一種地下水水位計量裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下水水位計量裝置，包括無阻尼滑輪，所述無阻尼滑輪設(shè)置于滑輪座上，測繩懸掛于無阻尼滑輪上，測繩的一端系有浮漂，另一端系有較重塊，測繩的表面等間距的設(shè)有監(jiān)測點，所述無阻尼滑輪的上方設(shè)有監(jiān)測器，監(jiān)測器連接控制器，監(jiān)測器通過讀取測繩上的監(jiān)測點的變化計算出水位的變化值，所述無阻尼滑輪同軸設(shè)有微從動輪，微從動輪與無阻尼滑輪之間有微阻尼，微從動輪上設(shè)有擺針，擺針的兩側(cè)分別設(shè)有正向擋片和負向擋片，當擺針觸碰正向擋片時，傳遞負信號給控制器，反之則傳遞負信號給控制器，控制器通過正信號或負信號來判斷無阻尼滑輪的順時針轉(zhuǎn)動或逆時針轉(zhuǎn)動，從而判斷出水位是上升或下降。本發(fā)明可以長期自動監(jiān)測地下水水位。
【專利說明】
一種地下水水位計量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于水位測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水位計量裝置，特別是一種地下水水位計量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水是人類生存和發(fā)展所依賴的自然資源，在水資源日益短缺的今天顯得更加寶貴。其中地下水作為重要的供水水源，在飲用、市政、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面在人類生活、國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。調(diào)查地下水分布和形成的客觀規(guī)律重要的目的，首先在于如何合理開發(fā)和持續(xù)利用地下水資源。在地下水資源貧瘠的地方，我們要做的就是尋找地下水，然而在地下水資源較豐富的地方我們更多需要做的是如何利用、保護這部分資源，并盡可能的減少開采地下水或由于地下水本身的運動所引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問題。
[0003]在某些情況下地下水對人類生產(chǎn)和生活活動存在，監(jiān)測地下水的活動規(guī)律目的在于盡可能降低以致消除地下水危害，例如監(jiān)測地下水水位的變化，防止礦井中礦坑涌水、突水等造成的安全事故。
[0004]然而地下水資源較地表水資源復(fù)雜，因此地下水本身質(zhì)和量的變化以及引起地下水變化的環(huán)境條件和地下水的運移規(guī)律不能直接觀察，同時，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是緩變型的，一旦積累到一定程度，就成為不可逆的破壞。因此準確開發(fā)保護地下水就必須依靠長期的地下水監(jiān)測，及時掌握動態(tài)變化情況。
[0005]對于大多數(shù)地下水資源調(diào)查任務(wù)來講，地下水動態(tài)監(jiān)測的基本項目都應(yīng)包括地下水水位、水溫、水質(zhì)、水量等。對與地下水有水力聯(lián)系的地表水水位與流量，以及礦山井巷和其他地下水工程的出水點、排水量及水位標高也應(yīng)進行監(jiān)測。
[0006]近年由于地下水長期影響造成的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，降落漏斗、地面沉降、地裂縫、巖溶塌陷、海水入侵、水質(zhì)污染等在造成恐慌的同時，提醒著人們對地下水的監(jiān)測全面性、準確性還有很大提高的空間。
[0007]通過地下水水位的研究，可以了解地下水在自然條件下或被干擾條件下水的運動。在多孔介質(zhì)中。由于影響地下水活動規(guī)律的因素復(fù)雜而且相互制約，因此在監(jiān)測的過程中帶來諸多麻煩；同時，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是緩變型的，一旦積累到一定程度，就成為不可逆的破壞，因此準確開發(fā)保護地下水就必須依靠長期的地下水在線監(jiān)測、地下水位自動監(jiān)測，及時掌握動態(tài)變化情況，在長期監(jiān)測對比中發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案。
[0008]在地下以自由水形式存在的水體的表面至地面的距離叫地下水水位。利用水井做地下水動態(tài)水位監(jiān)測時常用兩種較簡單的辦法:1、電測法，2、聽鐘法，即在繩尺的零刻度處設(shè)電極(導線)或鐘(鈴)，下線，看表動或聽鐘響時記繩尺數(shù)值即可。這兩種方法實際使用時都很不方便，并且受外界環(huán)境因素的影響測量值不夠準確。如電測法在地下潮濕的環(huán)境中，電極易受潮濕環(huán)境的影響誤觸發(fā)，導致測量不準確;而聽鐘法則需要水井是筆直的，在一些環(huán)境中不易實現(xiàn)，彎曲的水井則不適合使用聽鐘法。并且兩種方法均要求監(jiān)測人員具有頗多的經(jīng)驗，最為關(guān)鍵的是，這兩種方法均需要監(jiān)測人員多次重復(fù)測量，并且不能實現(xiàn)實時監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種較為先進的地下水水位計量裝置，能夠?qū)崟r監(jiān)測地下水位變化。
[0010]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的地下水水位計量裝置，其目的是這樣實現(xiàn)的，
[0011]—種地下水水位計量裝置，包括無阻尼滑輪、滑輪座、測繩，所述無阻尼滑輪設(shè)置于滑輪座上，所述測繩懸掛于無阻尼滑輪上，測繩的一端系有浮漂，另一端系有較重塊，所述測繩的表面等間距的設(shè)有監(jiān)測點，所述無阻尼滑輪的上方設(shè)有監(jiān)測器，所述監(jiān)測器連接控制器，監(jiān)測器通過讀取測繩上的監(jiān)測點的變化信號傳遞給控制器，由控制器計算出水位的變化值，所述無阻尼滑輪同軸設(shè)有微從動輪，微從動輪與無阻尼滑輪之間有微阻尼，在無外界阻礙的情況下跟無阻尼滑輪一起轉(zhuǎn)動，當遇到外界阻礙時，停止轉(zhuǎn)動但不影響無阻尼滑輪的轉(zhuǎn)動，所述微從動輪上設(shè)有擺針，所述擺針的一側(cè)設(shè)有正向擋片，另一側(cè)設(shè)有負向擋片，所述擺針和擋片接入控制電路，無阻尼滑輪轉(zhuǎn)動帶動微從動輪和擺針一起轉(zhuǎn)動，當擺針觸碰正向擋片時，控制電路傳遞正反饋信號給控制器，反之當擺針觸碰負向擋片時，則傳遞負反饋信號給控制器，控制器通過正反饋信號或負反饋信號來判斷無阻尼滑輪的順時針轉(zhuǎn)動或逆時針轉(zhuǎn)動，從而判斷水位是上升或下降。
[0012]作為以上技術(shù)方案的一種優(yōu)選方案，所述測繩的軸心設(shè)有銦鋼絲，以保證測繩的拉伸系數(shù)小，不會因溫度或應(yīng)力而產(chǎn)生拉伸變形，導致測量結(jié)果的誤差。
[0013]作為優(yōu)化，所述測繩中間設(shè)有電信號線，測繩外表面環(huán)形設(shè)有等間距且寬度一致的屏蔽環(huán)，所述監(jiān)測器為電探頭，電探頭通過探測測繩上屏蔽環(huán)變化的數(shù)量信號，將信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)屏蔽環(huán)之間的間距和屏蔽環(huán)的寬度以及變化的數(shù)量計算出測繩移動的距離，該距離則是水位變化的值。
[0014]作為以上方案的替代方案，在測繩外表面環(huán)形設(shè)置等間距屏蔽環(huán)的工藝較為復(fù)雜，可以在測繩外表面設(shè)置螺旋形的屏蔽帶，屏蔽帶的寬度均勻，并且間距相等，該工藝較為簡便，并且已經(jīng)有現(xiàn)有的設(shè)備可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，電探頭探通過測測繩上屏蔽帶變化的數(shù)量信號，將信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)屏蔽帶之間的間距和屏蔽帶的寬度以及變化的數(shù)量計算出測繩移動的距離，該距離則是水位變化的值。
[0015]所述控制器還包括遠程通信模塊，將測量結(jié)果數(shù)據(jù)遠程發(fā)送給監(jiān)測平臺。
[0016]測量時，水位變化帶動浮漂上升或下降，測繩則發(fā)生位移，監(jiān)測器通過讀取測繩上的監(jiān)測點的變化信號傳遞給控制器，由控制器計算出水位的變化值，控制器通過正信號或負信號來判斷無阻尼滑輪的順時針轉(zhuǎn)動或逆時針轉(zhuǎn)動，從而計算出水位是上升或下降。
[0017]有益效果:本發(fā)明所述的地下水水位計量裝置，不需要進行人工測量即可自動監(jiān)測地下水位變化，測繩的軸心設(shè)有銦鋼絲，以保證測繩的拉伸系數(shù)小，不會因溫度或應(yīng)力而產(chǎn)生拉伸變形，減少測量誤差;通過遠程通信模塊，可以將測量結(jié)果數(shù)據(jù)遠程發(fā)送給監(jiān)測平臺，實現(xiàn)長期監(jiān)測。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明中無阻尼滑輪部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明中測繩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明中另一測繩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明中測繩的橫斷面剖切圖。
【具體實施方式】
[0023]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
[0024]參見圖1和圖2所示，一種地下水水位計量裝置，包括無阻尼滑輪1、滑輪座2、測繩3，所述無阻尼滑輪I設(shè)置于滑輪座2上，所述測繩懸3掛于無阻尼滑輪I上，測繩3的一端系有浮漂4，另一端系有較重塊5，所述測繩3的表面等間距的設(shè)有監(jiān)測點，所述無阻尼滑輪I的上方設(shè)有監(jiān)測器6，所述監(jiān)測器6連接控制器7，監(jiān)測器6通過讀取測繩3上的監(jiān)測點的變化信號傳遞給控制器7，由控制器7計算出水位的變化值，所述無阻尼滑輪I同軸設(shè)有微從動輪8，微從動輪8與無阻尼滑輪I之間有微阻尼，在無外界阻礙的情況下跟無阻尼滑輪I 一起轉(zhuǎn)動，當遇到外界阻礙時，停止轉(zhuǎn)動但不影響無阻尼滑輪I的轉(zhuǎn)動，所述微從動輪8上設(shè)有擺針9，所述擺針9的一側(cè)設(shè)有正向擋片，另一側(cè)設(shè)有負向擋片，所述擺針和擋片接入控制電路，無阻尼滑輪I轉(zhuǎn)動帶動微從動輪8和擺針9一起轉(zhuǎn)動，當擺針9觸碰正向擋片時，控制電路傳遞正反饋信號給控制器7，反之當擺針9觸碰負向擋片時，則傳遞負反饋信號給控制器7，控制器9通過正反饋信號或負反饋信號來判斷無阻尼滑輪I的順時針轉(zhuǎn)動或逆時針轉(zhuǎn)動，從而判斷水位是上升或下降。
[0025]所述測繩3的軸心設(shè)有銦鋼絲10，以保證測繩3的拉伸系數(shù)小，不會因溫度或應(yīng)力而產(chǎn)生拉伸變形，導致測量結(jié)果的誤差。測繩3中間設(shè)有電信號線11，測繩3外表面環(huán)形設(shè)有等間距的屏蔽環(huán)12(參見圖3所示)，所述監(jiān)測器6為電探頭，電探頭通過探測測繩上屏蔽環(huán)12變化的數(shù)量信號，將信號傳遞給控制器7，控制器7根據(jù)屏蔽環(huán)之間的間距和屏蔽環(huán)的寬度以及數(shù)量計算出測繩移動的距離，該距離則是水位變化的值。
[0026]作為以上方案的替代方案，在測繩3外表面環(huán)形設(shè)置等間距屏蔽環(huán)的工藝較為復(fù)雜，可以在測繩外表面設(shè)置螺旋形的屏蔽帶13(參見圖4所示)，屏蔽帶13的寬度均勻，并且間距相等，該工藝較為簡便，并且已經(jīng)有現(xiàn)有的設(shè)備可以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
[0027]所述控制器7包括遠程通信模塊，將測量結(jié)果數(shù)據(jù)遠程發(fā)送給監(jiān)測平臺。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種地下水水位計量裝置，其特征在于，包括無阻尼滑輪、滑輪座、測繩，所述無阻尼滑輪設(shè)置于滑輪座上，所述測繩懸掛于無阻尼滑輪上，測繩的一端系有浮漂，另一端系有較重塊，所述測繩的表面等間距的設(shè)有監(jiān)測點，所述無阻尼滑輪的上方設(shè)有監(jiān)測器，所述監(jiān)測器連接控制器，監(jiān)測器通過讀取測繩上的監(jiān)測點的變化信號傳遞給控制器，由控制器計算出水位的變化值，所述無阻尼滑輪同軸設(shè)有微從動輪，微從動輪與無阻尼滑輪之間有微阻尼，在無外界阻礙的情況下跟無阻尼滑輪一起轉(zhuǎn)動，當遇到外界阻礙時，停止轉(zhuǎn)動但不影響無阻尼滑輪的轉(zhuǎn)動，所述微從動輪上設(shè)有擺針，所述擺針的一側(cè)設(shè)有正向擋片，另一側(cè)設(shè)有負向擋片，所述擺針和擋片接入控制電路，無阻尼滑輪轉(zhuǎn)動帶動微從動輪和擺針一起轉(zhuǎn)動，當擺針觸碰正向擋片時，控制電路傳遞正反饋信號給控制器，反之當擺針觸碰負向擋片時，則傳遞負反饋信號給控制器，控制器通過正反饋信號或負反饋信號來判斷無阻尼滑輪的順時針轉(zhuǎn)動或逆時針轉(zhuǎn)動，從而判斷水位是上升或下降。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水水位計量裝置，其特征在于，所述測繩的軸心設(shè)有銦鋼絲。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種地下水水位計量裝置，其特征在于，所述測繩中間設(shè)有電信號線，測繩外表面環(huán)形設(shè)有等間距且寬度一直的屏蔽環(huán)，所述監(jiān)測器為電探頭，電探頭通過探測測繩上屏蔽環(huán)變化的數(shù)量信號，將信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)屏蔽環(huán)之間的間距和屏蔽環(huán)的寬度以及變化的數(shù)量計算出測繩移動的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種地下水水位計量裝置，其特征在于，所述測繩中間設(shè)有電信號線，所述測繩外表面設(shè)置螺旋形的屏蔽帶，屏蔽帶的寬度均勻，并且間距相等，所述監(jiān)測器為電探頭，電探頭通過探測測繩上屏蔽環(huán)變化的數(shù)量信號，將信號傳遞給控制器，控制器根據(jù)屏蔽環(huán)之間的間距以及變化的數(shù)量計算出測繩移動的距離。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地下水水位計量裝置，其特征在于，所述控制器包括遠程通信模塊。
【文檔編號】G01F23/44GK106092268SQ201610612189
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月28日 公開號201610612189.9, CN 106092268 A, CN 106092268A, CN 201610612189, CN-A-106092268, CN106092268 A, CN106092268A, CN201610612189, CN201610612189.9
【發(fā)明人】吳小明, 董波, 董萬鈞
【申請人】吳小明