TWM418283U - Double-packer hydraulic testing measurement device - Google Patents

Description

M418283 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作涉及一種雙封塞水力試驗測量裝置，主要藉由設置 4貞側器、流量計來使整合記錄設備能夠依據試驗過程中水量、 水壓的變化，判斷各職驗的模式，如定流量模式、定水頭模 式、微水試驗模式或是壓力脈衝試驗模式，而能使同一套設備 應用各種的地質條件。

【先前技術】 過去現地水文地質參數調查方法以規劃Luge〇n試驗為 主’該試驗佩合鑽孔深度触不同岩體之透水性，無法提供 特定深度岩體構造區段之基本資料且其分析之方法固定，對於 裂隙岩體複雜多樣之含水層内地下水流動分析有相當限制，且 此試驗方法無法從資料分減得財魏s。為歧㈣⑽ 試驗的限制’可顧雙雌設備，進行_水规質參數調查 工作。 封塞試驗是湘兩個❹侧塞去分騎孔試驗區段，試 驗區段的長度會依據不同試驗目的而不同，封塞可以阻隔一個 裂隙或是多個裂隙，甚至整個岩體結構，藉由試驗的結果，可 以進-步描述訪岩體中在不同地質構造下，水力特性的變 化。-般雙聽水力試驗有四賴财法：(A)找量(c⑽福 flow test) ’（B)定水頭(c〇nstant head test) ; (C)微水試驗(siUg 4 M418283 _ ;g_力脈衝試驗__ pulse t♦試驗方法的選擇 主要是依據試驗區段的水力傳導能力(地質條件)所決定。而每 種試驗方法所需的儀器設備及試驗組裝方式皆不同，同一試驗 鑽孔’可能因不同深度之試驗區段地質條件不同，而必領使用 不同之試驗方法因應。 試驗鑽孔’可能因不_度之試驗區段地質條件不 同，而必須使用不同之試驗方法因應，每當改變試驗方法時， • 設備必舰齡下某—深度試驗位置提吊至地表重新組裝試 驗設備，提吊前試驗深度越深，越耗時，因此，需要一種將量 測設備整合的裝置，將可於試驗期間任意調整所需試驗方法， 級設備提吊與组裝的時間，藉此提升試驗工作效率與成本。 【新型内容】 本創作的主要目的是提供一種雙封塞水力試驗測量裝 置，該裝Ϊ包含-雙封塞設備、整合記錄_、注水設備，以 及連接設備’該雙封塞賴透職連槪触合記錄設備 電氣連接，且透過管路與紐水設斜接，又該整合記錄設備 與該注水賴魏連接，雜聽設備發iB _水文變化訊號至 該整合記錄設備，雜合記錄設備記觸水文變化峨中的數 值’判㈣量赋’如綠4赋、定糊赋、微水試驗模 式、或壓力脈衝試驗模式來進行測試，紀錄流量及時間，並發 出控制訊號以控制雙封塞設備或注水設備。 5 M418283 雙封塞設備安裝於岩盤的測試區段中，主要用於將測試區 段密閉並量測岩盤的滲水性。該雙封塞設備包含上封塞、下封 塞、濾水管、至少一感測器、抽水裝置以及絕水單元，上封塞、 下封塞將測試區段封閉，上封塞與該連接設備連接，濾水管安 裝於上封塞及下聽之間，且在社封塞及下封塞之間的區段 具有複數個孔洞，上封蓋具有開口使濾水管穿出，而使濾水管 與連接設備連接。感測器與整合記錄設備電氣連接，量測水位 或水壓的變化，並發出水文變化訊號。抽水裝置與整合記錄設 備電氣連接，並發出抽水量訊號。絕水單元設置於下封塞之 下’以防止水從底部渗漏而影響量測。 當該整合記錄設備判定的測量模式為定流量模式時，整 合記錄設備發出控制訊號至抽水裝置以進行抽水，且感測器量 測水位的變化，並發出水文變化訊號至整合記錄設備，當整合 S己錄設備判定測量模式為定水頭模式時，發出控制訊號至注水 設備，將水注入該測試區段的鑽孔區域中，並額外施加一固定 水壓，而以感測器紀錄量測水量的變化，並發出水文變化訊號 至整合記錄設備。當該整合記錄設備判定的測量模式為微水試 驗模式時’以感測器紀錄水位的洩降量，並發出水文變化訊號 至整合記錄設備。 整合記錄設備包含一類比數位轉換器，用以將訊號進行類 比/數位，或是數位/類比的轉換；以及一電腦裝置，接收水文 變化訊號及流量訊號，進行紀錄並進行量測模式的切換，並發 6 M418283 出控制訊號。更進_步地，該整合記錄設備還包含-電腦周邊 裝置’例如列表機、掃描機等。注水設備包含儲水設備、管線 以及至董计’儲水設備儲存水，並進一步包含一馬達， 以基於控制峨進他水，管線連_水設備以及連接設備， 至少-流量計設置於管線上量測水流量，並發出流量訊號至整 合記錄設備’且該料量計可具有獨的精度，以依照流量的 大小’提供更精確的數據。 連接设備包含注入管以及連接頭，注入管與濾水管及該連 接頭連接’且連接頭將注入管與管線連接，並使感測器及抽水 裝置的電路與整合記錄設備連接。 更進一步地，若對於岩盤結構較為緻密的狀況，若單以水 量偵測耗時太久而不經濟，通常為先施加壓力至該測試區段的 鑽孔區域中，再注入水，並判讀壓力的變化，即進行壓力.脈衝 試驗，以節省實驗時間，因此，本創作雙封塞水力試驗測量裝 置更包含壓力設備，該壓力設備包含壓力源、壓力管線以及壓 力控制單元，壓力源為如氮氣瓶或氦氣瓶等不反應的氣體源。 壓力管線與連接頭連接，以使氣體能夠進入注入管，進而進入 濾水管中，而提供氣壓至鑽孔區域。壓力控制單元與管線連 接，並與整合記錄設備電氣連接，受整合記錄設備的控制訊號 來開啟或關閉，進一步地，感測器進一步偵測壓力變化，發出 一壓力變化訊號至整合記錄設備。壓力設備更進一步包含氣壓 計，設置於壓力管線上，量測氣壓量，並發出氣量訊號至整合 7 記錄設備。 本創作藉由整合記錄設備能夠依據測試過程中水量、水壓 的變化’判斷各種試驗的模式’如定流量模式、定水頭模式、 微水試驗模式或是壓力脈衝試驗模式，而能使同一套設備應用 各種的地質條件。 【實施方式】 以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方式做更詳細 的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。 參閱第一圖，本創作雙封塞水力試驗測量裝置的示意圖。 如第一圖所示’本創作雙封塞水力試驗測量裝置i包含一雙封 塞設備10、一整合記錄設備30、一注水設備50，以及一連接 设備70 ’該雙封塞設備1〇透過該連接設備7〇與該整合記錄 设備30電氣連接，且透過管路與該注水設備5〇連接，又該整 合記錄設備30與該注水設備5〇電氣連接，該雙封塞設備1〇 發出一水文變化訊號至該整合記錄設備30，該整合記錄設備 30記錄該水文變化訊號中的數值，判定測量模式，如定流量 模式、定水職式、微水試驗模式來進行測試，紀錄流量及時 間’並發出控制訊號以控制雙封塞設備1〇或注水設備5〇。 雙封塞设備10安裝於岩盤500的測試區段520中，主要 用於將測試區段52〇細並量測岩盤的滲水性。該雙封塞設備 1〇包含上封塞11、下封塞13、濾水管15、至少一感測器17、 M418283 一抽水裝置19以及絕水單元21，上封塞u、下封塞13將測 試區段520封閉，上封塞u與該連接設備7〇連接濾水管 15女裝於上封塞11及下封塞13之間，且在該上封塞Η及下 封塞13之間的區段具有複數個孔洞23，上封蓋u具有開口 使濾水管15穿出，而使濾水管15與連接設備7〇連接。感測 器Π與整合記錄設備30電氣連接，量測水位或水壓的變化， 並發出水文變化訊號。抽水裝置19與整合記錄設備3〇電氣連 接，接收該控制訊號。絕水單元19設置於下封塞丨3之下，以 防止水從底部滲漏而影響量測。 當該整合記錄設備30判定測量模式為定流量模式時，整 合記錄設備30發出控制訊號至抽水裝置19以進行抽水，且感 測器量測水位的變化，並發出水文變化訊號至整合記錄設備 3〇，當整合記錄設備30判定測量模式為定水頭模式時，發出 控制訊號至注水設備50，將水注入該測試區段520的鑽孔區 域550中，並額外施加一固定水壓，而以感測器17量測水量 的變化’並發出水文變化訊號至整合記錄設備30。當該整合 記錄設備30判定測量模式為微水試驗模式時，以感測器17紀 錄水位的洩降量’並發出水文變化訊號至整合記錄設備3〇。 整合記錄設備30包含一類比數位轉換器31，用以將訊號 進行類比/數位，或是數位/類比的轉換；以及一電腦裝置33， 接收水文變化訊號及流量訊號，進行紀錄並進行量測模式的判 斷，並發出控制訊號。更進一步地，該整合記錄設備30還包 9 M418283 1 含-電期邊裝置(未顯示）’例如列表機、掃描機等注水設 備50包含儲水設備51、管線53以及至少一流量計分，儲水 設備51儲存水’並進-步包含一馬達(未顯示），以基於控制 訊號進行注水，管線53連接儲水設備5ι以及連接設備7〇， 至少-流量計55設置於管線S3上量測水流量，並發出流量訊 號至整合記錄設備30，且該等流量計55可具有不同的刻度， 以依照流量的大小，提供更精確的數據。 ♦ 連接設備70包含一注入管71以及連接頭73，注入管71 與遽水管15及該連接頭73連接，且連接頭73將注入管71與 管線53連接，並使感測器π及抽水裝置19的電路與整合記 錄設備30連接。 更進一步地，若對於岩盤結構較為緻密的狀況，若單以水 量偵測耗時太久而不經濟，通常為先施加壓力至該測試區段 520的鑽孔區域550中，再注入水，並判讀壓力的變化，即進 •行壓力脈衝試驗，以節省實驗時間，因此，本創作雙封塞水力 試驗測量裝置1更包含壓力設備90，該壓力設備9〇包含壓力 源91、壓力管線93以及壓力控制單元95，壓力源91為如氮 氣瓶或氦氣瓶等不反應的氣體源。壓力管線93與連接頭73連 接’以使氣體能夠進入注入管71 ’進而進入滤水管μ中，而 提供氣壓至鑽孔區域550。壓力控制單元95與管線連接，並 與整合記錄設備30電氣連接，受整合記錄設備30的控制訊號 來開啟或關閉，進一步地，感測器17進一步偵測壓力變化， 10 發出一壓力變化訊號至整合記錄設備3〇。壓力設備更進一 步包含至少一氣壓計(未顯示），該氣壓計設置於壓力管線幻 上’量測氣壓量’並發出氣壓量訊號至整合記錄設備3〇。 本創作藉由整合記錄設備能夠依據試驗過程中水量、水壓 的變化，判斷各種試驗的模式，如定流量模式、定水頭模式、 微水試驗模式或是壓力脈衝試驗料，樣制—套設備應用 各種的地質條件。 以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖 據以對本創倾任何形式上之關，如，凡有在相同之精神 下所作有關本創作之任何修倚或變更，皆仍應包括在本創作意 圖保護之範疇。 【圖式簡單說明】 第-圖為本鑛雙封塞水力試驗啦裝置的示意圖。 【主要元件符號說明】 1 雙封塞水力試驗測量裝置 10 雙封塞設備 11 上封塞 13 下封塞 15 遽水管 17 感測器 19 抽水裝置 M418283 絕水裝置 孔洞 整合記錄設備 類比數位轉換器 電腦裝置 注水設備 儲水設備 管線 流量計 連接設備 注入管 連接頭 壓力設備 壓力源 壓力管線 壓力控制單元 岩盤 測試區段 鑽孔區域 12

Claims (1)

1. M418283 六、申請專利範圍： L 一種雙封塞水力試驗測量裝置，包含： 一雙封塞設備； 一整合記錄設備； 一注水設備，與該整合記錄設備電氣連接；以及 一連接設備，用以將該雙封塞設備及該整合記錄設備電氣連 接’並且該連接設備透過管路與該注水設備連接， 其中該雙封塞設備發出一水文變化訊號至該整合記錄設備，該 整合記錄設備記錄該水文變化訊號中的數值，並判定一測量模 式’且發出一控制訊號以控制該雙封塞設備或該注水設備。 2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該測量模式為一 疋流置模式、一定水頭模式或一微水試驗模式。 3. 如申睛專利範圍帛！項所述之裝置’其中該雙封塞設備安 裝於岩盤的測試區段中，該雙封塞設備包含一上封塞、一下封 塞、-遽水管、至少—感測器、—抽水裝置，以及—絕水單元， 該上封塞及該下封塞將制試區段_，該上封塞無連接設 備連接’魏林絲麟上封塞及該下封塞之間，且該減水 管在該上封塞及該下封塞之_區段具有複數個孔洞，又該上 =具有開口使觸水管穿出，而使職水管無連接設備連 ’該至少—感測器與該整合記錄設備電氣連接量測水位或水 13 M418283 屢的變化，並發出該水文變化訊號，軸水裝置與整合記錄設 備電氣連接，接收該控制訊號，該絕水單元設置於該下封塞之 下。 4. 如申請專利麵第3項所述之裝置，其中當該整合記錄設 備判定該測量模式為定流量模式時，該整合記錄設備發出該控 制訊號至抽水裝置贿行抽水’且魅少—制器量測水位的 變化，並發出該水文變化訊號至整合記錄設備，當該整合記錄 «又備所判疋的測量模式為定水頭模式時，發出該控制訊號至該 注水設備，將水注入該測試區段的該鑽孔區域中，並施加一水 壓，而該至少一感測器量測水量的變化，並發出該水文變化訊 號至整合記錄設備。當該整合記錄設備判定該測量模式為微水 試驗模式時，該至少-制H紀錄—水位的鱗量，並發出該 水文變化訊號至整合記錄設備。 5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該整合記錄設傷 包含： 類比數位轉換器，用以將訊號進行類比/數位，或是數位/類比 的轉換；以及 一電腦裝置，接收該水文變化訊號及該流量訊號，進行紀錄並 進行量測模式的判斷，並發出控制訊號。 14 w18283 m 6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該注水設備包含 一儲水設備、一管線以及至少一流量計，該儲水設備儲存水， 並包含一馬達，以基於該控制訊號進行補水，該管線連接該儲 水設備以及該連接設備，該至少一流量計設置於該管線上以量 測水流量，並發出該流量訊號至整合記錄設備。 7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該少一流量計的 ^ 每一個具有不同的刻度，以依照流量的大小，提供更精確的數 據。 8. 如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該連接設備包含 一注入管以及一連接頭，該注入管與該濾水管及該連接頭連 接，且該連接頭將注入管與該管線連接，並使該至少一感測器 及該抽水裝置的電路與該整合記錄設備連接。 9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中該測量模式進一 步包含一壓力脈衝試驗模式。 10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，進一步包含一壓力設 備’該壓力設備包含-壓力源、一壓力管線以及一壓力控制單 元’該壓力源為不反應的氣體源，該壓力管線與該連接頭連接， 以使氣體關進人雜人管，進峻人該雙聽設備的一滤水 15 管中，該壓力控制單元與管線連接，並與該整合記錄設備電氣 連接，受該整合記錄設備的該控制訊號來開啟或關閉，該雙封 塞設備的該至少一感測器進一步偵測壓力變化，而發出一壓力 變化訊號至該整合記錄設備，該整合記錄設備依據該壓力變化 訊號開啟或關閉該壓力控制單元。 11.如申凊專利範圍第1〇項所述之裝置，其中該壓力控制單元 進一步包含一壓力計，該壓力計量測一氣壓量，並發出一氣壓 量訊號至該整合記錄設備，使該整合記錄設備紀錄氣壓量。