉(zhuǎn)矩、抗雷擊型（微動開關(guān)觸點功率為/250V）值編碼器，并采用鍍金防水航空插頭座，儀器性能穩(wěn)定可靠，無溫度、時間漂移。
2．  組成及工作原理
　　參見圖（1）。
　　本型儀器由水位編碼器、測輪、測纜、浮子及自收纜裝置組成；自收纜裝置由卷揚輪、卷揚軸、卷揚纜、定滑輪組、動滑輪組、重錘、直立支板、底板、防護(hù)罩等組成；儀器的水位編碼器安裝在直立支板上，測輪安裝在水位編碼器轉(zhuǎn)軸上；自收纜裝置的卷揚軸安裝在支板上；卷揚輪安裝在卷揚軸的軸端；動滑輪組安裝在重錘上；定滑輪組通過各自支架安裝于支板上；卷揚纜的起始端安裝在卷揚軸上，另一端依次繞過定滑輪1、動滑輪1、定滑輪2、動滑輪2后向上穿過支承軸上的安裝孔與支承軸固定；儀器防護(hù)罩通過四個固定螺絲釘與底板相連接。測纜纏繞在卷揚輪的凹槽中，其引出端沿逆時針方向繞經(jīng)水位輪后向下穿過儀器底板的過線孔與浮子連接；自收纜裝置的作用是產(chǎn)生一個恒力用于拉緊、自動收放測纜，使浮子工作在正常吃水深度上。
　　　其工作原理為：水位靜止時，浮子靜止在水面上，儀器的重錘懸停在對應(yīng)高度上，編碼器輸出值與水面高度值相對應(yīng)；當(dāng)水位下降時，浮子跟隨水位變化沿著井管的中心向下運動，并拉動測纜向下走，帶動測輪逆時針轉(zhuǎn)動并同時驅(qū)動卷揚輪、卷揚軸順時針轉(zhuǎn)動，提升重錘到對應(yīng)高度上，水位編碼器輸出與水位變化量相對應(yīng)的值；當(dāng)水位上升時，浮子跟隨水位上升沿著井管的中心向上運動到相應(yīng)位置，在重錘的作用下，卷揚纜驅(qū)動卷揚軸和卷揚輪逆時針旋轉(zhuǎn)拉直并回收測纜，帶動測輪順時針方向轉(zhuǎn)動，使水位編碼器輸出值與水位上升變化量相對應(yīng)，完成水位自動跟蹤測量。
　　本儀器水位編碼器輸出碼為格雷碼10～13bit，由多芯航空插頭和電纜連接至外接顯示器或計算機上，可測量10～80m水位變幅。
　　本儀器用于地下水水位測量時，當(dāng)埋深超過80m時，其懸索超長部分須另外加接特種輕質(zhì)懸索。
3．  測井建造要求
3.1  測井一般由多節(jié)定長鋼管（或工程塑料管、水泥管）連接組合而成，每節(jié)井管長度為2～6米長，每節(jié)管道的接縫處必須平滑無障礙物，接縫間隙應(yīng)≤2mm，接縫處內(nèi)壁高度差應(yīng)≤1mm，各節(jié)井管的幾何中軸線應(yīng)保持在一條直線上不允許彎曲。
3.2  井管口徑尺寸一般不得小于 Φ70㎜，進(jìn)水口面積約為井口的1/10，各節(jié)井管的接縫之間可以不密封。
4．  主要技術(shù)參數(shù)
4.1  水位變幅：0—10m：0-20m；0-30m；0-40m；0-80m；
4.2  水位編碼器分辨力：0.5㎝ ； 1㎝
4.3  測量準(zhǔn)確度：≤0.2%
4.4  浮子直徑：Φ40mm；Φ50mm；Φ100mm可選
4.5  輸出信號：格雷碼10～13bit（RS485或4-20mA接口選配）
4.6  環(huán)境溫度：-10℃～85℃
　　　相對濕度；＜90%（40℃）
5．  安裝調(diào)試
5.1  建造觀測房（室）或防淋防盜箱
　　儀器可安裝在觀測房中或防淋防盜箱中，觀測房防淋防盜箱應(yīng)堅固、不滲漏并通風(fēng)良好，具有防盜功能。
5.2  制作安裝支承板
　　安裝支承板為木板或其它材質(zhì)板，其尺寸為350mm（長）×240 mm（寬）×15mm（厚），如圖所示，在支承板的左前方開有直徑為φ50mm的過線孔。
5.2  安裝支承板
　　如圖1、圖2所示，用4個支承柱或砌塊將支承板支起，使支承板距井口之間的高度為180-200mm，以便于投放浮子。安裝支承板時，應(yīng)注意必須使儀器底板過線孔、支承板過線孔對準(zhǔn)測井中軸線。
5.4  開箱檢查儀器
　   用工具打開木包裝箱取出儀器，并打開儀器防護(hù)罩，然后閱讀使用說明書并取出浮子備用。這時能觀察到儀器的重錘已用三個螺釘M1、M2、M3、固定底板上，卷揚輪固定于支承板上，測纜已纏繞在卷揚輪上，卷揚纜的一端已系緊在卷揚軸上。
5.5  儀器安裝方法步驟
5.5.1  安裝底板
    將儀器按照圖（1）、（2）所示置于支承架上，用四個螺絲釘將儀器底板與支承板連接。
　　　注意：儀器底板與支承板緊固之前應(yīng)松開重錘與底板之間的緊固螺釘M1、M2、M3，并且保持重錘在圖1所示的位置上。
5.5.2  檢查重錘
　　檢查卷揚纜是否跨騎在定滑輪1、2及動滑輪1、2的軌道槽中；在保持上述狀態(tài)下重錘應(yīng)處于自由懸垂?fàn)顟B(tài)時的zui低位置上。
5.5.3  安裝卷揚纜
    本步驟為備用步驟，當(dāng)發(fā)現(xiàn)卷揚纜斷線需要現(xiàn)場重新安裝卷揚纜和重錘時，按照本條辦法操作。
　　　在重錘處于儀器底板底部位置高度時按照圖1所示，將卷揚纜打結(jié)從卷揚軸安裝孔引出向上繞過定滑輪1，然后按圖1要求方法依次繞過動滑輪1、定滑輪2和動滑輪2，再向上穿過支承柱的安裝孔，并抽緊卷揚纜打結(jié)系緊。
5.5.4 “卷揚”功能試驗
a  在擰緊卷揚輪與卷揚軸的鎖緊螺釘M4、M5，保持卷揚輪、測輪在一個工作平面上，在卷揚輪處于可自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時并且測纜全部纏繞在卷揚輪的貯線槽中時，進(jìn)行本項試驗。
b  用手沿順時針方向慢慢轉(zhuǎn)動卷揚輪使重錘從zui低高度位置上徐徐上升直至項部位置高度，然后再緩慢沿逆時針方向緩緩釋放重錘至zui低位置高度。
　　　注意：
　　　1）切記一定按照“順時針”方向旋轉(zhuǎn)提升重錘，按逆時針方向緩緩釋放重錘時，方向絕不可以搞錯且決不可中途松手，使卷揚輪高速旋轉(zhuǎn)；并且在試驗中，嚴(yán)防測纜從卷揚輪中脫出。
　　　2）當(dāng)重錘到達(dá)zui低位時，一定不要再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)卷揚輪，以避免卷揚纜的根部反向彎曲斷裂；
　　　3）做“卷揚”功能試驗時注意觀察，當(dāng)重錘上升時，卷揚纜應(yīng)逐圈纏繞在卷揚軸上；重錘下降時，卷揚纜應(yīng)慢慢從卷揚軸上釋放，在纏繞、釋放過程中，應(yīng)運轉(zhuǎn)順暢，卷揚纜應(yīng)全部纏繞在卷揚軸上，不應(yīng)相互疊壓。
5.6  投放浮子對水位
5.6.1  實測測井的水位值H0
　　可使用帶有重錘和音響裝置的刻度尺或其它有效的方法測定測井的實際水位值（Hx），并作記錄。
 投放浮子
　　a 按照圖1所示的要求及井管埋深和zui大水位變幅計算測纜zui大長度。卷揚輪中的測纜應(yīng)能滿足zui低水位的測量要求，當(dāng)測井埋深太大時，應(yīng)加一定長度的特制耐腐蝕的軟質(zhì)懸索（訂貨時，用戶須提供測纜長度及對接軟質(zhì)懸索長度要求）。
　　b 將測量纜連同浮子投入井管中，用手控制卷揚輪的轉(zhuǎn)速沿順時針方向慢慢轉(zhuǎn)動卷揚輪，直至浮子抵達(dá)圖1所示Hmax水位高度線。此時浮子的行程為H0。
　　c 在浮子懸垂于zui高水位線高度Hmax時，再次鎖緊固定卷揚輪的兩個鎖緊螺釘，然后慢慢釋放卷揚輪，使浮子以60cm/min的速度逐漸下沉，直至浮子浮于水面平衡位置時，浮子即會自動停止下沉，此時，浮子工作于圖1所示Hx高度的 “工作區(qū)”位置；在浮子下沉的過程中，重錘鋼纜將逐步纏繞于卷揚輪的卷揚軸上，并將重錘提升，當(dāng)浮子不在下沉?xí)r，重錘將會穩(wěn)定在某一高度上。
　　注意：投放浮子時，不可使浮子處于自由落體狀態(tài)，否則會因浮子下降過快撞擊測井或者產(chǎn)生脫纜現(xiàn)象；投放浮子時，如果有阻塞現(xiàn)象，應(yīng)沿逆時針方向用手慢慢將浮子提出井口，并對井的內(nèi)壁進(jìn)行清理，然后，再重新投放浮子。                     
 對水位
　　給傳感器及顯示器通電，并按照圖1所示，用一只手捏緊測纜保持不動，然后用另一只手緩慢旋轉(zhuǎn)編碼器測輪（順時針旋轉(zhuǎn)時讀數(shù)增加，逆時針旋轉(zhuǎn)時讀數(shù)減少），直至顯示器讀數(shù)與實際水位高度Hx的數(shù)值相同時為止，然后放開測纜，并核對水位計顯示數(shù)與實際水位值相符,對水位即告完成。
安裝儀器外殼和防淋防盜箱
　　按照圖1所示，先將儀器機芯用緊固螺釘安裝于儀器底座上，再安裝儀器上防護(hù)罩和防淋防盜箱，即可投入正常使用。
6  使用維護(hù)注意事項
6.1  儀器投入使用之后，應(yīng)在安裝支承板與測壓管井口之間加裝防護(hù)網(wǎng)罩，避免無關(guān)人員向井口中填塞異物或隨意拉動測纜，影響儀器工作。
6.2  使用中，請勿將測纜打結(jié)或彎曲，嚴(yán)禁弄斷測纜，否則儀器不能正常工作。
6.3  在非工作狀態(tài)下和工作狀態(tài)下都禁止高速旋轉(zhuǎn)卷揚輪和測輪，否則可能發(fā)生脫纜或損壞儀器。
6.4  儀器投入使用時，應(yīng)將外殼及防護(hù)罩可靠接地，電源線和信號線應(yīng)從地下管道走線至機房。如無   地下管道，應(yīng)架設(shè)金屬管，從管中走線，并將金屬管接地，以防雷擊，損壞儀器。
6.5  定期打開儀器防護(hù)罩，檢查儀器工作狀態(tài)，并清理塵埃異物。冬季時，如發(fā)現(xiàn)測纜通道或測輪、卷揚輪貯線槽有凝結(jié)冰，應(yīng)及時清除。
7   故障及維修
7.1  故障分析與排除（見表1）
7.2  脫纜的處理
　　由于安裝調(diào)試不慎或其它原因?qū)е聹y纜從測輪及卷揚輪中脫出時，應(yīng)按如下步驟處理。 
7.2.1  松開卷揚輪的鎖緊螺釘，使卷揚輪可自由回轉(zhuǎn)，將脫出的測纜從卷揚輪中全部輕輕取出，并注意不要使測纜折彎、打結(jié)。
7.2.2  按照圖1所示鎖緊卷揚輪鎖緊螺釘，保持卷揚輪、測輪在一個工作平面上，用手順時針轉(zhuǎn)動卷揚輪將重錘提升至如圖（1）所示的zui高點位置上，用手捏緊卷揚輪，使之不能轉(zhuǎn)動。
7.2.3  在保持重錘處于zui高點位置高度時，將測纜的一端與卷揚輪的安裝孔連接并打結(jié)，然后將測纜繞經(jīng)測輪的“V”形凹槽，再用手緩慢地釋放測纜，使測纜自動纏入卷揚輪的凹槽內(nèi),當(dāng)測纜全部繞完后，重錘自動返回至圖（1）所示zui低位置，此項工作即告完成。
表1 

測量準(zhǔn)確度超差、水位測量值呈跳躍性變化 測井不直或井內(nèi)有阻滯，防礙浮子隨水位變化正常滾動 按照本說明書《測井建造注意事項》檢查測井是否符合建造要求并清除阻滯物 
 對水位方法不符合要求或?qū)λ徊粶?zhǔn) 應(yīng)按照說明書要求重新對水位。建議選擇zui大水位變幅的中點值對水位，可減少測量誤差 
 自收纜機構(gòu)機械摩阻增大 檢查自收纜裝置的卷揚輪及各滑輪是否旋轉(zhuǎn)順暢 此項操作應(yīng)墊高重錘后進(jìn)行檢查
 ※水位編碼器故障 將水位輪上的測纜取下，人工轉(zhuǎn)動測輪，用顯示器檢查機械顯示數(shù)與電顯示數(shù)在全量程范圍內(nèi)是否一致 也可在終端顯示器上觀測
 浮子滲水 按說明書要求條方法檢查浮子是否滲漏，如滲漏應(yīng)更換浮子 

水位變化時水位計輸出值不變化 浮子卡死 檢查井管內(nèi)是否有障礙物防礙浮子運動 
 測纜從測輪上滑落或斷線 檢查測纜狀態(tài)
 
 水位編碼器故障 按※條方法檢查排故障 
 連接電纜有斷線 按照圖（6）用萬用表檢查信號線每條線的通、斷狀態(tài) 

顯示值出錯或無顯示 電源斷線
 用萬用表測量電源線或電源排除故障 
 雷擊使系統(tǒng)損壞 更換損壞元器件或電路板 
8   裝箱清單
8.1  WFX-D水位計（自收纜）…………………………………………………………………1 套
8.2  航空插頭（或19芯防水插頭） ……………………………………………………………… 1 套
8.3  自攻螺釘（M5×20） ………………………………………………………………………… 4 個
8.4  使用說明書 …………………………………………………………………………………… 1 份
8.5  產(chǎn)品檢驗合格證 ……………………………………………………………………………… 1 份

圖1

圖2