QN-ZS40數(shù)字斜井水位計（以下稱水位計）由儀器支承板、底板、防護罩、水位編碼器、測輪、測纜、浮球及自收纜裝置組成；自收纜裝置由卷揚輪、卷揚軸、卷揚纜、定滑輪組、動滑輪組、重錘等組成；儀器的水位編碼器安裝在支承板上，測輪安裝在水位編碼器轉(zhuǎn)軸上；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)水位輪和換向輪后通過半圓形掛環(huán)與浮球連接。本儀器的浮球為防側(cè)翻自穩(wěn)定球，當(dāng)浮球跟隨水位升降沿井壁滾動時，可防止浮球掛環(huán)與井壁產(chǎn)生摩擦。

自收纜裝置的卷揚軸安裝在支承板上；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承板上；卷揚纜的起始端安裝在卷揚軸上，另一端依次繞過定滑輪L₁、動滑輪L₂、定滑輪L₃、動滑輪L₄后向上穿過支承軸上的安裝孔與支承軸固定；儀器防護罩通過四個固定螺絲釘與底板相連接。

其工作原理為：水位靜止時，浮球靜止在水面上，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，浮球跟隨水位變化沿著斜井的下壁向下滾動，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，浮球跟隨水位上升沿著斜井的下壁向上滾動到相應(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。

顯然，本儀器是以浮球在斜井中滾動牽動測纜和水位編碼器工作自動完成水位測量。浮球跟蹤水位變化的行程與庫水位垂直變幅存在如下關(guān)系：

即：H = L×Sinα

式中：H── 表示水位垂直變幅，單位㎝；

L── 表示測纜行程（浮球在斜井中滾動距離），L值大小以水位編碼器輸出值為準(zhǔn)，單位㎝；

     α── 表示斜井幾何中軸線與大地水平線之間的夾角，一旦斜井建好，Sinα值是一個不變的常數(shù)。α值以現(xiàn)場測量值為準(zhǔn)；

本儀器水位編碼器輸出碼為格雷碼12bit，由19芯航空插頭和電纜連接至外接顯示器或計算機上，水位計自身顯示器顯示值為斜井變幅，水位垂直變幅經(jīng)計算機或?qū)Ｓ脙x表自動計算并顯示。也可選裝內(nèi)置RS485或4～20mA串行接口板。