CN215767065U - 一种监测井水文地质参数的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水文监测领域,公开了一种监测井水文地质参数的测试装置,包括:支撑装置,包括支撑板,支撑板上周向活动连接有多个限位板;弹射装置,包括伸缩杆、压缩弹簧和锁闭单元,支撑板的底面固接有伸缩杆的一端和锁闭单元的一端,伸缩杆周向设置有压缩弹簧,压缩弹簧的一端与支撑板的底面抵接;取样装置,取样装置分别与伸缩杆的另一端和锁闭单元的另一端固接,取样装置与压缩弹簧的另一端抵接;控制装置,控制装置分别与支撑装置和锁闭单元电性连接。本方案装置整体性好,能够同时进行抽水试验和冲击试验上进行使用,使用范围广,操作简单易于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及水文监测领域,特别是涉及一种监测井水文地质参数的测试装置。
背景技术
地下水环境监测井为准确把握地下水环境质量状况和地下水体中污染物的动态分布变化情况而设立的监测井。参照《地下水监测井建设规范》(DZT 0270-2014)监测井井管外径应不小于146mm,水管监测井井管应采用无污染材质,宜选用PVC-U塑料管或不锈钢管。抽水试验和冲击试验是确定水文地质参数的主要方法,抽水时间耗费人力物力多,周期时间长;而冲击试验是在静止的水位条件下,瞬间对含水层施加一个较强的刺激后,使监测井内的水位发生快速的变化,并获取水位-时间的响应数据,然后利用该响应数据并结合地下水动力学原理,估算含水层的水文地质参数。
现有测试装置往往比较复杂,难以携带,鉴于监测井管径小,亟需设计一种操作简单,携带方便,便于监测井水文地质参数的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种监测井水文地质参数的测试装置,以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下方案:本实用新型提供了一种监测井水文地质参数的测试装置,包括:
支撑装置,包括支撑板,所述支撑板上周向活动连接有多个限位板;
弹射装置,包括伸缩杆、压缩弹簧和锁闭单元,所述支撑板的底面固接有所述伸缩杆的一端和锁闭单元的一端,所述伸缩杆周向设置有所述压缩弹簧,所述压缩弹簧的一端与所述支撑板的底面抵接;
取样装置,所述取样装置分别与所述伸缩杆的另一端和锁闭单元的另一端固接,所述取样装置与所述压缩弹簧的另一端抵接;
控制装置,所述控制装置分别与所述支撑装置和锁闭单元电性连接。
进一步的,所述锁闭单元为相对设置的电磁铁和铁磁性物质,所述电磁铁与所述控制装置电性连接,所述支撑板的底面固接有所述电磁铁和铁磁性物质的任意一个,所述取样装置上设置有所述电磁铁和铁磁性物质中的另一个。
进一步的,所述取样装置为取样桶,所述取样桶内部设置第一连接板,所述第一连接板的端部与所述取样桶的内壁固接,所述第一连接板上设置有所述电磁铁和铁磁性物质中的另一个。
进一步的,所述取样桶的外壁上固接有第二连接板,所述第二连接板的上表面固接有所述伸缩杆的另一端,所述第二连接板的上表面和压缩弹簧的另一端抵接。
进一步的,所述支撑装置还包括动力单元,所述动力单元与所述控制装置电性连接,所述动力单元的底部与所述支撑板固接,所述支撑装置还包括多个第一活动杆、多个第二活动杆和多个固定杆,所述支撑板为圆形,沿所述支撑板径向固接有多个所述固定杆,所述固定杆内滑动连接有第二活动杆,所述第二活动杆的一端与所述限位板固接,所述固定杆侧壁上开设有通孔,所述动力单元的头端部与多个所述第一活动杆的一端铰接,所述第一活动杆的另一端通过所述通孔与所述第二活动杆的另一端铰接,所述第一活动杆、第二活动杆、固定杆和限位板一一对应设置。
进一步的,所述支撑板底面固接有连接架,所述连接架的底板下表面固接有所述电磁铁和铁磁性物质中的任意一个,所述连接架的底板上表面固接有所述动力单元的下端,所述支撑板设置有中心孔,所述动力单元的头端部贯穿所述中心孔与多个所述第一活动杆的一端铰接。
进一步的,所述第三连接板上表面固接有吊环。
进一步的,所述动力单元为电动推杆或液压推杆。
本实用新型公开了以下技术效果:
本实用新型通过限位板与监测井内壁抵接进行固定,利用伸缩杆、压缩弹簧和锁闭单元对取样装置进行弹射,使得取样装置的下端瞬间拍击静止的水面;解除限位板与监测井内壁的固定,取样装置可以盛装一部分井水,迅速上提整体测试装置,使得监测井内水位瞬间下降,同时配合使用水压传感器监测水压的变化。
本方案装置整体性好,能够同时进行抽水试验和冲击试验上进行使用,使用范围广,操作简单易于携带。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型监测井水文地质参数的测试装置初始结构示意图;
图2为本实用新型监测井水文地质参数的测试装置使用时结构示意图;
图3为本实用新型监测井水文地质参数的测试装置使用时结构前视图;
附图标记:1、支撑板;2、限位板;3、伸缩杆;4、压缩弹簧; 5、电磁铁;6、铁磁性物质;7、取样桶;8、第一连接板;9、第二连接板;10、动力单元;11、第一活动杆;12、第二活动杆;13、固定杆;14、第三连接板;15、吊环;16、连接架。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
参照图1-3,本实用新型提供一种监测井水文地质参数的测试装置,包括支撑装置、弹射装置、取样装置和控制装置。
支撑装置包括支撑板1、与控制设备电性连接的动力单元10、多个限位板2、多个第一活动杆11、多个第二活动杆12和多个固定杆 13。支撑板1为圆形板,支撑板1固接有连接架16,连接架16设置在支撑板1下方,连接架16底板上表面与动力单元10的下端固接,动力单元10为伸缩结构,设置连接架16可以降低动力单元10的重心,方便后期升降;支撑板1中间设置有中心孔,动力单元10贯穿中心孔设置,动力单元10的头端部设置有第三连接板14;第三连接板14可以为多边形或圆形,优选为正多边形,第三连接板14的每个侧边与第一活动杆11的一端铰接;支撑板1上表面沿支撑板1径向固接多个固定杆13,固定杆13的侧壁开设有通孔;第二活动杆12 穿设在固定杆13内部,并可沿支撑板1径向位移,第二活动杆12的一端固接有限位板2,第一活动杆11的另一端通过通孔与第二活动杆12的另一端铰接;限位板2为弧形板,弧形板的轴心与支撑板1 的轴心重合,限位板2的外径小于监测井内径,设置成多个弧形板,有利于限位板2与井内壁实现多个线接触,防止本实用新型测试装置发生翻转,需要说明的是,弧形板的数量至少为两个,两个线性接触即可限定一个平面。限位板2、第一活动杆11、第二活动杆12和固定杆13一一对应设置,支撑装置用以整个装置与监测井内壁之间进行固定。
优选的,动力单元10为电动推杆或液压推杆,为了方便本实用新型测试装置的吊装,第三连接板14上表面固接有吊环15。
初始时,参照图1,动力单元10的头端部升高至最高处,此时第二活动杆12朝向支撑板1圆心运动,限位板2内侧面与支撑板1 外边缘抵接;使用时,参照图2-3,将本装置放入到监测井中,控制装置控制动力单元10的头端部下降,第二活动杆12背向支撑板1圆心移动,进而带动限位板2沿支撑板1径向运动,当限位板2与监测井内壁相抵时停止运动,此时整个测试装置得以固定。
参照图1-3,弹射装置包括伸缩杆3、压缩弹簧4和锁闭单元。支撑板1的底面固接有伸缩杆3的一端和锁闭单元的一端,伸缩杆3 周向设置有压缩弹簧4,压缩弹簧4的一端与支撑板1的底面抵接。弹射装置用来将取样装置进行弹射,进行冲击试验。
锁闭单元为相对设置的电磁铁5和铁磁性物质6,电磁铁5与控制装置电性连接,通电时具有磁性,本装置内电磁铁5应做防水处理;铁磁性物质6可以为含有铁、镍、钴等金属的化合物或混合物,也可以为天然磁石。支撑板1的底面固接有电磁铁5和铁磁性物质6的任意一个。
取样装置为取样桶7,取样桶7内壁固接有第一连接板8,第一连接板8优选设置在桶口处,两端与取样桶7内壁固接,且第一连接板8通过取样桶7轴心设置,这样第一连接板8可以增强取样桶7桶口处的结构强度,使取样桶7结构更加稳定,第一连接板8中间设置有电磁铁5和铁磁性物质6中的另一个。
取样桶7的外壁上固接有第二连接板9,第二连接板9的上表面固接有伸缩杆3的另一端,第二连接板9的上表面和压缩弹簧4的另一端抵接。值得说明的是,取样桶7的高度应大于或等于伸缩杆3的高度的一半。
优选的,参考图3,第一连接板8中间设置有铁磁性物质6,支撑板1底板下固接有电磁铁5,此时支撑板1的作用为将电磁铁5的重心下移,拍击水面过程中,取样桶7拍击水面时的做功可表示为式中k为压缩弹簧4的弹力系数,x为压缩弹簧4的弹射过程中发送位移,由此可知为了提升拍击效果,在压缩弹簧4的弹力系数一定时需增大压缩弹簧4的位移,即需要增大伸缩杆3的伸缩长度,在不增大伸缩杆3节数前提下,增大伸缩杆3的伸缩长度将增大电磁铁5和铁磁性物质6之间的位移,设置支撑板1可以有效使电磁铁5的中心下移,使得电磁铁5和铁磁性物质6有效的结合与分离。
初始时,参照图1,控制装置使电磁铁5通电,电磁铁5将带有磁性,此时电磁铁5与铁磁性物质6相互吸引,并抵接在一起,此时压缩弹簧4的被压缩到最小长度,此时磁力大于弹簧力;使用时,参照图2-3,当控制装置停止对电磁铁5通电,电磁铁5与铁磁性物质 6之间的吸引力消失或降低,需要说明的是若铁磁性物质6为天然磁石,电磁铁5为铁芯,仍然可能存在磁力,此时磁力远小于弹簧力,取样桶7在压缩弹簧4的弹簧力的作用下对水面进行拍击。
控制装置为多控开关(图中未示)和电源(图中未示),用以控制电磁铁5和动力单元10,此种装置为现有技术,此处不再赘述。
需要说明的是,本装置需要配合压力传感器使用,压力传感器应事先投放入监测井中,并处于测试装置的最低点下端。
本实用新型使用过程及工作原理:
首先,将压力传感器放入到监测井水位以下,将本实用新型测试装置中的电磁铁5通电,此时取样桶7靠近连接架16,压缩弹簧4 处于压缩状态,利用绳索将本实用新型测试装置吊至在水面上方,使取样桶7的底面接近水面,同时伸展限位板2,利用限位板2与检测井内壁抵接,使整个测试装置得以固定;然后,停止对电磁铁5供电,取样桶7在压缩弹簧4的作用下进行弹射,取样桶7下端瞬间拍击静止的水面,且保证取样桶7内不存入任何水,拍击水面的取样桶7能够引起监测井内液面的上升,通过压力传感器监测水位瞬间上升后,监测井内水位与时间的响应数据;其次,解除限位板2与监测井内壁的固定,待水面恢复至初始水位后,利用本实用新型测试装置的自身重力将其沉入到水面以下,将取样桶7内盛放满水,瞬间将测试装置提出水面,利用压力传感器监测水位瞬间下降后,监测井内水位与时间的响应数据。
值得说明的是,使用过程中,压力传感器应保证在取样桶7最低端的下侧,压力传感器连接有数据处理器,用于记录和分析水位与时间的响应数据。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,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。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,包括:
支撑装置,包括支撑板(1),所述支撑板(1)上周向活动连接有多个限位板(2);
弹射装置,包括伸缩杆(3)、压缩弹簧(4)和锁闭单元,所述支撑板(1)的底面固接有所述伸缩杆(3)的一端和锁闭单元的一端,所述伸缩杆(3)周向设置有所述压缩弹簧(4),所述压缩弹簧(4)的一端与所述支撑板(1)的底面抵接;
取样装置,所述取样装置分别与所述伸缩杆(3)的另一端和锁闭单元的另一端固接,所述取样装置与所述压缩弹簧(4)的另一端抵接;
控制装置,所述控制装置分别与所述支撑装置和锁闭单元电性连接。
2.根据权利要求1所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述锁闭单元为相对设置的电磁铁(5)和铁磁性物质(6),所述电磁铁(5)与所述控制装置电性连接,所述支撑板(1)的底面固接有所述电磁铁(5)和铁磁性物质(6)的任意一个,所述取样装置上设置有所述电磁铁(5)和铁磁性物质(6)中的另一个。
3.根据权利要求2所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述取样装置为取样桶(7),所述取样桶(7)内部设置第一连接板(8),所述第一连接板(8)的端部与所述取样桶(7)的内壁固接,所述第一连接板(8)上设置有所述电磁铁(5)和铁磁性物质(6)中的另一个。
4.根据权利要求3所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述取样桶(7)的外壁上固接有第二连接板(9),所述第二连接板(9)的上表面固接有所述伸缩杆(3)的另一端,所述第二连接板(9)的上表面和压缩弹簧(4)的另一端抵接。
5.根据权利要求2所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述支撑装置还包括动力单元(10),所述动力单元(10)与所述控制装置电性连接,所述动力单元(10)的底部与所述支撑板(1)固接,所述支撑装置还包括多个第一活动杆(11)、多个第二活动杆(12)和多个固定杆(13),所述支撑板为圆形,沿所述支撑板(1)径向固接有多个所述固定杆(13),所述固定杆(13)内滑动连接有第二活动杆(12),所述第二活动杆(12)的一端与所述限位板(2)固接,所述固定杆(13)侧壁上开设有通孔,所述动力单元(10)的头端部与多个所述第一活动杆(11)的一端铰接,所述第一活动杆(11)的另一端通过所述通孔与所述第二活动杆(12)的另一端铰接,所述第一活动杆(11)、第二活动杆(12)、固定杆(13)和限位板(2)一一对应设置。
6.根据权利要求5所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述支撑板(1)底面固接有连接架(16),所述连接架(16)的底板下表面固接有所述电磁铁(5)和铁磁性物质(6)中的任意一个,所述连接架(16)的底板上表面固接有所述动力单元(10)的下端,所述支撑板(1)设置有中心孔,所述动力单元(10)的头端部贯穿所述中心孔与多个所述第一活动杆(11)的一端铰接。
7.根据权利要求5所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述动力单元头端部设置有第三连接板(14),所述第三连接板(14)与多个所述第一活动杆(11)的一端铰接。
8.根据权利要求7所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述第三连接板(14)上表面固接有吊环(15)。
9.根据权利要求5至8任一项所述的监测井水文地质参数的测试装置,其特征在于,所述动力单元(10)为电动推杆或液压推杆。
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