CN117949061A - 一种地下水水位监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下水水位监测装置，涉及水位监测领域，包括外壳，所述外壳外侧设置有导向机构，所述导向机构用于对外壳在监测井内的移动进行导向，所述外壳顶端设置有定位机构，所述定位机构用于对外壳进行支撑定位；该地下水水位监测装置，通过第二驱动机构使弹性滤网在第一状态和第二状态之间进行切换，并使弹性滤网在第二状态下伸入至水面下，并在水面下从第二状态切换至第一状态，在弹性滤网切换至第一状态后，使弹性滤网上移脱离水面，并在脱离水面后再从第一状态切换至第二状态，从而将水面上的漂浮物捞起，避免漂浮物使水位监测仪无法下沉至水面下或对水位监测仪的监测造成一定的干扰，导致监测数据不准确的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及水位监测技术，具体涉及一种地下水水位监测装置。
背景技术
地下水水位监测是指对地下水位进行连续或定期的监测和记录。这种监测可以提供有关地下水系统的重要信息，包括水位变化、水文补给和排泄、地下水流动方向等，地下水水位监测通常使用水位计或压力传感器等装置进行，这些装置被安装在井筒或钻孔中，直接与地下水接触，并通过传感器将水位数据转换为电信号，这些数据可以通过数据采集系统或自动记录仪进行记录和存储，以便后续分析和评估。
现有在监测井内通过水位监测仪进行监测时，由于监测井长期埋入地下水环境中，监测井的井壁上会附着一些富有生物，监测井井内的水面上也会蓄积一定的漂浮物，如树枝等，并且现有的监测井的直径通常在2英寸（约50毫米）到6英寸（约150毫米），其深度也较深，清理起来较为困难，而现有水位监测仪在使用时是通过绳索等将其吊入至监测井内部，依靠水位监测仪自身的重量下沉至水面下，而监测井水面上蓄积的漂浮物使水位监测仪无法下沉至水面下或对水位监测仪的监测造成一定的干扰，导致监测数据不准确的情况发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种地下水水位监测装置，以解决现有技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地下水水位监测装置，包括外壳，所述外壳外侧设置有导向机构，所述导向机构用于对外壳在监测井内的移动进行导向，所述外壳顶端设置有定位机构，所述定位机构用于对外壳进行支撑定位，所述外壳内部设置有水位监测仪，所述水位监测仪一侧连接有驱动其沿外壳长度方向移动的第一驱动机构；
所述定位机构底部设置有清理机构，所述清理机构用于清理监测井内水面上的漂浮物，所述清理机构包括弹性滤网，所述弹性滤网能够在第一状态和第二状态之间进行切换，所述弹性滤网处于第一状态时，弹性滤网呈环形展开状，所述弹性滤网处于第二状态时，弹性滤网呈环形聚拢状，所述弹性滤网一侧连接有驱动其进行状态切换的第二驱动机构，所述弹性滤网另一侧连接有驱动其沿外壳长度方向移动的第三驱动机构。
进一步地，所述导向机构包括两个对称设置的导向组件，所述导向组件包括以外壳轴线为中心呈圆周阵列状布置的多个A支杆，所述A支杆一端与外壳相铰接，所述A支杆另一端转动连接有滚轮，所述A支杆一侧铰接有B支杆，所述B支杆末端铰接有滑块，所述滑块内部滑动连接有导向杆，所述导向杆外部套设有弹簧，所述弹簧一端与外壳固定连接，所述弹簧另一端与滑块固定连接。
进一步地，所述定位机构包括转盘，所述转盘外部与外壳内壁转动连接，所述转盘上以其轴线为中心呈圆周阵列状开设有多个弧形槽，所述弧形槽内部滑动连接有滑杆，所述滑杆顶端固定连接有支撑杆，所述支撑杆一端贯穿外壳并固定连接有支撑板，所述支撑杆外部与外壳滑动连接，所述转盘底部连接有驱动其绕自身轴线旋转的旋转驱动件。
进一步地，所述第一驱动机构包括A伸缩驱动件，所述A伸缩驱动件固定安装于外壳内部，所述A伸缩驱动件的输出端固定连接有安装板，所述水位监测仪可拆卸安装于安装板上。
进一步地，所述第二驱动机构包括A套筒，所述A套筒外部以其轴线为中心呈圆周阵列状布置有多个安装杆，所述安装杆一侧与弹性滤网固定连接，所述弹性滤网内侧与A套筒外部固定连接，所述安装杆一端与A套筒外部相铰接，所述安装杆一侧连接有驱动其以自身与A套筒铰接处为圆心进行转动的驱动组件。
进一步地，所述驱动组件包括B套筒，所述B套筒外部以其轴线为中心呈圆周阵列状布置有多个连杆，所述连杆数量与安装杆的数量相同且一一对应，所述连杆一端与其相邻的安装杆相铰接，所述连杆末端与B套筒相铰接，所述B套筒一侧连接有驱动其相对A套筒沿自身轴线方向移动的B伸缩驱动件。
进一步地，所述第三驱动机构为C伸缩驱动件，所述C伸缩驱动件的输出端与A套筒固定连接，所述C伸缩驱动件固定安装于外壳内部。
进一步地，所述清理机构还包括封板，所述封板一侧与B套筒相铰接，所述封板上表面铰接有弹性杆，所述弹性杆末端与B套筒内壁相铰接，所述安装板底部固定安装有用于推挤封板的顶杆。
与现有技术相比，本发明提供的一种地下水水位监测装置，通过第二驱动机构使弹性滤网在第一状态和第二状态之间进行切换，并使弹性滤网在第二状态下伸入至水面下，并在水面下从第二状态切换至第一状态，在弹性滤网切换至第一状态后，使弹性滤网上移脱离水面，并在脱离水面后再从第一状态切换至第二状态，从而将水面上的漂浮物捞起，避免漂浮物使水位监测仪无法下沉至水面下或对水位监测仪的监测造成一定的干扰，导致监测数据不准确的情况发生；
通过设置的导向机构在弹簧的弹力作用下，推动滑块沿导向杆移动，滑块通过B支杆推动A支杆转动，A支杆转动使滚轮贴向监测井井壁，两个导向组件内的滚轮同时贴向监测井井壁，从而避免装置在下放时与监测井井壁发生碰撞，使装置使用时更加稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的外部整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的定位机构（除旋转驱动件）外的爆炸结构示意图；
图4为本发明实施例提供的局部结构示意图；
图5为本发明实施例提供的图2中的A处放大示意图。
附图标记说明：
1、外壳；2、导向机构；21、A支杆；22、滚轮；23、B支杆；24、滑块；25、导向杆；26、弹簧；3、定位机构；31、转盘；32、弧形槽；33、滑杆；34、支撑杆；35、支撑板；36、旋转驱动件；4、水位监测仪；5、第一驱动机构；51、A伸缩驱动件；52、安装板；6、清理机构；61、弹性滤网；62、第二驱动机构；621、A套筒；622、安装杆；623、驱动组件；6231、B套筒；6232、连杆；6233、B伸缩驱动件；63、第三驱动机构；64、封板；65、弹性杆；66、顶杆。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
请参阅图1至图5，一种地下水水位监测装置，包括外壳1，外壳1外侧设置有导向机构2，导向机构2用于对外壳1在监测井内的移动进行导向，外壳1顶端设置有定位机构3，定位机构3用于对外壳1进行支撑定位，外壳1内部设置有水位监测仪4，水位监测仪4一侧连接有驱动其沿外壳1长度方向移动的第一驱动机构5；
定位机构3底部设置有清理机构6，清理机构6用于清理监测井内水面上的漂浮物，清理机构6包括弹性滤网61，弹性滤网61能够在第一状态和第二状态之间进行切换，弹性滤网61处于第一状态时，弹性滤网61呈环形展开状，弹性滤网61处于第二状态时，弹性滤网61呈环形聚拢状，弹性滤网61一侧连接有驱动其进行状态切换的第二驱动机构62，弹性滤网61另一侧连接有驱动其沿外壳1长度方向移动的第三驱动机构63；
在使用时，通过绳索将装置从监测井井口放入监测井内，此时导向机构2对装置进行导向，避免水位监测仪4在从监测井进口吊至监测位置时，水位检测仪与监测井井壁发生碰撞，在将要到达监测位置时，通过定位机构3将装置固定于监测井井壁上，并通过清理机构6对监测井井内水面上的漂浮物进行清理，避免监测井水面上蓄积的漂浮物使水位监测仪4无法下沉至水面下或对水位监测仪4的监测造成一定的干扰，导致监测数据不准确的情况发生。
在本发明的一个实施例中，导向机构2包括两个对称设置的导向组件，导向组件包括以外壳1轴线为中心呈圆周阵列状布置的多个A支杆21，A支杆21一端与外壳1相铰接，A支杆21另一端转动连接有滚轮22，A支杆21一侧铰接有B支杆23，B支杆23末端铰接有滑块24，滑块24内部滑动连接有导向杆25，导向杆25固定安装于外壳1上，导向杆25外部套设有弹簧26，弹簧26一端与外壳1固定连接，弹簧26另一端与滑块24固定连接；
在使用时，在弹簧26的弹力作用下，推动滑块24沿导向杆25移动，滑块24通过B支杆23推动A支杆21转动，A支杆21转动使滚轮22贴向监测井井壁，两个导向组件内的滚轮22同时贴向监测井井壁，从而避免装置在下放时与监测井井壁发生碰撞，使装置使用时更加稳定。
在本发明的一个实施例中，定位机构3包括转盘31，转盘31外部与外壳1内壁转动连接，转盘31上以其轴线为中心呈圆周阵列状开设有多个弧形槽32，弧形槽32内部滑动连接有滑杆33，滑杆33顶端固定连接有支撑杆34，支撑杆34一端贯穿外壳1并固定连接有支撑板35，支撑杆34外部与外壳1滑动连接，转盘31底部连接有驱动其绕自身轴线旋转的旋转驱动件36；
在本发明的一个实施例中，旋转驱动件36为电机或气缸，旋转驱动件36固定安装于外壳1内部，旋转驱动件36的输出轴端与转盘31固定连接，且旋转驱动件36的输出轴与转盘31同轴设置；
在使用时，通过旋转驱动件36驱动转盘31转动，由于支撑杆34与外壳1滑动连接，转盘31上的弧形槽32的内壁推挤滑杆33，滑杆33通过支撑杆34带动支撑板35贴向监测井井壁，多个支撑板35同时作用，从而在清理机构6对监测井水面上蓄积的漂浮物进行清理时，可以将装置有效固定于监测井井壁上。
在本发明的一个实施例中，第一驱动机构5包括A伸缩驱动件51，A伸缩驱动件51固定安装于外壳1内部，A伸缩驱动件51的输出端固定连接有安装板52，水位监测仪4可拆卸安装于安装板52上；
在使用时，A伸缩驱动件51伸缩并通过安装板52带动水位监测仪4移动，将水位监测仪4伸入至监测井内的水面下，进行水位监测；
水位监测仪4型号可采用液位变送器WH311，液位变送器WH311测量范围能够达到100米、300米甚至1000米，主要是基于WH311内置的超强抗高压高密封性传感器芯片，一体式成型结构可耐2000米水压防水测试，信号传输采用聚氨酯抗拉抓力钢丝电缆，确保信号能实时的，高精度稳定的输出显示，其中聚氨酯抗拉抓力钢丝电缆图中未示出。
在本发明的一个实施例中，第二驱动机构62包括A套筒621，A套筒621外部以其轴线为中心呈圆周阵列状布置有多个安装杆622，安装杆622一侧与弹性滤网61固定连接，弹性滤网61内侧与A套筒621外部固定连接，安装杆622一端与A套筒621外部相铰接，安装杆622一侧连接有驱动其以自身与A套筒621铰接处为圆心进行转动的驱动组件623；
在使用时，通过第二驱动机构62使弹性滤网61在第一状态和第二状态之间进行切换，由于弹性滤网61内侧与A套筒621固定连接，在驱动组件623带动安装杆622转动时，多个安装杆622同步拉动弹性滤网61使弹性滤网61展开和聚拢，从而可以使弹性滤网61在第二状态下伸入至水面下，并在水面下从第二状态切换至第一状态，在弹性滤网61切换至第一状态后，将弹性滤网61脱离水面，并在脱离水面后再从第一状态切换至第二状态，从而将水面上的漂浮物捞起，避免漂浮物使水位监测仪4无法下沉至水面下或对水位监测仪4的监测造成一定的干扰，导致监测数据不准确的情况发生。
在本发明的一个实施例中，驱动组件623包括B套筒6231，B套筒6231外部以其轴线为中心呈圆周阵列状布置有多个连杆6232，连杆6232数量与安装杆622的数量相同且一一对应，连杆6232一端与其相邻的安装杆622相铰接，连杆6232末端与B套筒6231相铰接，B套筒6231一侧连接有驱动其相对A套筒621沿自身轴线方向移动的B伸缩驱动件6233；
在本发明的一个实施例中，B伸缩驱动件6233为气缸或液压杆，B伸缩驱动件6233固定安装于B套筒6231上，B伸缩驱动件6233的输出端与A套筒621固定连接；
在使用时，B伸缩驱动件6233伸缩，由于B伸缩驱动件6233安装于B套筒6231上，在B套筒6231不移动时，A套筒621相对B套筒6231移动，A套筒621带动连杆6232移动，连杆6232拉动安装杆622转动，从而使安装杆622拉动弹性滤网61进行状态的切换。
在本发明的一个实施例中，第三驱动机构63为C伸缩驱动件，C伸缩驱动件的输出端与A套筒621固定连接，C伸缩驱动件固定安装于外壳1内部；
在使用时，通过C伸缩驱动件带动A套筒621移动，在C伸缩驱动件工作时，B伸缩驱动件6233不工作，从而可以带动弹性滤网61的移动。
在本发明的一个实施例中，清理机构6还包括封板64，封板64一侧与B套筒6231相铰接，封板64上表面铰接有弹性杆65，弹性杆65末端与B套筒6231内壁相铰接，安装板52底部固定安装有用于推挤封板64的顶杆66；
弹性杆65处于收缩状态下封板64将B套筒6231封闭；
在本发明的一个实施例中，弹性杆65由内杆、外杆和弹性件所组成，内杆外部与外杆滑动连接，内杆一端与弹性件固定连接，弹性件末端与外杆固定连接，内杆另一端与B套筒6231相铰接，外杆末端与安装板52相铰接；
在使用时，通过封板64将B套筒6231底部封闭，使得在进行清理漂浮物时，避免漂浮物聚集于B套筒6231内部，并且封板64底部可优选设置为圆弧形，尽量避免B套筒6231下移时，漂浮物被下压至封板64底部，在封板64底部制作为圆弧形后，使漂浮物推挤至周侧；
在A伸缩驱动件51伸缩并通过安装板52带动水位监测仪4移动，将水位监测仪4伸入至监测井内的水面下时，安装板52带动顶杆66移动，顶杆66推挤封板64，弹性杆65伸长，B套筒6231底部的开口打开。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.一种地下水水位监测装置，其特征在于，包括外壳（1），所述外壳（1）外侧设置有导向机构（2），所述导向机构（2）用于对外壳（1）在监测井内的移动进行导向，所述外壳（1）顶端设置有定位机构（3），所述定位机构（3）用于对外壳（1）进行支撑定位，所述外壳（1）内部设置有水位监测仪（4），所述水位监测仪（4）一侧连接有驱动其沿外壳（1）长度方向移动的第一驱动机构（5）；
所述定位机构（3）底部设置有清理机构（6），所述清理机构（6）用于清理监测井内水面上的漂浮物，所述清理机构（6）包括弹性滤网（61），所述弹性滤网（61）能够在第一状态和第二状态之间进行切换，所述弹性滤网（61）处于第一状态时，弹性滤网（61）呈环形展开状，所述弹性滤网（61）处于第二状态时，弹性滤网（61）呈环形聚拢状，所述弹性滤网（61）一侧连接有驱动其进行状态切换的第二驱动机构（62），所述弹性滤网（61）另一侧连接有驱动其沿外壳（1）长度方向移动的第三驱动机构（63）。
2.根据权利要求1所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述导向机构（2）包括两个对称设置的导向组件，所述导向组件包括以外壳（1）轴线为中心呈圆周阵列状布置的多个A支杆（21），所述A支杆（21）一端与外壳（1）相铰接，所述A支杆（21）另一端转动连接有滚轮（22），所述A支杆（21）一侧铰接有B支杆（23），所述B支杆（23）末端铰接有滑块（24），所述滑块（24）内部滑动连接有导向杆（25），所述导向杆（25）外部套设有弹簧（26），所述弹簧（26）一端与外壳（1）固定连接，所述弹簧（26）另一端与滑块（24）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述定位机构（3）包括转盘（31），所述转盘（31）外部与外壳（1）内壁转动连接，所述转盘（31）上以其轴线为中心呈圆周阵列状开设有多个弧形槽（32），所述弧形槽（32）内部滑动连接有滑杆（33），所述滑杆（33）顶端固定连接有支撑杆（34），所述支撑杆（34）一端贯穿外壳（1）并固定连接有支撑板（35），所述支撑杆（34）外部与外壳（1）滑动连接，所述转盘（31）底部连接有驱动其绕自身轴线旋转的旋转驱动件（36）。
4.根据权利要求1所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述第一驱动机构（5）包括A伸缩驱动件（51），所述A伸缩驱动件（51）固定安装于外壳（1）内部，所述A伸缩驱动件（51）的输出端固定连接有安装板（52），所述水位监测仪（4）可拆卸安装于安装板（52）上。
5.根据权利要求4所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述第二驱动机构（62）包括A套筒（621），所述A套筒（621）外部以其轴线为中心呈圆周阵列状布置有多个安装杆（622），所述安装杆（622）一侧与弹性滤网（61）固定连接，所述弹性滤网（61）内侧与A套筒（621）外部固定连接，所述安装杆（622）一端与A套筒（621）外部相铰接，所述安装杆（622）一侧连接有驱动其以自身与A套筒（621）铰接处为圆心进行转动的驱动组件（623）。
6.根据权利要求5所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述驱动组件（623）包括B套筒（6231），所述B套筒（6231）外部以其轴线为中心呈圆周阵列状布置有多个连杆（6232），所述连杆（6232）数量与安装杆（622）的数量相同且一一对应，所述连杆（6232）一端与其相邻的安装杆（622）相铰接，所述连杆（6232）末端与B套筒（6231）相铰接，所述B套筒（6231）一侧连接有驱动其相对A套筒（621）沿自身轴线方向移动的B伸缩驱动件（6233）。
7.根据权利要求6所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述第三驱动机构（63）为C伸缩驱动件，所述C伸缩驱动件的输出端与A套筒（621）固定连接，C伸缩驱动件固定安装于外壳（1）内部。
8.根据权利要求7所述的一种地下水水位监测装置，其特征在于，所述清理机构（6）还包括封板（64），所述封板（64）一侧与B套筒（6231）相铰接，所述封板（64）上表面铰接有弹性杆（65），所述弹性杆（65）末端与B套筒（6231）内壁相铰接，所述安装板（52）底部固定安装有用于推挤封板（64）的顶杆（66）。
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