CN112816030A - 一种水文地质勘探地下水位观测器 - Google Patents

一种水文地质勘探地下水位观测器 Download PDF

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CN112816030A CN202110015181.5A CN202110015181A CN112816030A CN 112816030 A CN112816030 A CN 112816030A CN 202110015181 A CN202110015181 A CN 202110015181A CN 112816030 A CN112816030 A CN 112816030A
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贾乾明
罗根
陈龙
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Hubei Coal Geology First Five Year Team
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Hubei Coal Geology First Five Year Team
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Abstract

本发明公开了一种水文地质勘探地下水位观测器，属于水文地质勘探技术领域。一种水文地质勘探地下水位观测器，包括观测箱，电机输出端同轴连接有摇把A，观测箱上方中部左侧通过固定座固设有水位提示组件，外壳内部通过销轴转动连接有拉杆，拉杆前端同轴连接有弧形齿条，外壳中部转动连接有中轴，中轴上端呈三角结构固设有多个方形杆，结构间的紧密配合，使得测量人员在通过锥形浮块及刻度绳索进行测量时，当刻度绳索到达水位平面，可以及时的发出声音提醒测量人员，测量人员可以得知绳索是否过量，故能准确把握刻度绳索收放情况，提高了水位观测的效率，同时提高了测量的准确性，保证了数据收集结果的准确性，数据的分析提供了有力的保障。

Description

一种水文地质勘探地下水位观测器
技术领域
本发明涉及水文地质勘探技术领域，更具体地说，涉及一种水文地质勘探地下水位观测器。
背景技术
水文地质，地质学分支学科，指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。而水文地质勘探是为查明水文地质条件、开发利用地下水资源或其他专门目的，从而运用各种勘探手段而进行的水文地质工作，水文地质勘察主要在野外进行，工作的结果需要提交水文地质勘察报告并附有相应的图件。根据目的、任务、要求和比例尺的不同，水文地质勘察可分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探两类，现目前，观测水位的工具，其在使用时，都是通过线绳的拉放来进行水位的测量，但是线绳的拉放无论是通过工具还是人工，线绳都会存在多放的情况，而多放的线绳不会因为浮球漂浮在液面就被收回，因而会造成一定程度的测量误差。现有技术公开号为CN206801559U的文献提供一种水文地质勘探地下水位观测装置，该装置通过设置滑架、测量装置、固定线头架、测量线、滑轮、涡卷弹簧、软带、浮球、重块、滚筒轴、滚筒架、滚筒和吊线的设计，使测量装置能够垂直升降，配合测量装置内的测量线，能够根据测量装置所拉出的线绳长度，从而对水位进行观测，使观测数据更为准确，此外其他现有的CN211178646U，CN210981422U均为单纯的依靠操作者的经验进行地下水位的测量，且需要借助无需传感器进行触水提示以及其他松绳等的辅助操作，虽然该装置有益效果较多，但依然存在下列问题：该装置通过浮球及绳索直接进行测量，测量人员无法得知绳索是否过量，故不能把握收放是否过量的情况，不能做到到达水位时提醒测量者，所以即使多次测量准确性也不高，影响水文地质勘探的目的，及数据收集的结果，同时，当测量不同深度地水位时，需要不同长度的刻度绳索，此时，则需要使用不同大小的弧形绕线轴进行缠绕，该装置不能做到这一点，故需要更换其他规格地绕线轴，十分不便，鉴于此，我们提出一种水文地质勘探地下水位观测器。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种水文地质勘探地下水位观测器，以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
一种水文地质勘探地下水位观测器，包括观测箱，所述观测箱底面四角处均设有刹车轮，所述观测箱前侧中部设有观察窗，所述观测箱上方前端设有推把，所述观测箱上方后侧中部通过螺丝固定有电机，所述电机输出端同轴连接有摇把A，所述观测箱上方中部左侧通过固定座固设有水位提示组件，所述水位提示组件包括外壳，所述外壳内部通过销轴转动连接有拉杆，所述拉杆前端同轴连接有弧形齿条，所述外壳中部转动连接有中轴，所述中轴上端呈三角结构固设有多个方形杆，位于中部的所述方形杆上侧外端设有限位柱，所述限位柱圆周外壁套设有振动板，所述观测箱右壁中部设有刻度盘，所述刻度盘右侧设有指针，所述观测箱右侧中部设有摇把B，所述摇把B左端依次穿过刻度盘内部及观测箱外壁延伸至内部并对称套接有两个工字型绕线盘，位于外侧的所述工字型绕线盘圆周外侧上方设有卜字形调节杆，所述工字型绕线盘内部开设有控制腔，所述卜字形调节杆下端穿过工字型绕线盘圆周外壁延伸至控制腔内部并固设有环形齿条，所述控制腔内部呈环形等间距设有通过限位球转动连接有多个调节齿轮，所述控制腔内部中间位置固设有环形固定块，所述环形固定块内侧外壁通过通槽呈环形等间距滑动连接有多个传动齿条，所述传动齿条内侧外壁固设有弧形绕线轴，所述弧形绕线轴圆周外壁绕设有刻度绳索，所述刻度绳索下端穿过观测箱内壁延伸至观测井内部并固设有承重盒，所述承重盒内部顶面对称设有两个铰座，位于外侧的所述铰座通过销轴转动连接有开关闸，所述开关闸中部通过挂钩挂接有弹簧，所述弹簧下端通过挂钩挂接有锥形浮块。
所述拉杆后端穿过外壳内部延伸至外部，所述拉杆后端固设有限位块，所述限位块内部的空槽与摇把A滑动连接。所述外壳内部左侧通过销轴转动连接有复式齿轮，所述复式齿轮与弧形齿条啮合连接，所述复式齿轮与所述中轴下端套接的传动齿轮啮合连接。所述振动板中部通孔的直径大于所述限位柱直径，所述振动板厚度小于方形杆上下之间的距离，所述振动板与所述外壳圆周内壁碰触。
所述卜字形调节杆外侧中部通过螺纹连接有调节手轮，所述调节手轮螺纹端与所述工字型绕线盘圆周外壁摩擦接触。
所述环形齿条圆周外壁中部设有环形导轨，所述环形导轨与所述控制腔内壁内端开设的环形导槽滑动连接。
所述调节齿轮与环形齿条啮合连接，所述调节齿轮与传动齿条啮合连接。
所述观测箱内部后端中部设有蓄电池，所述蓄电池与所述电机及所述铰座均通过导线连接。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1.本发明通过在电机输出端同轴连接有摇把A，观测箱上方中部左侧通过固定座固设有水位提示组件，水位提示组件包括外壳，外壳内部通过销轴转动连接有拉杆，拉杆前端同轴连接有弧形齿条，外壳中部转动连接有中轴，中轴上端呈三角结构固设有多个方形杆，结构间的紧密配合，使得测量人员在通过锥形浮块及刻度绳索进行测量时，当刻度绳索到达水位平面时，可以及时的发出声音提醒测量人员，此时，测量人员可以得知绳索是否过量，故能准确把握刻度绳索收放情况，提高了水位观测的效率，同时提高了测量的准确性，保证了数据收集结果的准确性，数据的分析提供了有力的保障，。
2.本发明通过在位于中部的方形杆上侧外端设有限位柱，限位柱圆周外壁套设有振动板，振动板中部通孔的直径大于限位柱直径，振动板厚度小于方形杆上下之间的距离，振动板与外壳圆周内壁碰触，使其通过不完全圆周运动的反复往复运动，使得振动板不断地反复碰触外壳发出震动地声音，来提醒测量人员注意，刻度绳索到达水平面，以便停止放刻度绳索，使其更精确地读数，进行数据地收集。
3.本发明通过在弧形绕线轴圆周外壁绕设有刻度绳索，刻度绳索下端穿过观测箱内壁延伸至观测井内部并固设有承重盒，承重盒内部顶面对称设有两个铰座，位于外侧的铰座通过销轴转动连接有开关闸，开关闸中部通过挂钩挂接有弹簧，弹簧下端通过挂钩挂接有锥形浮块，通过锥形浮块地上下浮动，使其带动开关闸地闭合来控制整个线路是否形成回路，提高了水位观测地准确性。
4.本发明通过摇把B左端依次穿过刻度盘内部及观测箱外壁延伸至内部并对称套接有两个工字型绕线盘，卜字形调节杆下端穿过工字型绕线盘圆周外壁延伸至控制腔内部并固设有环形齿条，环形固定块内侧外壁通过通槽呈环形等间距滑动连接有多个传动齿条，传动齿条内侧外壁固设有弧形绕线轴，通过变化每个弧形绕线轴的位置，来改变多个弧形绕线轴整体之间的直径大小，围成不同尺寸的圆周，进而能够改变刻度绳索缠绕尺度的大小，适用于在对深度不同地水位进行观测时，不同规格尺度的刻度绳索得以缠绕，避免了需要更换更粗地弧形绕线轴对刻度绳索缠进行缠绕地情况，满足了不同水位观察地需求。
5.本发明通过在观测箱右壁中部设有刻度盘，刻度盘右侧设有指针，通过一次发出达到水位提示音后，在通过刻度盘进行多次精确调节测量，该设计实现了对水位地精确观测，使得观测数据更加准确。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构剖面图；
图3为本发明的工字型绕线盘内部结构剖面图；
图4为本发明的工字型绕线盘内部结构拆分图；
图5为本发明的外壳内部结构剖面图；
图6为本发明的方形杆结构拆分图；
图7为本发明的A处结构放大图；
图中标号说明：1、观测箱；101、刻度盘；102、指针；103、蓄电池；2、刹车轮；3、观察窗；4、推把；5、电机；501、摇把A；6、水位提示组件；601、外壳；602、拉杆；603、弧形齿条；604、中轴；605、方形杆；606、限位柱；607、振动板；608、限位块；609、复式齿轮；6010、传动齿轮；7、摇把B；701、工字型绕线盘；702、卜字形调节杆；703、调节手轮；704、控制腔；705、环形齿条；706、环形导轨；707、环形导槽；708、调节齿轮；709、环形固定块；7010、传动齿条；7011、弧形绕线轴；7012、刻度绳索；8、承重盒；801、铰座；802、开关闸；803、弹簧；804、锥形浮块；9、观测井。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案：
一种水文地质勘探地下水位观测器，包括观测箱1，观测箱1底面四角处均设有刹车轮2，观测箱1前侧中部设有观察窗3，观测箱1上方前端设有推把4，观测箱1上方后侧中部通过螺丝固定有电机5，电机5输出端同轴连接有摇把A501，观测箱1上方中部左侧通过固定座固设有水位提示组件6，水位提示组件6包括外壳601，外壳601内部通过销轴转动连接有拉杆602，拉杆602前端同轴连接有弧形齿条603，外壳601中部转动连接有中轴604，中轴604上端呈三角结构固设有多个方形杆605，位于中部的方形杆605上侧外端设有限位柱606，限位柱606圆周外壁套设有振动板607，观测箱1右壁中部设有刻度盘101，刻度盘101右侧设有指针102，观测箱1右侧中部设有摇把B7，摇把B7左端依次穿过刻度盘101内部及观测箱1外壁延伸至内部并对称套接有两个工字型绕线盘701，位于外侧的工字型绕线盘701圆周外侧上方设有卜字形调节杆702，工字型绕线盘701内部开设有控制腔704，卜字形调节杆702下端穿过工字型绕线盘701圆周外壁延伸至控制腔704内部并固设有环形齿条705，控制腔704内部呈环形等间距设有通过限位球转动连接有多个调节齿轮708，控制腔704内部中间位置固设有环形固定块709，环形固定块709内侧外壁通过通槽呈环形等间距滑动连接有多个传动齿条7010，传动齿条7010内侧外壁固设有弧形绕线轴7011，弧形绕线轴7011圆周外壁绕设有刻度绳索7012，刻度绳索7012下端穿过观测箱1内壁延伸至观测井9内部并固设有承重盒8，承重盒8内部顶面对称设有两个铰座801，位于外侧的铰座801通过销轴转动连接有开关闸802，开关闸802中部通过挂钩挂接有弹簧803，弹簧803下端通过挂钩挂接有锥形浮块804。结构间的紧密配合，使得测量人员在通过锥形浮块804及刻度绳索6012进行测量时，当刻度绳索6012到达水位平面时，可以及时的发出声音提醒测量人员，此时，测量人员可以得知绳索是否过量，故能准确把握刻度绳索6012收放情况，提高了水位观测的效率，同时提高了测量的准确性，保证了数据收集结果的准确性，数据的分析提供了有力的保障。
具体的，拉杆602后端穿过外壳601内部延伸至外部，拉杆602后端固设有限位块608，限位块608内部的空槽与摇把A501滑动连接。通过摇把A501可以带动拉杆602反复地拉动。
进一步的，外壳601内部左侧通过销轴转动连接有复式齿轮609，复式齿轮609与弧形齿条603啮合连接，复式齿轮609与中轴604下端套接的传动齿轮6010啮合连接。使得弧形齿条603可以通过复式齿轮609间接的带动方形杆605进行反复的转动。
再进一步的，振动板607中部通孔的直径大于限位柱606直径，振动板607厚度小于方形杆605上下之间的距离，振动板607与外壳601圆周内壁碰触。使其通过不完全圆周运动的反复往复运动，使得振动板607不断地反复碰触外壳601发出震动地声音，来提醒测量人员注意，刻度绳索7012到达水平面，以便停止放刻度绳索7012，使其更精确地读数，进行数据地收集。
更进一步的，卜字形调节杆702外侧中部通过螺纹连接有调节手轮703，调节手轮703螺纹端与工字型绕线盘701圆周外壁摩擦接触。通过调节手轮703可以对卜字形调节杆702进行固定，限制其摆动调节。
值得说明的是，环形齿条705圆周外壁中部设有环形导轨706，环形导轨706与控制腔704内壁内端开设的环形导槽707滑动连接，使得环形齿条705只能做圆周运动，不能前后移动，有效的对其进行位置得限定。
值得注意的是，调节齿轮708与环形齿条705啮合连接，调节齿轮708与传动齿条7010啮合连接。通过调节齿轮708带动环形齿条705伸出，从而，使得弧形绕线轴7011得圆周发生改变，由于多个弧形绕线轴7011组成圆周，从而使得其直径发生改变。
除此之外，观测箱1内部后端中部设有蓄电池103，蓄电池103与电机5及铰座801均通过导线连接。使其可以在到达水平时，形成闭合得回路，从而使得电机5带动水位提示组件6发出提示音。
工作原理：当需要该水文地质勘探地下水位观测器进行水位观测时，首先，将1移动到需要得位置，通过转动摇把B7使得承重盒8通过刻度绳索7012放到观测井9内部进行下放，当到达水位时，由于锥形浮块804受到水得浮力作用使得，弹簧803推动开关闸802，使其与内侧得铰座801接触，此时，由于观测箱1内部后端中部设有蓄电池103，蓄电池103与电机5及铰座801均通过导线连接，使其可以在到达水平时，形成闭合得回路，从而由于电机5输出端设有摇把A501，而拉杆602后端穿过外壳601内部延伸至外部，拉杆602后端固设有限位块608，限位块608内部的空槽与摇把A501滑动连接，通过摇把A501可以带动拉杆602反复地拉动，同时，由于外壳601内部左侧通过销轴转动连接有复式齿轮609，复式齿轮609与弧形齿条603啮合连接，复式齿轮609与中轴604下端套接的传动齿轮6010啮合连接，由于拉杆602得作用，使得弧形齿条603可以通过复式齿轮609间接的带动方形杆605进行反复的转动，由于，振动板607中部通孔的直径大于限位柱606直径，振动板607厚度小于方形杆605上下之间的距离，振动板607与外壳601圆周内壁碰触。使其通过不完全圆周运动的反复往复运动，使得振动板607不断地反复碰触外壳601发出震动地声音，来提醒测量人员注意，刻度绳索7012到达水平面，以便停止放刻度绳索7012，使其通过观察窗3更精确地读数，进行数据地收集，而观测箱右壁中部设有刻度盘101，刻度盘101右侧设有指针102，通过一次发出达到水位提示音后，由于锥形浮块804得作用可以反复得使开关闸802进行闭合，在通过刻度盘101进行多次精确调节测量，该设计实现了对水位地精确观测，使得观测数据更加准确，当需要对不同深度地水位进行观测时，需要不同粗细得弧形绕线轴7011对不同长度的刻度绳索7012进行缠绕时，首先通过摆动卜字形调节杆702，而卜字形调节杆702下端穿过工字型绕线盘701圆周外壁延伸至控制腔704内部并固设有环形齿条705，环形齿条705圆周外壁中部设有环形导轨706，环形导轨706与控制腔704内壁内端开设的环形导槽707滑动连接，使得环形齿条705只能做圆周运动，不能前后移动，有效的对其进行位置得限定，此时，调节齿轮708与环形齿条705啮合连接，调节齿轮708与传动齿条7010啮合连接。通过调节齿轮708带动环形齿条705伸出，从而，使得弧形绕线轴7011得圆周发生改变，由于多个弧形绕线轴7011组成圆周，从而使得其直径发生改变，此时，卜字形调节杆702上得调节手轮703螺纹端与工字型绕线盘701圆周外壁摩擦接触，通过调节手轮703可以对卜字形调节杆702进行固定，限制其摆动调节，此时，即可对不同长度的刻度绳索7012进行缠绕，避免了需要更换更粗地弧形绕线轴7011对刻度绳索7012进行缠绕地情况，满足了不同水位观察地需求。
本发明中位于外侧的铰座通过销轴转动连接有开关闸，开关闸中部通过挂钩挂接有弹簧，弹簧下端通过挂钩挂接有锥形浮块，通过锥形浮块地上下浮动，使其带动开关闸地闭合来控制整个线路是否形成回路，提高了水位观测地准确性，得测量人员在通过锥形浮块及刻度绳索进行测量时，当刻度绳索到达水位平面时，可以及时的发出声音提醒测量人员，此时，测量人员可以得知绳索是否过量，故能准确把握刻度绳索收放情况，提高了水位观测的效率，同时提高了测量的准确性，保证了数据收集结果的准确性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种水文地质勘探地下水位观测器，包括观测箱(1)，其特征在于：所述观测箱(1)底面四角处均设有刹车轮(2)，所述观测箱(1)前侧中部设有观察窗(3)，所述观测箱(1)上方前端设有推把(4)，所述观测箱(1)上方后侧中部通过螺丝固定有电机(5)，所述电机(5)输出端同轴连接有摇把A(501)，所述观测箱(1)上方中部左侧通过固定座固设有水位提示组件(6)，所述水位提示组件(6)包括外壳(601)，所述外壳(601)内部通过销轴转动连接有拉杆(602)，所述拉杆(602)前端同轴连接有弧形齿条(603)，所述外壳(601)中部转动连接有中轴(604)，所述中轴(604)上端呈三角结构固设有多个方形杆(605)，位于中部的所述方形杆(605)上侧外端设有限位柱(606)，所述限位柱(606)圆周外壁套设有振动板(607)，
所述拉杆(602)后端穿过外壳(601)内部延伸至外部，所述拉杆(602)后端固设有限位块(608)，所述限位块(608)内部的空槽与摇把A(501)滑动连接，所述外壳(601)内部左侧通过销轴转动连接有复式齿轮(609)，所述复式齿轮(609)与弧形齿条(603)啮合连接，所述复式齿轮(609)与所述中轴(604)下端套接的传动齿轮(6010)啮合连接，所述振动板(607)中部通孔的直径大于所述限位柱(606)直径，所述振动板(607)厚度小于方形杆(605)上下之间的距离，所述振动板(607)与所述外壳(601)圆周内壁碰触；
所述观测箱(1)右壁中部设有刻度盘(101)，所述刻度盘(101)右侧设有指针(102)，所述观测箱(1)右侧中部设有摇把B(7)，所述摇把B(7)左端依次穿过刻度盘(101)内部及观测箱(1)外壁延伸至内部并对称套接有两个工字型绕线盘(701)，位于外侧的所述工字型绕线盘(701)圆周外侧上方设有卜字形调节杆(702)，所述工字型绕线盘(701)内部开设有控制腔(704)，所述卜字形调节杆(702)下端穿过工字型绕线盘(701)圆周外壁延伸至控制腔(704)内部并固设有环形齿条(705)，所述控制腔(704)内部呈环形等间距设有通过限位球转动连接有多个调节齿轮(708)，所述卜字形调节杆(702)外侧中部通过螺纹连接有调节手轮(703)，所述调节手轮(703)螺纹端与所述工字型绕线盘(701)圆周外壁摩擦接触，所述环形齿条(705)圆周外壁中部设有环形导轨(706)，所述环形导轨(706)与所述控制腔(704)内壁内端开设的环形导槽(707)滑动连接，所述调节齿轮(708)与环形齿条(705)啮合连接，所述调节齿轮(708)与传动齿条(7010)啮合连接，所述控制腔(704)内部中间位置固设有环形固定块(709)，所述环形固定块(709)内侧外壁通过通槽呈环形等间距滑动连接有多个传动齿条(7010)，所述传动齿条(7010)内侧外壁固设有弧形绕线轴(7011)，所述弧形绕线轴(7011)圆周外壁绕设有刻度绳索(7012)，所述刻度绳索(7012)下端穿过观测箱(1)内壁延伸至观测井(9)内部并固设有承重盒(8)，所述承重盒(8)内部顶面对称设有两个铰座(801)，位于外侧的所述铰座(801)通过销轴转动连接有开关闸(802)，所述开关闸(802)中部通过挂钩挂接有弹簧(803)，所述弹簧(803)下端通过挂钩挂接有锥形浮块(804)。
2.根据权利要求1所述的一种水文地质勘探地下水位观测器，其特征在于：所述观测箱(1)内部后端中部设有蓄电池(103)，所述蓄电池(103)与所述电机(5)及所述铰座(801)均通过导线连接。
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