CN206177402U - 地下水位智能测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地下水位智能测量仪，包括测量装置外壳、连接电线、电线密封盖、水压传感器及水敏传感器，电线密封盖设置在测量装置外壳顶部，水压传感器设置在测量装置外壳底部，水敏传感器设置在水压传感器底部，连接电线穿过电线密封盖与水压传感器及水敏传感器电性连接。本实用新型的地下水位智能测量仪，随着连接电线的收放在井内上下移动，对地下水位进行动态实时测量，接触到水面后，水敏传感器发出信号，浸入到地下水水面以下后，水压传感器测量出水压数据，由此得出本装置距离水面的高度，再根据井口以下的连接电线长度，可得出地下水位的数据，本地下水位智能测量仪测量准确度较高，且结构较简单，具有进行推广应用的价值。

Description

地下水位智能测量仪

技术领域

本实用新型涉及水位测量技术领域，特别是涉及一种地下水位智能测量仪。

背景技术

地下水与人类的关系十分密切，井水和泉水是人类日常使用最多的地下水，占据着不可替代的地位。不过，地下水也会造成一些危害，如地下水过多，会引起铁路、公路塌陷，淹没矿区巷道，形成沼泽地等。

伴随着人类在地球上活动的广度和深度逐步扩大及加深，浅部和深部地下水资源均受到不同程度上的影响。由中国地质科学院水文环境地质研究所实施的国土资源大调查计划项目《华北平原地下水污染调查评价》成果显示：华北平原浅层地下水综合质量整体较差，且污染较为严重，未受污染的地下水仅占采样点的55.87％。深层地下水综合质量略好于浅层地下水，污染较轻。

与此同时，人类活动对地下水量影响也较为显著。例如，世界上大多数石油开采都会利用地下水资源进行加压，以此将同等体积的油体压至地表以获利用，煤矿开采中遇含水层会先行抽水泄压(露天煤矿开采时遇地下水层采用疏干井进行疏干)，继而开采煤层。由此可见，人类活动对地下水位影响十分巨大，甚至可能导致地下水系紊乱和退减，乃至整层地下水消失，这对区域的生活、工业用水来源提出较大挑战，如若处理不当，将会造成人员、财产的巨大损失。

目前，国内外相关单位利用各自的学科知识，研制用途明确的设备装置，对地下水位进行测量。例如，当一口观测井打通后，利用水位仪下放至水层内，通过感应装置得到水位仪距离水面高度，再通过井口下方的电线长度计算出水面距离地表井口的高度。

但是，现有的地下水位测量仪器和装置，易受地形、地层及自身构造等因素的影响，测量的准确度较低，存在较大的误差，且结构较复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地下水位智能测量仪，以解决现有技术中存在的地下水位测量装置不能准确地测量地下水位，以及结构复杂的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种地下水位智能测量仪，包括测量装置外壳、连接电线、电线密封盖、水压传感器及水敏传感器，所述电线密封盖设置在所述测量装置外壳顶部，所述水压传感器设置在所述测量装置外壳底部，所述水敏传感器设置在所述水压传感器底部，所述连接电线穿过所述电线密封盖与所述水压传感器及所述水敏传感器电性连接。

进一步地，所述测量装置外壳为圆柱体状。

进一步地，所述水压传感器为圆台状，所述水压传感器的底面直径与所述测量装置外壳的截面直径相同，所述水压传感器的底面连接在所述测量装置外壳的底部。

进一步地，所述水压传感器的底面上固定连接有主电路板，所述主电路板与所述连接电线电性连接。

进一步地，所述水压传感器内部设置有压力传感片，所述压力传感片与所述主电路板电性连接；

所述水压传感器的侧壁上设置有透水孔，所述透水孔的轴线垂直于所述测量装置外壳的轴线，所述透水孔的数量为2个，2个所述透水孔的轴线相互垂直。

进一步地，所述水敏传感器为圆台状，所述水敏传感器的底面直径与所述水压传感器的顶面直径相同，所述水敏传感器的底面连接在所述水压传感器的顶面上。

进一步地，所述水敏传感器内部设置有电路板，所述电路板与所述主电路板电性连接；

所述电路板上电性连接有第一电极探针和第二电极探针，所述第一电极探针的自由端和所述第二电极探针的自由端均穿出所述水敏传感器的顶面。

进一步地，所述第一电极探针和所述第二电极探针与所述水敏传感器的顶面之间均设置有绝缘密封圈。

进一步地，所述电线密封盖的中心设置有进线孔，所述连接电线穿过所述进线孔与所述主电路板电性连接。

本实用新型提供的地下水位智能测量仪，包括由上到下依次连接的电线密封盖、测量装置外壳、水压传感器及水敏传感器,还包括连接电线，连接电线由电线密封盖进入测量装置外壳内部并与水压传感器及水敏传感器电性连接，本测量仪随着连接电线的收放在井内上下移动，对地下水位进行动态实时测量，当本测量仪接触到水面后，水敏传感器发出信号，本测量仪浸入到地下水水面以下后，水压传感器测量出水压数据，由此得出本测量仪距离水面的高度，再根据井口以下的连接电线的长度，得出地下水位的数据信息，本地下水位智能测量仪测量的准确度较高，误差小，且结构较简单，适于进行推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型提供的一种地下水位智能测量仪的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种地下水位智能测量仪的结构爆炸示意图；

图3为本实用新型提供的一种地下水位智能测量仪中水压传感器的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种地下水位智能测量仪中水敏传感器的结构示意图。

附图标记：

1-连接电线； 2-电线密封盖； 3-测量装置外壳；

4-水压传感器； 5-水敏传感器； 6-主电路板；

7-透水孔； 8-电路板； 9-第一电极探针；

10-第二电极探针。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

在本实施例的可选方案中，如图1所示，本实施例提供的一种地下水位智能测量仪，包括测量装置外壳3、连接电线1、电线密封盖2、水压传感器4及水敏传感器5，电线密封盖2设置在测量装置外壳3顶部，水压传感器4设置在测量装置外壳3底部，水敏传感器5设置在水压传感器4底部，连接电线1穿过电线密封盖2与水压传感器4及水敏传感器5电性连接。

在本实施例中，电线密封盖2、测量装置外壳3、水压传感器4及水敏传感器5由上到下依次连接，连接电线1穿过电线密封盖2、进入测量装置外壳3中并与水压传感器4及水敏传感器5电性连接，由井口下放本装置，随着连接电线1的收放，本装置在井内上下移动，对地下水位进行实时测量。

当本装置接触到水面时，水敏传感器5将信号由连接电线1反馈，连接电线1继续下放，使本装置位于地下水的水面以下，水压传感器4测量水压数据，由此可得出本装置与水面之间的距离，再根据记录的井口以下的连接电线1的长度，便可得出地下水位数据，测量数据准确，误差较小，且受环境因素的影响较小。

在本实施例的可选方案中，测量装置外壳3为圆柱体状。在本实施例中，圆柱体状的测量装置外壳3有利于本装置在水中上下移动，移动顺畅，且到底水面以下一定距离后，容易保持位置稳定，使测量数据更准确。

在本实施例的可选方案中，水压传感器4为圆台状，水压传感器4的底面直径与测量装置外壳3的截面直径相同，水压传感器4的底面连接在测量装置外壳3的底部。在本实施例中，圆台状的水压传感器4有利于本装置在水中的下放，水压传感器4的上下两平面中，面积较大的为底面，面积较小的为顶面，水压传感器4的底面在上、顶面在下，且其底面通过螺纹连接在测量装置外壳3的底部，且连接处设有密封橡胶圈。

在本实施例的可选方案中，如图2所示，水压传感器4的底面上固定连接有主电路板6，主电路板6与连接电线1电性连接。在本实施例中，连接电线1、水压传感器4及水敏传感器5均与主电路板6电性连接，主电路板6的作用主要是进行信号传递。

水压传感器4的底面上设置有固定件，主电路板6的端部通过螺栓连接在固定件上，由此主电路板6固定在测量装置外壳3内部。

在本实施例的可选方案中，如图3所示，水压传感器4内部设置有压力传感片，压力传感片与主电路板6电性连接；

水压传感器4的侧壁上设置有透水孔7，透水孔7的轴线垂直于测量装置外壳3的轴线，透水孔7的数量为4个，相邻透水孔7的轴线相互垂直。在本实施例中，水压传感器4侧壁上的4个透水孔7，其轴线均垂直于测量装置外壳3的轴线，且均与测量装置外壳3的轴线相交，且相邻透水孔7的轴线相互垂直，水压传感器4位于透水孔7的上方，测量透水孔7中的水的水压，测量数据更准确。

在本实施例的可选方案中，水敏传感器5为圆台状，水敏传感器5的底面直径与水压传感器4的顶面直径相同，水敏传感器5的底面连接在水压传感器4的顶面上。在本实施例中，圆台状的水敏传感器5同样有利于本装置在水中的上下移动，水敏传感器5的上下两平面中，面积较大的为底面，面积较小的为顶面，水敏传感器5的底面在上、顶面在下，且其底面与水压传感器4的顶面连接，连接方式为螺纹连接或过盈配合连接。

在本实施例的可选方案中，如图4所示，水敏传感器5内部设置有电路板8，电路板8与主电路板6电性连接；

电路板8上电性连接有第一电极探针9和第二电极探针10，第一电极探针9的自由端和第二电极探针10的自由端均穿出水敏传感器5的顶面。在本实施例中，第一电极探针9和第二电极探针10均为一端与电路板8电性连接，另一端穿过水敏传感器5的顶面位于水敏传感器5外部，第一电极探针9超出水敏传感器5顶面的长度超过第二电极探针10超出水敏传感器5顶面的长度，两电极探针均为金属电极探针。

当两电极探针同时接触地下水时，因地下水中含有大量杂质，具有导电性，电路接通，电路板8发出触水电信号，当两电极探针中的一者失水，即两电极探针未通过地下水连通，则电路断开，电路板8发出失水电信号。

在本实施例的可选方案中，第一电极探针9和第二电极探针10与水敏传感器5的顶面之间均设置有绝缘密封圈。在本实施例中，设置绝缘密封圈的目的在于：在第一电极探针9和第二电极探针10与水敏传感器5的顶面之间进行绝缘处理，以避免本装置使用时失灵。

在本实施例的可选方案中，电线密封盖2的中心设置有进线孔，连接电线1穿过进线孔与主电路板6电性连接。在本实施例中，进线孔的设置使连接电线1位于测量装置外壳3的轴线上，从而使本装置在下放过程中能够保持竖直状态，有利于本装置在井内的上下移动，在到达水面以下一定距离后，本装置处于竖直状态还可使测量结果更加准确。

实施例二：

在本实施例的可选方案中，本实施例提供的一种地下水位智能测量系统，包括如实施例一所述的地下水位智能测量仪。

在本实施例中，还包括主机及收放线装置，其中收放线装置包括导向轮、主动轮及电动机，连接电线1与主机电性连接，连接电线1搭绕经过导向轮且缠绕在主动轮上。

接通电源后，通过主机控制电动机工作，电动机带动主动轮转动，使盘绕在主动轮上的连接电线1得以收放，连接电线1经过导向轮与本地下水位智能测量仪连接，导向轮的轴线与主动轮的轴线平行，连接电线1收放时，带动导向轮同步转动，地下水位智能测量仪随着连接电线1的收放在井内上下移动，对地下水位进行动态实时测量。

本地下水位智能测量仪由井口的中心位置开始下放，直到其浸入到地下水中一定距离，水压传感器4测量到的水压数据信号由连接电线1传输到主机，主机由此得出本地下水位智能测量仪位于水面以下的距离，在本地下水位智能测量仪下放的过程中，与主机电性连接的脉冲编码器记录导向轮转动的圈数，并将数据传输到主机，主机由此计算出连接电线1下放的长度，进而得出地下水距离井口的高度。

当地下水位下降，且低于本测量仪时，本测量仪将变化的水压信号传输到主机，主机通过电动机控制主动轮继续下放本测量仪，使其再次浸入到地下水水面以下，主机从而得出下降后的地下水位的数据；当地下水位下降,但未低于水压传感器4时，不需继续下放本测量仪就仍可测得下降后的地下水位。

当地下水位上升时，本测量仪将变化的水压信号传输到主机，主机从而得出上升后的地下水位的数据。

本水位测量系统可实现对地下水位升降进行动态实时地测量、跟踪及分析。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种地下水位智能测量仪，其特征在于，包括测量装置外壳、连接电线、电线密封盖、水压传感器及水敏传感器，所述电线密封盖设置在所述测量装置外壳顶部，所述水压传感器设置在所述测量装置外壳底部，所述水敏传感器设置在所述水压传感器底部，所述连接电线穿过所述电线密封盖与所述水压传感器及所述水敏传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述测量装置外壳为圆柱体状。

3.根据权利要求2所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述水压传感器为圆台状，所述水压传感器的底面直径与所述测量装置外壳的截面直径相同，所述水压传感器的底面连接在所述测量装置外壳的底部。

4.根据权利要求3所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述水压传感器的底面上固定连接有主电路板，所述主电路板与所述连接电线电性连接。

5.根据权利要求4所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述水压传感器内部设置有压力传感片，所述压力传感片与所述主电路板电性连接；

所述水压传感器的侧壁上设置有透水孔，所述透水孔的轴线垂直于所述测量装置外壳的轴线，所述透水孔的数量为4个，相邻所述透水孔的轴线相互垂直。

6.根据权利要求4所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述水敏传感器为圆台状，所述水敏传感器的底面直径与所述水压传感器的顶面直径相同，所述水敏传感器的底面连接在所述水压传感器的顶面上。

7.根据权利要求6所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述水敏传感器内部设置有电路板，所述电路板与所述主电路板电性连接；

所述电路板上电性连接有第一电极探针和第二电极探针，所述第一电极探针的自由端和所述第二电极探针的自由端均穿出所述水敏传感器的顶面。

8.根据权利要求7所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述第一电极探针和所述第二电极探针与所述水敏传感器的顶面之间均设置有绝缘密封圈。

9.根据权利要求4所述的地下水位智能测量仪，其特征在于，所述电线密封盖的中心设置有进线孔，所述连接电线穿过所述进线孔与所述主电路板电性连接。