CN114414004A - 地质勘查地下水位监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了地质勘查地下水位监测装置，包括被外部机架支撑固定的支撑环以及漂浮在待勘测水域液面上的浮盘，所述支撑环的弧形轮廓上固定连接有连接柱，所述连接柱的下表面固定连接有限位插杆，所述限位插杆的表面贯穿浮盘并与浮盘限位滑动连接，所述支撑环的内壁定轴转动连接有转动柱，所述转动柱上靠近顶部的弧形轮廓上固定套有连接框，所述连接框的表面固定连接有两个侧支板。本发明，通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于现有的水位监测设备多为固定角度对待勘测水域进行监测，监测结果不够全面，尤其在水位发生变化时，快速的对水域进行多角度的水位观察，给使用带来不便的问题。

Description

地质勘查地下水位监测装置
技术领域
本发明涉及地质勘查领域，具体为地质勘查地下水位监测装置。
背景技术
地下水位是指地下水面相对于基准面的高程。通常以绝对标高计算。潜水面的高程称“潜水位”；承压水面的高程称“承压水位”。根据钻探观测时间可分为初见水位、稳定水位、丰水期水位、枯水期水位、冻前水位等。
其中，地下水水位下降原因主要是：
人为因素：比如说人类的过分开采利用等。
自然因素：比如说地震造成地势的抬高、地下河道的下沉等；河流的改道；气候的变化等。
现有的水位监测设备多为固定角度对待勘测水域进行监测，监测结果不够全面，尤其在水位发生变化时，快速的对水域进行多角度的水位观察，给使用带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供地质勘查地下水位监测装置，具备多角度的水位观察以及可视化精准数据监测的优点，解决了背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：地质勘查地下水位监测装置，包括被外部机架支撑固定的支撑环以及漂浮在待勘测水域液面上的浮盘，所述支撑环的弧形轮廓上固定连接有连接柱，所述连接柱的下表面固定连接有限位插杆，所述限位插杆的表面贯穿浮盘并与浮盘限位滑动连接，所述支撑环的内壁定轴转动连接有转动柱。
所述转动柱上靠近顶部的弧形轮廓上固定套有连接框，所述连接框的表面固定连接有两个侧支板，两个所述侧支板的表面均开设有通孔且该孔内定轴转动连接有水平转杆，所述水平转杆的弧形轮廓上固定套有齿轮，所述齿轮上的齿牙传动啮合有升降齿条，所述升降齿条的底部与浮盘的上表面活动连接，所述侧支板的表面固定连接有横板，所述横板被升降齿条贯穿且与升降齿条上下限位滑动连接，所述水平转杆上靠近两端的弧形轮廓上固定连接有用于监测水位变化的水位监测监控摄像头。
优选的，所述浮盘上设有调节装置，所述调节装置包括竖直转杆,所述竖直转杆的顶部同轴固连有矩形滑杆，所述转动柱的顶部开设有供矩形滑杆安装的矩形安装孔，所述浮盘上表面的圆心处开设有供竖直转杆贯穿的活动通孔，所述活动通孔的内壁固定连接有引导滑块，所述竖直转杆的弧形轮廓上开设有与引导滑块配合的外螺旋槽。
优选的，所述外螺旋槽的内壁上设有使水位变化高度可视化展现的展示装置，所述展示装置包括螺旋缠绕在外螺旋槽内壁上的橡胶密封管，所述橡胶密封管的内壁包裹有压敏开关模组,所述压敏开关模组由多个压敏开关单元线性排列组成。
优选的，所述展示装置还包括固定在连接框上表面的支撑竖板，所述支撑竖板的表面固定连接有多个LED灯条，多个所述LED灯条与多个所述压敏开关单元一一对应且由充电电池进行供电。
优选的，所述支撑竖板上靠近LED灯条的表面标示有刻度示数，所述刻度示数上的数值自下而上依次增加。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过支撑环由外部机架进行支撑固定，使得支撑环能够对转动柱进行转动时的支撑。
通过浮盘浮在待检测水域的液面上，使得水域水位的变化能够通过浮盘的起伏得以感知；
通过连接柱对限位插杆进行支撑连接，通过限位插杆贯穿浮盘，使得浮盘的运动轨迹受到限制，只能进行轴向升降。
通过升降齿条的底部抵触在浮盘的上表面，使得升降齿条的重量压在浮盘上，浮盘会紧贴液面，当水位上升，浮盘会同步上浮，当水位下降，浮盘会同步下降；上浮的浮盘会带动升降齿条的同步上移，由于升降齿条贯穿横板，其运动轨迹也受限，只能进行轴向升降，巴奴四者升降齿条的上移，与升降齿条上齿牙啮合的齿轮则会带动水平转杆在侧支板上的转动，而固定在水平转杆端部上的水位监测监控摄像头则会随着水平转杆同步进行转动，在水位发生变化时水位监测监控摄像头则会通过连续性转动实现对水位的动态检测，检测范围更加全面；
通过调节装置的设置，使得水位监测监控摄像头在水位发生变化时，能够进一步的进行水平方向上的位置调整，以获得更加全面的监测数据；
通过展示装置的设置，能够使水位的变化可视化、数据化展现，以便人们现场能够快速获得水位变化情况；
通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于现有的水位监测设备多为固定角度对待勘测水域进行监测，监测结果不够全面，尤其在水位发生变化时，快速的对水域进行多角度的水位观察，给使用带来不便的问题。
附图说明
图1为本发明结构的立体图；
图2为本发明浮盘的俯视图；
图3为本发明竖直转杆的立体图；
图4为本发明支撑竖板的立体图；
图5为本发明支撑竖板的正视图；
图6为本发明橡胶密封管的剖视图；
图7为本发明压敏开关单元的示意图。
图中：1、支撑环；2、浮盘；3、连接柱；4、插杆；5、转动柱；6、连接框；7、侧支板；8、水平转杆；9、齿轮；10、升降齿条；11、横板；12、水位监测监控摄像头；13、竖直转杆；14、矩形滑杆；15、矩形安装孔；16、活动通孔；17、引导滑块；18、外螺旋槽；19、橡胶密封管；20、压敏开关模组；21、压敏开关单元；22、支撑竖板；23、LED灯条；24、刻度示数；25、电池板组件。
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。
实施例一
本发明提供一种技术方案：地质勘查地下水位监测装置，包括被外部机架支撑固定的支撑环1以及漂浮在待勘测水域液面上的浮盘2，支撑环1由外部机架进行支撑固定，该外部机架可为架设在水域岸边的支撑架，架体架设方式以实际地貌适应性处理。
通过浮盘2浮在待检测水域的液面上，使得水域水位的变化能够通过浮盘2的起伏得以感知，支撑环1的弧形轮廓上固定连接有连接柱3，连接柱3的下表面固定连接有限位插杆4，限位插杆4的表面贯穿浮盘2并与浮盘2限位滑动连接，通过连接柱3对限位插杆4进行支撑连接，通过限位插杆4贯穿浮盘2，使得浮盘2的运动轨迹受到限制，只能进行轴向升降，支撑环1的内壁定轴转动连接有转动柱5，使得支撑环1能够对转动柱5进行转动时的支撑；
转动柱5上靠近顶部的弧形轮廓上固定套有连接框6，连接框6的表面固定连接有两个侧支板7，两个侧支板7的表面均开设有通孔且该孔内定轴转动连接有水平转杆8，水平转杆8的弧形轮廓上固定套有齿轮9，齿轮9上的齿牙传动啮合有升降齿条10，升降齿条10的底部与浮盘2的上表面活动连接，通过升降齿条10的底部抵触在浮盘2的上表面，使得升降齿条10的重量压在浮盘2上，浮盘2会紧贴液面，当水位上升，浮盘2会同步上浮，当水位下降，浮盘2会同步下降；侧支板7的表面固定连接有横板11，横板11被升降齿条10贯穿且与升降齿条10上下限位滑动连接，水平转杆8上靠近两端的弧形轮廓上固定连接有用于监测水位变化的水位监测监控摄像头12，上浮的浮盘2会带动升降齿条10的同步上移，由于升降齿条10贯穿横板11，其运动轨迹也受限，只能进行轴向升降，巴奴四者升降齿条10的上移，与升降齿条10上齿牙啮合的齿轮9则会带动水平转杆8在侧支板7上的转动，而固定在水平转杆8端部上的水位监测监控摄像头12则会随着水平转杆8同步进行转动，在水位发生变化时水位监测监控摄像头12则会通过连续性转动实现对水位的动态检测，检测范围更加全面。
其中水位监测监控摄像头12可与远程的图像处理识别设备进行数据传输，通过水位监测监控摄像头12将水位画面进行摄像，通过无线传输设备将画面信息传至远程的图像处理识别设备，相关的图像处理识别设备是将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理，相关技术较为成熟且为本领域技术人员所熟知，故在此不再进行公开赘述。
实施例二
与实施例一基本相同，更进一步的是：浮盘2上设有调节装置，通过调节装置的设置，使得水位监测监控摄像头12在水位发生变化时，能够进一步的进行水平方向上的位置调整，以获得更加全面的监测数据。
调节装置包括竖直转杆13,竖直转杆13的顶部同轴固连有矩形滑杆14，转动柱5的顶部开设有供矩形滑杆14安装的矩形安装孔15，浮盘2上表面的圆心处开设有供竖直转杆13贯穿的活动通孔16，活动通孔16的内壁固定连接有引导滑块17，竖直转杆13的弧形轮廓上开设有与引导滑块17配合的外螺旋槽18。
参考图1、图2和图3，前文已经说明浮盘2受限位插杆4的限制只能进行轴向升降，当水位上升时，浮盘2同步上升，活动通孔16内壁上的引导滑块17会顺着外螺旋槽18的内壁进行上移，在外螺旋槽18上螺旋轨迹的引导下，使得竖直转杆13会带着矩形滑杆14、矩形滑杆14会带着转动柱5在支撑环1内进行转动，自此转动柱5上的连接框6、侧支板7、水平转杆8、齿轮9、升降齿条10、横板11以及水位监测监控摄像头12等结构会以转动柱5的竖直中心线为转动中心进行转动。
配合先前水位监测监控摄像头12随着水平转杆8的转动，至此进一步丰富了水位监测监控摄像头12的转动范围，进一步提升了水位监测监控摄像头12对于水域水位变化的监测范围。
实施例三
与实施例二基本相同，更进一步的是：外螺旋槽18的内壁上设有使水位变化高度可视化展现的展示装置，通过展示装置的设置，能够使水位的变化可视化、数据化展现，以便人们现场能够快速获得水位变化情况。
展示装置包括螺旋缠绕在外螺旋槽18内壁上的橡胶密封管19，橡胶密封管19的内壁包裹有压敏开关模组20,压敏开关模组20由多个压敏开关单元21线性排列组成；
参考图1、图2、图3、图6和图7。
伴随着浮盘2的上下移动，会使引导滑块17与外螺旋槽18内壁上不同处的橡胶密封管19接触挤压，使得橡胶密封管19内所被包裹的压敏开关模组20也被同步挤压，由于引导滑块17在与橡胶密封管19的接触是连续式的，即对于压敏开关模组20的挤压也是连续、线性的，最终对于组成压敏开关模组20的多个压敏开关单元21而言，多个压敏开关单元21也是逐个被挤压。
进一步的，展示装置还包括固定在连接框6上表面的支撑竖板22，支撑竖板22的表面固定连接有多个LED灯条23，多个LED灯条23与多个压敏开关单元21一一对应且由充电电池进行供电。
参考图4，参考上文压敏开关单元21与LED灯条23一一对应且由充电电池电性连接，当上述内容中的多个压敏开关单元21逐个被挤压后，与对应压敏开关单元21电性连接的LED灯条23会被接通电源而亮起，此前提及，多个压敏开关单元21也是逐个被挤压，即分布在支撑竖板22上的多个LED灯条23也是逐个亮起，即多个LED灯条23在支撑竖板22自下而上或自上而下的线性逐个亮起，亮起的速度受水位上涨速度影响；
至此，在现场，人们可以通过观察在支撑竖板22上亮灯的位置大致判断水位的高低。
进一步的，支撑竖板22上靠近LED灯条23的表面标示有刻度示数24，刻度示数24上的数值自下而上依次增加。
参考图5。
通过刻度示数24的标识，使得支撑竖板22上具体LED灯条23的亮灯后能够后相对应的数值供其精确判断水位的具体数值，且在夜晚环境下，LED灯条23的亮起，能够对其附近的刻度示数24以及数值刻度进行照明，方便在夜间进行数据读取。
进一步的，支撑竖板22的顶部固定连接有太阳能电池板组件25，太阳能电池板组件25与充电电池电性连接。
参考图5，通过太阳能电池板组件25的设置，能够在日常使用过程中，对太阳能进行收集，使得太阳能转化为电能存储在充电电池中，以满足日常使用的电力需求。
进一步的，限位插杆4的数量为两个，且两个限位插杆4以浮盘2的竖直中心线对称设置。
参考图1，通过两个限位插杆4的对称设置，使得浮盘2上的受力更加平衡，在运动时也会更加的稳定，保证长期使用环境下的稳定。
工作原理：该地质勘查地下水位监测装置使用时，通过支撑环1由外部机架进行支撑固定，使得支撑环1能够对转动柱5进行转动时的支撑。
通过浮盘2浮在待检测水域的液面上，使得水域水位的变化能够通过浮盘2的起伏得以感知；
通过连接柱3对限位插杆4进行支撑连接，通过限位插杆4贯穿浮盘2，使得浮盘2的运动轨迹受到限制，只能进行轴向升降。
通过升降齿条10的底部抵触在浮盘2的上表面，使得升降齿条10的重量压在浮盘2上，浮盘2会紧贴液面，当水位上升，浮盘2会同步上浮，上浮的浮盘2会带动升降齿条10的同步上移，由于升降齿条10贯穿横板11，其运动轨迹也受限，只能进行轴向升降，巴奴四者升降齿条10的上移，与升降齿条10上齿牙啮合的齿轮9则会带动水平转杆8在侧支板7上的转动，而固定在水平转杆8端部上的水位监测监控摄像头12则会随着水平转杆8同步进行转动，在水位发生变化时水位监测监控摄像头12则会通过连续性转动实现对水位的动态检测，检测范围更加全面；
通过调节装置的设置，使得水位监测监控摄像头12在水位发生变化时，能够进一步的进行水平方向上的位置调整，以获得更加全面的监测数据；
参考图1、图2和图3，前文已经说明浮盘2受限位插杆4的限制只能进行轴向升降，当水位上升时，浮盘2同步上升，活动通孔16内壁上的引导滑块17会顺着外螺旋槽18的内壁进行上移，在外螺旋槽18上螺旋轨迹的引导下，使得竖直转杆13会带着矩形滑杆14、矩形滑杆14会带着转动柱5在支撑环1内进行转动，自此转动柱5上的连接框6、侧支板7、水平转杆8、齿轮9、升降齿条10、横板11以及水位监测监控摄像头12等结构会以转动柱5的竖直中心线为转动中心进行转动。
配合先前水位监测监控摄像头12随着水平转杆8的转动，至此进一步丰富了水位监测监控摄像头12的转动范围，进一步提升了水位监测监控摄像头12对于水域水位变化的监测范围。
通过展示装置的设置，能够使水位的变化可视化、数据化展现，以便人们现场能够快速获得水位变化情况；
参考图1、图2、图3、图6和图7。
伴随着浮盘2的上下移动，会使引导滑块17与外螺旋槽18内壁上不同处的橡胶密封管19接触挤压，使得橡胶密封管19内所被包裹的压敏开关模组20也被同步挤压，由于引导滑块17在与橡胶密封管19的接触是连续式的，即对于压敏开关模组20的挤压也是连续、线性的，最终对于组成压敏开关模组20的多个压敏开关单元21而言，多个压敏开关单元21也是逐个被挤压，参考图4，参考上文压敏开关单元21与LED灯条23一一对应且由充电电池电性连接，当上述内容中的多个压敏开关单元21逐个被挤压后，与对应压敏开关单元21电性连接的LED灯条23会被接通电源而亮起，此前提及，多个压敏开关单元21也是逐个被挤压，即分布在支撑竖板22上的多个LED灯条23也是逐个亮起，即多个LED灯条23在支撑竖板22自下而上或自上而下的线性逐个亮起，亮起的速度受水位上涨速度影响；
至此，在现场，人们可以通过观察在支撑竖板22上亮灯的位置大致判断水位的高低，参考图5。
通过刻度示数24的标识，使得支撑竖板22上具体LED灯条23的亮灯后能够后相对应的数值供其精确判断水位的具体数值，且在夜晚环境下，LED灯条23的亮起，能够对其附近的刻度示数24以及数值刻度进行照明，方便在夜间进行数据读取。
通过上述结构之间的配合使用，解决了在实际使用过程中，由于现有的水位监测设备多为固定角度对待勘测水域进行监测，监测结果不够全面，尤其在水位发生变化时，快速的对水域进行多角度的水位观察，给使用带来不便的问题。
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 (5)

1.地质勘查地下水位监测装置，其特征在于：包括被外部机架支撑固定的支撑环(1)以及漂浮在待勘测水域液面上的浮盘(2)，所述支撑环(1)的弧形轮廓上固定连接有连接柱(3)，
还包括用于监测水位变化的水位监测监控摄像头(12)。
2.根据权利要求1所述的地质勘查地下水位监测装置，其特征在于：
所述连接柱(3)的下表面固定连接有限位插杆(4)，所述限位插杆(4)的表面贯穿浮盘(2)并与浮盘(2)限位滑动连接，所述支撑环(1)的内壁定轴转动连接有转动柱(5)。
3.根据权利要求2所述的地质勘查地下水位监测装置，其特征在于：
所述转动柱(5)上靠近顶部的弧形轮廓上固定套有连接框(6)，所述连接框(6)的表面固定连接有两个侧支板(7)，两个所述侧支板(7)的表面均开设有通孔且该孔内定轴转动连接有水平转杆(8)，所述水平转杆(8)的弧形轮廓上固定套有齿轮(9)，所述齿轮(9)上的齿牙传动啮合有升降齿条(10)，所述升降齿条(10)的底部与浮盘(2)的上表面活动连接，所述侧支板(7)的表面固定连接有横板(11)，所述横板(11)被升降齿条(10)贯穿且与升降齿条(10)上下限位滑动连接，所述水平转杆(8)上靠近两端的弧形轮廓上固定连接有用于监测水位变化的水位监测监控摄像头(12)；
所述浮盘(2)上设有调节装置，所述调节装置包括竖直转杆(13),所述竖直转杆(13)的顶部同轴固连有矩形滑杆(14)，所述转动柱(5)的顶部开设有供矩形滑杆(14)安装的矩形安装孔(15)，所述浮盘(2)上表面的圆心处开设有供竖直转杆(13)贯穿的活动通孔(16)，所述活动通孔(16)的内壁固定连接有引导滑块(17)，所述竖直转杆(13)的弧形轮廓上开设有与引导滑块(17)配合的外螺旋槽(18)；
所述外螺旋槽(18)的内壁上设有使水位变化高度可视化展现的展示装置，所述展示装置包括螺旋缠绕在外螺旋槽(18)内壁上的橡胶密封管(19)，所述橡胶密封管(19)的内壁包裹有压敏开关模组(20),所述压敏开关模组(20)由多个压敏开关单元(21)线性排列组成。
4.根据权利要求3所述的地质勘查地下水位监测装置，其特征在于：所述展示装置还包括固定在连接框(6)上表面的支撑竖板(22)，所述支撑竖板(22)的表面固定连接有多个LED灯条(23)，多个所述LED灯条(23)与多个所述压敏开关单元(21)一一对应且由充电电池进行供电。
5.根据权利要求4所述的地质勘查地下水位监测装置，其特征在于：所述支撑竖板(22)上靠近LED灯条(23)的表面标示有刻度示数(24)，所述刻度示数(24)上的数值自下而上依次增加。
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