CN112857529A - 一种用于水利工程的地下水水位测量器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水利工程的地下水水位测量器，包括保护壳、固定柱和测量探头，所述保护壳的内部中心处固定安装有固定柱，所述密封板的边缘处安装有水平分布的拉杆，所述拉杆的外端和拉绳的底端固定连接，且拉绳的顶端固定在推杆上，所述推杆通过第二弹簧垂直滑动连接在保护壳的内壁。该用于水利工程的地下水水位测量器，设计相应的保护结构，确保测量器的底端与水面接触后，保护结构才会相应展开，确保探头使用过程中的安全性，并且对水位的检测更加精准，确保不会受到其他因素影响，同时，能够利用热空气的充入，对地下水中的结冰部分进行高效破冰操作，而且在破冰过程中不需要在装置中使用添加电机等额外附加设备，更加的节能环保。

Description

一种用于水利工程的地下水水位测量器

技术领域

本发明涉及水利工程设备技术领域，具体为一种用于水利工程的地下水水位测量器。

背景技术

水利工程是指通过人工干预的方式，对地表以及地下水的水资源进行合理的调度分配，由于其涉及到的工程量十分巨大，因此一个完整的水利工程施工需要大量的人力和设备投入，其中就包含了一系列的检测设备，其中就包含了用于检测地下水水位的专用测量器，该类测量器通过将探头放置在水下的方式，利用水的导电性对地下水水位进行测量，适用于较大深度探测孔且人工无法直接测量的区域，但是该类测量器在实际使用时存在以下问题：

由于该类检测器是通过水的导电性来实现检测的，因此在探头与其他导电介质接触时，也会导致检测探头的电性连通，这样就导致实际的水位检测效果较差，影响水利工程的基础施工，并且由于为了对地下水检测所钻探的孔洞深度较大，导致探头在进行检测时，容易与其他可能存在的垃圾接触碰撞，装置本身缺乏完善的保护效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水利工程的地下水水位测量器，以解决上述背景技术中提出探头与其他导电介质接触时，也会导致检测探头的电性连通，这样就导致实际的水位检测效果较差，影响水利工程的基础施工，并且由于为了对地下水检测所钻探的孔洞深度较大，导致探头在进行检测时，容易与其他可能存在的垃圾接触碰撞，装置本身缺乏完善的保护效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水利工程的地下水水位测量器，包括保护壳、固定柱和测量探头，所述保护壳的内部中心处固定安装有固定柱，且固定柱的底端安装有测量探头，所述保护壳的顶端安装有密封盒，两者为固定连接，且密封盒的顶端和吊缆的底端固定连接，所述测量探头的外侧设置有防护圈，且防护圈的顶端安装在固定柱的底端，并且防护圈的底端和框架板相连接，所述框架板为水平分布，且框架板的内部滑动连接有密封板，所述密封板对称分布有两个，且密封板的边缘处下端面安装有网板，所述密封板的边缘处安装有水平分布的拉杆，且拉杆的中段通过第一弹簧滑动连接在框架板的侧壁上，所述拉杆的外端和拉绳的底端固定连接，且拉绳的顶端固定在推杆上，所述推杆通过第二弹簧垂直滑动连接在保护壳的内壁，且推杆的底端和推环的上端面相连，且推环的底端安装有浮力圈，所述吊缆的内部为空心结构，且吊缆的侧壁为保温材料。

优选的，所述保护壳的侧壁内部为空心结构，且该空心结构中设置有破冰板，破冰板的顶端通过连接杆和活动柱相连接，且连接杆位于保护壳顶壁内部的空腔中，并且连接杆垂直转动安装在密封盒的内部，所述破冰板的底端镶嵌有滚珠。

优选的，所述活动柱的顶端安装有桨叶，且桨叶为等角度分布，所述连接杆呈“L”字形结构，且连接杆为弹性材料，并且连接杆的下方设置有凸起球，且凸起球固定安装在保护壳顶壁内部的空腔中。

优选的，所述破冰板垂直滑动连接在保护壳的内部，且两者为同轴线分布，并且破冰板的底端开设有等角度分布的第一开孔，第一开孔与滚珠为交错分布，并且第一开孔和开设在破冰板内部的第一空腔相连通。

优选的，所述第一空腔和开设在连接杆内部的第二空腔相连通，且第二空腔和开设在活动柱内部的第三空腔相连通，并且第三空腔通过开设在活动柱表面的第二开孔和密封盒的内部空间相连通，同时密封盒的内部和吊缆相连通。

优选的，所述吊缆的边侧安装有与其相连通的取样管，且两者的连通处覆盖有第一挡板，并且第一挡板垂直滑动连接在吊缆的内部。

优选的，所述第一挡板的外表面和斜杆的底端铰接连接，且斜杆的顶端铰接在第二挡板的下端面，并且第二挡板转动安装在吊缆的内壁中。

优选的，所述第二挡板的下端面通过第三弹簧和吊缆的内壁相连，且第二挡板位于取样管与吊缆的连通点上方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于水利工程的地下水水位测量器，设计相应的保护结构，确保测量器的底端与水面接触后，保护结构才会相应展开，确保探头使用过程中的安全性，并且对水位的检测更加精准，确保不会受到其他因素影响，同时，能够利用热空气的充入，对地下水中的结冰部分进行高效破冰操作，而且在破冰过程中不需要在装置中使用添加电机等额外附加设备，更加的节能环保；

1.浮力圈以及推环的结构设计，能够利用装置进入水面中后产生的浮力，通过浮力圈的上浮带动推环能够相应上滑移动，从而利用拉绳以及拉杆的拉动，使封堵在测量探头下方的密封板能够同步向边侧移动，使探头能够和地下水接触，因此当装置底端和泥土或石头接触时，推环不会上移而密封板也不会展开，确保探头使用过程中的安全性，避免探头和地下水之外的通电介质相接触，保证测量的准确性，同时，网板的使用，能够利用密封板的自身移动，对探头下方的地下水进行拨开操作，避免地下水中的过多杂质与探头接触；

2.桨叶板以及破冰板的结构设计，使中空的吊缆内部在通入高速流动的气体时，能够利用气体本身的流动来驱动桨叶板和活动柱转动，从而利用连接杆的连接作用，以及凸起球的间歇顶托作用力，使连接杆以及破冰板能够在保护壳的侧壁内部循环上下移动，从而利用破冰板的底端对深坑中地下水的冰面进行敲击震碎操作，并且敲击过程中不涉及到探头本身的运动状态，因此装置整体的状态趋于稳定，不会对内部线路造成较大影响，无需使用者在顶端通过反复拉动吊篮的方式、通过装置整体的上下移动对冰面进行敲击操作；

进一步的，多组空腔的结构设计，使热空气的高速流动不仅能够驱动桨叶和活动柱转动，还能利用多个开孔实现热空气在空腔中的流动，继而通过热气吹动以及破冰板自身的上下移动，对冰面进行高效便捷的破碎操作，使用十分的方便；

进一步的，取样管的使用，方便使用者通过水泵等外部设备、使地下水能够在多个开孔的连通作用下，经由各个空腔进入到吊缆以及取样管中，方便使用者在装置沉入水中后对地下水进行取样检测操作，使装置具备更多功能，同时，多个挡板的使用，使热空气或水样能够按照指定线路通行，更加的节能环保。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明框架板仰视结构示意图；

图3为本发明推环俯视结构示意图；

图4为本发明保护壳正剖面结构示意图；

图5为本发明保护壳仰视结构示意图；

图6为本发明破冰板整体正视结构示意图；

图7为本发明充气时挡板结构示意图；

图8为本发明抽水时挡板结构示意图。

图中：1、保护壳；2、固定柱；3、测量探头；4、密封盒；5、吊缆；6、防护圈；7、框架板；8、密封板；9、网板；10、拉杆；11、第一弹簧；12、拉绳；13、推杆；14、第二弹簧；15、推环；16、浮力圈；17、破冰板；18、活动柱；19、桨叶；20、连接杆；21、凸起球；22、滚珠；23、第一开孔；24、第一空腔；25、第二空腔；26、第三空腔；27、第二开孔；28、取样管；29、第一挡板；30、斜杆；31、第二挡板；32、第三弹簧。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种用于水利工程的地下水水位测量器，包括保护壳1、固定柱2、测量探头3、密封盒4、吊缆5、防护圈6、框架板7、密封板8、网板9、拉杆10、第一弹簧11、拉绳12、推杆13、第二弹簧14、推环15、浮力圈16、破冰板17、活动柱18、桨叶19、连接杆20、凸起球21、滚珠22、第一开孔23、第一空腔24、第二空腔25、第三空腔26、第二开孔27、取样管28、第一挡板29、斜杆30、第二挡板31和第三弹簧32，保护壳1的内部中心处固定安装有固定柱2，且固定柱2的底端安装有测量探头3，保护壳1的顶端安装有密封盒4，两者为固定连接，且密封盒4的顶端和吊缆5的底端固定连接，测量探头3的外侧设置有防护圈6，且防护圈6的顶端安装在固定柱2的底端，并且防护圈6的底端和框架板7相连接，框架板7为水平分布，且框架板7的内部滑动连接有密封板8，密封板8对称分布有两个，且密封板8的边缘处下端面安装有网板9，密封板8的边缘处安装有水平分布的拉杆10，且拉杆10的中段通过第一弹簧11滑动连接在框架板7的侧壁上，拉杆10的外端和拉绳12的底端固定连接，且拉绳12的顶端固定在推杆13上，推杆13通过第二弹簧14垂直滑动连接在保护壳1的内壁，且推杆13的底端和推环15的上端面相连，且推环15的底端安装有浮力圈16，吊缆5的内部为空心结构，且吊缆5的侧壁为保温材料。

保护壳1的侧壁内部为空心结构，且该空心结构中设置有破冰板17，破冰板17的顶端通过连接杆20和活动柱18相连接，且连接杆20位于保护壳1顶壁内部的空腔中，并且连接杆20垂直转动安装在密封盒4的内部，破冰板17的底端镶嵌有滚珠22，活动柱18的顶端安装有桨叶19，且桨叶19为等角度分布，连接杆20呈“L”字形结构，且连接杆20为弹性材料，并且连接杆20的下方设置有凸起球21，且凸起球21固定安装在保护壳1顶壁内部的空腔中，破冰板17垂直滑动连接在保护壳1的内部，且两者为同轴线分布，并且破冰板17的底端开设有等角度分布的第一开孔23，第一开孔23与滚珠22为交错分布，并且第一开孔23和开设在破冰板17内部的第一空腔24相连通，第一空腔24和开设在连接杆20内部的第二空腔25相连通，且第二空腔25和开设在活动柱18内部的第三空腔26相连通，并且第三空腔26通过开设在活动柱18表面的第二开孔27和密封盒4的内部空间相连通，同时密封盒4的内部和吊缆5相连通，热空气在吊缆5的内部高速移动，在与图4中所示的桨叶19接触时，桨叶19便会带动活动柱18同步高速转动，因此在连接杆20的联动下，破冰板17会同步的在保护壳1的侧壁内部转动，如图4所示，连接杆20的下端面会间歇的和凸起球21相接触，因此连接杆20会通过带动破冰板17间歇上下移动的方式，对冰面进行破除操作，与此同时，如图6所示，热空气在穿过桨叶19后，会经由第二开孔27进入到第三空腔26的内部，并且在第二空腔25的连通下进入到第一空腔24的内部，并最终从第一开孔23处喷出，因此破冰板17的上下移动敲击配合热空气的吹动，能够对冰面进行高效的破除，并且无需在下沉的装置中添加额外设备。

吊缆5的边侧安装有与其相连通的取样管28，且两者的连通处覆盖有第一挡板29，并且第一挡板29垂直滑动连接在吊缆5的内部，第一挡板29的外表面和斜杆30的底端铰接连接，且斜杆30的顶端铰接在第二挡板31的下端面，并且第二挡板31转动安装在吊缆5的内壁中，第二挡板31的下端面通过第三弹簧32和吊缆5的内壁相连，且第二挡板31位于取样管28与吊缆5的连通点上方，当进行热空气的吹动时，第二挡板31会如图所示向下转动，确保热空气的正常流动，而且第一挡板29会在斜杆30的带动下向下滑动对取样管28和吊缆5的连通点进行封堵，避免出现热气外泄的现象，同样的，如图8所示在挡板处于初始状态时，装置底端与地下水接触时，使用者可使用水泵将地下水经由第一开孔23、第一空腔24、第二空腔25、第三空腔26和第二开孔27，将地下水从吊缆5以及取样管28处抽出，从而完成取样的目的。

工作原理：在实际使用时，使用者首先可通过卷扬机等现有设备或手动通过吊缆5将保护壳1整体在深坑中下放，在下方过程中，遇到地下水后，首先保护壳1底端的部分结构会浸没在水中，继而水面与浮力圈16相接触，在浮力作用下，浮力圈16便会带动推环15在保护壳1的内壁向上滑动，此时推杆13自身也会向上滑动，如图1和图2所示，在拉绳12的拉动作用下，图2中所示的拉杆10便会同步的在框架板7的边侧向外侧移动，因此在拉杆10的拉动下，密封板8在框架板7的内部滑动，并如图2所示，此时测量探头3便会处于暴露状态并与地下水接触，从而测量到地下水的水位信息，如若装置底端在下移的过程中与石头或泥土接触无法向下移动，探头之间没有电性连接，使用者可通过没有电信号传输的结果下判断装置未与水面接触，只需通过吊缆5来调整装置方向即可；

在气温较低的情况下，地下水从土壤中渗出在深坑中积累的过程中，其水面会相应结冰，而冰由于是水的固态表现，其导电性较差，因此需要使用到相应的装置结构对冰面进行破除操作，如若使用其他设备则会耽误测量工作的进行，因此本技术方案中设置了破冰板17，在遇到冰面时，使用者可直接在地面上通过向吊缆5通入热空气的方式来进行破冰操作，热空气在吊缆5的内部高速移动，在与图4中所示的桨叶19接触时，桨叶19便会带动活动柱18同步高速转动，因此在连接杆20的联动下，破冰板17会同步的在保护壳1的侧壁内部转动，如图4所示，连接杆20的下端面会间歇的和凸起球21相接触，因此连接杆20会通过带动破冰板17间歇上下移动的方式，对冰面进行破除操作，与此同时，如图6所示，热空气在穿过桨叶19后，会经由第二开孔27进入到第三空腔26的内部，并且在第二空腔25的连通下进入到第一空腔24的内部，并最终从第一开孔23处喷出，因此破冰板17的上下移动敲击配合热空气的吹动，能够对冰面进行高效的破除，并且无需在下沉的装置中添加额外设备；

如图7所示，当进行热空气的吹动时，第二挡板31会如图所示向下转动，确保热空气的正常流动，而且第一挡板29会在斜杆30的带动下向下滑动对取样管28和吊缆5的连通点进行封堵，避免出现热气外泄的现象，同样的，如图8所示在挡板处于初始状态时，装置底端与地下水接触时，使用者可使用水泵将地下水经由第一开孔23、第一空腔24、第二空腔25、第三空腔26和第二开孔27，将地下水从吊缆5以及取样管28处抽出，从而完成取样的目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于水利工程的地下水水位测量器，包括保护壳（1）、固定柱（2）和测量探头（3），其特征在于：所述保护壳（1）的内部中心处固定安装有固定柱（2），且固定柱（2）的底端安装有测量探头（3），所述保护壳（1）的顶端安装有密封盒（4），两者为固定连接，且密封盒（4）的顶端和吊缆（5）的底端固定连接，所述测量探头（3）的外侧设置有防护圈（6），且防护圈（6）的顶端安装在固定柱（2）的底端，并且防护圈（6）的底端和框架板（7）相连接，所述框架板（7）为水平分布，且框架板（7）的内部滑动连接有密封板（8），所述密封板（8）对称分布有两个，且密封板（8）的边缘处下端面安装有网板（9），所述密封板（8）的边缘处安装有水平分布的拉杆（10），且拉杆（10）的中段通过第一弹簧（11）滑动连接在框架板（7）的侧壁上，所述拉杆（10）的外端和拉绳（12）的底端固定连接，且拉绳（12）的顶端固定在推杆（13）上，所述推杆（13）通过第二弹簧（14）垂直滑动连接在保护壳（1）的内壁，且推杆（13）的底端和推环（15）的上端面相连，且推环（15）的底端安装有浮力圈（16），所述吊缆（5）的内部为空心结构，且吊缆（5）的侧壁为保温材料。

2.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述保护壳（1）的侧壁内部为空心结构，且该空心结构中设置有破冰板（17），破冰板（17）的顶端通过连接杆（20）和活动柱（18）相连接，且连接杆（20）位于保护壳（1）顶壁内部的空腔中，并且连接杆（20）垂直转动安装在密封盒（4）的内部，所述破冰板（17）的底端镶嵌有滚珠（22）。

3.根据权利要求2所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述活动柱（18）的顶端安装有桨叶（19），且桨叶（19）为等角度分布，所述连接杆（20）呈“L”字形结构，且连接杆（20）为弹性材料，并且连接杆（20）的下方设置有凸起球（21），且凸起球（21）固定安装在保护壳（1）顶壁内部的空腔中。

4.根据权利要求3所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述破冰板（17）垂直滑动连接在保护壳（1）的内部，且两者为同轴线分布，并且破冰板（17）的底端开设有等角度分布的第一开孔（23），第一开孔（23）与滚珠（22）为交错分布，并且第一开孔（23）和开设在破冰板（17）内部的第一空腔（24）相连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述第一空腔（24）和开设在连接杆（20）内部的第二空腔（25）相连通，且第二空腔（25）和开设在活动柱（18）内部的第三空腔（26）相连通，并且第三空腔（26）通过开设在活动柱（18）表面的第二开孔（27）和密封盒（4）的内部空间相连通，同时密封盒（4）的内部和吊缆（5）相连通。

6.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述吊缆（5）的边侧安装有与其相连通的取样管（28），且两者的连通处覆盖有第一挡板（29），并且第一挡板（29）垂直滑动连接在吊缆（5）的内部。

7.根据权利要求6所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述第一挡板（29）的外表面和斜杆（30）的底端铰接连接，且斜杆（30）的顶端铰接在第二挡板（31）的下端面，并且第二挡板（31）转动安装在吊缆（5）的内壁中。

8.根据权利要求7所述的一种用于水利工程的地下水水位测量器，其特征在于：所述第二挡板（31）的下端面通过第三弹簧（32）和吊缆（5）的内壁相连，且第二挡板（31）位于取样管（28）与吊缆（5）的连通点上方。

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