一種組合式深井水位自動警示測量儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及深井測量設施，尤其涉及地下水位測量儀器。
【背景技術】
[0002]目前在水文地質鑿井、鉆孔過程中，需要不斷地抽出地下水，井孔內水位隨著抽水過程不斷下降，變化速率較快。井孔內上下層補給形成漏斗，加上孔壁射水，很難測出真實的動水位，一般采用直桿伸入井孔中，或繩子墜物放下井孔中，聽聲音或者看標記測量水位深度。對于較深的井孔和需要精確掌握水位數據的場合，準確地測量地下動水位的數據成為比較麻煩的棘手問題。但是由于單件研究費用高、專業(yè)性研究單位少，國內尚無專用的精確水位測量儀器。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的，就是提供一種結構緊湊，攜帶使用方便，帶有自動警示功能的用于測量井深水位的測量儀，性能可靠，耗電量低，測量深度大，工作時間長，測量深井水位深度準確，應用范圍廣泛。
[0004]本發(fā)明的任務是這樣完成的:設計制作一種組合式深井水位自動警示測量儀，包括設置在支撐架和底座上的鋼尺卷筒、鋼尺卷筒上纏繞的鋼尺電纜及鋼尺電纜連接的水位探頭，支撐架上裝設防折疊裝置和防轉機構，鋼尺卷筒上裝設電控裝置，鋼尺電纜的兩側邊固定設置熱端電極線和冷端電極線，水位探頭中設有探芯傳感器，水位探頭通過鋼尺電纜連接電控裝置。支撐架為垂直豎立在鋼尺卷筒一側旁邊的直桿架，支撐架頂部通過橫置的提手連接平行豎立在鋼尺卷筒另一側上邊的支桿頂部，支撐架中部通過防折疊裝置與支桿連接，支撐架底部支在鋼尺卷筒一端的卷筒支架軸上面，卷筒支架軸下面架設在底座上，支撐架的直桿架上開有銷孔，配裝防轉機構。防折疊裝置為兩根帶中孔的防折疊滾柱，分別套裝在上下排列平行橫置的滾柱芯軸上，滾柱芯軸兩端分別裝設在支撐架和支桿上的軸孔中，上邊的滾柱芯軸兩端用緊固螺母固定，下邊的滾柱芯軸兩端用調整螺母固定，上下兩根橫置的防折疊滾柱之間留有間隙。防轉機構包括防轉銷和調整螺母，防轉銷的銷體前段為光桿、后段為螺桿，與支撐架上帶內螺紋的軸向銷孔配裝，防轉銷的前端向內可頂觸鋼尺卷筒的卷筒端面板，防轉銷伸出在支撐架外面的螺桿后端固裝調整螺母。鋼尺卷筒兩端設有圓形卷筒端面板，靠近支撐架一端的卷筒端面板內側設有卷筒內套板，中孔套裝卷筒支架軸，設置在鋼尺卷筒中孔內腔中，卷筒支架軸外端裝設支撐架，鋼尺卷筒另一端的卷筒端面板外部裝設封口面板，封口面板外板面上設置軸向的搖把，封口面板外面裝設電控盒，封口面板內面連接電池盒，電池盒裝設在鋼尺卷筒的中孔內腔中，鋼尺卷筒的筒壁上開有穿纜通孔，鋼尺電纜內端穿過穿纜通孔進入鋼尺卷筒的中孔內腔中，與封口面板外板面上設置的電控盒連接。水位探頭為圓柱形，前段為實體圓柱，后段為帶內孔的筒體，內孔中心嵌裝套有絕緣套的探芯傳感器，探芯傳感器外圍的水位探頭筒體上開有透水的圓孔，水位探頭后端與鋼尺電纜連接。電控裝置包括電控盒、電源開關、水位指示燈、音響器，裝設在鋼尺卷筒的封口面板外面，電源開關和水位指示燈裝設在電控盒周圍，音響器裝設在電控盒上，電控盒內裝設集成電路塊，集成電路塊內設有模擬開關電路、放大電路、振蕩電路，通過內部導線連接，模擬開關電路通過外部導線分別連接電源開關和鋼尺電纜的冷端電極線，放大電路通過外部導線連接鋼尺電纜的熱端電極線，振蕩電路通過外部導線連接水位指示燈和音響器:封口面板內面裝設的電池盒放置在鋼尺卷筒的中孔內腔中，鋼尺電纜的內端固定在電池盒上面，通過鋼尺電纜兩側邊固定的熱端電極線和冷端電極線連接電控盒，鋼尺電纜向外穿過鋼尺卷筒筒壁上的穿纜通孔，纏繞在鋼尺卷筒上，鋼尺電纜的外端穿過兩根防折疊滾柱之間的間隙，連接水位探頭，鋼尺電纜的熱端電極線連接水位探頭中的探芯傳感器，冷端電極線連接水位探頭的筒壁。
[0005]實際應用時，按下電源開關，操作者手持鋼尺電纜將水位探頭放入井管內，當水位探頭中的探芯傳感器接觸到水面時，電控盒內裝設的音響器會發(fā)出連續(xù)不斷的報警聲，同時水位指示燈滾動閃爍，此時應緩慢地收放鋼尺電纜，尋找到音響器發(fā)出音響信號的瞬間。確定水位探頭的位置，準確的掌握深井水位，讀出井口位置的鋼尺電纜上的尺寸刻度，就是地下水位距地面井口的深度。測量后轉動鋼尺卷筒的卷筒端面板上的搖把，將鋼尺電纜卷繞在鋼尺卷筒上，將水位探頭提出井口。然后仔細清洗、擦干水位探頭，插入底座上的探頭放置筒中，以備下次攜帶使用。
本發(fā)明的電控裝置的功能原理為:電源開關斷開時，整體電路系統(tǒng)關斷，處于不工作狀態(tài)。當電源開關閉合，電池盒與電控盒連通，電源接通集成電路塊，向模擬開關電路、放大電路提供回路電源，此時由于鋼尺電纜的熱端電極線與冷端電極線未連通，模擬開關電路、放大電路均處于截止狀態(tài)，振蕩電路不得電、不工作，整個電路靜止電耗近乎為零。當電源開關閉合狀態(tài)下，鋼尺電纜連接的水位探頭浸入水中，井水作為導電介質，將探芯傳感器連接的熱端電極線與水位探頭筒壁連接的冷端電極線連通導電，獲得偏置電壓，熱端電極線和冷端電極線接通通電回路,進入放大電路,驅動模擬開關電路完全飽和導通,從而使振蕩電路得電工作，通過導線連通音響器和水位指示燈，音響器發(fā)出警報聲，水位指示燈發(fā)光閃亮，實現聲光報警。此時位于井口的鋼尺電纜的尺寸刻度，即地下水位的深度。
[0006]由于本發(fā)明的水位探頭中的探芯傳感器接觸到水面時，井水作為導電介質，連通探芯傳感器連接的熱端電極線和水位探頭上端筒壁連接的冷端電極線，才接通導電回路；若探芯傳感器不接觸水面，則鋼尺電纜上的熱端電極線和冷端電極線不接通導電回路，因此電控裝置不通電、不耗電，節(jié)能效果好，應用時間長。若在長期使用過程中，音響器的報警聲減弱或水位指示燈的燈光亮度不夠，則表示電池的電量不足，要將鋼尺卷筒中孔內腔中的電池盒取出，更換電池。
[0007]按照上述技術方案進行實施、試驗，證明本發(fā)明的結構合理簡潔，便于攜帶，操作應用方便，不受射水、噴水、淋水的干擾，水位報警靈敏度高，響應速度快，穩(wěn)定性好；用于測量深井、深孔水位，直觀、清晰、準確，測量精度高，電能消耗低，抗干擾性能穩(wěn)定可靠，能直接測量出真實的地下動水位，較好地達到了預定目的。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明應用狀態(tài)的位置示意圖；
圖2是本發(fā)明的整體結構示意圖圖3是圖2的A向視圖；
圖4是圖2的B向F-F剖面結構示意圖；
圖5是圖4中的電池盒20與電控裝置連接示意圖；
圖6是本發(fā)明的電路原理圖。
[0009]圖中，I一卷筒端面板，2—支桿，3—防折疊滾柱，4一支撐架，5—防轉銷，6—卷筒支架軸，7—底座，8—水位探頭，9一滾柱芯軸，10一探頭放置筒，11一端面板套蓋，12一卷筒螺栓，13—探芯傳感器，14一封口面板，15 —電源開關，16 —電控盒，17—首響器，18—水位指不燈，19一搖把，20—卷筒內端板，21—鋼尺卷筒，22—電池盒，23—壓線板，24—接線座，25一集成電路塊，26一模擬開關電路，27—放大電路，28一振蕩電路；A—視向符號，B一視向符號，D一中孔內腔，E一軸孔，F一首I]面符號，H一井壁，K一圓孔，L一鋼尺電纜，M—緊固螺母，N—熱端電極線，P—地面，Q—絕緣套，R—密封膠帶，S—井水，T一提手，U—井口，V—冷端電極線，W—穿纜通孔，X—導線，Y—調整螺母。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。
[0011]參閱圖1、圖2，、圖3，本發(fā)明包括設置在支撐架4和底座7上的鋼尺卷筒21、鋼尺卷筒21上纏繞的鋼尺電纜L及鋼尺電纜L連接的水位探頭8，支撐架4上裝設防折疊裝置和防轉機構，鋼尺卷筒21上裝設電控裝置，鋼尺電纜L兩側邊固定設置熱端電極線N和冷端電極線V，水位探頭8中心設有探芯傳感器13，水位探頭8通過鋼尺電纜L連接電控裝置。支撐架4為垂直豎立在鋼尺卷筒21 —側旁邊的直桿架，支撐架4頂部通過橫置的提手T連接平行豎立在鋼尺卷筒21另一側上邊的支桿2頂部，支撐架4中部通過防折疊裝置與支桿2連接，支撐架4底部支在鋼尺卷筒19 一端的卷筒支架軸6上面，卷筒支架軸6下面架設在底座7上，支撐架4的直桿架上開有銷孔，配裝防轉機構。防折疊裝置為兩根帶中孔的防折疊滾柱3，分別套裝在上下排列平行橫置的滾柱芯軸9上，滾柱芯軸9兩端分別裝設在支撐架4和支桿2上的軸孔E中，上邊的滾柱芯軸9兩端用緊固螺母M固定，下邊的滾柱芯軸9兩端用調整螺母Y固定，上下兩根橫置的防折疊滾柱3之間留有間隙。防轉機構包括防轉銷5和調整螺母Y，防轉銷5的銷體前段為光桿、后段為螺桿，與支撐架4上帶內螺紋的軸向銷孔配裝，防轉銷5的前端向內可頂觸鋼尺卷筒21的卷筒端面板1，防轉銷5伸出在支撐架4外面的螺桿后端固裝調整螺母Y。
參閱圖4，鋼尺卷筒21兩端設有圓形卷筒端面板1，靠近支撐架4 一端的卷筒端面板I內側設有卷筒內端板20，中孔套裝卷筒支架軸6，設置在鋼尺卷筒21的中孔內腔D中，卷筒支架軸6外端裝設支撐架4，鋼尺卷