CN114964411A - 一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置 - Google Patents

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魏冲
李志萍
王志国
赵娟
司晓霞
李长明
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Abstract

本发明涉及地下水位观测领域，具体涉及一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置；包括主体，主体包括上部的圆柱体和下部的圆锥体，主体上顶面固定安装与之同轴的锥形的动力控制模块，动力控制模块上端固定连接吊绳的下端，主体左右两侧开设有可调节的取样装置，主体内开设有竖向的与之同轴的试样通道，取样装置与试样通道相连，试样通道内中部设有对试样进行筛分处理的试样处理装置，试样通道内底部设有对试样进行检测的湿度检测装置；本发明机构紧凑，构思巧妙，通过竖轴的转动带动转轴转动，使得椭球形钻头通过外周的取样槽对钻孔孔壁钻取地质试样，利用地质试样的重力以及进料孔的结构特性，使得地质试样进行移动，无需额外的试样传输动力。

Description

一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置
技术领域
本发明涉及地下水位观测领域，具体涉及一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置。
背景技术
水，是人类赖以生存和发展的重要资源，地下水作为地球上重要的水体，由于水量稳定，与人类社会有着密切的关系；在水文地质勘探中，地下水位的观测是重点勘探对象，且现在对于地下水位的观测大多是利用钻孔或者勘测井来进行，同时对于地下水位的观测大多是直接通过绳索吊着水位监测装置深入至钻孔内进行观测，整个装置由绳索吊着，且不同的钻孔可能孔径不一，使得水位监测装置在观测过程中容易晃动，观测不稳定，同时由于水位监测装置的使用容易受到限制，水位监测装置在监测时不够稳定容易造成观测数据不够准确；同时现有技术中对于水位观测大多只是对钻孔内水面水位进行一个观测，无法对钻孔内壁的湿度情况进行分析，对于钻孔内近期水位的变化情况无法根据钻孔内离水面不同高度处湿度情况进行评估和预判，使得水位观测不够全面。
发明内容
为解决现有技术存在的水位监测装置在观测过程中容易晃动，观测不稳定、观测数据不够准确、无法对钻孔内壁的湿度情况进行分析，对于钻孔内近期水位的变化情况无法根据钻孔内离水面不同高度处湿度情况进行评估和预判的问题，本发明提供了一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，包括主体，主体包括上方圆锥形的动力控制模块、中部的圆柱部和位于下部的圆锥部，动力控制模块、圆柱部、圆锥部均同轴，圆锥部上端与圆柱部下端外侧齐平且为一体结构，圆锥部下端嵌装水位监测装置，动力控制模块下端外侧与圆柱体上端外侧齐平，动力控制模块上端固定连接吊绳的下端，吊绳上端通过绳索收卷装置进行调节，主体外侧设有可调节的支撑行走机构，同时主体还设有对钻孔孔壁取样并对试样进行处理以及湿度检测的取样加工检测装置，支撑行走机构能够在进行水位监测装置进行水位监测以及取样加工检测装置工作时，支撑行走机构自适应钻孔孔径并使得主体保持稳定，还能带动主体沿钻孔孔壁竖向移动。
进一步的，取样加工检测装置包括在主体中部左右两侧开设有可调节的取样装置，圆柱部和圆锥部内共同开设有竖向的与之同轴的试样通道，取样装置与试样通道相连，试样通道内中部设有对试样进行筛分处理的试样处理装置，试样通道内底部设有对试样进行检测的湿度检测装置以及将检测完的试样进行清理的清理装置，在使用时，取样装置对钻孔孔壁进行取样，所得地质试样在重力作用下进入试样通道，并在重力作用下沿试样通道向下落，先经过试样处理装置进行碾碎筛分，筛分后的试样掉落至湿度检测装置进行湿度检测，再经过清理装置将湿度检测装置的地质试样清理干净并向外部排出。
进一步的，试样通道包括开设与圆柱部内上部与之同轴的第一通道，第一通道上方开设与动力控制模块相通的竖向的第一通孔，第一通道内设有与之同轴的竖轴，竖轴上端贯穿第一通孔伸入动力控制模块内，且动力控制模块内设有驱动竖轴转动的第一动力装置，第一通道下端开设与之同轴的椭球形通孔，椭球形通孔的长直径大于第一通道内径，椭球形通孔底面开设与之同轴的竖向的第二通道，第二通道与第一通道内径相等，第一通道内中部开设两个呈左右对称分布的斜向上的进料孔；取样装置包括进料孔内中部设有的转轴，竖轴外周套设有罩体，竖轴下端贯穿罩体且与之密封转动连接，竖轴外周固定安装第二齿轮，第二齿轮位于罩体内，罩体两侧分别设有与转轴一一对应的连接轴，连接轴内端均贯穿罩体对应侧且与之密封转动连接，连接轴内端均固定安装第一齿轮，第一齿轮同时与第二齿轮啮合配合，连接轴外端分别通过万向联轴器连接对应侧的转轴内端，转轴外端贯穿对应的进料孔，转轴外周套设有与之同轴的套筒，套筒位于对应的进料孔外侧，套筒内设有与之同轴的圆环，圆环通过数根呈环形均布的连杆固定安装于套筒内，转轴外端贯穿对应的圆环且与之转动连接，套管与对应的进料孔之间固定安装软质的连接管，套管外端均铰接安装数个呈环形均布的支撑杆，支撑杆的铰接轴均安装扭簧，同一套管外端的所有支撑杆内侧均同时固定安装环形的弹性布，转轴外端固定安装长直径与之同轴的椭球型钻头，椭球型钻头的外周开设螺旋线的钻取槽，弹性布始终位于椭球型钻头外侧，圆柱部上部外侧铰接安装倒L形的第一支架，第一支架的竖向端固定连接对应侧的套管下部，圆柱部与第一支架对应侧之间铰接安装活动端斜向下的第一电动伸缩杆。
进一步的，试样处理装置包括设置于椭球形通孔内的碾碎装置和设置在第二通道中部的过滤筛分装置，所述的碾碎装置包括位于椭球形通孔内与之同轴的椭球形的碾碎球，碾碎球顶部开设与之同轴的第二通孔，竖轴下端贯穿第二通孔伸入第二通道内下部，第二通孔内固定安装两个呈上下对称分布的限位环，竖轴外周套设有两个呈上下分布的套环，套环位于两个限位环之间，竖轴外周固定套装偏心轮，套环分别位于偏心轮上下两侧，套环与偏心轮对应侧之间固定安装第一弹簧，第一弹簧套设在竖轴外周，碾碎球不能在椭球形通孔内转动，碾碎球能在偏心轮作用下沿外侧偏转。
更进一步的，过滤筛分装置包括套设在竖轴外周的上下两端开口的套筒，套筒上下两端均固定安装密封圈，密封圈上端均与竖轴外周接触配合，第二通道中部开设两个呈左右对称分布的斜向下的第一出料孔，套筒与第二通道之间固定安装环形的过滤网，过滤网与套筒连接端高于过滤网与第二通道的连接端，过滤网与第二通道的连接处与第一出料孔内端底部齐平，套筒内侧固定安装数个呈环形均布的半球形的凸起，竖轴外周固定安装数个呈环形均布的弧形的突块，凸起能与突块接触配合。
更进一步的，湿度检测装置包括固定安装于第二通道底部的第二支撑架，第二支撑架上端固定安装湿度传感器，湿度传感器外侧套设有与之同轴的固定管，固定管外周固定安装两个呈左右对称分布的固定块，固定块下端与第二通道底面之间固定安装活动端朝上的第二电动伸缩杆，第二通道内下部固定安装橡胶材质的盛样布，固定管固定安装于盛样布底面中部且与之同轴，湿度传感器上端固定安装进行检测的尖刺部朝上的探测针，探测针上端能够刺过盛样布位于其上方，第二通道下部外侧开设数个呈环形均布的斜向下的第二出料孔，盛样布边缘处与第二出料孔内端底部齐平，清理装置包括固定安装于竖轴底部的数个呈环形均布的凹面朝下的弧形的刮板，刮板下部采用橡胶材质，刮板外端与第二通道间隙配合，第二电动伸缩杆收缩时，刮板及竖轴位于盛样布上方，且盛样布为凹面朝上的弧形，探测针刺过盛样布位于其上部，此时盛样布承接自上方掉落的地质试样，并对盛样布上方的地质试样进行检测，当第二电动伸缩杆伸长时，盛样布呈凸面朝上的弧形，探测针与之分离且位于其下部，刮板下端与盛样布顶面接触配合，竖轴转动带动刮板将盛样布顶面进行清理，同时检测过的试样经过第二出料孔排出至主体外侧。
更进一步的，支撑行走机构包括两根铰接安装于圆柱部下部的下行走杆，下行走杆的外端斜向上，动力控制模块上部铰接安装两根外端斜向上的上行走杆，上行走杆与下行走杆的外端均安装动力滚轮，圆柱部下部与对应的下行走杆之间铰接安装活动端向下的第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆位于下行走杆上方，动力控制模块上部与对应侧的上行走杆之间铰接安装活动端朝下的第四电动伸缩杆，第四电动伸缩杆位于对应的上行走杆上方。
本发明所达到的有益效果为：
本发明功能全面，构思巧妙，采用水位监测装置与通过钻取钻孔孔壁试样进行湿度检测的方式，同时对钻孔内的实时水位以及钻孔内的水位动态进行监测，从动态与静态两个维度对地下水位进行监测，能够更加直观全面的进行水位监测；同时本发明通过竖轴的转动带动转轴转动，使得椭球形钻头通过外周的取样槽对钻孔孔壁钻取地质试样，同时通过弹性布承接钻取的地质试样，地质试样在重力作用下进入第一通道并向下移动，利用地质试样的重力以及进料孔的结构特性，使得地质试样进行移动，无需额外的试样传输动力；且本发明功能多样，且通过竖轴驱动作为动力多个步骤进行连续操作，竖轴的转动不仅作为椭球形钻头的动力，同时还是碾碎球以及过滤网震动的动力，充分利用竖轴进行传动，进行最大程度的利用；本发明设计独特，结构紧凑，环环相扣，在地质试样沿椭球形通孔向下移动推顶碾碎球的过程中，在第一弹簧的作用下，使得碾碎球竖向能够移动，同时通过竖轴的转动带动偏心轮转动，使得偏心轮撞击碾碎球向外侧移动，从而使得碾碎球将地质试样进行挤压碾碎，且通过竖轴的转动带动突块转动，从而使得过滤网震动，从而对地质试样进行碾碎、过滤筛分，从而确保每次湿度检测时试样的粒径均匀，从而进行变量控制，利用探测针与盛样布的相对移动，使得盛样布在被推顶的过程中将探测针进行擦拭干净，从而确保探测针每次检测之间互不影响，确保检测结果的准确性；同时本发明通过第三电动伸缩杆与第四电动伸缩杆的伸缩使得动力滚轮自适应钻孔内径从而贴合钻孔内壁，不仅能够使得上行走杆与下行走杆能够使得主体在钻孔内保持稳定，且能够使得整个装置适用于不同钻孔孔径，通过动力滚轮的移动能够对钻孔内离水面不同高度的位置进行孔壁取样，从而测量其湿度，来分析地下水位的动态变化情况。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明的内部结构图。
图3是图2中Ⅰ局部的放大图。
图4是图2中Ⅱ局部的放大图。
图5是图2中Ⅲ局部的放大图。
图6是图2中Ⅳ局部的放大图。
图7是图6中Ⅴ局部的放大图。
具体实施方式
为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
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。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1~6所示，本发明提供了一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，包括主体1，主体1包括位于上部的圆锥形的动力控制模块4、位于中间的圆柱部2和位于下部的圆锥部3，圆锥部3与圆柱部2为一体结构，且圆锥部3上端外径与圆柱部2外径相等，圆锥部3下端嵌装水位监测装置51，动力控制模块4内设控制模块和动力模块，主体1内所有电气设备均通过控制模块进行控制，且均通过动力模块提供动力驱动，同时通过水位监测装置能够实时对钻孔内的水面及实时水位进行监测。
圆柱部2顶面中部开设与动力控制模块4相通的竖向的第一通孔5，第一通孔5下端设有与之内部相通的第一通道6，第一通道6内径大于第一通孔5内径，第一通道6下方设有与之同轴的第二通道8，第二通道8与第一通道5内径相等，第一通道6与第二通道8之间设有与之同轴的椭球形通孔9，椭球形通孔9的长半径大于第一通道6的半径，第二通道8下端位于圆锥部3，如图2中所示，第一通道6、椭球形通孔9、第二通道8在主体1内形成一个与之同轴的竖向的整体通道。
第一通道6内壁开设两个呈左右对称分布的斜向上的进料孔12，进料孔12均与外部相通，第一通道6内设有与之同轴的竖轴7，竖轴7的上端伸入动力控制模块4内，动力模块能驱动竖轴7转动，竖轴7上部外周套设有罩体14，罩体14对应进料孔12一侧均设有水平的连接轴15，连接轴15内端均贯穿罩体14对应侧且与之密封转动连接，连接轴15内端均固定安装第一锥齿轮16，竖轴7上部外周固定套装第二锥齿轮17，两个第一锥齿轮16均与第二锥齿轮17啮合配合，进料孔12内中部设有沿其长度方向的转轴13，转轴13内端与对应侧的连接轴15外端之间通过万向联轴器连接，竖轴7下端贯穿罩体14内底面且与之密封转动连接，这样通过第一锥齿轮16与第二锥齿轮17的啮合配合，竖轴7的转动即可通过带动连接轴15转动，从而带动转轴13随之转动。
转轴13外端均贯穿对应的进料孔12固定安装椭球形钻头18，椭球形钻头18的长直径与对应的转轴13同轴，且椭球形钻头18的外周开设螺旋形的钻取槽19，如图7中所示，转轴13外端均贯穿对应的进料孔12位于圆柱部2外侧，转轴13外周均套设有套管21，套管21均位于对应侧的进料孔12外侧，套管21与对应侧的进料孔12之间均固定安装软质的连接管20，转轴13外周均密封转动连接圆环22，圆环22均与对应的套管21同轴，圆环22与套管21内壁之间均通过数根沿环形分布的连杆23进行连接，套管21均位于对应的转轴13外端一侧，套管21的外端面均铰接安装数根呈环形均布的支撑杆24，支撑杆24的铰接处均安装扭簧，位于同一套管21外侧的数根支撑杆21内侧同时固定安装环形的弹性布25，弹性布25外端位于对应的椭球形钻头18外侧，套管21分别倒L型的第一支架26铰接安装于圆柱部2的对应侧，圆柱部2与对应侧的第一支架26之间分别铰接安装活动端斜向下的第一电动伸缩杆27，这样通过第一电动伸缩杆27的伸缩，第一电动伸缩杆27活动端的收缩带动对应侧的第一支架26沿对应的铰接轴转动，从而通过使得套筒21随之偏转，且套筒21的偏转的过程中带动其内侧的转轴13沿对应的万向联轴器偏转，从而能够调整椭球形钻头18与孔壁之间的接触位置，且转轴7的转动带动两根转轴13均随之转动，从而使得椭球形钻头18通过其外周的取样槽19对钻孔孔壁进行钻取试样，且在初始状态时，套管21外侧的所有支撑杆24使得弹性布25呈锥形外壳罩在对应的椭球型钻头18外周，当支撑杆24在第一电动伸缩杆27伸缩过程中与钻孔孔壁接触时，能够沿其对应的铰接处发生相应的转动，从而在第一电动伸缩杆27使得对应的椭球型钻头18与钻孔孔壁接触的过程中，弹性布25下端与钻孔孔壁接触，如图6中所示，从而承接椭球型钻头18通过钻取槽在钻孔孔壁所钻取的地质试样，所钻取的地质试样沿弹性布25、套筒21、连接管20、连接孔12进入第一通道6内部。
椭球形通孔9内设有与之同轴的椭球形的碾碎球10，碾碎球10的顶面中部开设与之同轴的竖向的第二通孔11，竖轴7下端贯穿第二通孔11位于第二通道8下部，第二通孔11内固定安装两个呈上下对称分布的限位环28，竖轴7外周套设两个呈上下分布的套环29，套环29均位于两个限位环28之间，竖轴7外周固定安装偏心轮30，偏心轮30位于两个套环29之间，且套环29与偏心轮30的对应侧之间固定安装第一弹簧31，第一弹簧31均套设在转轴7外周，套环29外径大于限位环28内径，如图3中所示，这样套环29始终位与两个限位环28之间，初始时，套环29均在对应的第一弹簧31的弹力作用下与对应侧的限位环28接触配合，当竖轴7转动时，椭球形钻头18钻取的地质试样进入第一通道6内并在重力作用下进入椭球形通孔9内，且地质试样沿椭球形通孔9与碾碎球10之间的间隙向下移动，且地质试样自上向下移动的过程中，使得碾碎球10挤压位于偏心轮30下方的第一弹簧31，且使得碾碎球10向一侧倾斜，此时竖轴7的转动带动偏心轮30随之转动，偏心轮30的转动撞击碾碎球10在椭球形通孔9内进行移动且碰撞椭球形通孔9内壁，从而碾碎球10将地质试样在椭球形通孔10内进行撞击碾碎，被碾碎的地质试样继续沿椭球形通孔10向下方的第二通道8移动。
第二通道8中部侧壁设有两个呈左右对称分布的斜向下的第一出料孔32，第一出料孔32，当然这里的第一出料孔32也可以是数个沿第二通道8呈环形均布设置的第一出料孔32（图中未示出）；竖轴7外周套设上下两端均开口的套筒33，套筒33上下两端均固定安装密封圈53，密封圈53远离套筒33的一端内侧均与竖轴7外周密封接触配合，套筒33外周与第二通道8内壁之间固定安装环形的过滤网34，过滤网34采用金属材料制成，过滤网34与套筒33的连接端高于过滤网34与第二通道8的连接端，即过滤网34在第二通道8内相当于一个自转轴7向外侧倾斜的锥形结构，且过滤网34与第二通道8的连接处上端与第一出料孔32内端下侧齐平，同时转轴7外周固定安装数个呈环形均布的半球形的突块35，突块35位于套筒33内侧，同时套筒33内侧壁固定安装数个呈环形均布的弧形的凸起36，突块35能与凸起36接触配合，这样设计是为了当被碾碎球10碾碎的地质试样自第二通道8向下掉落至过滤网34上时，且在此时竖轴7转动，竖轴7的转动带动其外周的突块35随之转动，且突块35能与凸起36接触配合，如图4中所示，从而在竖轴7转动的过程中，通过突块35的转动撞击凸起36，使得过滤网34在竖轴7转动的过程中间歇性震动，这样孔径小的地质试样则穿过滤网34继续沿第二通道8向下掉落，而无法穿过过滤网34的地质试样则沿过滤网34向远离转轴7的一侧移动，且过滤网34的震动能够有效的促进无法穿过过滤网34的地质试样向外侧移动，未穿过过滤网34的地质试样经过第一出料孔32向主体1外部移动排出，这样能够有效的防止地质试样在过滤网34上堆积，确保过滤网34对于地质试样的过滤筛分效果。
第二通道8下部开设数个与外部连通的斜向下的第二出料孔37，第二出料孔37下端与圆柱部2下端齐平，第二通道8内下部固定安装橡胶材质的盛样布38，盛样布38边缘顶面与第二出料孔37内端最低处齐平，竖轴7下端位于第二出料孔37上方，竖轴7下端外周固定安装数块呈环形均布的凹面朝向的弧形的刮板39，刮板39下端采用橡胶材质，盛样布38底面中部固定安装固定管40，第二通道8内底面通过第二支架41固定安装湿度传感器42，湿度传感器42与固定管40同轴，且湿度传感器42尺寸小于固定管40内部尺寸，湿度传感器42上端固定安装数根竖向的探测针43，且探测针43的上端为尖刺部，探测针43均能刺过盛样布38，湿度传感器42通过探测针43对地质试样进行湿度探测，第二通道8内底面固定安装数根呈环形均布的活动端朝上的第二电动伸缩杆44，第二电动伸缩杆44的活动端通过连接块45固定连接固定管40外周，这样通过第二电动伸缩杆44的伸缩能够推动固定管40竖向移动，第二电动伸缩杆44的收缩时拉动固定管40向下移动，使得固定管40套设在湿度传感器42外侧，盛样布38向下凹陷对地质试样进行承接，且探测针43上端穿过盛样布38位于盛样布38上方，如图5中所示，这样经过过滤网34过滤的地质试样在盛样布38凹陷处进行积聚，通过探测针43即可对地质试样的湿度进行探测，根据地质试样的湿度情况即可对钻孔内的水位情况进行观测，且当探测针43完成一侧探测后，第二电动伸缩杆44伸长使得固定管40推动盛样布38向上凸起，且使得探测针43与盛样布38进行分离，且由于盛样布38采用橡胶材料制成，橡胶材料具有弹性，在盛样布38向上移动的过程中使得探测针43抽出，且在探测针43抽出的过程中，盛样布38被探测针43刺过的针孔在其自身的弹力作用下保持密闭，这样在探测针43抽出的过程中，盛样布38将探测针43外周沾的地质试样擦拭干净，从而能够确保探测针43保持干净且不会对下一次检测产生干扰；同时竖轴7的转动带动刮板39随之转动，盛样布38在第二电动伸缩杆44的作用下呈凸起状态，且刮板39下端与盛样布38顶面接触配合，竖轴7的转动带动刮板39随之转动，且盛样布38在向上凸起的过程中使得其上方积聚的地质试样向外侧移动且经过第二出料孔37排出至主体1外侧，部分沾留在盛样布38上的地质试样则在刮板39的作用下与盛样布38分离，与盛样布38分离的地质试样均沿斜向下的第二出料孔37移动至主体1外部，一次湿度检测完成，在使用时，可以根据需要控制第二电动伸缩杆44的伸缩次数，从而控制每次对于地质试样进行数次平行的湿度检测。
圆柱部2下部外侧铰接安装两根呈左右对称分布的下行走杆45，圆柱部2与对应侧的下行走杆45之间铰接安装第三电动伸缩杆48，第三电动伸缩杆48位于对应的下行走杆45上方，动力控制模块4上部外部铰接安装两根呈左右对称分布的上行走杆46，动力控制模块4上部外侧与对应侧的上行走杆45之间铰接安装第四电动伸缩杆47，第四电动伸缩杆47位于对应的上行走杆46上方，第三电动伸缩杆48、第四电动伸缩杆47的活动端均斜向下，且下行走杆45、上行走杆46外端均转动安装动力滚轮50，动力控制模块4上端固定连接吊绳49的下端，吊绳49上端连接绳索收卷结构，在使用时，吊绳49吊着整个装置，第三电动伸缩杆48及第四电动伸缩杆47均处于收缩状态，通过绳索收卷装置释放吊绳49，从而将整个装置向钻孔内进行释放伸入，且当整个装置进入钻孔内后，第三电动伸缩杆48及第四电动伸缩杆47均伸长，使得动力滚轮50与钻孔孔壁滚动配合，且在吊绳49释放的过程中，动力滚轮50沿钻孔向下移动，当整个装置移动钻孔下部需要进行地质勘测的位置时，动力滚轮50保持不动，第一电动伸缩杆伸长，使得椭球形钻头18与钻孔孔壁接触，然后动力控制模块4使得竖轴7转动，从而对钻孔孔壁进行钻取试样，并通过碾碎球10对试样进行碾碎，再通过过滤网34对地质试样进行过滤筛分，然后再通过第二电动伸缩杆44收缩，使得筛分后的地质试样积聚在盛样布38凹陷处，从而通过探测针43进行湿度检测，检测完成后再将盛样布38上方的地质试样清理干净并经过第二出料孔37向外部排出即可，一次湿度检测完成。
同时通过动力滚轮50沿钻孔孔壁竖向移动，通过椭球形钻头18钻取钻孔内离水面不同高度处孔壁的地质试样，并将钻取的地质试样通过湿度传感器42进行湿度检测，根据不同高度处的湿度差异情况，水位的变化缓慢变化的过程，从而水位的降低原来所处高度的孔壁处湿度相应会比上部的湿度大很多，从而能够对之前的水位进行评估和预判，进而有效地监测水位的动态变化情况。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：包括主体，主体包括上方圆锥形的动力控制模块、中部的圆柱部和位于下部的圆锥部，动力控制模块、圆柱部、圆锥部均同轴，圆锥部上端与圆柱部下端外侧齐平且为一体结构，圆锥部下端嵌装水位监测装置，动力控制模块下端外侧与圆柱体上端外侧齐平，动力控制模块上端固定连接吊绳的下端，吊绳上端通过绳索收卷装置进行调节，主体外侧设有可调节的支撑行走机构，同时主体还设有对钻孔孔壁取样并对试样进行处理以及湿度检测的取样加工检测装置，支撑行走机构能够在进行水位监测装置进行水位监测以及取样加工检测装置工作时，支撑行走机构自适应钻孔孔径并使得主体保持稳定，还能带动主体沿钻孔孔壁竖向移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：所述的取样加工检测装置包括在主体中部左右两侧开设有可调节的取样装置，圆柱部和圆锥部内共同开设有竖向的与之同轴的试样通道，取样装置与试样通道相连，试样通道内中部设有对试样进行筛分处理的试样处理装置，试样通道内底部设有对试样进行检测的湿度检测装置以及将检测完的试样进行清理的清理装置，在使用时，取样装置对钻孔孔壁进行取样，所得地质试样在重力作用下进入试样通道，并在重力作用下沿试样通道向下落，先经过试样处理装置进行碾碎筛分，筛分后的试样掉落至湿度检测装置进行湿度检测，再经过清理装置将湿度检测装置的地质试样清理干净并向外部排出。
3.根据权利要求2所述的一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：所述的试样通道包括开设与圆柱部内上部与之同轴的第一通道，第一通道上方开设与动力控制模块相通的竖向的第一通孔，第一通道内设有与之同轴的竖轴，竖轴上端贯穿第一通孔伸入动力控制模块内，且动力控制模块内设有驱动竖轴转动的第一动力装置，第一通道下端开设与之同轴的椭球形通孔，椭球形通孔的长直径大于第一通道内径，椭球形通孔底面开设与之同轴的竖向的第二通道，第二通道与第一通道内径相等，第一通道内中部开设两个呈左右对称分布的斜向上的进料孔；取样装置包括进料孔内中部设有的转轴，竖轴外周套设有罩体，竖轴下端贯穿罩体且与之密封转动连接，竖轴外周固定安装第二齿轮，第二齿轮位于罩体内，罩体两侧分别设有与转轴一一对应的连接轴，连接轴内端均贯穿罩体对应侧且与之密封转动连接，连接轴内端均固定安装第一齿轮，第一齿轮同时与第二齿轮啮合配合，连接轴外端分别通过万向联轴器连接对应侧的转轴内端，转轴外端贯穿对应的进料孔，转轴外周套设有与之同轴的套筒，套筒位于对应的进料孔外侧，套筒内设有与之同轴的圆环，圆环通过数根呈环形均布的连杆固定安装于套筒内，转轴外端贯穿对应的圆环且与之转动连接，套管与对应的进料孔之间固定安装软质的连接管，套管外端均铰接安装数个呈环形均布的支撑杆，支撑杆的铰接轴均安装扭簧，同一套管外端的所有支撑杆内侧均同时固定安装环形的弹性布，转轴外端固定安装长直径与之同轴的椭球型钻头，椭球型钻头的外周开设螺旋线的钻取槽，弹性布始终位于椭球型钻头外侧，圆柱部上部外侧铰接安装倒L形的第一支架，第一支架的竖向端固定连接对应侧的套管下部，圆柱部与第一支架对应侧之间铰接安装活动端斜向下的第一电动伸缩杆。
4.根据权利要求3所述的一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：所述的试样处理装置包括设置于椭球形通孔内的碾碎装置和设置在第二通道中部的过滤筛分装置，所述的碾碎装置包括位于椭球形通孔内与之同轴的椭球形的碾碎球，碾碎球顶部开设与之同轴的第二通孔，竖轴下端贯穿第二通孔伸入第二通道内下部，第二通孔内固定安装两个呈上下对称分布的限位环，竖轴外周套设有两个呈上下分布的套环，套环位于两个限位环之间，竖轴外周固定套装偏心轮，套环分别位于偏心轮上下两侧，套环与偏心轮对应侧之间固定安装第一弹簧，第一弹簧套设在竖轴外周，碾碎球不能在椭球形通孔内转动，碾碎球能在偏心轮作用下沿外侧偏转。
5.根据权利要求4所述的一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：所述的过滤筛分装置包括套设在竖轴外周的上下两端开口的套筒，套筒上下两端均固定安装密封圈，密封圈上端均与竖轴外周接触配合，第二通道中部开设两个呈左右对称分布的斜向下的第一出料孔，套筒与第二通道之间固定安装环形的过滤网，过滤网与套筒连接端高于过滤网与第二通道的连接端，过滤网与第二通道的连接处与第一出料孔内端底部齐平，套筒内侧固定安装数个呈环形均布的半球形的凸起，竖轴外周固定安装数个呈环形均布的弧形的突块，凸起能与突块接触配合。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：所述的湿度检测装置包括固定安装于第二通道底部的第二支撑架，第二支撑架上端固定安装湿度传感器，湿度传感器外侧套设有与之同轴的固定管，固定管外周固定安装两个呈左右对称分布的固定块，固定块下端与第二通道底面之间固定安装活动端朝上的第二电动伸缩杆，第二通道内下部固定安装橡胶材质的盛样布，固定管固定安装于盛样布底面中部且与之同轴，湿度传感器上端固定安装进行检测的尖刺部朝上的探测针，探测针上端能够刺过盛样布位于其上方，第二通道下部外侧开设数个呈环形均布的斜向下的第二出料孔，盛样布边缘处与第二出料孔内端底部齐平，清理装置包括固定安装于竖轴底部的数个呈环形均布的凹面朝下的弧形的刮板，刮板下部采用橡胶材质，刮板外端与第二通道间隙配合，第二电动伸缩杆收缩时，刮板及竖轴位于盛样布上方，且盛样布为凹面朝上的弧形，探测针刺过盛样布位于其上部，此时盛样布承接自上方掉落的地质试样，并对盛样布上方的地质试样进行检测，当第二电动伸缩杆伸长时，盛样布呈凸面朝上的弧形，探测针与之分离且位于其下部，刮板下端与盛样布顶面接触配合，竖轴转动带动刮板将盛样布顶面进行清理，同时检测过的试样经过第二出料孔排出至主体外侧。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种用于水文地质勘探的地下水位观测装置，其特征在于：所述的支撑行走机构包括两根铰接安装于圆柱部下部的下行走杆，下行走杆的外端斜向上，动力控制模块上部铰接安装两根外端斜向上的上行走杆，上行走杆与下行走杆的外端均安装动力滚轮，圆柱部下部与对应的下行走杆之间铰接安装活动端向下的第三电动伸缩杆，第三电动伸缩杆位于下行走杆上方，动力控制模块上部与对应侧的上行走杆之间铰接安装活动端朝下的第四电动伸缩杆，第四电动伸缩杆位于对应的上行走杆上方。
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