CN117007138A - 岩体水流量监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及岩体水流量监测技术领域，且公开了岩体水流量监测装置，包括监测盒；所述监测盒的顶部安装有进水组件，所述进水组件包括：进水密封盖，螺纹连接于所述监测盒的顶部；进水头，固定连接于所述进水密封盖的底部；连接管，固定连接于所述进水密封盖的顶部，与所述进水头相连通；过滤器；通过设置监测盒，监测盒通过进水组件与岩体的出水端相连，监测盒内设有水位监测组件，水位监测组件对盒内水位进行监测记录，在出水监测时，岩体的出水水体进入监测盒，通过盒体的内部面积和水位高度计算水体体积，测得岩体出水水流量，具备在收集到一定程度再检测，将断断续续的水流量集中检测，可以大幅度提升监测精度的优点。

Description

岩体水流量监测装置
技术领域
本发明涉及岩体水流量监测技术领域，具体为岩体水流量监测装置。
背景技术
自然岩体中存在大量裂隙，地下水主要通过裂隙在岩体中流动。岩体的渗透特性与裂隙产状、密度、开度、连续性、充填物状况等密切相关，渗透特性是进行岩体稳定性评价与设计渗控措施的重要依据，是岩体工程的重要研究课题与技术难题。目前岩体工程中主要依托现场试验与室内试验获得裂隙岩体的渗透特性。现场试验中广泛使用钻孔压水试验测试渗透特性，钻孔压水试验采用单栓塞或双栓塞堵塞钻孔孔壁，将一定长度的钻孔进行隔离，然后用固定的水头把清水压入钻孔试验段，根据一定时间内压入的水量和施加水压大小的关系，确定岩体渗透特性与透水率。工程实践表明，钻孔压水试验是确定岩体完整程度及其渗透性强弱的良好方法，因其具有原理清晰、操作简易等优点在工程上得到广泛应用。
在现有技术(公开号为CN116242760A，提出了裂隙岩体渗透特性室内钻孔压水试验设备及试验方法)中，所述试验设备包括：试验台、液压缸、支架、试验舱、环境模拟罐、升降机和传导杆；所述试验台上安装有液压缸和支架；所述液压缸上放置有试验舱，试验舱内安装有环境模拟罐；所述支架下方通过升降机连接有传导杆；所述传导杆依次穿入试验舱和环境模拟罐，并与环境模拟罐中的压头连接；所述液压缸与伺服轴压泵连接；所述试验舱通过转换阀分别连接油泵和伺服围压泵；所述伺服轴压泵、油泵、伺服围压泵均与油箱连接；所述环境模拟罐包括：罐底座、罐盖和柔性外壳；所述柔性外壳的两端分别密封连接罐底座和罐盖；所述柔性外壳的内壁设置有若干围压传导介质；所述柔性外壳底壁开设有天然水入口，顶壁开设有水出口；天然水入口连接天然水泵，水出口连接水箱，天然水泵连接水箱；罐底座中心设置有底止水塞；所述压头中心设置有顶止水塞，顶止水塞开设有试验水入口；试验水入口连接试验水泵，试验水泵连接水箱。
现有技术中，采用水流量传感器对出水和入水的水流量进行监测，在监测的过程中，若出水的水流量较小或水过程断断续续，不能充满监测的管道，则会影响水流量传感器的监测精度，不利于岩体水流量的监测。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了岩体水流量监测装置，采用集中将出水端的水体收集，再检测水体体积，测得岩体出水水流量，具备在收集到一定程度再检测，将断断续续的水流量集中检测，可以大幅度提升监测精度的优点，解决了在监测的过程中，若出水的水流量较小或水过程断断续续，不能充满监测的管道，则会影响水流量传感器的监测精度，不利于岩体水流量的监测的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：岩体水流量监测装置，包括监测盒；
所述监测盒的顶部安装有进水组件，所述进水组件包括：
进水密封盖，螺纹连接于所述监测盒的顶部；
进水头，固定连接于所述进水密封盖的底部；
连接管，固定连接于所述进水密封盖的顶部，与所述进水头相连通；过滤器，固定连接于所述连接管的顶端；
进水管，设置于所述过滤器的顶端；
进水泵，设置于所述进水管的一端；
所述监测盒的底部安装有排水组件，所述排水组件包括：
排水槽，开设于所述监测盒的底部；
排水阀，设置于所述排水槽的底部；
排水管，固定连接于所述排水阀的底端；
流量计，固定连接于所述排水管的底端；
过滤罩，设置于所述排水槽的顶部；
所述监测盒的内部设有水位监测组件。
优选的，所述监测盒包括：
盒体；
盒盖，卡接于所述盒体的顶部。
优选的，所述监测盒还包括：
刻度表，固定连接于所述盒体的内侧壁。
优选的，所述过滤器包括：
过滤管；
初级过滤网，设置于所述过滤管的内部；
二级过滤网，设置于所述初级过滤网的下方；
陶瓷滤芯，设置于所述二级过滤网的下方。
优选的，所述进水组件还包括：
密封垫，固定连接于所述进水密封盖的底部。
优选的，所述水位监测组件包括：
螺纹套筒，固定连接于所述监测盒的顶部；
螺纹杆，螺纹连接于所述螺纹套筒的内侧壁；
传感器安装座，固定连接于所述螺纹杆的底端；
水位传感器，安装于所述传感器安装座的底部。
优选的，所述水位监测组件还包括：
密封胶圈，设置于所述螺纹套筒的上下两端。
优选的，所述排水管的外侧壁安装有反冲洗组件，所述反冲洗组件包括：
电磁三通阀，与所述排水管相连；
增压泵，设置于所述电磁三通阀的一端口上；
冲洗管，设置于所述增压泵的进水端。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了岩体水流量监测装置，具备以下有益效果：
该岩体水流量监测装置，通过设置监测盒，监测盒通过进水组件与岩体的出水端相连，监测盒内设有水位监测组件，水位监测组件对盒内水位进行监测记录，在出水监测时，岩体的出水水体进入监测盒，通过盒体的内部面积和水位高度计算水体体积，测得岩体出水水流量，具备在收集到一定程度再检测，将断断续续的水流量集中检测，可以大幅度提升监测精度的优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中进水组件的结构示意图；
图3为本发明中过滤器的结构示意图；
图4为本发明中排水组件和反冲洗组件的结构示意图；
图5为本发明中水位监测组件的结构示意图。
图中：
10、监测盒；11、盒体；12、盒盖；13、刻度表；
20、进水组件；21、进水密封盖；22、进水头；23、连接管；24、过滤器；241、过滤管；242、初级过滤网；243、二级过滤网；244、陶瓷滤芯；25、进水管；26、进水泵；27、密封垫；
30、排水组件；31、排水槽；32、排水阀；33、排水管；34、流量计；35、过滤罩；
40、水位监测组件；41、螺纹套筒；42、螺纹杆；43、传感器安装座；44、水位传感器；45、密封胶圈；
50、反冲洗组件；51、电磁三通阀；52、增压泵；53、冲洗管。
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
岩体水流量监测装置，包括监测盒10，监测盒10包括盒体11；盒盖12，卡接于盒体11的顶部；刻度表13，固定连接于盒体11的内侧壁；
盒体11为长方形盒体，其内部容水体积为底面积乘以水位的高度，盒盖12与盒体11为卡接，使盒体11可以方便打开进行清理维护，通过设置刻度表13，方便使用者调节内部水位监测组件40的高度；
监测盒10的顶部安装有进水组件20，进水组件20包括：进水密封盖21，螺纹连接于监测盒10的顶部；进水头22，固定连接于进水密封盖21的底部；连接管23，固定连接于进水密封盖21的顶部，与进水头22相连通；过滤器24，固定连接于连接管23的顶端；进水管25，设置于过滤器24的顶端；进水泵26，设置于进水管25的一端；密封垫27，固定连接于进水密封盖21的底部；
在进行进水时，岩体的出水水体由进水泵26泵入进水管25内，再由进水管25进入过滤器24内，使过滤器24对水体进行过滤，避免较大的杂质进入盒内，最后再由连接管23和进水头22进入盒内；
监测盒10的底部安装有排水组件30，排水组件30包括：排水槽31，开设于监测盒10的底部；排水阀32，设置于排水槽31的底部；排水管33，固定连接于排水阀32的底端；流量计34，固定连接于排水管33的底端；过滤罩35，设置于排水槽31的顶部；
在进入的水体达到预设值后，排水阀32自动开启，使盒内的水体由排水槽31排出，再通过排水管33排出，此外，通过设置流量计34，也可以对监测的水流量进行校准，当流量计34的出水量与盒内监测的水量相差较大时，可以进行现场检修维护；
监测盒10的内部设有水位监测组件40；
水位监测组件40内盒内水位进行监测。
本实施例中，具体的，过滤器24包括：过滤管241；初级过滤网242，设置于过滤管241的内部；二级过滤网243，设置于初级过滤网242的下方；陶瓷滤芯244，设置于二级过滤网243的下方。
参阅图1-5，在进行监测岩体出水量时，通过将监测盒10与岩体的出水端相连，在进行进水时，岩体的出水水体由进水泵26泵入进水管25内，再由进水管25进入过滤器24内，使过滤器24对水体进行过滤，避免较大的杂质进入盒内，最后再由连接管23和进水头22进入盒内，此时，水位监测组件40内盒内水位进行监测，当进入盒内的水位达到预设值时，通过盒体的内部面积和水位高度计算水体体积，测得岩体出水水流量，同时，排水阀32自动开启，使盒内的水体由排水槽31排出，再通过排水管33排出，。
实施例二
在实施例一的基础上增加了调节水位监测组件40高度的功能。
岩体水流量监测装置，包括监测盒10；
监测盒10的顶部安装有进水组件20，进水组件20包括：进水密封盖21，螺纹连接于监测盒10的顶部；进水头22，固定连接于进水密封盖21的底部；连接管23，固定连接于进水密封盖21的顶部，与进水头22相连通；过滤器24，固定连接于连接管23的顶端；进水管25，设置于过滤器24的顶端；进水泵26，设置于进水管25的一端；
监测盒10的底部安装有排水组件30，排水组件30包括：排水槽31，开设于监测盒10的底部；排水阀32，设置于排水槽31的底部；排水管33，固定连接于排水阀32的底端；流量计34，固定连接于排水管33的底端；过滤罩35，设置于排水槽31的顶部；
监测盒10的内部设有水位监测组件40，水位监测组件40包括：螺纹套筒41，固定连接于监测盒10的顶部；螺纹杆42，螺纹连接于螺纹套筒41的内侧壁；传感器安装座43，固定连接于螺纹杆42的底端；水位传感器44，安装于传感器安装座43的底部；密封胶圈45，设置于螺纹套筒41的上下两端。
参阅图1-5，可以通过调节水位传感器44的高度，对不同水位情况下的出水量进行监测，在进行调节水位传感器44高度时，通过转动螺纹杆42，使螺纹杆42带动传感器安装座43上的水位传感器44上升或下降，实现调节水位传感器44高度的目的。
实施例三
在实施例一的基础上增加了反冲洗的功能。
岩体水流量监测装置，包括监测盒10；
监测盒10的顶部安装有进水组件20，进水组件20包括：进水密封盖21，螺纹连接于监测盒10的顶部；进水头22，固定连接于进水密封盖21的底部；连接管23，固定连接于进水密封盖21的顶部，与进水头22相连通；过滤器24，固定连接于连接管23的顶端；进水管25，设置于过滤器24的顶端；进水泵26，设置于进水管25的一端；
监测盒10的底部安装有排水组件30，排水组件30包括：排水槽31，开设于监测盒10的底部；排水阀32，设置于排水槽31的底部；排水管33，固定连接于排水阀32的底端；流量计34，固定连接于排水管33的底端；过滤罩35，设置于排水槽31的顶部；
监测盒10的内部设有水位监测组件40；
排水管33的外侧壁安装有反冲洗组件50，反冲洗组件50包括：电磁三通阀51，与排水管33相连；增压泵52，设置于电磁三通阀51的一端口上；冲洗管53，设置于增压泵52的进水端。
参阅图1-5，当过滤罩35被堵住时，可以通过电磁三通阀51控制冲洗管53与排水槽31连通，再通过增压泵52将冲洗水增压泵入，使高压水体冲击过滤罩35，实现反冲洗的目的。
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 (8)

1.岩体水流量监测装置，其特征在于：包括监测盒(10)；
所述监测盒(10)的顶部安装有进水组件(20)，所述进水组件(20)包括：
进水密封盖(21)，螺纹连接于所述监测盒(10)的顶部；
进水头(22)，固定连接于所述进水密封盖(21)的底部；
连接管(23)，固定连接于所述进水密封盖(21)的顶部，与所述进水头(22)相连通；
过滤器(24)，固定连接于所述连接管(23)的顶端；
进水管(25)，设置于所述过滤器(24)的顶端；
进水泵(26)，设置于所述进水管(25)的一端；
所述监测盒(10)的底部安装有排水组件(30)，所述排水组件(30)包括：
排水槽(31)，开设于所述监测盒(10)的底部；
排水阀(32)，设置于所述排水槽(31)的底部；
排水管(33)，固定连接于所述排水阀(32)的底端；
流量计(34)，固定连接于所述排水管(33)的底端；
过滤罩(35)，设置于所述排水槽(31)的顶部；
所述监测盒(10)的内部设有水位监测组件(40)。
2.根据权利要求1所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述监测盒(10)包括：
盒体(11)；
盒盖(12)，卡接于所述盒体(11)的顶部。
3.根据权利要求2所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述监测盒(10)还包括：
刻度表(13)，固定连接于所述盒体(11)的内侧壁。
4.根据权利要求1所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述过滤器(24)包括：
过滤管(241)；
初级过滤网(242)，设置于所述过滤管(241)的内部；
二级过滤网(243)，设置于所述初级过滤网(242)的下方；
陶瓷滤芯(244)，设置于所述二级过滤网(243)的下方。
5.根据权利要求1所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述进水组件(20)还包括：
密封垫(27)，固定连接于所述进水密封盖(21)的底部。
6.根据权利要求1所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述水位监测组件(40)包括：
螺纹套筒(41)，固定连接于所述监测盒(10)的顶部；
螺纹杆(42)，螺纹连接于所述螺纹套筒(41)的内侧壁；
传感器安装座(43)，固定连接于所述螺纹杆(42)的底端；
水位传感器(44)，安装于所述传感器安装座(43)的底部。
7.根据权利要求6所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述水位监测组件(40)还包括：
密封胶圈(45)，设置于所述螺纹套筒(41)的上下两端。
8.根据权利要求1所述的岩体水流量监测装置，其特征在于：所述排水管(33)的外侧壁安装有反冲洗组件(50)，所述反冲洗组件(50)包括：
电磁三通阀(51)，与所述排水管(33)相连；
增压泵(52)，设置于所述电磁三通阀(51)的一端口上；
冲洗管(53)，设置于所述增压泵(52)的进水端。
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