CN220819130U - 一种水文地质多层地下水水位观测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是地下水观测技术领域的一种水文地质多层地下水水位观测装置，包括支架和竖直设置在支架上的标尺，所述标尺上设有可沿其长度方向滑动的导杆，所述标尺下端设有连接框，连接框的侧壁上设有通孔，连接框内设有浮板，浮板顶部设有顶杆，所述顶杆与导杆对齐，并可随浮板的上升推动导杆向上移动。本实用新型利用浮板随水面升降的特性来监测水位变化，当水位上升时，浮板上的顶杆可推动导杆向上移动，水位下降时导杆在重力作用下随浮板一起向下移动，据此可判断水位的升降情况。该装置结构简单，监测方便，成本较低，不需要额外供电，可适应不同结构的地下水观测井，应用范围广。

Description

一种水文地质多层地下水水位观测装置

技术领域

本实用新型涉及地下水观测技术领域，具体为一种水文地质多层地下水水位观测装置。

背景技术

地下水，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象，因此为避免地下水引起地质变化，需要对地下水位进行实时观测。水位观测内容包括河床变化、流势、流向、分洪、冰情、水生植物、波浪、风向、风力、水面起伏度、水温和影响水位变化的其他因素。

目前主要通过钻设地下水观测井来对地下水进行监测，监测时通常都是通过传感器进行观测数据传输，但是传感器的造价过高，不方便大范围推广使用，并且一些偏移地区也没有条件设置需要持续供电的传感器。另外，在进行水位观测的时候，由于不同的地下水观测井高度不同，也不方便设置一些固定的机械装置来进行观测。

实用新型内容

为克服现有通过传感器来监测水位的方式适用性不好等不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，适用范围广的水文地质多层地下水水位观测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水文地质多层地下水水位观测装置，包括支架和沿竖直方向设置在支架上的标尺，所述标尺上设有可沿其长度方向滑动的导杆，所述标尺下端设有连接框，连接框的侧壁上设有通孔，连接框内设有浮板，浮板顶部设有顶杆，所述顶杆与导杆对齐，并可随浮板的上升推动导杆向上移动。

进一步的是，所述支架上设有组件框，组件框内转动设置有齿轮，所述标尺穿过组件框，并通过标尺背部的齿条与齿轮相啮合，所述组件框上设有可带动齿轮转动的转杆，以及可锁紧标尺的锁紧机构。

进一步的是，所述锁紧机构为设置在组件框侧面的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉在正反转时可插入或退出齿轮的齿槽。

进一步的是，所述标尺正面沿其长度方向设有滑槽，所述导杆通过滑块可滑动的安装在滑槽内。

进一步的是，所述标尺底部外侧设有连接板，所述连接框的上端固定在连接板底部，所述浮板上还设有高度低于顶杆，并可与连接板抵接的限位杆。

进一步的是，所述限位杆包括至少两根，且以顶杆为轴线旋转对称设置。

进一步的是，所述支架包括固定板和设置在固定板周边的至少三根支脚，所述连接框通过支撑架安装在固定板上，所述标尺穿过连接框和固定板并与二者均为滑动连接。

进一步的是，所述支脚包括螺纹杆和支撑腿，螺纹杆一端设有带通孔的连接片，并通过连接片和螺钉安装在固定板上，所述支撑腿为螺纹套筒结构，与螺纹杆远离固定板的一端螺纹连接。

进一步的是，所述支撑腿远离固定板的一端为半球形结构。

本实用新型的有益效果是：通过在标尺上设置可沿其长度方向滑动的导杆，在标尺底部设置连接框和浮板，利用浮板随水面升降的特性来监测水位变化，当水位上升时，浮板上的顶杆可推动导杆向上移动，水位下降时导杆在重力作用下随浮板一起向下移动，据此可判断水位的升降情况；另外，该装置结构简单，监测方便，成本较低，不需要额外供电，可适应不同结构的地下水观测井，应用范围广。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是图1中A部分的放大示意图；

图3是本实用新型组件框的侧剖视图；

图4是本实用新型组件框的顶剖视图；

图5是本实用新型支脚的剖视图；

图中标记为，1-支架，2-标尺，3-导杆，4-连接框，5-浮板，6-组件框，7-地下水观测井，8-地面，11-固定板，12-支撑架，13-螺纹杆，14-支撑腿，15-连接片，21-齿条，22-滑槽，23-连接板，51-顶杆，52-限位杆，61-齿轮，62-转杆，63-锁紧螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

需要说明，若本实用新型中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本实用新型中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。

如图1、图2所示，本实用新型的一种水文地质多层地下水水位观测装置，包括支架1和沿竖直方向设置在支架1上的标尺2，所述标尺2上设有可沿其长度方向滑动的导杆3，所述标尺2下端设有连接框4，连接框4的侧壁上设有通孔，连接框4内设有浮板5，浮板5顶部设有顶杆51，所述顶杆51与导杆3对齐，并可随浮板5的上升推动导杆3向上移动。连接框4侧壁上的通孔应尽量靠近底部，且应设置多个，确保水能进入连接框。所述浮板5可采用泡沫或塑料等具有浮力的材质，且具有一定厚度，其截面形状应与连接框4一致，避免浮板5在浮动过程中出现歪斜的情况。在连接框4中没有水时，浮板5位于连接框4底部，顶杆51托住导杆3底部保持稳定。

本实用新型的使用过程及工作原理是：首先将标尺2沿竖直方向放入地下水观测井7中，当连接框4与地下水接触后，水进入连接框4内，会使浮板5向上浮起，在浮板5上升过程中顶杆51会推动导杆3向上移动，可在标尺2顶部观察到导杆3顶部指示数据的变化，然后将标尺2调整到一个合适的高度，根据实际情况判断水位是要下降还上升来确定连接框4没入水中的深度，之后将其固定在支架1上，最后通过实时观察导杆3顶部指示数据的变化，即可观测到地下水观测井7内地下水的变化情况。

如图3所示，为了在初始安装阶段更好的调整标尺2的位置，在所述支架1上设有组件框6，组件框6内转动设置有齿轮61，所述标尺2穿过组件框6，并通过标尺2背部的齿条21与齿轮61相啮合，所述组件框6上设有可带动齿轮61转动的转杆62，以及可锁紧标尺2的锁紧机构。调整过程是：首先松开锁紧机构，然后通过转动转杆62来带动标尺2升降，使连接框4达到预定的监测位置，最后用锁紧机构固定住标尺2、齿轮61或转杆62，避免标尺2移动。

对于锁紧机构，本实用新型提供了一种方案，如图4所示，所述锁紧机构为设置在组件框6侧面的锁紧螺钉63，所述锁紧螺钉63在正反转时可插入或退出齿轮61的齿槽。需要锁紧时，转动锁紧螺钉63使其伸入组件框6内，并通过调整齿轮61，使锁紧螺钉63卡入齿轮61的齿槽内，对齿轮起到限制作用。当然也可以采用销钉等结构替代锁紧螺钉63。

根据实际情况，不同地下水观测井7内的地下水的深度不同，因此标尺2有可能会很长，为确保检测的准确性，导杆3需要采用尽量轻便的材质，同时要减少导杆3与标尺2的摩擦力。为了方便导杆3与标尺2滑动连接，本实用新型采用的方案是，在所述标尺2正面沿其长度方向设有滑槽22，所述导杆3通过滑块可滑动的安装在滑槽22内。滑槽22可采用燕尾槽结构，可将滑块限制在滑槽22内滑动，滑块的数量可根据导杆3的长度间隔设置多个，在确保导向稳定的前提下尽量降低导杆3的重量。

由于导杆3质地较为轻便，结构强度较低，为了对导杆3起到保护作用，在所述标尺2底部外侧设有连接板23，所述连接框4的上端固定在连接板23底部，所述浮板5上还设有高度低于顶杆51，并可与连接板23抵接的限位杆52。当连接框4中的水位上涨到一定阶段后，限位杆52会抵接到连接板23的底部，从而限制浮板5继续带动导杆3向下移动，避免导杆3继续上升与标尺2顶部接触而损坏，对导杆3起到保护作用。进一步的，为保证限位杆52限位平衡，所述限位杆52应至少包括两根，且以顶杆51为轴线旋转对称设置。

对于支架1，本实用新型采用的方案是，所述支架1包括固定板11和设置在固定板11周边的至少三根支脚，所述连接框4通过支撑架12安装在固定板11上，所述标尺2穿过连接框4和固定板11并与二者滑动连接。其中优选方案是，所述支脚包括螺纹杆13和支撑腿14，螺纹杆13一端设有带通孔的连接片15，并通过连接片15和螺钉安装在固定板11上。图5所示，所述支撑腿14为螺纹套筒结构，与螺纹杆13远离固定板的一端螺纹连接。安装时先根据地面8的情况，松开螺钉，转动螺纹杆13，调整其与固定板11的角度，然后转动支撑腿14来调整支脚的长度，确保各支脚与地面稳定接触，固定板11保持水平，同时尽量使标尺2对准地下水观测井7的中心，最后拧紧螺钉将螺纹杆13与固定板11固定。为使支撑腿14更好的与地面接触，可将所述支撑腿14远离固定板的一端设置为半球形结构。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：包括支架(1)和沿竖直方向设置在支架(1)上的标尺(2)，所述标尺(2)上设有可沿其长度方向滑动的导杆(3)，所述标尺(2)下端设有连接框(4)，连接框(4)的侧壁上设有通孔，连接框(4)内设有浮板(5)，浮板(5)顶部设有顶杆(51)，所述顶杆(51)与导杆(3)对齐，并可随浮板(5)的上升推动导杆(3)向上移动。

2.如权利要求1所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述支架(1)上设有组件框(6)，组件框(6)内转动设置有齿轮(61)，所述标尺(2)穿过组件框(6)，并通过标尺(2)背部的齿条(21)与齿轮(61)相啮合，所述组件框(6)上设有可带动齿轮(61)转动的转杆(62)，以及可锁紧标尺(2)的锁紧机构。

3.如权利要求2所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述锁紧机构为设置在组件框(6)侧面的锁紧螺钉(63)，所述锁紧螺钉(63)在正反转时可插入或退出齿轮(61)的齿槽。

4.如权利要求1所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述标尺(2)正面沿其长度方向设有滑槽(22)，所述导杆(3)通过滑块可滑动的安装在滑槽(22)内。

5.如权利要求1所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述标尺(2)底部外侧设有连接板(23)，所述连接框(4)的上端固定在连接板(23)底部，所述浮板(5)上还设有高度低于顶杆(51)，并可与连接板(23)抵接的限位杆(52)。

6.如权利要求5所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述限位杆(52)包括至少两根，且以顶杆(51)为轴线旋转对称设置。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述支架(1)包括固定板(11)和设置在固定板(11)周边的至少三根支脚，所述连接框(4)通过支撑架(12)安装在固定板(11)上，所述标尺(2)穿过连接框(4)和固定板(11)并与二者滑动连接。

8.如权利要求7所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述支脚包括螺纹杆(13)和支撑腿(14)，螺纹杆(13)一端设有带通孔的连接片(15)，并通过连接片(15)和螺钉安装在固定板(11)上，所述支撑腿(14)为螺纹套筒结构，与螺纹杆(13)远离固定板的一端螺纹连接。

9.如权利要求8所述的一种水文地质多层地下水水位观测装置，其特征是：所述支撑腿(14)远离固定板的一端为半球形结构。