CN209470735U - 地震前兆观测井水温水位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地震前兆观测井水温水位检测装置，该地震前兆观测井水温水位检测装置包括：圆形的底板，所述底板的中心位置开设有放线限位通孔，且所述底板的底部围绕所述放线限位通孔均匀设置有三个用于卡在观测井的井口外沿上的支撑卡板。本实用新型的有益效果是：测量探头集水温检测和水位检测于一体，结构精巧，适用于小口径地震前兆观测井的水位水温检测，操作快捷，直接读数，无需换算，校测方便，水位检测基于液体导电原理，具有极短的响应时间和较高的灵敏度，提高检测的准确性和可靠性，并且便于携带，架设方便。本实用新型不仅可以应用于地震前兆观测井的连续在线水位水温检测，而且适合对各个地震前兆观测井进行流动观测。

Description

地震前兆观测井水温水位检测装置

技术领域

本实用新型涉及到水温水位检测技术领域，尤其涉及到一种地震前兆观测井水温水位检测装置。

背景技术

地震灾害给人类带来巨大的灾难和不可估量的经济损失，地震预防预报监测至关重要。目前地震前兆观测中对地下水水位水温的观测应用较为广泛的是基于压力传感器和石英温度传感器的数字式水位仪和水温仪，通常在地震观测井中同时放置水位探头和水温探头，探头一般采用钢丝或者电缆下放到观测井中，探头位置固定，通过测量固定位置水位的压力再测算出当前水位，并测量固定位置水位的水温变化。这种水位仪和水温仪可以连续观测到地下水的水位和水温变化，但是在长期使用过程中由于探头线缆的老化引起探头位置发生变化导致水位测量误差越来越大，水温探头中的传感器漂移也会引起水温测量误差，因此需要定期进行校测。但是校测时需要将探头拿出水面，而石英温度传感器的温度校正耗时又较长，因此校测过程繁琐复杂，导致观测中断时间较长。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种地震前兆观测井水温水位检测装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种地震前兆观测井水温水位检测装置，该地震前兆观测井水温水位检测装置包括：圆形的底板，所述底板的中心位置开设有放线限位通孔，且所述底板的底部围绕所述放线限位通孔均匀设置有三个用于卡在观测井的井口外沿上的支撑卡板；

所述底板的顶部设置有支架，所述支架上设置有绕线筒，所述绕线筒位于所述放线限位通孔的上方，且所述绕线筒上缠绕有线缆，所述线缆的一端固定在所述绕线筒上，另一端穿过所述放线限位通孔并连接有包括温度传感器和水位探针的测量探头；

所述测量探头还包括下端设有进水口的不锈钢外壳，所述不锈钢外壳外表面上设置有用于在收放所述线缆时减缓与观测井的井壁之间的碰撞冲击的缓冲套；

所述绕线筒上设有主控电路，所述温度传感器和所述水位探针分别通过所述线缆与所述主控电路相连；

所述底板的顶部还设置有一圈围绕所述支架设置且与所述主控电路相连的太阳能电池板。

优选的，每个支撑卡板均为与观测井的井口外沿相适配的弧形板，且三个所述支撑卡板以所述放线限位通孔为圆心围成圆形结构。

优选的，所述绕线筒的两端分别设有线缆限位盘。

优选的，所述缓冲套为内部分布有多个不规则的缓冲气泡的橡胶套。

优选的，所述不锈钢外壳内设置有密封塞，所述水位探针穿过所述密封塞并嵌装在所述密封塞中，所述水位探针的上端连接有信号控制线路板，且所述水位探针的下端靠近所述进水口，所述温度传感器安装在所述水位探针内部，所述水位探针内部灌有导热硅脂，所述温度传感器的信号线与所述信号控制线路板相连，所述信号控制线路板通过所述线缆与所述主控电路相连，所述不锈钢外壳上设有排气口，所述排气口位于所述进水口的上方。

优选的，所述主控电路包括单片机单元、信号处理单元、测量按键、信号切换按键、报警指示灯、液晶显示屏及电源单元，所述测量按键、所述信号切换按键、所述报警指示灯及所述液晶显示屏分别与所述单片机单元相连，所述电源单元由电池供电，且所述电池与所述太阳能电池板连接，所述测量按键、所述信号切换按键、所述报警指示灯、所述液晶显示屏及安装所述电池的电池盒均安装在所述的绕线筒的正面端面，所述信号处理单元设在所述测量探头内，且所述信号处理单元通过所述线缆与所述单片机单元相连。

优选的，所述线缆外包裹有绝缘柔暖材料层，所述绝缘柔暖材料层外表面上刻有刻度。

优选的，所述绕线筒的背面连接有手柄。

本实用新型的有益效果是：设置的测量探头集水温检测和水位检测于一体，结构精巧，适用于小口径地震前兆观测井的水位水温检测，操作快捷，直接读数，无需换算，校测方便，水位检测基于液体导电原理，具有极短的响应时间和较高的灵敏度，提高检测的准确性和可靠性，并且便于携带，架设方便。本实用新型不仅可以应用于地震前兆观测井的连续在线水位水温检测，而且适合对各个地震前兆观测井进行流动观测。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的地震前兆观测井水温水位检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的测量探头的内部剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的缓冲套的局部剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的电路原理连接框图。

图中：1-底板；2-放线限位通孔；3-支撑卡板；4-支架；5-测量探头；6-绕线筒；7-线缆；8-温度传感器；9-水位探针；10-进水口；11-不锈钢外壳；12-缓冲套；13-缓冲气泡；14-密封塞；15-信号控制线路板；16-单片机单元；17-信号处理单元；18-测量按键；19-信号切换按键；20-报警指示灯；21-液晶显示屏；22-电池盒；23-线缆限位盘；24-手柄；25-太阳能电池板；26-排气口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了方便理解本实用新型实施例提供的地震前兆观测井水温水位检测装置，首先说明一下本申请实施例提供的地震前兆观测井水温水位检测装置的应用场景，本申请实施例提供的地震前兆观测井水温水位检测装置用于地震前兆观测井中水温和水位的检测，但现有技术中的检测装置在取出探头校测过程中耗时较长，导致观测中断时间较长，因此本申请提供了一种地震前兆观测井水温水位检测装置，用以解决上述问题。下面结合附图及具体的实施例对其进行详细说明。

请参阅图1-4，图1是本实用新型实施例提供的地震前兆观测井水温水位检测装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的测量探头的内部剖视图；图3是本实用新型实施例提供的缓冲套的局部剖视图；图4是本实用新型实施例提供的电路原理连接框图。

本实用新型实施例提供了一种地震前兆观测井水温水位检测装置，如图1所示，该地震前兆观测井水温水位检测装置包括一个圆形的底板1，底板1的中心位置开设有一个圆形的放线限位通孔2，并且在底板1的底部围绕放线限位通孔2均匀设置有三个用于卡在观测井的井口外沿上的支撑卡板3，每个支撑卡板3均为与观测井的井口外沿相适配的弧形板，且三个支撑卡板3以放线限位通孔2为圆心围成圆形结构，这样，通过三个支撑卡板3卡在观测井的井口外沿上，以使底板1平铺在观测井的井口上，底板1覆盖住观测井的井口，在进行测量时，可以避免杂物或携带的工具不慎掉入观测井中，并且，三个支撑卡板3长短大小一致，又可以作为支撑腿支撑底板1使用，便于放置在托运车辆的斗仓内托运。

继续参考图1，底板1的顶部设置有支架4，支架4上设置有绕线筒6，绕线筒6的两端分别径向凸出设有线缆限位盘23，并且绕线筒6位于放线限位通孔2的上方，在绕线筒6上缠绕有线缆7，线缆7的一端固定在绕线筒6上，另一端穿过放线限位通孔2并连接有一个包括温度传感器8和水位探针9的测量探头5，并在连接处做防水处理。由于底板1呈圆形，放线限位通孔2又设置在底板1的中心位置，这样在测量时，转动绕线筒6，线缆7从绕线筒6上松开并释放，将测量探头5沿观测井的井中心下放到地震前兆观测井中，测量探头5下放的过程中，在一定程度上减少测量探头5与观测井的内壁相碰触的可能。

在本实施例中，绕线筒6上设有主控电路，温度传感器8和水位探针9分别通过线缆7与主控电路相连，水位探针9检测水位，温度传感器8检测水温，测得的数据输送给主控电路处理并显示。测量结束，转动绕线筒6，方便将线缆7缠绕到绕线筒6上，收纳方便，便于携带，也便于校测。测量探头5集水温检测和水位检测于一体，操作方便，体积小，适用于小口径地震前兆观测井的水位水温检测，适合对各个地震观测井进行流动观测。此外，线缆7外包裹有绝缘柔暖材料层，绝缘柔暖材料层外表面上刻有刻度，绝缘柔暖材料层及其外表面上刻有的刻度在附图中未示出。线缆7外包裹的绝缘柔暖材料层有很好的绝缘性，而且具有保暖效果，防止线缆7受到腐蚀或变形，对线缆7起到很好的保护作用。在绝缘柔暖材料层外表面上刻有刻度，当水位探针9探到水面时，工作人员从绝缘柔暖材料层上也可读取水位值，便于对水位探针9测得的数据进行校正。

继续参考图1，绕线筒6的背面连接有一个手柄24，摇动手柄24，使绕线筒6正转或反转，放线、收线更加省力和方便。此外，在底板1的顶部还设置有一圈围绕支架4设置且与主控电路相连的太阳能电池板25，太阳能电池板25能在运送或测量的过程中产生电能并提供给主控电路，适合对各个地震观测井进行流动观测，满足装置对用电的需求。在具体设置时，在底板1上设置一层透明塑料玻璃板，使用透明塑料玻璃板保护太阳能电池板25。

如图2所示，测量探头5还包括下端设有进水口10的不锈钢外壳11，不锈钢外壳11长度为15～18cm，外径为18～26mm，壁厚为2mm。不锈钢外壳11外表面上设置有用于在收放线缆7时减缓与观测井的井壁之间的碰撞冲击的缓冲套12，缓冲套12套设包裹在不锈钢外壳11的表面，如图3中所示，缓冲套12为一个内部分布有多个不规则的缓冲气泡13的橡胶套，橡胶本身具有一定的缓冲撞击的性能，在其内部设置缓冲气泡13，进一步增强缓冲效果。虽然本申请在设置时考虑到测量探头5又观测井的井中心下放，但随着测量下放深度的增加，测量探头5还是会有和观测井的井壁碰撞的风险，在不锈钢外壳11的表面套设一层缓冲套12后，可以缓解与观测井的井壁碰触的力度，在一定程度上增强了对温度传感器8和水位探针9的保护作用。

继续参考图2，在不锈钢外壳11内设置有密封塞14，密封塞离进水口10有20mm，水位探针9穿过密封塞14并嵌装在密封塞14中，水位探针9的下端靠近进水口10，进水口10在不锈钢外壳的下端呈开放状，水位探针9的上端连接有信号控制线路板15，温度传感器8安装在水位探针9内部，水位探针9内部灌有导热硅脂，温度传感器8的信号线与信号控制线路板15相连，信号控制线路板15通过线缆7与主控电路相连，不锈钢外壳11上设有排气口26，排气口26位于进水口10的上方。

具体的，密封塞14将不锈钢外壳11分隔成上、下两个腔体。检测时，进水口10到达水面后会进水，排气口26用于排出下腔体内的空气，确保观测井中的水能顺利进入下腔体内，实现水位探针9的水位检测。水位探针9采用基于液体导电原理的水位探针，水位探针9接触到水面时，水位探针9和不锈钢外壳11之间形成回路，水位探针9输出传感信号给信号控制线路板15。密封塞14对信号控制线路板15起到保护作用，防止水进入上腔体。灌在水位探针9内部的导热硅脂，既对温度传感器8起到固定作用，又起到导热和绝缘作用，提高温度传感器8的灵敏度和检测精度。温度传感器8采用铂电阻温度传感器，便于校准，检测精度达0.1℃。测量探头5集水温检测和水位检测于一体，操作快捷，提高检测的准确性和可靠性。

如图4所示，所述的主控电路包括单片机单元16、信号处理单元17、测量按键18、信号切换按键19、报警指示灯20、液晶显示屏21及电源单元，测量按键18、信号切换按键19、报警指示灯20及液晶显示屏21分别与单片机单元16相连，所述的电源单元由电池供电，并且所述电池与太阳能电池板25连接，太阳能电池板25产生的电能储存在所述电池中，所述电池采用蓄电池，为整个主控电路供电。而测量按键18、信号切换按键19、报警指示灯20、液晶显示屏21及安装所述电池的电池盒22均安装在的绕线筒6的正面端面，信号处理单元17设在测量探头内，信号处理单元17具体设在测量探头5内的信号控制线路板15上，水位探针9、温度传感器8的信号线分别和信号处理单元17相连，信号处理单元17通过线缆7和单片机单元16相连。

具体的，水位探针9、温度传感器8输出的传感信号分别传送给信号处理单元17，经信号处理单元17处理后再输送给单片机单元16。通过信号切换按键19先将工作状态切换到水位检测模式，检测到水位时，报警指示灯20亮，然后切换到水温检测模式。液晶显示屏21显示工作状态及测量数据。本实用新型直接读数，无需换算，校测方便，提高检测的准确性和可靠性。

使用时，通过三个支撑卡板3卡在地震前兆观测井的井口外沿上，底板1封闭地震前兆观测井的井口，避免杂物或随身携带的工具掉落地震前兆观测井中，然后摇动手柄24，线缆7从绕线筒6上松开，测量探头5由地震前兆观测井的井口中心慢慢下放到地震前兆观测井中，将信号切换按键19切换到水位检测模式，水位探针9采用基于液体导电原理的水位探针，水位探针9接触到水面时，水位探针9和不锈钢外壳11之间形成回路，水位探针9输出信号给信号处理单元17，经信号处理单元17处理后再传送给单片机单元16，单片机单元16发出信号驱动报警指示灯20点亮，同时经单片机单元16处理后获得的水位值送液晶显示屏21显示，响应速度低于0.1s，测量灵敏度达到0.1mm。同时工作人员读取绝缘柔暖材料层上的刻度值，获得线缆7本身测量的水位值，可对水位探针9测得的水位值进行校正。再将信号切换按键19切换到温度检测模式，温度传感器8检测地震前兆观测井中的水温，水温信号经信号处理单元17处理后送单片机单元16，单片机单元16实时读取水温值并送液晶显示屏21显示，以1次/秒的速度刷新显示的水温值。检测完成后，再摇动手柄24，将线缆7缠绕到绕线筒6上，进行下一个地震前兆观测井的水温水位观测。在检测和转运的同时，太阳能电池板25总能吸收太阳光产生电能，产生的电能存储在供电的电池中。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，包括：圆形的底板，所述底板的中心位置开设有放线限位通孔，且所述底板的底部围绕所述放线限位通孔均匀设置有三个用于卡在观测井的井口外沿上的支撑卡板；

所述底板的顶部设置有支架，所述支架上设置有绕线筒，所述绕线筒位于所述放线限位通孔的上方，且所述绕线筒上缠绕有线缆，所述线缆的一端固定在所述绕线筒上，另一端穿过所述放线限位通孔并连接有包括温度传感器和水位探针的测量探头；

所述测量探头还包括下端设有进水口的不锈钢外壳，所述不锈钢外壳外表面上设置有用于在收放所述线缆时减缓与观测井的井壁之间的碰撞冲击的缓冲套；

所述绕线筒上设有主控电路，所述温度传感器和所述水位探针分别通过所述线缆与所述主控电路相连；

所述底板的顶部还设置有一圈围绕所述支架设置且与所述主控电路相连的太阳能电池板。

2.根据权利要求1所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，每个支撑卡板均为与观测井的井口外沿相适配的弧形板，且三个所述支撑卡板以所述放线限位通孔为圆心围成圆形结构。

3.根据权利要求2所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，所述绕线筒的两端分别设有线缆限位盘。

4.根据权利要求3所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，所述缓冲套为内部分布有多个不规则的缓冲气泡的橡胶套。

5.根据权利要求4所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，所述不锈钢外壳内设置有密封塞，所述水位探针穿过所述密封塞并嵌装在所述密封塞中，所述水位探针的上端连接有信号控制线路板，且所述水位探针的下端靠近所述进水口，所述温度传感器安装在所述水位探针内部，所述水位探针内部灌有导热硅脂，所述温度传感器的信号线与所述信号控制线路板相连，所述信号控制线路板通过所述线缆与所述主控电路相连，所述不锈钢外壳上设有排气口，所述排气口位于所述进水口的上方。

6.根据权利要求5所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，所述主控电路包括单片机单元、信号处理单元、测量按键、信号切换按键、报警指示灯、液晶显示屏及电源单元，所述测量按键、所述信号切换按键、所述报警指示灯及所述液晶显示屏分别与所述单片机单元相连，所述电源单元由电池供电，且所述电池与所述太阳能电池板连接，所述测量按键、所述信号切换按键、所述报警指示灯、所述液晶显示屏及安装所述电池的电池盒均安装在所述的绕线筒的正面端面，所述信号处理单元设在所述测量探头内，且所述信号处理单元通过所述线缆与所述单片机单元相连。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，所述线缆外包裹有绝缘柔暖材料层，所述绝缘柔暖材料层外表面上刻有刻度。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的地震前兆观测井水温水位检测装置，其特征在于，所述绕线筒的背面连接有手柄。