CN113418578B - 一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备，包括分别安装于安装块上方的遥测终端机以及下方的水位监测仪，所述水位监测仪通过电动伸缩杆与所述安装块活动连接，所述安装块设置有扣住监测井井口的限位组件以及与井壁通过摩擦阻力卡接的夹持组件。本发明中，通过驱动电动伸缩杆带动水位监测仪上升或下降，取代了以往的水位监测仪依靠自身重力下降时的种种不足，即使遇到污染物蓄积、结垢现象，水位监测仪也可以穿过这些障碍进行工作，此外，通过遥控电动伸缩杆即可控制水位监测仪的下沉深度，不仅简单便捷，而且对下沉深度可以做到精确化记录，从而为后续的研究分析提供可靠的数据支撑。

Description

一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备。

背景技术

地下水是非常重要的资源，主要作为人类饮用、农业灌溉和工业使用，为了能够及时准确的监测地下水情况，开设了地下水监测井，并在地下水监测井井口处设置专门的监测设备。

现有的地下水监测设备包括遥测终端机以及水位监测仪，二者采取分离式设计，遥测终端机固定在监测井端口处的内壁，水位监测仪下放入井水内，二者之间通过水位记线缆相连，水位记线缆往往通过承重杆或是监测井内壁的挂钩缠绕固定。

分离式的设计降低了检测设备的成本，但也增加了安装与维护时的难度，不仅耗时较长，而且安装与维护时都需要工作人员亲身吊绳下到监测井内，使用扳手以及其他工具对遥测终端机和水位监测仪进行作业，易引发安全事故，此外，由于国内地下水监测系统大多未考虑自动洗井的设置以及监测井管壁生物附着的情况，监测井在长期埋入地下水环境中时会因为生物附着、污染物蓄积、结垢现象等因素影响水位监测仪的下沉，再加上现有的水位监测仪大都只依靠自身重力下沉，下沉的深度难以准确数值化，当需要改变水位监测仪的深度时也需要人工下至监测井内部对水位记线缆进行作业，较为繁琐，这就为后期的数据分析以及处理带来了一定的不确定性，有待改进。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备，地下水监测设备主要是配合监测井使用，监测井在开设后长期未经清理，容易在井内滋生各种妨碍监测的影响因素，因此通过将电动伸缩杆作为水位监测仪的下降动力，可以突破这些障碍，便于监测任务的顺利进行。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备，包括分别安装于安装块上方的遥测终端机以及下方的水位监测仪，所述水位监测仪通过电动伸缩杆与所述安装块活动连接，所述安装块设置有扣住监测井井口的限位组件以及与井壁通过摩擦阻力卡接的夹持组件。

进一步在于，所述限位组件包括等角度设置的三个限位杆，所述限位杆的一端设置有万向球，所述万向球与固定在所述安装块顶面的球座活动连接，所述限位杆的另一端设置有挂钩。

进一步在于，所述遥测终端机的下端套设有电机，二者均通过多个螺柱与螺母固定在所述安装块的顶面中部，所述电机的输出端延伸至所述安装块的内腔并固连有齿轮，所述齿轮通过嵌入设置在其底面的轴承与所述安装块的内腔底面转动连接。

进一步在于，所述安装块呈三角型结构，其内腔关于所述齿轮的轴线等角度设置有三个撑杆，三个所述撑杆均与所述齿轮相切，且三个所述撑杆的一端均穿出所述安装块并安装有所述夹持组件。

进一步在于，所述撑杆的一侧壁沿其线性方向等距设置有多个锯齿，所述锯齿与所述齿轮相互啮合，所述撑杆位于所述安装块内腔的部分开设有条形通孔，所述条形通孔呈直线型结构，且其内部设置有固定块和滑杆，所述固定块位于所述条形通孔的一端，所述滑杆的一端与所述固定块固连，其另一端沿所述条形通孔的方向贯穿所述固定块并与所述安装块的内腔壁固连，所述滑杆的外壁还套设有复位弹簧。

进一步在于，所述夹持组件包括圆杆和撑块一，所述圆杆沿所述撑杆的线性方向设置，且其与所述撑杆伸出所述安装块的部分滑动套接，所述圆杆的一端固连有限位块，所述圆杆的另一端固连有撑块一，所述撑块一的平面呈弧形结构，其两端均转动连接有弧型的撑块二，所述圆杆的环壁自所述限位块为始依次套设有滑板和顶升弹簧，所述滑板通过其两侧设置的两个连接杆分别与两个所述撑块二的内壁转动连接。

进一步在于，所述撑杆与所述安装块的顶面和底面均相互平行。

本发明的有益效果：

1、遥测终端机与水位监测仪集成设置，减轻了安装与拆卸时的工作量，也降低了工作人员下至监测井内作业时发生事故的几率，通过限位组件的悬挂以及夹持组件的定位，使得该装置可以牢牢固定在监测井的端口处，进而可以进行监测任务；

2、通过驱动电动伸缩杆带动水位监测仪上升或下降，取代了以往的水位监测仪依靠自身重力下降时的种种不足，即使遇到污染物蓄积、结垢现象，水位监测仪也可以穿过这些障碍进行工作，此外，通过遥控电动伸缩杆即可控制水位监测仪的下沉深度，不仅简单便捷，而且对下沉深度可以做到精确化记录，从而为后续的研究分析提供可靠的数据支撑。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明实际应用于监测井内部时的结构示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明中限位组件的结构示意图；

图4是本发明中遥测终端机以及电机的结构示意图；

图5是本发明中电机以及齿轮的侧面结构示意图；

图6是本发明中安装块的内部结构示意图；

图7是本发明中撑杆的结构示意图；

图8是本发明中夹持组件的结构示意图。

图中：1、监测井；2、安装块；21、固定块；22、滑杆；23、复位弹簧；3、限位杆；31、万向球；32、球座；33、挂钩；4、遥测终端机；41、电机；42、齿轮；43、轴承；5、撑杆；51、锯齿；52、条形通孔；53、圆杆；54、限位块；55、撑块一；56、顶升弹簧；57、滑板；58、撑块二；59、连接杆；6、电动伸缩杆；7、水位监测仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明实际应用于监测井内部时的结构示意图，相较于传统的地下水监测设备，该设备在使用时通过限位组件将设备本体悬置于监测井1中部，然后通过启动电机41，驱动夹持组件将设备本体固定在监测井1内部，避免其发生晃动，从而为水位监测仪7的下降与上升提供稳定的支撑，基于防盗以及防护的考虑，还可在监测井1的端口处套设有防护罩，罩口封闭，使得该设备可以长久运行，而后续需要检修与维护时，也无需工作人员下至监测井1内部进行作业，大大降低了发生意外的几率，提高了检修的效率。

如图2所示，一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备，包括安装于安装块2顶面的遥测终端机4以及安装在安装块2下方的水位监测仪7，相较于传统的分离式地下水监测设备，本发明中，遥测终端机4与水位监测仪7集成设置，减轻了安装与拆卸时的工作量，也降低了工作人员下至监测井1内作业时发生事故的几率，水位监测仪7通过电动伸缩杆6与安装块2活动连接，电动伸缩杆6携带水位监测仪7上升或下降，取代了以往的水位监测仪7依靠自身重力下降时的种种不足，即使遇到污染物蓄积、结垢现象，水位监测仪7也可以穿过这些障碍进行工作，抗干扰能力较强，如图1所示，安装块2的顶面设置有扣住监测井1井口的限位组件，安装块2的内部还设置有与井壁通过摩擦阻力卡接的夹持组件，通过限位组件的悬挂以及夹持组件的定位，使得该装置可以牢牢固定在监测井的端口处，进而可以进行监测任务，在需要拆卸时也较为便捷。

如图3所示，限位组件包括等60°角设置的三个限位杆3，限位杆3的一端设置有万向球31，万向球31与固定在安装块2顶面的球座32活动连接，活动连接的方式便于调节限位杆3的方向以及角度，利于安装步骤的顺利进行，限位杆3的另一端设置有挂钩33，挂钩33的大小以及深度可以根据监测井1的井壁宽度进行调整，为了便于封闭监测井1，还可在监测井1端口的井壁处开设有与挂钩33相匹配的凹槽，从而在使用井盖或其他封闭装置密封监测井1时，不会出现阻碍。

如图4和图5所示，遥测终端机4的下端套设有电机41，二者均通过多个螺柱与螺母固定在安装块2的顶面中部，电机41的输出端延伸至安装块2的内腔并固连有齿轮42，齿轮42通过嵌入设置在其底面的轴承43与安装块2的内腔底面转动连接，增设轴承43是为了提高齿轮42转动时的流畅度，如图6所示，安装块2呈三角型结构，根据需要，安装块2的外部形状也可以变换多种样式，以利于使用以及降低生产成本作为首要目的，安装块2内腔关于齿轮42的轴线还等角度设置有三个撑杆5，三个撑杆5均与齿轮42相切设置，如图7所示，撑杆5的一侧壁沿其线性方向等距设置有多个锯齿51，锯齿51与齿轮42相互啮合，啮合的精度要保证在电机41转动时，撑杆5的侧壁上，至少有两块锯齿51与齿轮42咬合，并可以带动撑杆5进行相应的线性移动，需要注意的是，撑杆5与安装块2的顶面和底面均相互平行。

如图7所示，撑杆5位于安装块2内腔的部分开设有条形通孔52，条形通孔52呈直线型结构，且其内部设置有固定块21和滑杆22，固定块21位于条形通孔52的一端，且固定块21的顶端和底端分别连接安装块2的内腔顶面和底面，滑杆22的一端与固定块21的侧壁固连，其另一端沿条形通孔52的方向贯穿固定块21并与安装块2的内腔壁固连，滑杆22的外壁还套设有复位弹簧23，撑杆5穿出安装块2的一端还安装有夹持组件，使用时应确保设备本体被三个限位组件悬置于监测井1内部后，方可以启动电机41，电机41带动齿轮42转动，此时与齿轮42啮合的三个撑杆5相应地作线性位移，三个撑杆5带有夹持组件的一端朝向监测井1的内壁移动，在这个过程中，撑杆5关于滑杆22滑动套接，复位弹簧23收缩，收缩后的复位弹簧23起到降低撑杆5的伸出速度以及在撑杆5收回时，起到引导撑杆5回收的作用，当撑杆5端部的夹持组件与监测井1的井壁抵触，可以实现设备本体在监测井1内部的固定。

如图8所示，夹持组件包括圆杆53和撑块一55，圆杆53沿撑杆5的线性方向设置，且其与撑杆5伸出安装块2的部分滑动套接，撑杆5的该部分其内腔中空，圆杆53的一端固连有限位块54，限位块54可以避免圆杆53完全滑出撑杆5，圆杆53的另一端固连有撑块一55，撑块一55的平面呈弧形结构，其两端均转动连接有弧型的撑块二58，弧型设置的撑块一55与撑块二58可以尽量贴合监测井1的井壁，圆杆53的环壁自限位块54为始依次套设有滑板57和顶升弹簧56，滑板57通过其两侧设置的两个连接杆59分别与两个撑块二58的内壁转动连接，当撑杆5携带夹持组件与监测井1的井壁抵触后，撑块一55的弧型外壁与井壁贴合，随着撑杆5的继续位移，圆杆53滑入撑杆5的内部，滑板57在撑杆5的压力作用下挤压顶升弹簧56，而通过连接杆59同滑板57转动连接的撑块二58也随之转动，并在其转动角度的最大限制内贴合井壁，增加撑块一55与撑块二58同井壁作用时的摩擦力，避免安装块2发生晃动，之后通过遥控电动伸缩杆6即可控制水位监测仪7的下沉深度，不仅简单便捷，而且对下沉深度可以做到精确化记录，从而为后续的研究分析提供可靠的数据支撑。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备，其特征在于，包括分别安装于安装块(2)上方的遥测终端机(4)以及下方的水位监测仪(7)，所述水位监测仪(7)通过电动伸缩杆(6)与所述安装块(2)活动连接，所述安装块(2)设置有扣住监测井(1)井口的限位组件以及与井壁通过摩擦阻力卡接的夹持组件；

所述遥测终端机(4)的下端套设有电机(41)，二者均通过多个螺柱与螺母固定在所述安装块(2)的顶面中部，所述电机(41)的输出端延伸至所述安装块(2)的内腔并固连有齿轮(42)，所述齿轮(42)通过嵌入设置在其底面的轴承(43)与所述安装块(2)的内腔底面转动连接；

所述安装块(2)呈三角型结构，其内腔关于所述齿轮(42)的轴线等角度设置有三个撑杆(5)，三个所述撑杆(5)均与所述齿轮(42)相切，且三个所述撑杆(5)的一端均穿出所述安装块(2)并安装有所述夹持组件，所述撑杆(5)与所述安装块(2)的顶面和底面均相互平行；

所述撑杆(5)的一侧壁沿其线性方向等距设置有多个锯齿(51)，所述锯齿(51)与所述齿轮(42)相互啮合，所述撑杆(5)位于所述安装块(2)内腔的部分开设有条形通孔(52)，所述条形通孔(52)呈直线型结构，且其内部设置有固定块(21)和滑杆(22)，所述固定块(21)位于所述条形通孔(52)的一端，所述滑杆(22)的一端与所述固定块(21)固连，其另一端沿所述条形通孔(52)的方向贯穿所述固定块(21)并与所述安装块(2)的内腔壁固连，所述滑杆(22)的外壁还套设有复位弹簧(23)；

所述夹持组件包括圆杆(53)和撑块一(55)，所述圆杆(53)沿所述撑杆(5)的线性方向设置，且其与所述撑杆(5)伸出所述安装块(2)的部分滑动套接，所述圆杆(53)的一端固连有限位块(54)，所述圆杆(53)的另一端固连有撑块一(55)，所述撑块一(55)的平面呈弧形结构，其两端均转动连接有弧型的撑块二(58)，所述圆杆(53)的环壁自所述限位块(54)为始依次套设有滑板(57)和顶升弹簧(56)，所述滑板(57)通过其两侧设置的两个连接杆(59)分别与两个所述撑块二(58)的内壁转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种抗干扰能力强的深井用地下水监测设备,其特征在于，所述限位组件包括等角度设置的三个限位杆(3)，所述限位杆(3)的一端设置有万向球(31)，所述万向球(31)与固定在所述安装块(2)顶面的球座(32)活动连接，所述限位杆(3)的另一端设置有挂钩(33)。

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