CN116201530B - 水文地质勘查的钻孔水位测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了水文地质勘查的钻孔水位测量系统，属于地质勘查技术领域，其包括，安装机构、测量机构，安装机构固定设置于钻孔的上方，安装机构包括升降机构，所述的测量机构安装于升降机构上，测量机构处于钻孔内，所述的测量机构包括安装壳体、触发机构，安装壳体为圆柱体壳体，气囊使安装壳体为密封状态，对钻孔水位测量时，电机驱动滚筒转动，从而带动安装壳体下移，当安装壳体的底部接触水面时，通过滚筒转动的圈数可得水面距钻孔顶部的距离，接着气囊鼓起并与钻孔的内壁抵触，从而将安装壳体固定于钻孔的内壁处，更加便于对水深进行测量，当对水位测量完成后，更加便于将安装壳体抬升并取出。

Description

水文地质勘查的钻孔水位测量系统

技术领域

本发明涉及地质勘查技术领域，具体涉及水文地质勘查的钻孔水位测量系统。

背景技术

地下水指的是赋存于地面以下岩石空隙中的水，在岩土工程勘察中，常常要对地下水进行水位深度的测量，通常情况下，在对地下水的水位深度的测量之前，常常需要对勘察地进行钻孔，增大岩石之间的间隙，使测量装置可以伸入地下水，对水位进行测量时，测量装置何时接触水面不易观察，从而对水位测量造成影响，对水深进行测量时，测量装置何时触及水底同样不便于得知，从而造成测量误差较大。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的提供水文地质勘查的钻孔水位测量系统。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其包括：

安装机构、测量机构，安装机构固定设置于钻孔的上方，安装机构包括升降机构，所述的测量机构安装于升降机构上，测量机构处于钻孔内，所述的测量机构包括安装壳体、触发机构，安装壳体为圆柱体壳体，安装壳体的底部板面与侧壁的底部之间通过气囊连接，气囊为圆环形结构，气囊使安装壳体为密封状态，气囊与所钻孔内径适应，所述的触发机构包括电源、电磁铁、连接线、断路器，安装壳体的底部板面开设有进水口，进水口开设有两个，电源、电磁铁、断路器通过连接线连通，断路器底部的连接线与一进水口接触，电磁铁底部的连接线与另一进水口接触；

所述的升降机构包括安装架一、滚筒、电机、拉绳一，所述的安装架一固定设置于钻孔的上方，滚筒转动安装于安装架一上，电机安装于安装架一上，电机的输出轴呈水平布置，电机的输出轴端与滚筒的端部同轴固定连接，拉绳一环绕于滚筒上，拉绳一的底部与安装壳体的顶部接触，安装壳体的顶部设置有天线，天线与控制器连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述的安装壳体内设置有用于对气囊进行充气的充气机构，充气机构包括推送组件、充气组件，充气组件包括充气筒、活塞、压板、支板二、导柱二、连通管，充气筒竖直固定设置于安装壳体的内壁处，充气筒为顶部开口、底部封闭的筒体，活塞匹配设置于充气筒内，活塞的顶部伸出充气筒的顶部开口，支板二水平固定连接于安装壳体的内壁处，压板水平固定设置于活塞的顶部，导柱二的顶部与压板的底部固定连接、底部穿过支板二的板面且设置有外置台阶，导柱二上套设有弹簧一，弹簧一的一端与压板的底部接触、另一端与支板二接触，连通管的一端与充气筒的底部连通、另一端与气囊连通。

作为本技术方案的进一步改进，所述的推送组件包括支板一、导柱一、推板、连接杆、引导板、压块，支板一竖直固定设置于安装壳体底部的板面上，导柱一的一端设置有外置台阶、另一端穿过支板一的板面且与推板固定连接，导柱一设置有两个且呈平行布置，导柱一上套设有弹簧二，弹簧二的一端与导柱一端部的外置台阶接触、另一端与支板一接触，压块固定设置于压板的顶部，压块的一端部呈倾斜布置，引导板呈竖直布置且处于压块的一侧，引导板的底部与压块的斜面接触，引导板与推板之间通过连接杆连接，推板为衔铁制得。

作为本技术方案的进一步改进，滚筒上环绕设置有拉绳二，拉绳二的底部穿过安装壳体的底部且连接有配重块。

作为本技术方案的进一步改进，安装壳体内固定设置有安装架二，安装架二上转动安装有滚轮，滚轮设置有两个且相互靠近，拉绳二处于两滚轮之间，滚轮与拉绳二的表面之间接触摩擦。

作为本技术方案的进一步改进，安装架二上设置有传感器二，传感器二为图像传感器且正对滚轮。

作为本技术方案的进一步改进，拉绳一的底部与安装壳体的顶部之间通过弹性伸缩杆连接，安装壳体的顶部固定设置有支撑板，支撑板上安装有传感器一，传感器一为图像传感器，传感器一正对弹性伸缩杆。

本发明与现有技术相比，取得的进步以及优点在于本发明使用过程中，通过滚筒转动的圈数可得水面距钻孔顶部的距离，当安装壳体的底部接触水面时，水与连接线接触，从而使电源、电磁铁、断路器之间构成通电回路，电磁铁得电，从而吸引推板，接着推板带动引导板移动，引导板抵触压块的斜面，从而驱使压块下移，接着带动活塞下移，从而将充气筒内的气体压入至气囊内，气囊鼓起并与钻孔的内壁抵触，从而将安装壳体固定于钻孔的内壁处，从而便于对水深进行测量，当对水位测量完成后，便于将安装壳体抬升并取出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的测量机构安装示意图。

图3为本发明的升降机构与测量机构连接示意图。

图4为本发明的安装壳体内部示意图。

图5为本发明的配重块示意图。

图6为本发明的触发机构示意图。

图7为本发明的充气组件示意图。

图8为本发明的充气组件与推送组件配合示意图。

图9为本发明的滚轮与拉绳二配合示意图。

图中标示为：

10、安装机构；

20、升降机构；210、安装架一；220、滚筒；230、电机；240、拉绳一；241、弹性伸缩杆；242、支撑板；243、传感器一；244、天线；250、拉绳二；251、配重块；

30、测量机构；310、安装壳体；311、进水口；320、触发机构；321、电源；322、电磁铁；323、连接线；324、断路器；330、充气机构；340、推送组件；341、支板一；342、导柱一；343、推板；344、连接杆；345、引导板；346、压块；350、充气组件；351、充气筒；352、活塞；353、压板；354、支板二；355、导柱二；356、连通管；360、气囊；361、安装架二；362、滚轮；363、传感器二。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明—部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实施方式中，如图1至图9所示，水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其包括：

安装机构10、测量机构30，安装机构10固定设置于钻孔的上方，安装机构10包括升降机构20，所述的测量机构30安装于升降机构20上，测量机构30处于钻孔内，所述的测量机构30包括安装壳体310、触发机构320，安装壳体310为圆柱体壳体，安装壳体310的底部板面与侧壁的底部之间通过气囊360连接，气囊360为圆环形结构，气囊360使安装壳体310为密封状态，气囊360与所钻孔内径适应，所述的触发机构320包括电源321、电磁铁322、连接线323、断路器324，安装壳体310的底部板面开设有进水口311，进水口311开设有两个，电源321、电磁铁322、断路器324通过连接线323连通，断路器324底部的连接线323与一进水口311接触，电磁铁322底部的连接线323与另一进水口311接触；

所述的升降机构20包括安装架一210、滚筒220、电机230、拉绳一240，所述的安装架一210固定设置于钻孔的上方，滚筒220转动安装于安装架一210上，电机230安装于安装架一210上，电机230的输出轴呈水平布置，电机230的输出轴端与滚筒220的端部同轴固定连接，拉绳一240环绕于滚筒220上，拉绳一240的底部与安装壳体310的顶部接触，安装壳体310的顶部设置有天线244，天线244与控制器连接，对钻孔水位测量时，电机230驱动滚筒220转动，从而带动安装壳体310下移，当安装壳体310的底部接触水面时，水与连接线323接触，从而使电源321、电磁铁322、断路器324之间构成通电回路，接着天线244发出感应信号并传递至控制器，通过滚筒220转动的圈数可得水面距钻孔顶部的距离。

更为具体的，对水面高度测量后进行测量水面深度，所述的安装壳体310内设置有用于对气囊360进行充气的充气机构330，充气机构330包括推送组件340、充气组件350，充气组件350包括充气筒351、活塞352、压板353、支板二354、导柱二355、连通管356，充气筒351竖直固定设置于安装壳体310的内壁处，充气筒351为顶部开口、底部封闭的筒体，活塞352匹配设置于充气筒351内，活塞352的顶部伸出充气筒351的顶部开口，支板二354水平固定连接于安装壳体310的内壁处，压板353水平固定设置于活塞352的顶部，导柱二355的顶部与压板353的底部固定连接、底部穿过支板二354的板面且设置有外置台阶，导柱二355上套设有弹簧一，弹簧一的一端与压板353的底部接触、另一端与支板二354接触，连通管356的一端与充气筒351的底部连通、另一端与气囊360连通。

更为具体的，所述的推送组件340包括支板一341、导柱一342、推板343、连接杆344、引导板345、压块346，支板一341竖直固定设置于安装壳体310底部的板面上，导柱一342的一端设置有外置台阶、另一端穿过支板一341的板面且与推板343固定连接，导柱一342设置有两个且呈平行布置，导柱一342上套设有弹簧二，弹簧二的一端与导柱一342端部的外置台阶接触、另一端与支板一341接触，压块346固定设置于压板353的顶部，压块346的一端部呈倾斜布置，引导板345呈竖直布置且处于压块346的一侧，引导板345的底部与压块346的斜面接触，引导板345与推板343之间通过连接杆344连接，推板343为衔铁制得，当安装壳体310的底部接触水面时，水与连接线323接触，从而使电源321、电磁铁322、断路器324之间构成通电回路，电磁铁322得电，从而吸引推板343，接着推板343带动引导板345移动，引导板345抵触压块346的斜面，从而驱使压块346下移，接着带动活塞352下移，从而将充气筒351内的气体压入至气囊360内，气囊360鼓起并与钻孔的内壁抵触，从而将安装壳体310固定于钻孔的内壁处。

更为具体的，滚筒220上环绕设置有拉绳二250，拉绳二250的底部穿过安装壳体310的底部且连接有配重块251。

更为具体的，安装壳体310内固定设置有安装架二361，安装架二361上转动安装有滚轮362，滚轮362设置有两个且相互靠近，拉绳二250处于两滚轮362之间，滚轮362与拉绳二250的表面之间接触摩擦。

更为具体的，安装架二361上设置有传感器二363，传感器二363为图像传感器且正对滚轮362，安装壳体310固定于钻孔的内壁后，接着电机230驱动滚筒220转动，从而对拉绳二250进行放线，配重块251下移，拉绳二250与滚轮362之间的接触摩擦带动滚轮362转动，配重块251下移至水底时，拉绳二250放线，配重块251对拉绳二250的拉力消失，拉绳二250未带动滚轮362转动，传感器二363检测滚轮362未转动时，从而能够得出拉绳二250的放线量，从而得出水面深度。

更为具体的，拉绳一240的底部与安装壳体310的顶部之间通过弹性伸缩杆241连接，安装壳体310的顶部固定设置有支撑板242，支撑板242上安装有传感器一243，传感器一243为图像传感器，传感器一243正对弹性伸缩杆241，当对水位测量完成后，电机230驱动滚筒220转动，从而对拉绳一240进行收线，接着拉绳一240拉动弹性伸缩杆241伸长，传感器一243检测弹性伸缩杆241伸长，接着传递至控制器，接着控制器使断路器324工作，从而断开电源321，电磁铁322断电，推板343复位，活塞352复位，从而将气囊360内的气体抽出，从而撤销对安装壳体310的固定，接着拉绳一240将安装壳体310抬升并取出。

工作原理：

本发明在使用过程中，对钻孔水位测量时，电机230驱动滚筒220转动，从而带动安装壳体310下移，当安装壳体310的底部接触水面时，水与连接线323接触，从而使电源321、电磁铁322、断路器324之间构成通电回路，接着天线244发出感应信号并传递至控制器，通过滚筒220转动的圈数可得水面距钻孔顶部的距离，当安装壳体310的底部接触水面时，水与连接线323接触，从而使电源321、电磁铁322、断路器324之间构成通电回路，控制器控制电机230停止工作，电磁铁322得电，从而吸引推板343，接着推板343带动引导板345移动，引导板345抵触压块346的斜面，从而驱使压块346下移，接着带动活塞352下移，从而将充气筒351内的气体压入至气囊360内，气囊360鼓起并与钻孔的内壁抵触，从而将安装壳体310固定于钻孔的内壁处，安装壳体310固定于钻孔的内壁后，间隔5秒后，接着控制器控制电机230工作，电机230驱动滚筒220转动，从而对拉绳二250进行放线，配重块251下移，拉绳二250与滚轮362之间的接触摩擦带动滚轮362转动，配重块251下移至水底时，拉绳二250放线，配重块251对拉绳二250的拉力消失，拉绳二250未带动滚轮362转动，传感器二363检测滚轮362未转动时，从而能够得出拉绳二250的放线量，从而得出水面深度，当对水位测量完成后，电机230驱动滚筒220转动，从而对拉绳一240进行收线，接着拉绳一240拉动弹性伸缩杆241伸长，传感器一243检测弹性伸缩杆241伸长，接着传递至控制器，接着控制器使断路器324工作，从而断开电源321，电磁铁322断电，推板343复位，活塞352复位，从而将气囊360内的气体抽出，从而撤销对安装壳体310的固定，接着拉绳一240将安装壳体310抬升并取出。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (6)

1.水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，其包括：

安装机构、测量机构，安装机构固定设置于钻孔的上方，安装机构包括升降机构，所述的测量机构安装于升降机构上，测量机构处于钻孔内，所述的测量机构包括安装壳体、触发机构，安装壳体为圆柱体壳体，安装壳体的底部板面与侧壁的底部之间通过气囊连接，气囊为圆环形结构，气囊使安装壳体为密封状态，气囊与所钻孔内径适应，所述的触发机构包括电源、电磁铁、连接线、断路器，安装壳体的底部板面开设有进水口，进水口开设有两个，电源、电磁铁、断路器通过连接线连通，断路器底部的连接线与一进水口接触，电磁铁底部的连接线与另一进水口接触；

所述的升降机构包括安装架一、滚筒、电机、拉绳一，所述的安装架一固定设置于钻孔的上方，滚筒转动安装于安装架一上，电机安装于安装架一上，电机的输出轴呈水平布置，电机的输出轴端与滚筒的端部同轴固定连接，拉绳一环绕于滚筒上，拉绳一的底部与安装壳体的顶部接触，安装壳体的顶部设置有天线，天线与控制器连接；

所述的安装壳体内设置有用于对气囊进行充气的充气机构，充气机构包括推送组件、充气组件，充气组件包括充气筒、活塞、压板、支板二、导柱二、连通管，充气筒竖直固定设置于安装壳体的内壁处，充气筒为顶部开口、底部封闭的筒体，活塞匹配设置于充气筒内，活塞的顶部伸出充气筒的顶部开口，支板二水平固定连接于安装壳体的内壁处，压板水平固定设置于活塞的顶部，导柱二的顶部与压板的底部固定连接、底部穿过支板二的板面且设置有外置台阶，导柱二上套设有弹簧一，弹簧一的一端与压板的底部接触、另一端与支板二接触，连通管的一端与充气筒的底部连通、另一端与气囊连通。

2.根据权利要求1所述的水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，所述的推送组件包括支板一、导柱一、推板、连接杆、引导板、压块，支板一竖直固定设置于安装壳体底部的板面上，导柱一的一端设置有外置台阶、另一端穿过支板一的板面且与推板固定连接，导柱一设置有两个且呈平行布置，导柱一上套设有弹簧二，弹簧二的一端与导柱一端部的外置台阶接触、另一端与支板一接触，压块固定设置于压板的顶部，压块的一端部呈倾斜布置，引导板呈竖直布置且处于压块的一侧，引导板的底部与压块的斜面接触，引导板与推板之间通过连接杆连接，推板为衔铁制得。

3.根据权利要求2所述的水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，滚筒上环绕设置有拉绳二，拉绳二的底部穿过安装壳体的底部且连接有配重块。

4.根据权利要求3所述的水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，安装壳体内固定设置有安装架二，安装架二上转动安装有滚轮，滚轮设置有两个且相互靠近，拉绳二处于两滚轮之间，滚轮与拉绳二的表面之间接触摩擦。

5.根据权利要求4所述的水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，安装架二上设置有传感器二，传感器二为图像传感器且正对滚轮。

6.根据权利要求5所述的水文地质勘查的钻孔水位测量系统，其特征在于，拉绳一的底部与安装壳体的顶部之间通过弹性伸缩杆连接，安装壳体的顶部固定设置有支撑板，支撑板上安装有传感器一，传感器一为图像传感器，传感器一正对弹性伸缩杆。