CN216668918U - 一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置。现有工程深孔试验水位监测装置为电测钟，具有计算的水位值误差较大等其它缺点。本实用新型测水管内设置有随水位上下浮动的激光反射装置；固定夹第一端与测水管固定连接，固定夹第二端设置有激光测距仪，激光测距仪各方向可自由活动，保证发出的发射光线与测水管中心轴线重合或平行；激光测距仪通过电线与太阳能供电板连接。本实用新型能满足在特定的时间点上快速、准确读取水位值，更能满足深孔抽水试验时间要求，可实现对水位的实时性及连续性监测。

Description

一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置

技术领域

本实用新型属于工程勘探水文地质试验技术领域，具体涉及一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置。

背景技术

目前工程深孔试验水位监测装置，为电测钟：利用简易电测水位计系统，即由探头、导线、万用表组成的简易电测系统；探头为长10～20cm金属棒；导线由电线构成，分导线1和导线2，导线1和导线2的上端在孔口与万用表连接，末端与下探到孔内的金属棒连接。其连接方式是：导线1末端与金属棒顶端直接进行接触连接，导线2某段与金属棒进行绝缘化接触连接。该系统原理是探头下放时，导线2末端接触水面即接通电测系统回路，导致回路电阻瞬间发生变化，通过万用表输出电阻变化，判断导线2末端是否没入水面以下，通过丈量导线2末端至孔口的距离，即可测得孔内水位。通过导线上下提取金属棒，反复对变动中的孔内水位进行测量，可得孔内水位变化数据。

电测钟在使用过程中具有如下缺点：

1)导线因为自身材料的延展性、拉伸、以及人为标记尺度等的影响，导致计算的水位值误差较大；

2)导线2与金属棒理想状态下的绝缘连接，显示过程中由于外露部分容易因为残留的水滴与金属棒连通，导致孔口上的万用表反应不灵敏、造成水位的误判；

3)当地层富水、钻孔内水位恢复较快时，在试验要求的间隔时间段，人为的探头下放与提升距离把控精度不够，测得水位值不具时效性，满足不了试验的时间要求，无法获得有效的水文试验参数。

4)由于工地施工环境较差，导线弯折易发生折断、人为造成万用表保险丝烧毁，导致现有电测钟装置故障率高，影响钻孔整体勘探质量与工期。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置，实现水位监测的准确性、实时性，解决传统监测方法水位误判或误差大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置，包括测水管，所述测水管设置于钻孔内；所述测水管内水面位置处设置有激光反射装置，所述激光反射装置随测水管内水位的变化上下浮动；

固定夹第一端与测水管固定连接，固定夹第二端为U形结构，所述U形结构两端设置有连接孔；螺杆通过U形结构两端的连接孔，与固定夹(2)第二端固定连接；

激光测距仪通过孔轴连接方式与螺杆活动连接，贯穿于螺杆上；所述激光测距仪设置于钻孔孔口位置处，发出的发射光线与测水管中心轴线重合或平行；

所述激光测距仪上设置有控制开关；

所述激光测距仪通过电线与太阳能供电板连接。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型结构简单，安装方便，故障率低，易于操作、适用广大机组人员使用，激光测距仪操作简单、性能较为可靠、工作状态易于检测，避免类似于万能表的故障率，可实现对水位的实时性及连续性监测；

2)本实用新型通用性强，短距离光反射强度大，效果较好，能满足在特定的时间点上快速、准确读取水位值，更能满足深孔抽水试验时间要求，适用于水位不超过200m的工程深孔抽水试验；

3)本实用新型改善了现有常用的电测水位计灵敏性差、误差大、监测过程不连续的缺点，避免了因为电线自身延展性、长度的拉伸形成的系统误差，电线的断路风险、以及人为的读取刻度计算形成的人为误差。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体结构示意图；

图2为固定夹安装示意图；

图中，1-激光测距仪、2-固定夹、3-测水管、4-钻孔、5-激光反射装置、6-电线、7-太阳能供电板、8-控制开关、9-螺杆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型包括激光测距仪1、固定夹2、测水管3、钻孔4、激光反射装置5、电线6、太阳能供电板7、控制开关8、螺杆9；

测水管3设置于钻孔4内，测水管3选择φ38mm或更大规格钢管，用以增大激光反射面积，提高测量准确性；

测水管3内水面位置处设置有激光反射装置5，激光反射装置5随测水管3内水位的变化上下浮动；激光反射装置5为现有产品，由反射装置和浮子组成，呈圆形，设置于测水管3内水面位置处，激光反射装置5外径略小于测水管3内径；

如图2所示，固定夹2第一端与测水管3固定连接，固定夹2第一端设置有两个环形结构，环形结构尺寸与测水管3外径一致，将环形结构卡在测水管3外表面上，并通过螺栓紧固连接，保证连接可靠；

固定夹2第二端为U形结构，U形结构两端设置有连接孔；螺杆9通过U形结构两端的连接孔，与固定夹2第二端固定连接；激光测距仪1通过孔轴连接方式与螺杆9活动连接，贯穿于螺杆9上，保证激光测距仪1各方向可自由活动；

当测水管3有略微倾斜时，可通过旋转激光测距仪1，保证激光测距仪1发出的发射光线与测水管3中心轴线重合或平行；

激光测距仪1设置于钻孔4孔口位置处，激光测距仪1具备激光连续发射功能；激光测距仪是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器；

激光测距仪1上设置有控制开关8，可控制激光测距仪1的开启与关闭；

太阳能供电板7通过电线6与激光测距仪1连接，可持续为激光测距仪1提供电能，用以实现长时间、持续的水位监测。

本实用新型工作原理如下：

本实用新型利用激光测距原理，在钻孔孔口设置激光测距仪1，当钻孔孔底地下水位变化时，浮于水面上的激光反射装置5上下浮动，能迅速、准确、实时测得激光发射装置与孔口的距离，即得到钻孔孔内地下水位值。

在进行抽水试验时，钻孔4内水位将发生显著变化，将测水管3下放入钻孔水位以下一定深度并固定于孔口；在抽水试验过程中，保持激光测距仪常开状态，通过读取激光测距显示屏中数值，即可实时监测钻孔内的动态水位值。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置，其特征在于：包括测水管(3)，所述测水管(3)设置于钻孔(4)内；所述测水管(3)内水面位置处设置有激光反射装置(5)，所述激光反射装置(5)随测水管(3)内水位的变化上下浮动；

固定夹(2)第一端与测水管(3)固定连接，固定夹(2)第二端为U形结构，所述U形结构两端设置有连接孔；螺杆(9)通过U形结构两端的连接孔，与固定夹(2)第二端固定连接；

激光测距仪(1)通过孔轴连接方式与螺杆(9)活动连接，贯穿于螺杆(9)上；所述激光测距仪(1)设置于钻孔(4)孔口位置处，发出的发射光线与测水管(3)中心轴线重合或平行；

所述激光测距仪(1)上设置有控制开关(8)。

2.根据权利要求1所述的一种工程钻孔水文地质试验水位监测装置，其特征在于：所述激光测距仪(1)通过电线(6)与太阳能供电板(7)连接。

Images