CN117005852B - 一种基于海拔测量的深井液位监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于海拔测量的深井液位监测装置，属于勘测技术领域，包括定位支座，所述定位支座顶部固定连接有海拔测量仪，所述定位支座内侧固定连接有双杆液位监测模块，所述定位支座下方设有外框架，所述外框架包括底环、支撑竖板和引导竖板，所述支撑竖板与所述引导竖板的数量均为四个，本发明中，施工人员向深井内部定位置入双杆液位监测模块，四个连接空间内部的井壁覆盖模块，配合四个支撑竖板将井壁对应的部位划分成四块区域，并单独的分隔阻挡，双杆液位监测模块上的波导杆部始终处于深井中隔开的单独空间中，避免泥浆或其它物质在波导杆部的表面覆盖形成误导层面，提高对深井液位的反馈监测效果。

Description

一种基于海拔测量的深井液位监测装置

技术领域

本发明涉及勘测技术领域，具体是一种基于海拔测量的深井液位监测装置。

背景技术

海拔测量计能够在深井工程施工中供施工人员进行深井的海拔测量，经过海拔测量计测量海拔深度后的深井内部由施工人员置入液位监测仪，通过液位监测仪对深井的液位进行实时的监测，以确保深井工程施工的安全。波导杆式液位监测仪是深井中常用的液位监测装置，波导杆置入深井内部，通过发射端产生的声波与接收端获取的反射回波，测定深井液位。波导杆直接置入空间狭小的深井中，波导杆的表面易受到深井内洒落的泥浆的覆盖，泥浆接触波导杆的表面会在波导杆的表面形成凸出于波导杆表面的泥层或凸起泥块，使得波导杆的表面形成覆盖部分区域的误导层面，影响声波的传输与反射回馈。并且深井往往会打入地层内的含水层区域，波导杆深入含水层内部，深井处于含水层的井壁部分易出现泥沙脱落的情况，泥沙的脱落会造成深井水位的振荡，使得获取的反射回波出现异常变化，影响对深井液位的监测效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于海拔测量的深井液位监测装置，以解决上述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：

一种基于海拔测量的深井液位监测装置，包括定位支座，所述定位支座顶部固定连接有海拔测量仪，所述定位支座内侧固定连接有双杆液位监测模块，所述定位支座下方设有外框架，所述外框架包括底环、支撑竖板和引导竖板，所述支撑竖板与所述引导竖板的数量均为四个，四个所述支撑竖板呈十字形固定连接在所述底环顶部，所述双杆液位监测模块的波导杆部处于所述支撑竖板内侧，四个所述引导竖板分别固定连接在四个所述支撑竖板的顶端，所述引导竖板插接在所述定位支座内侧；四个所述支撑竖板之间形成四个连接空间，所述连接空间内部滑动连接有三个由上至下分布的井壁覆盖模块，所述井壁覆盖模块包括阻挡孔板、贴壁斜板和透水膜，所述贴壁斜板固定连接在所述阻挡孔板顶端，所述透水膜固定连接在所述阻挡孔板后侧；所述定位支座下方设有阻隔模块，所述阻隔模块包括底阻隔筒、锥形引导筒、顶阻隔筒和波纹筒，所述底阻隔筒、所述顶阻隔筒与所述波纹筒通过所述锥形引导筒固定连接在四个所述引导竖板之间。

进一步的，所述定位支座内侧设有固定框，所述固定框外壁固定连接有四个侧杆，所述侧杆另一端插接在所述定位支座内壁，所述双杆液位监测模块的顶端螺接在所述固定框内部。

进一步的，所述定位支座内壁固定连接有四个呈十字形分布的引导座，四个所述引导竖板分别插接在四个所述引导座内部。

进一步的，所述阻挡孔板滑动连接在对应所述连接空间内部，所述阻挡孔板前侧壁固定连接有两个竖筒，所述贴壁斜板顶部固定连接有两个位于所述竖筒正上方的竖杆，处于下方位置的所述竖杆插接在处于上方位置的所述竖筒内部。

进一步的，所述阻挡孔板后侧壁固定连接有两个对称分布的连接板，所述透水膜固定连接在所述连接板的后侧壁，处于上方位置的所述透水膜与处于下方位置的所述透水膜之间固定连接有连接带。

进一步的，所述顶阻隔筒、所述波纹筒、所述底阻隔筒与所述锥形引导筒由上至下依次分布，所述锥形引导筒的顶端与所述底阻隔筒的底端固定连接，所述顶阻隔筒的底端与所述底阻隔筒的顶端固定连接，所述顶阻隔筒的顶端与所述波纹筒的底端固定连接。

进一步的，所述锥形引导筒位于所述支撑竖板上方，所述锥形引导筒的底部与所述支撑竖板的顶端固定连接，所述底阻隔筒的外侧壁与所述引导竖板固定连接，所述波纹筒与所述引导竖板卡合连接。

进一步的，所述底环内侧设有加固内环，所述加固内环的顶部与所述支撑竖板的底端固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置定位支座内侧能够上下移动的外框架，让施工人员向深井内部定位置入双杆液位监测模块，外框架上的四个连接空间内部的井壁覆盖模块，配合四个支撑竖板将井壁对应的部位划分成四块区域，由上至下分布的多个井壁覆盖模块相互配合，上层区域的井壁覆盖模块改变位置能够伸出液面，中层与下层的井壁覆盖模块能够留在深井水中，达到了对含水层区域的井壁和液面上方的部分井壁进行区域划分，并单独的分隔阻挡的效果，双杆液位监测模块上的波导杆部伸入外框架内侧后，始终处于外框架、阻隔模块与多个井壁覆盖模块配合在深井中隔开的单独空间中，达到了对双杆液位监测模块上的波导杆部进行阻挡、限制与保护的效果，能够避免泥浆或其它物质在波导杆部的表面覆盖形成误导层面，并且含水层区域的井壁与液面上方的部分井壁脱落的物质，能够被阻挡在井壁覆盖模块内侧的空间中，避免脱落的物质冲击深井水造成液位振荡，提高对深井液位的反馈监测效果。

附图说明

为了更清楚的说明实施例中的技术方案，以下将对实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明中定位支座与双杆液位监测模块的结构示意图；

图4为本发明中外框架与井壁覆盖模块的结构示意图；

图5为本发明中井壁覆盖模块与支撑竖板的结构示意图；

图中：1、定位支座；11、海拔测量仪；12、双杆液位监测模块；13、固定框；131、侧杆；14、引导座；2、外框架；21、底环；22、支撑竖板；23、引导竖板；24、连接空间；25、加固内环；3、井壁覆盖模块；31、阻挡孔板；311、竖筒；312、连接板；32、贴壁斜板；321、竖杆；33、透水膜；331、连接带；4、阻隔模块；41、底阻隔筒；42、锥形引导筒；43、顶阻隔筒；44、波纹筒。

具体实施方式

以下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、完整的描述。有关本发明的具体机械结构，在以下配合参考图1至图5对结构的详细说明中将可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

请参阅图1～图5，本发明实施例中，一种基于海拔测量的深井液位监测装置，包括定位支座1，定位支座1顶部固定连接有海拔测量仪11，定位支座1内侧固定连接有双杆液位监测模块12，定位支座1下方设有外框架2，外框架2包括底环21、支撑竖板22和引导竖板23，支撑竖板22与引导竖板23的数量均为四个，四个支撑竖板22呈十字形固定连接在底环21顶部，双杆液位监测模块12的波导杆部处于支撑竖板22内侧，四个引导竖板23分别固定连接在四个支撑竖板22的顶端，引导竖板23插接在定位支座1内侧，四个支撑竖板22之间形成四个连接空间24，连接空间24内部滑动连接有三个由上至下分布的井壁覆盖模块3，井壁覆盖模块3包括阻挡孔板31、贴壁斜板32和透水膜33，贴壁斜板32固定连接在阻挡孔板31顶端，透水膜33固定连接在阻挡孔板31后侧，定位支座1下方设有阻隔模块4，阻隔模块4包括底阻隔筒41、锥形引导筒42、顶阻隔筒43和波纹筒44，底阻隔筒41、顶阻隔筒43与波纹筒44通过锥形引导筒42固定连接在四个引导竖板23之间。

设置定位支座1来组合双杆液位监测模块12与海拔测量仪11，定位支座1能够固定在深井的井口区域，让双杆液位监测模块12与海拔测量仪11能够在深井区域安全的使用。海拔测量仪11固定连接在定位支座1的顶部，海拔测量仪11用来测量深井的海拔深度。定位支座1的内侧设置有固定框13，固定框13的外壁固定连接有四个侧杆131，定位支座1的内壁上具有对应侧杆131的连接孔，侧杆131的另一端插接在定位支座1内壁上对应的连接孔内部，固定框13与定位支座1组合拆分的便利性高。通过四个侧杆131组合固定框13与定位支座1，能够提高固定框13与定位支座1连接组合的牢固性。双杆液位监测模块12连接在定位支座1的内侧，定位支座1内侧的固定框13用来连接双杆液位监测模块12，双杆液位监测模块12顶部的工作部能够插入固定框13内部，通过螺栓将双杆液位监测模块12顶部的工作部固定在固定框13内部，有利于进行双杆液位监测模块12向定位支座1内侧的放置与固定作业。双杆液位监测模块12的波导杆部深入深井内部，双杆液位监测模块12的发射端产生声波，经一根不锈钢管状的发射波导杆传输，遇到液面时，该声波与平行的另一根接收波导杆耦合出反射回波，回波沿接收波导杆传回双杆液位监测模块12的接收器，进行液位监测。

定位支座1的下方设置有外框架2，外框架2由底环21、支撑竖板22和引导竖板23组成，支撑竖板22与引导竖板23的数量均为四个，四个支撑竖板22呈十字形固定连接在底环21的顶部，四个引导竖板23分别固定连接在四个支撑竖板22的顶端，将底环21、支撑竖板22和引导竖板23牢固的组合在一起。定位支座1的内壁固定连接有四个呈十字形分布的引导座14，四个引导竖板23分别插接在四个引导座14内部，让四个引导竖板23插接在定位支座1的内侧，通过四个引导竖板23与四个引导座14的配合，能够让外框架2在定位支座1的下方进行向上和向下的位置移动，有利于改变外框架2在定位支座1下方的位置。双杆液位监测模块12的波导杆部处于支撑竖板22的内侧，外框架2与双杆液位监测模块12上的波导杆部能够一起置入深井内部，通过设置在定位支座1内侧的能够上下移动的外框架2，有利于施工人员将外框架2与双杆液位监测模块12的波导杆部向深井内定位置入。底环21的内侧设置有加固内环25，加固内环25的顶部与支撑竖板22的底端固定连接，加固内环25起到加固底环21与四个支撑竖板22连接牢固性的作用。

四个支撑竖板22之间形成四个连接空间24，四个连接空间24用来连接对应位置的井壁覆盖模块3。连接空间24的内部滑动连接有三个由上至下分布的井壁覆盖模块3，井壁覆盖模块3由阻挡孔板31、贴壁斜板32和透水膜33组成。贴壁斜板32固定连接在阻挡孔板31的顶端，阻挡孔板31的后侧壁固定连接有两个对称分布的连接板312，透水膜33固定连接在连接板312的后侧壁，将透水膜33固定连接在阻挡孔板31的后侧，将阻挡孔板31、贴壁斜板32和透水膜33稳定的组合在一起。阻挡孔板31滑动连接在对应的连接空间24内部，实现了井壁覆盖模块3在对应连接空间24内部的升降作业。处于上方位置的透水膜33与处于下方位置的透水膜33之间固定连接有连接带331，通过两个连接带331将由上至下分布的三个透水膜33连接在一起。由上至下分布的三个井壁覆盖模块3独立存在，三个井壁覆盖模块3能够进行单独的位置改变作业。阻挡孔板31的前侧壁固定连接有两个竖筒311，贴壁斜板32的顶部固定连接有两个位于竖筒311正上方的竖杆321，处于下方位置的竖杆321插接在处于上方位置的竖筒311内部。处于上方位置的阻挡孔板31进行位置移动时，连接在该阻挡孔板31前侧壁上的两个竖筒311在处于下方位置的两个竖杆321的外侧，贴着竖杆321的表面移动，竖杆321与竖筒311配合能够起到引导对应阻挡孔板31移动的作用，使得阻挡孔板31能够平稳的进行竖直移动作业。外框架2上的四个连接空间24内部均设置有井壁覆盖模块3，井壁覆盖模块3跟随外框架2深入深井内部，井壁覆盖模块3能够深入到深井内的含水层区域，处于最上方位置的井壁覆盖模块3能够保持在伸出液面的位置。四个支撑竖板22与四个引导竖板23的外侧边贴紧深井的井壁，能够起到定位与加固外框架2在深井内状态的效果。阻挡孔板31位于井壁的内侧，贴壁斜板32的外侧边紧贴井壁，阻挡孔板31与贴壁斜板32配合在井壁内侧形成一个空置空间，该空置空间将井壁覆盖模块3对应的井壁区域独立分隔出来，四个支撑竖板22、四个引导竖板23、四个阻挡孔板31与四个贴壁斜板32配合将对应的井壁区域划分成四块区域。由上至下分布的多个井壁覆盖模块3相互配合，上层区域的井壁覆盖模块3改变位置能够伸出液面，中层与下层的井壁覆盖模块3能够留在深井水中，达到了对含水层区域的井壁和液面上方的部分井壁进行区域划分，并单独的分隔阻挡的效果。处于含水层区域的井壁与液面上方的部分井壁，被对应的阻挡孔板31和贴壁斜板32从外侧覆盖阻挡住，使得含水层区域的井壁部分脱落的物质被阻挡在井壁覆盖模块3内侧的空间中，能够避免脱落的物质冲击深井水造成液位振荡，提高对深井液位的反馈监测效果。透水膜33与阻挡孔板31之间存在部分空间，从井壁上脱落的物质能够受到贴壁斜板32的引导向透水膜33与阻挡孔板31之间的空间移动，该空间能够供从井壁上脱落的物质暂存，同时透水膜33能够确保深井水的流动。

定位支座1的下方设置有阻隔模块4，阻隔模块4由底阻隔筒41、锥形引导筒42、顶阻隔筒43和波纹筒44组成。顶阻隔筒43、波纹筒44、底阻隔筒41与锥形引导筒42由上至下依次分布，锥形引导筒42的顶端与底阻隔筒41的底端固定连接，顶阻隔筒43的底端与底阻隔筒41的顶端固定连接，顶阻隔筒43的顶端与波纹筒44的底端固定连接，将底阻隔筒41、锥形引导筒42、顶阻隔筒43和波纹筒44稳定牢固的组合在一起。锥形引导筒42位于支撑竖板22的上方，锥形引导筒42的底部与支撑竖板22的顶端固定连接，底阻隔筒41的外侧壁与引导竖板23的内侧边固定连接，通过锥形引导筒42与底阻隔筒41将顶阻隔筒43与波纹筒44连接在四个引导竖板23之间，锥形引导筒42能够起到引导液面上方井壁脱落的物质向井壁覆盖模块3内侧的移动。波纹筒44与引导竖板23卡合连接，波纹筒44能够在四个引导竖板23之间顺利的进行拉伸作业，以进行顶阻隔筒43的位置改变，从而改变阻隔模块4的整体长度。双杆液位监测模块12上的波导杆部在伸入外框架2的内侧后，直接进入到阻隔模块4与井壁覆盖模块3的内侧。双杆液位监测模块12的波导杆部由顶阻隔筒43的顶端开口进入，依次穿过波纹筒44、底阻隔筒41与锥形引导筒42，从锥形引导筒42穿出后进入到多个井壁覆盖模块3与四个支撑竖板22形成的独立容纳空间中。能够让双杆液位监测模块12的波导杆部始终处于外框架2、阻隔模块4与多个井壁覆盖模块3配合在深井中隔开的单独空间中，达到了对双杆液位监测模块12的波导杆部进行阻挡、限制与保护的效果。阻隔模块4在深井液面的上方，从外侧遮挡住波导杆部处于液面上方的部分，阻挡孔板31与贴壁斜板32分隔含水层区域的井壁，并通过透水膜33从外侧阻挡井壁脱落的物质靠近波导杆部处于液面下方的部分，能够避免泥浆或其它物质在波导杆部的表面覆盖形成误导层面，以确保声波的传输与反射回馈。

本发明的工作原理是：定位支座1固定在深井的井口区域，海拔测量仪11测量深井的海拔深度，双杆液位监测模块12的波导杆部由顶阻隔筒43的顶端开口进入，依次穿过波纹筒44、底阻隔筒41与锥形引导筒42，从锥形引导筒42穿出后进入到多个井壁覆盖模块3与四个支撑竖板22形成的独立容纳空间中，双杆液位监测模块12顶部的工作部连接在固定框13内部后，外框架2与双杆液位监测模块12的波导杆部一起深入深井内部，上层区域的井壁覆盖模块3伸出液面，中层与下层的井壁覆盖模块3留在深井水中，处于含水层区域的井壁与液面上方的部分井壁，被对应的阻挡孔板31和贴壁斜板32从外侧覆盖阻挡住，阻挡井壁脱落的物质冲击深井水造成液位振荡，双杆液位监测模块12的波导杆部处于外框架2、阻隔模块4与多个井壁覆盖模块3配合在深井中隔开的单独空间中，阻挡泥浆或其它物质靠近波导杆部的表面，双杆液位监测模块12上工作部的发射端产生声波，经一根发射波导杆传输，遇到液面时，该声波与平行的接收波导杆耦合出反射回波，回波沿接收波导杆传回双杆液位监测模块12的接收器，进行液位监测。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于海拔测量的深井液位监测装置，包括定位支座（1），所述定位支座（1）顶部固定连接有海拔测量仪（11），其特征在于，所述定位支座（1）内侧固定连接有双杆液位监测模块（12），所述定位支座（1）下方设有外框架（2），所述外框架（2）包括底环（21）、支撑竖板（22）和引导竖板（23），所述支撑竖板（22）与所述引导竖板（23）的数量均为四个，四个所述支撑竖板（22）呈十字形固定连接在所述底环（21）顶部，所述双杆液位监测模块（12）的波导杆部处于所述支撑竖板（22）内侧，四个所述引导竖板（23）分别固定连接在四个所述支撑竖板（22）的顶端，所述引导竖板（23）插接在所述定位支座（1）内侧；

四个所述支撑竖板（22）之间形成四个连接空间（24），所述连接空间（24）内部滑动连接有三个由上至下分布的井壁覆盖模块（3），所述井壁覆盖模块（3）包括阻挡孔板（31）、贴壁斜板（32）和透水膜（33），所述贴壁斜板（32）固定连接在所述阻挡孔板（31）顶端，所述透水膜（33）固定连接在所述阻挡孔板（31）后侧，所述阻挡孔板（31）后侧壁固定连接有两个对称分布的连接板（312），所述透水膜（33）固定连接在所述连接板（312）的后侧壁，处于上方位置的所述透水膜（33）与处于下方位置的所述透水膜（33）之间固定连接有连接带（331）；

所述定位支座（1）下方设有阻隔模块（4），所述阻隔模块（4）包括底阻隔筒（41）、锥形引导筒（42）、顶阻隔筒（43）和波纹筒（44），所述顶阻隔筒（43）、所述波纹筒（44）、所述底阻隔筒（41）与所述锥形引导筒（42）由上至下依次分布，所述锥形引导筒（42）的顶端与所述底阻隔筒（41）的底端固定连接，所述底阻隔筒（41）的顶端与所述波纹筒（44）的底端固定连接，所述波纹筒（44）的顶端与所述顶阻隔筒（43）的底端固定连接，所述锥形引导筒（42）位于所述支撑竖板（22）上方，所述锥形引导筒（42）的底部与所述支撑竖板（22）的顶端固定连接，所述底阻隔筒（41）的外侧壁与所述引导竖板（23）固定连接，所述波纹筒（44）与所述引导竖板（23）卡合连接，所述底阻隔筒（41）、所述顶阻隔筒（43）与所述波纹筒（44）通过所述锥形引导筒（42）固定连接在四个所述引导竖板（23）之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于海拔测量的深井液位监测装置，其特征在于，所述定位支座（1）内侧设有固定框（13），所述固定框（13）外壁固定连接有四个侧杆（131），所述侧杆（131）另一端插接在所述定位支座（1）内壁，所述双杆液位监测模块（12）的顶端螺接在所述固定框（13）内部。

3.根据权利要求1所述的一种基于海拔测量的深井液位监测装置，其特征在于，所述定位支座（1）内壁固定连接有四个呈十字形分布的引导座（14），四个所述引导竖板（23）分别插接在四个所述引导座（14）内部。

4.根据权利要求1所述的一种基于海拔测量的深井液位监测装置，其特征在于，所述阻挡孔板（31）滑动连接在对应所述连接空间（24）内部，所述阻挡孔板（31）前侧壁固定连接有两个竖筒（311），所述贴壁斜板（32）顶部固定连接有两个位于所述竖筒（311）正上方的竖杆（321），处于下方位置的所述竖杆（321）插接在处于上方位置的所述竖筒（311）内部。

5.根据权利要求1所述的一种基于海拔测量的深井液位监测装置，其特征在于，所述底环（21）内侧设有加固内环（25），所述加固内环（25）的顶部与所述支撑竖板（22）的底端固定连接。