阅读说明：本技术 一种分体式可变水位控制装置 (Split type variable water level control device ) 是由 来剑斌 欧阳竹 王吉顺 娄金勇 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种分体式可变水位控制装置,包括：储水箱,所述储水箱内部设置有滞水隔板,将所述储水箱分割成补水侧和出水侧,所述滞水隔板的下部设置有通水孔；水位平衡筒,所述水位平衡筒设置在所述储水箱的下方,所述水位平衡筒的高度可任意调节；通水管,所述通水管的一端穿过所述出水侧侧壁进入所述储水箱的内部,所述通水管的另一端第二通水管管口与所述水位平衡筒的入水口连接,所述通水管的最高处低于所述储水箱内水位最高处；通过所述通水孔的单位时间内的水流量小于所述通水管内的单位时间内的水流量；该装置可实现供水补水过程持续循环,水位平衡筒的高度可任意调节,安装方便,调节灵活,适用于多种耗水供水系统中。(The present invention provides a split type variable water level control device, comprising: the water storage tank is internally provided with a water retention partition plate which divides the water storage tank into a water replenishing side and a water outlet side, and the lower part of the water retention partition plate is provided with a water through hole; the water level balancing cylinder is arranged below the water storage tank, and the height of the water level balancing cylinder can be adjusted at will; one end of the water through pipe penetrates through the side wall of the water outlet side to enter the water storage tank, a second water through pipe orifice at the other end of the water through pipe is connected with a water inlet of the water level balancing cylinder, and the highest position of the water through pipe is lower than the highest position of the water level in the water storage tank; the water flow passing through the water through holes in unit time is smaller than the water flow in the water through pipes in unit time; the device can realize the continuous circulation of water supply and water supplement processes, the height of the water level balancing cylinder can be adjusted at will, and the device is convenient to install, flexible to adjust and suitable for various water consumption and water supply systems.)

一种分体式可变水位控制装置

技术领域

本发明属于水位控制技术领域，具体涉及一种分体式可变水位控制装置。

背景技术

在室内科学试验或田间土壤中作物生长培养等领域中通常需要持续供水，而且根据实际情况供水高度需求不同，导致针对不同的使用需求就要设置不同高度的储水箱，储水箱作为补水储水容器，储水箱的高度会影响需水装置的水位平衡高度。

传统的储水箱的高度必须根据需水装置的要求水位而设置，造成储水箱安装和水位调节不灵活。

因此，需要针对上述现有技术不足提供一种全新的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分体式可变水位控制装置，以至少解决目前的储水箱安装高度不能调节，造成安装和水位调节不灵活的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分体式可变水位控制装置，所述控制装置包括：

储水箱，所述储水箱内部设置有滞水隔板，所述滞水隔板将所述储水箱分割成补水侧和出水侧，所述滞水隔板的下部设置有通水孔，所述补水侧和出水侧内的水通过所述通水孔可流动；所述补水侧的侧壁上设置有用于进水的补水口；

水位平衡筒，所述水位平衡筒设置在所述储水箱的下方，所述水位平衡筒的高度可任意调节，所述水位平衡筒的供水口与需水装置连接；

通水管，所述通水管的一端穿过所述储水箱的出水侧侧壁进入所述储水箱的内部，且位于所述储水箱内部的第一通水管管口向下，所述通水管的另一端第二通水管管口与所述水位平衡筒的入水口连接，所述通水管的最高处低于所述储水箱内水位最高处；通过所述通水孔的单位时间内的水流量小于所述通水管内的单位时间内的水流量。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述补水口处设置有浮球限位阀，所述浮球限位阀可自动控制补水过程，使所述储水箱内水位最高高度达到第一平衡水位。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述储水箱内出水侧的所述第一平衡水位至所述第一通水管管口边沿之间的容积为V₁，所述水位平衡筒内的第二平衡水位上方空间的容积为V₂，V₁和V₂满足关系：V1≤V2。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述第一通水管管口为开口向下的喇叭形敞口。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述通水管为软管。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述通水管的直径为10-15mm。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述装置还包括挂架，所述挂架上自上而下设置有多个挂孔，所述水位平衡筒可安装在所述挂孔内。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述装置还包括滑轨，所述滑轨竖置，所述水位平衡筒设置在所述滑轨上，且可沿所述滑轨上下移动，并可在所述滑轨任意位置停留。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述通水孔设置有多个，多个所述通水孔间隔分布在所述滞水隔板的下部。

在如上所述的分体式可变水位控制装置，优选，所述通水孔设有多排，每排中设置有多个通水孔，所述通水孔的孔径为1-2mm。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明的分体式可变水位控制装置中储水箱和水位平衡筒采用软管通水管连接，且水位平衡筒的高度可任意调节，方便安装，灵活调节，可以实现根据不同需水装置的水位高度要求灵活调整高度，实现供水水位动态变化的目的。

储水箱中设置有浮球限位阀，补水过程可自动开启和关闭；储水箱内部采用多孔滞水隔板分隔成两个区域，起到缓冲滞水作用，确保及时有效切断储水箱与通水管内的水力联系，通过中间的水位平衡筒向需水装置供水；储水箱内出水侧的通水管的管口为喇叭形敞口设计，能够实现快速有效的水封、闭气的目的。

本发明的可变水位控制装置可实现供水补水过程持续循环，可根据需水装置的使用要求调节水位平衡筒的高度，安装方便，调节灵活，适用于多种耗水供水系统中。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例的分体式可变水位控制装置的结构示意图。

图中：1、储水箱；11、补水口；2、水位平衡筒；21、供水口；3、通水管；31、第一通水管管口；32、第二通水管管口；4、滞水隔板；41、通水孔；5、浮球限位阀；6、第一平衡水位；7、第二平衡水位；8、需水装置；9、挂架；91、挂孔。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种分体式可变水位控制装置，控制装置包括：

储水箱1，储水箱1内部设置有滞水隔板4，滞水隔板4将储水箱1分割成两个区域，即补水侧和出水侧，补水侧用于补水，出水侧用于将水排出并产生间断式虹吸作用；滞水隔板4的下部设置有通水孔41，补水侧内的水流通过通水孔41可缓慢流入出水侧内，补水侧的侧壁上设置有用于进水的补水口11，补水口11连接水源，向储水箱1内补水。

水位平衡筒2，水位平衡筒2设置在储水箱1的下方，水位平衡筒2的高度可任意调节，水位平衡筒2的供水口21与需水装置8连接，水位平衡筒2内水通过供水口21流入需水装置8中。

通水管3，通水管3的一端穿过储水箱1的出水侧侧壁进入储水箱1的内部，且位于储水箱1内部的第一通水管管口31向下，通水管3的另一端第二通水管管口32与水位平衡筒2的入水口连接，通水管3的最高处低于储水箱1内水位最高处，即供水稳定状态时，通水管3能够完全浸没在水中，确保虹吸作用的产生；优选地，通过通水孔41的单位时间内的水流量小于通水管3内的单位时间内的水流量，确保储水箱1与第一通水管口31的水力联系能被切断，产生周期性虹吸作用，达到脉冲式自动供水。

本发明的具体实施例中，补水口11处设置有浮球限位阀5，浮球限位阀5可自动控制补水过程，补水过程可以自动开启或关闭，储水箱1内水位最高高度达到第一平衡水位6，第一平衡水位6即是补水停止水位。

本发明的具体实施例中，储水箱1内第一平衡水位6至第一通水管管口31边沿的垂直距离为H₁，第二通水管管口32的下边沿至水位平衡筒2内第二平衡水位7的垂直距离为H₂，二者动态变化。当水位控制装置与需水装置8达到平衡状态，需水装置8没有耗水时，需水装置8的水位高度与水位平衡筒2内的第二平衡水位7高度相同，处于同一水平高度，此时虹吸作用停止，H₁≤H₂。

本发明的具体实施例中，储水箱1内出水侧的第一平衡水位6至第一通水管管口31边沿之间的容积为V₁，水位平衡筒2内的第二平衡水位7上方空间的容积为V₂，V₁和V₂满足关系：V1≤V2，确保通水管3产生虹吸作用时，水位平衡筒2内的水不会溢流出来。

本发明的具体实施例中，第一通水管管口31为开口向下的喇叭形敞口，实现快速有效水封、闭气的目的，保证虹吸作用的有效发生和终止。第一通水管管口31采用喇叭形敞口的原因为：假设通水管3直径为d，虹吸作用开始后，储水箱1水面持续下降，在通水管3内进气瞬间，储水箱1水面与第一通水管管口31水面的间隙高度为Δh，此时进入通气管3的空气体积为Q₁＝πd²Δh。若第一通水管管口31设计为喇叭形敞口(底面直径为D＝3d)，则相应进入通气管的空气体积为Q₂＝πD²Δh＝π(3d)²Δh＝9Q₁。即喇叭形敞口设计大大提高通水管3进气效果，可以有效阻断虹吸作用。

优选地，当系统达到供水平衡时，喇叭形的第一通水管3中封闭的是空气，所以通水管3的长度和方向对系统内水压的影响可以忽略不计，通水管3为软管，使用软管连接使得水位平衡杯可以在较大高度范围内灵活调节放置，从而实现分体供水且水位高度动态可调，通水管3的直径为10-15mm(比如11mm、12mm、13mm、14mm)。

本发明的具体实施例中，控制装置还包括挂架9，挂架9上自上而下设置有多个挂孔91，水位平衡筒2可安装在挂孔91内，实现水位平衡筒2的高度动态调节。在其他实施例中，实现水位平衡筒2的高度动态调节还可以采用滑轨，滑轨竖置，水位平衡筒2设置在滑轨上，且可沿滑轨上下移动，并可在滑轨任意位置停留。

在本发明中，水位平衡筒2通过软管与储水箱1连接，而且软管长度对供水系统无影响，因此水位平衡筒2可以通过竖直安装在墙壁的滑轨或挂件固定在任意高度灵活调节。

通水孔41设置有多个，多个通水孔41间隔分布在滞水隔板4的下部，本发明的具体实施例中，通水孔41设有三排，每排中设置有多个通水孔41，通水孔41的孔径较细，使得储水箱1中补水侧的水缓慢的流向出水侧，通水孔41的孔径需要确保，通过通水孔41的单位时间内的水流量总和小于通水管3内的单位时间内的水流量，确保储水箱1与第一通水管管口31的水力联系能被切断，终止虹吸作用，供水暂停。优选地，通水孔41的孔径为1-2mm(比如1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm)。

综上所述，本发明提供的一种分体式可变水位控制装置由储水箱1和水位平衡筒2两大部分组成，二者中间通过软管连接输水。储水箱1采用滞水隔板4分成两个区域，滞水隔板4优选有三排细的通水孔，水流可以由储水箱1的补水侧缓慢流入储水箱1出水侧。储水箱1固定放置在较高位置，水位平衡筒2根据需要灵活放置于储水箱1以下任意水位高度，而且高度可调，以实现供水水位动态变化的目的。

本发明的分体式可变水位控制装置在使用时的工作原理和过程具体为：工作初始，浮球限位阀5处于打开状态，水流持续进入储水箱1，储水箱1水面逐渐升高，当储水箱1水面完全淹没通水管3后，水流在虹吸作用下进入水位平衡筒2，并经由水位平衡筒2的供水口21进入需水装置8。当水位平衡筒2内液面与需水装置8的水位高度一致后，此时两者的水位高度处于大于等于第二平衡水位7之上，水位平衡筒2内液面形成的水压高于储水箱1内第一通水管管口31处的水压，H₂＞H₁，封堵第二通水管管口32，虹吸作用被切断，通水管3暂停输水。同时储水箱1中液面也逐渐升高直到浮球限位阀5关闭，达到第一平衡水位6，储水箱1停止补水，供水达到稳定状态。

当需水装置8产生水量消耗，水位平衡筒2中液面随之下降，水位平衡筒2中液面水位处于第二平衡水位7之下，水压减小，H₂＜H₁，导致储水箱1水流逐渐进入喇叭形的通水管3，重新形成虹吸作用，储水箱1水流快速进入水位平衡筒2。由于储水箱1中的滞水隔板4的作用，储水箱1(出水侧)液面下降低于第一通水管管口31后，储水箱1补水侧进入出水侧的水流缓慢，从而空气进入喇叭口通水管3内，水力联系被切断，虹吸作用消失，向水位平衡筒2的供水暂停。而同时，因储水箱1液面下降，浮球限位阀5再次打开给储水箱1补水。上述供水补水过程循环持续，从而实现向需水装置8持续供水。因为当系统达到供水平衡时，喇叭形通水管3中封闭的是空气，所以通水管3的长度和方向对系统内水压的影响可以忽略不计，因此水位平衡筒2可以在较大高度范围内任意放置，与需水装置8的水位高度相匹配，从而实现分体供水且水位高度动态可调。

本装置可实际应用于室内和田间土壤作物耗水试验系统。根据不同供水速率需求，可灵活设计适当尺寸的储水箱和水位平衡筒，但是其供水原理不变。该装置已经在东营中国科学院黄河三角洲研究中心成功应用于田间水盐运移试验监测平台中，每个试验小区(供水单元)为3m×2.2m×2m。

综上所述，本发明的分体式可变水位控制装置中储水箱和水位平衡筒采用通水管连接，且水位平衡筒的高度可任意调节，方便安装，灵活调节，可以实现根据不同需水装置的水位高度要求灵活调整高度，实现供水水位动态变化的目的。

在本发明中，1、储水箱中设置有浮球限位阀，补水过程可自动开启和关闭。2、储水箱内部采用多孔滞水隔板分隔成两个区域，起到缓冲滞水作用，通过中间的水位平衡筒向需水装置供水，稳定状态时装置中水量固定，当需水装置耗水后，实现脉冲供水直至再次达到平衡；即储水箱内出水侧的水位快速下降后，储水箱进水侧的水缓慢补充到储水箱出水侧，保证了通水管可以进气并阻断虹吸作用。3、储水箱内出水侧的通水管的管口为喇叭形敞口设计，能够实现快速有效的水封、闭气的目的。4、储水箱内喇叭口通水管的最高处略低于储水箱的补水停止水位，即供水稳定状态时，喇叭口通水管能够完全浸没在水中，保证虹吸作用的产生。

传统的储水箱安装高度必须根据需水装置的要求水位固定，造成其安装和水位调节不灵活。本发明实现了储水箱和水位平衡筒分体设计，储水箱较大，可固定放置；水位平衡筒较小，可根据水位需求灵活调整高度。

本发明的可变水位控制装置可实现供水补水过程持续循环，可根据需水装置的使用要求调节水位平衡筒的高度，安装方便，调节灵活，适用于多种耗水供水系统中。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。