CN205909903U - 一种地下水水位计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地下水水位计量装置，包括无阻尼滑轮，所述无阻尼滑轮设置于滑轮座上，测绳悬挂于无阻尼滑轮上，测绳的一端系有浮漂，另一端系有较重块，测绳的表面等间距的设有监测点，所述无阻尼滑轮的上方设有监测器，监测器连接控制器，监测器通过读取测绳上的监测点的变化计算出水位的变化值，所述无阻尼滑轮同轴设有微从动轮，微从动轮与无阻尼滑轮之间有微阻尼，微从动轮上设有摆针，摆针的两侧分别设有正向挡片和负向挡片，当摆针触碰正向挡片时，传递负信号给控制器，反之则传递负信号给控制器，控制器通过正信号或负信号来判断无阻尼滑轮的顺时针转动或逆时针转动，从而判断出水位是上升或下降。本实用新型可以长期自动监测地下水水位。

Description

一种地下水水位计量装置

技术领域

本实用新型属于水位测量技术领域，具体涉及水位计量装置，特别是一种地下水水位计量装置。

背景技术

水是人类生存和发展所依赖的自然资源，在水资源日益短缺的今天显得更加宝贵。其中地下水作为重要的供水水源，在饮用、市政、工业、农业等方面在人类生活、国民经济建设和社会发展中发挥着重要的作用。调查地下水分布和形成的客观规律重要的目的，首先在于如何合理开发和持续利用地下水资源。在地下水资源贫瘠的地方，我们要做的就是寻找地下水，然而在地下水资源较丰富的地方我们更多需要做的是如何利用、保护这部分资源，并尽可能的减少开采地下水或由于地下水本身的运动所引发的地质环境问题。

在某些情况下地下水对人类生产和生活活动存在，监测地下水的活动规律目的在于尽可能降低以致消除地下水危害，例如监测地下水水位的变化，防止矿井中矿坑涌水、突水等造成的安全事故。

然而地下水资源较地表水资源复杂，因此地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件和地下水的运移规律不能直接观察，同时，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是缓变型的，一旦积累到一定程度，就成为不可逆的破坏。因此准确开发保护地下水就必须依靠长期的地下水监测，及时掌握动态变化情况。

对于大多数地下水资源调查任务来讲，地下水动态监测的基本项目都应包括地下水水位、水温、水质、水量等。对与地下水有水力联系的地表水水位与流量，以及矿山井巷和其他地下水工程的出水点、排水量及水位标高也应进行监测。

近年由于地下水长期影响造成的地质灾害现象频频出现，降落漏斗、地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷、海水入侵、水质污染等在造成恐慌的同时，提醒着人们对地下水的监测全面性、准确性还有很大提高的空间。

通过地下水水位的研究，可以了解地下水在自然条件下或被干扰条件下水的运动。在多孔介质中。由于影响地下水活动规律的因素复杂而且相互制约，因此在监测的过程中带来诸多麻烦；同时，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是缓变型的，一旦积累到一定程度，就成为不可逆的破坏，因此准确开发保护地下水就必须依靠长期的地下水在线监测、地下水位自动监测，及时掌握动态变化情况，在长期监测对比中发现问题并提出解决方案。

在地下以自由水形式存在的水体的表面至地面的距离叫地下水水位。利用水井做地下水动态水位监测时常用两种较简单的办法：1、电测法，2、听钟法，即在绳尺的零刻度处设电极(导线)或钟(铃)，下线，看表动或听钟响时记绳尺数值即可。这两种方法实际使用时都很不方便，并且受外界环境因素的影响测量值不够准确。如电测法在地下潮湿的环境中，电极易受潮湿环境的影响误触发，导致测量不准确；而听钟法则需要水井是笔直的，在一些环境中不易实现，弯曲的水井则不适合使用听钟法。并且两种方法均要求监测人员具有颇多的经验，最为关键的是，这两种方法均需要监测人员多次重复测量，并且不能实现实时监测。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种较为先进的地下水水位计量装置，能够实时监测地下水位变化。

技术方案：本实用新型所述的地下水水位计量装置，其目的是这样实现的，

一种地下水水位计量装置，包括无阻尼滑轮、滑轮座、测绳，所述无阻尼滑轮设置于滑轮座上，所述测绳悬挂于无阻尼滑轮上，测绳的一端系有浮漂，另一端系有较重块，所述测绳的表面等间距的设有监测点，所述无阻尼滑轮的上方设有监测器，所述监测器连接控制器，监测器通过读取测绳上的监测点的变化信号传递给控制器，由控制器计算出水位的变化值，所述无阻尼滑轮同轴设有微从动轮，微从动轮与无阻尼滑轮之间有微阻尼，在无外界阻碍的情况下跟无阻尼滑轮一起转动，当遇到外界阻碍时，停止转动但不影响无阻尼滑轮的转动，所述微从动轮上设有摆针，所述摆针的一侧设有正向挡片，另一侧设有负向挡片，所述摆针和挡片接入控制电路，无阻尼滑轮转动带动微从动轮和摆针一起转动，当摆针触碰正向挡片时，控制电路传递正反馈信号给控制器，反之当摆针触碰负向挡片时，则传递负反馈信号给控制器，控制器通过正反馈信号或负反馈信号来判断无阻尼滑轮的顺时针转动或逆时针转动，从而判断水位是上升或下降。

作为以上技术方案的一种优选方案，所述测绳的轴心设有铟钢丝，以保证测绳的拉伸系数小，不会因温度或应力而产生拉伸变形，导致测量结果的误差。

作为优化，所述测绳中间设有电信号线，测绳外表面环形设有等间距且宽度一致的屏蔽环，所述监测器为电探头，电探头通过探测测绳上屏蔽环变化的数量信号，将信号传递给控制器，控制器根据屏蔽环之间的间距和屏蔽环的宽度以及变化的数量计算出测绳移动的距离，该距离则是水位变化的值。

作为以上方案的替代方案，在测绳外表面环形设置等间距屏蔽环的工艺较为复杂，可以在测绳外表面设置螺旋形的屏蔽带，屏蔽带的宽度均匀，并且间距相等，该工艺较为简便，并且已经有现有的设备可以实现自动化生产，电探头探通过测测绳上屏蔽带变化的数量信号，将信号传递给控制器，控制器根据屏蔽带之间的间距和屏蔽带的宽度以及变化的数量计算出测绳移动的距离，该距离则是水位变化的值。

所述控制器还包括远程通信模块，将测量结果数据远程发送给监测平台。

测量时，水位变化带动浮漂上升或下降，测绳则发生位移，监测器通过读取测绳上的监测点的变化信号传递给控制器，由控制器计算出水位的变化值，控制器通过正信号或负信号来判断无阻尼滑轮的顺时针转动或逆时针转动，从而计算出水位是上升或下降。

有益效果：本实用新型所述的地下水水位计量装置，不需要进行人工测量即可自动监测地下水位变化，测绳的轴心设有铟钢丝，以保证测绳的拉伸系数小，不会因温度或应力而产生拉伸变形，减少测量误差；通过远程通信模块，可以将测量结果数据远程发送给监测平台，实现长期监测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中无阻尼滑轮部分的结构示意图；

图3是本实用新型中测绳的结构示意图；

图4是本实用新型中另一测绳的结构示意图；

图5是本实用新型中测绳的横断面剖切图。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

参见图1和图2所示，一种地下水水位计量装置，包括无阻尼滑轮1、滑轮座2、测绳3，所述无阻尼滑轮1设置于滑轮座2上，所述测绳悬3挂于无阻尼滑轮1上，测绳3的一端系有浮漂4，另一端系有较重块5，所述测绳3的表面等间距的设有监测点，所述无阻尼滑轮1的上方设有监测器6，所述监测器6连接控制器7，监测器6通过读取测绳3上的监测点的变化信号传递给控制器7，由控制器7计算出水位的变化值，所述无阻尼滑轮1同轴设有微从动轮8，微从动轮8与无阻尼滑轮1之间有微阻尼，在无外界阻碍的情况下跟无阻尼滑轮1一起转动，当遇到外界阻碍时，停止转动但不影响无阻尼滑轮1的转动，所述微从动轮8上设有摆针9，所述摆针9的一侧设有正向挡片，另一侧设有负向挡片，所述摆针和挡片接入控制电路，无阻尼滑轮1转动带动微从动轮8和摆针9一起转动，当摆针9触碰正向挡片时，控制电路传递正反馈信号给控制器7，反之当摆针9触碰负向挡片时，则传递负反馈信号给控制器7，控制器9通过正反馈信号或负反馈信号来判断无阻尼滑轮1的顺时针转动或逆时针转动，从而判断水位是上升或下降。

所述测绳3的轴心设有铟钢丝10，以保证测绳3的拉伸系数小，不会因温度或应力而产生拉伸变形，导致测量结果的误差。测绳3中间设有电信号线11，测绳3外表面环形设有等间距的屏蔽环12(参见图3所示)，所述监测器6为电探头，电探头通过探测测绳上屏蔽环12变化的数量信号，将信号传递给控制器7，控制器7根据屏蔽环之间的间距和屏蔽环的宽度以及数量计算出测绳移动的距离，该距离则是水位变化的值。

作为以上方案的替代方案，在测绳3外表面环形设置等间距屏蔽环的工艺较为复杂，可以在测绳外表面设置螺旋形的屏蔽带13(参见图4所示)，屏蔽带13的宽度均匀，并且间距相等，该工艺较为简便，并且已经有现有的设备可以实现自动化生产。

所述控制器7包括远程通信模块，将测量结果数据远程发送给监测平台。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种地下水水位计量装置，其特征在于，包括无阻尼滑轮、滑轮座、测绳，所述无阻尼滑轮设置于滑轮座上，所述测绳悬挂于无阻尼滑轮上，测绳的一端系有浮漂，另一端系有较重块，所述测绳的表面等间距的设有监测点，所述无阻尼滑轮的上方设有监测器，所述监测器连接控制器，监测器通过读取测绳上的监测点的变化信号传递给控制器，由控制器计算出水位的变化值，所述无阻尼滑轮同轴设有微从动轮，微从动轮与无阻尼滑轮之间有微阻尼，在无外界阻碍的情况下跟无阻尼滑轮一起转动，当遇到外界阻碍时，停止转动但不影响无阻尼滑轮的转动，所述微从动轮上设有摆针，所述摆针的一侧设有正向挡片，另一侧设有负向挡片，所述摆针和挡片接入控制电路，无阻尼滑轮转动带动微从动轮和摆针一起转动，当摆针触碰正向挡片时，控制电路传递正反馈信号给控制器，反之当摆针触碰负向挡片时，则传递负反馈信号给控制器，控制器通过正反馈信号或负反馈信号来判断无阻尼滑轮的顺时针转动或逆时针转动，从而判断水位是上升或下降。

2.根据权利要求1所述的一种地下水水位计量装置，其特征在于，所述测绳的轴心设有铟钢丝。

3.根据权利要求1或2所述的一种地下水水位计量装置，其特征在于，所述测绳中间设有电信号线，测绳外表面环形设有等间距且宽度一直的屏蔽环，所述监测器为电探头，电探头通过探测测绳上屏蔽环变化的数量信号，将信号传递给控制器，控制器根据屏蔽环之间的间距和屏蔽环的宽度以及变化的数量计算出测绳移动的距离。

4.根据权利要求1或2所述的一种地下水水位计量装置，其特征在于，所述测绳中间设有电信号线，所述测绳外表面设置螺旋形的屏蔽带，屏蔽带的宽度均匀，并且间距相等，所述监测器为电探头，电探头通过探测测绳上屏蔽环变化的数量信号，将信号传递给控制器，控制器根据屏蔽环之间的间距以及变化的数量计算出测绳移动的距离。

5.根据权利要求1所述的一种地下水水位计量装置，其特征在于，所述控制器包括远程通信模块。