CN111141363A - 一种水位检测装置和地源热泵***水源井水位监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地源热泵领域，公开了一种水位检测装置和地源热泵***水源井水位监测***，包括万能表、第一电线、第二电线、第一电极和第二电极；万能表的公共接线端COM通过第一电线与第一电极电连接，万能表的电压电阻接线端VΩ通过第二电线与第二电极电连接；第二电极的水平高度大于第一电极的水平高度，第一电极和第二电极外均设有底部为敞口的绝缘层，第二电极的底部设有与绝缘层连接的环空结构。本发明提供的水位检测装置，无需配置专业的大型仪器和交流电源，仅靠万能表自带电源即可随用随测，简单方便缩短了施工工期和节约成本，提高了工作效率。同时通过在第二电极的底部设置与绝缘层连接的环空结构，可以有效解决上方流水或漏水而引起的误测。
Description
技术领域
本发明涉及地源热泵领域，特别是涉及一种水位检测装置和地源热泵***水源井水位监测***。
背景技术
随着全球能源日趋紧张、生态环境破坏日益严重，提高能源利用效率、减少环境污染正得到全球高度重视，各国政府部门均大力提倡节能减排，努力寻求提高能源利用效率的有效途径，积极开发利用新能源及可再生能源。
浅层地热能即属于新能源范畴，开发利用浅层地热能主要方式之一即是地源热泵***，而在该***中监测水源井抽水、回灌试验的水位变化是其重要的一环节，需要精准的检测装置来监测水位变化情况。一般的监测装置主要有浮子式水位计、压力式水位计、超声波水位计等，这些装置在常规状态下可以满足需求，但在地源热泵***水源井水位下降过大等情况时，上部地层中的水往下流，造成电极上流动的水与地下水面连通，导致水位检测误测。当然也有其他的装置也可达到目的，但操作复杂、电子精密器件易损坏、设备昂贵等一系列因素影响，都有一定的局限性。
因此，如何能准确可靠又简单方便的检测上述水位变化情况，提高工作效率、降低生产成本，是现阶段亟需解决的问题。
发明内容
鉴于上述技术缺陷和应用需求，本发明实施例提供一种水位检测装置和地源热泵***水源井水位监测***，有效解决了现有水位检测存在的问题，提高了水位检测的准确性、可靠性和便捷性。
为解决上述问题，本发明提供一种水位检测装置，包括：万能表、第一电线、第二电线、第一电极和第二电极；
所述万能表的公共接线端COM通过所述第一电线与所述第一电极电连接，所述万能表的电压电阻接线端VΩ通过所述第二电线与所述第二电极电连接；所述第二电极的水平高度大于所述第一电极的水平高度，所述第一电极和所述第二电极外均设有底部为敞口的绝缘层，所述第二电极的底部设有与所述绝缘层连接的环空结构。
进一步地，所述水位检测装置还包括：套管；
所述套管环设在所述第一电线和所述第二电线外。
进一步地，所述套管外设有刻度尺，所述刻度尺竖直连接在所述套管上，所述刻度尺的底部与所述第二电极的底部平齐，所述第一电极的底部与所述套管的底部平齐。
进一步地，所述套管为DN25的铝塑管。
进一步地，所述第二电极的水平高度大于所述第一电极的水平高度40-60cm。
进一步地，所述环空结构的高度为0.5-2cm。
进一步地，所述第一电极和所述第二电极均为铜电极。
进一步地，所述第一电线和所述第二电线均为绝缘电线。
为解决上述问题，本发明还提供一种地源热泵***水源井水位监测***，所述地源热泵***水源井水位监测***包括上述的水位检测装置。
本发明提供的水位检测装置和地源热泵***水源井水位监测***，无需配置专业的大型仪器和交流电源，仅靠万能表自带电源即可随用随测，简单方便，大大缩短了施工工期和节约成本，提高了工作效率。同时通过在第二电极的底部设置与绝缘层连接的环空结构，可以有效解决上方流水或漏水而引起的误测，准确地监测水位变化情况，具有便捷性、可靠性、灵敏性、经济性、可操作性等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的水位检测装置的结构示意图；
附图标记说明：1、地面；2、刻度尺；3、第一电极；4、水面；5、第二电极；6、套管；7、绝缘电线；8、万能表。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种水位检测装置，主要应用在地源热泵***水源井水位监测工作，尤其是在水源井动水位下降过大导致所测水位在含水层下方或浅部井壁有流水和漏水情况，如图1所示，该水位检测装置包括：万能表8、第一电线、第二电线、第一电极3和第二电极5。万能表8的公共接线端COM与通过第一电线与第一电极3电连接，万能表8的电压电阻接线端VΩ通过第二电线与第二电极5电连接。第二电极5的水平高度大于第一电极3的水平高度，第二电极5的水平高度大于第一电极3的水平高度40-60cm。第一电极3和第二电极5外均设有底部为敞口的绝缘层，第二电极的底部设有与绝缘层连接的环空结构，环空结构的高度为0.5-2cm，一般为1cm。通过设置环空结构可以有效解决上方流水或漏水而引起的误测。
其中，第一电极3和第二电极5均可选用铜电极。第一电线和第二电线均为绝缘电线7。
该水位检测装置进行检测的过程中，打开万能表调节旋钮至电阻选项。将连接好的装置下放至水源井中，下放过程要缓慢进行，同时关注万能表数值变化，待阻值由“0”变为“正数”时即代表第一电极3和第二电极5已形成通路，此时检测下放的长度即为当前水位埋深h。
本发明实施例提供的水位检测装置，无需配置专业的大型仪器和交流电源，仅靠万能表自带电源即可随用随测，简单方便，大大缩短了施工工期和节约成本，提高了工作效率。同时通过在第二电极的底部设置与绝缘层连接的环空结构，可以有效解决上方流水或漏水而引起的误测，准确地监测水位变化情况，具有便捷性、可靠性、灵敏性、经济性、可操作性等优点。
基于上述实施例，在一个优选的实施例中，如图1所示，水位检测装置还包括：套管6。套管可采用DN25的铝塑管。套管6环设在绝缘电线7外，即套管6环设在第一电线和第二电线外。
为便于检测高度，套管6外还可增设刻度尺2，刻度尺2竖直连接在套管6上，刻度尺2的底部与第二电极5的底部平齐，刻度尺2及套管6的长度大于预估水位深度。第一电极3的底部与套管6的底部平齐。第二电极5的水平高度一般大于第一电极3的水平高度50cm，即套管6底部以上50cm处为起始“0(m)”刻度。
搭建该水位检测装置的过程中，首先在地面1将事先准备好的绝缘电线7(第一电线和第二电线)从下至上穿入标记有刻度的DN25铝塑管(套管)内，其中第一电极3置于铝塑管底部，用绝缘胶带包扎，仅下端稍微露出铜金属体即可。第二电极5置于铝塑管内，定位于距离第一电极3以上50cm处，且将第二电极5的铜金属体外部用绝缘胶带环绕包扎，下端包扎带延长1cm，形成环空结构，这样除了可以防止第二电极5的铜金属体与铝塑管内壁接触，还可以防止井内空气湿度过大水分子进入电极探头而产生的短路。然后在第一电极3和第二电极5到达预设位置后，将两条绝缘电线7固定在铝塑管顶部防止下坠，再分别与万能表8的公共接线端COM和电压电阻接线端VΩ连接，打开万能表8调节旋钮至电阻选项，阻值范围控制在200kΩ—20MΩ。
检测的过程中，将连接好的装置下放至水源井中，下放过程要缓慢进行，同时关注万能表8数值变化，待阻值由“0”变为“正数”时即代表第一电极3和第二电极5已与水面4连通，此时读取铝塑管外侧标记的刻度尺2数值即为当前水位埋深h。
需注意的是，两个电极不可长时间置于水面4以下，尤其是第二电极5在每次检测完水位后，需将铝塑管上提一段距离悬空，防止两个电极长时间短路。
此装置也可适用于直径
口径的水井，水位检测深度范围h≤300m，精准度可以控制在±1cm。更为重要的是，此装置可以消除由于孔壁流水或上方的水流而产生的电路感应及短路，可以准确测定水位，不会产生误测，且无需配置专业的大型仪器和交流电源，仅靠万能表自带电源即可随用随测，单人即可完成水位监测工作。
综上所述，本发明实施例提供的水位检测装置，无需配置专业的大型仪器和交流电源，仅靠万能表自带电源即可随用随测，简单方便，大大缩短了施工工期和节约成本，提高了工作效率。同时通过在第二电极的底部设置与绝缘层连接的环空结构，可以有效解决上方流水或漏水而引起的误测，准确地监测水位变化情况，具有便捷性、可靠性、灵敏性、经济性、可操作性等优点。
可以理解的是，本发明提供的水位检测装置，不仅可用于水源井，还可适用于其它结构的水位检测，在此不做限定。
本发明实施例提供一种地源热泵***水源井水位监测***，该***包括上述的水位检测装置。如图1所示，该水位检测装置包括：万能表8、第一电线、第二电线、第一电极3和第二电极5。万能表8的公共接线端COM通过第一电线与第一电极3电连接，万能表8的电压电阻接线端VΩ通过第二电线与第二电极5电连接。第二电极5的水平高度大于第一电极3的水平高度，第二电极5的水平高度大于第一电极3的水平高度40-60cm。第一电极3和第二电极5外均设有底部为敞口的绝缘层，第二电极的底部设有与绝缘层连接的环空结构。
更加具体的结构请参阅上述图1相关的文字描述，在此不再赘述。
本实施例提供的地源热泵***水源井水位监测***由于设置了上述水位检测装置，无需配置专业的大型仪器和交流电源，仅靠万能表自带电源即可随用随测，简单方便，大大缩短了施工工期和节约成本，提高了工作效率。同时通过在第二电极的底部设置与绝缘层连接的环空结构，可以有效解决上方流水或漏水而引起的误测，准确地监测水位变化情况，具有便捷性、可靠性、灵敏性、经济性、可操作性等优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
Claims (9)
1.一种水位检测装置，其特征在于，包括：
万能表、第一电线、第二电线、第一电极和第二电极；
所述万能表的公共接线端COM通过所述第一电线与所述第一电极电连接，所述万能表的电压电阻接线端VΩ通过所述第二电线与所述第二电极电连接；所述第二电极的水平高度大于所述第一电极的水平高度，所述第一电极和所述第二电极外均设有底部为敞口的绝缘层，所述第二电极的底部设有与所述绝缘层连接的环空结构。
2.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述水位检测装置还包括：套管；
所述套管环设在所述第一电线和所述第二电线外。
3.根据权利要求2所述的水位检测装置，其特征在于，所述套管外设有刻度尺，所述刻度尺竖直连接在所述套管上，所述刻度尺的底部与所述第二电极的底部平齐，所述第一电极的底部与所述套管的底部平齐。
4.根据权利要求2所述的水位检测装置，其特征在于，所述套管为DN25的铝塑管。
5.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述第二电极的水平高度大于所述第一电极的水平高度40-60cm。
6.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述环空结构的高度为0.5-2cm。
7.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为铜电极。
8.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述第一电线和所述第二电线均为绝缘电线。
9.一种地源热泵***水源井水位监测***，其特征在于，所述地源热泵***水源井水位监测***包括如权利要求1-8任一项中所述的水位检测装置。
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