专利名称：一种地热深井动态水位测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机电测量技术领域，特别涉及一种地热深井动态水位测控装置。
背景技术：
地下水位随着季节、气候、降水量以及地下水开采数量的变化等，一直处在ー个不断变化的过程中。由于深井井ロ的狭窄、沿途动カ电缆捆扎不严实、強烈的电磁干扰、井管垂直度不够、水质的腐蚀性和水温较高的特点，限制了对井下状态尤其是水位变化情况的监测，常有抽空的情况发生，造成设备损坏和提井等额外费用，増加了人力物力运营成本。因此尽快解决深井动态水位监控，快速切断即将抽空的深井泵以保护设备安全，是急需解决的问题。为此，现有技术中又提出了投入式水位測量方式，该方式容易实现以及成本较低，已在国内很多场合得到应用。 在实现本实用新型的过程中发现现有技术中至少存在以下缺点和不足I)投入式水位測量方式普遍适用于开阔水域，且大多測量常温介质，测量的结果都是水深，不能反映实际水位高度。此外，地热井内特殊的环境，存在压カ传感器投入困难，经常“堵”或“卡”住探头，造成压カ传感器投入不到位或收不回来的情形。2)当压カ传感器采用非接触传感器时，例如激光测量、声波反射測量、或通过水位变化造成的水井内气压的改变实现测量等。但都因深井空间狭窄、方向性和磁场性的干扰实现起来技术上太复杂，可操作性不强，且经济性也不高。
实用新型内容本实用新型提供了一种地热深井动态水位测控装置，该测控装置避免了压カ传感器的卡堵，实现了对实际水位高度的測量，可操作性强，详见下文描述一种地热深井动态水位测控装置，包括压カ传感器，所述压カ传感器采集压力信号并转换为电流信号，所述压カ传感器直径小于20_，将所述电流信号通过全屏蔽气压补偿电缆传输至现场测控显示模块，所述现场测控显示模块获取实际水位高度、第一控制信号和第二控制信号，将所述第一控制信号传输至潜水泵变频器；将所述第二控制信号传输至电动绞车；同时将所述实际水位高度和所述第一控制信号传输至远程显示装置进行显
/Jn ο所述压カ传感器的温度补偿范围为O到80摄氏度。所述压カ传感器的上下两头形状为圆锥形。所述全屏蔽气压补偿电缆还缠绕在所述电动绞车上。所述压カ传感器、所述全屏蔽气压补偿电缆、所述现场测控显示模块和所述电动绞车组装在一起，形成组合体。所述电动绞车上还设置有拉カ传感器。本实用新型提供的技术方案的有益效果是通过对压力传感器的设计提高了通过性，避免了卡堵的问题，提高了測量精度；通过现场测控显示模块获取到实际水位；并且当电动绞车上设置有拉カ传感器吋，能快速感知收放过程中卡堵压力传感器的情形，并提醒操作者，满足了实际应用中的需要。
图I为本实用新型提供的一种地热深井动态水位测控装置的结构示意图；图2为本实用新型提供的一种地热深井动态水位测控装置的另ー结构示意图；图3为本实用新型提供的一种地热深井动态水位测控装置的组装结构示意图；图4为本实用新型提供的一种地热深井动态水位测控装置的另ー组装结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下A :压カ传感器；B:全屏蔽气压补偿电缆；C :现场测控显示模块；D :潜水泵变频器；E 电动绞车；F :远程显示装置；G :组合体。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进ー步地详细描述。目前地热中心深井物理数据及大致情况如下井壁内径340mm左右；水泵直径250mm ;水管直径140mm，加上法兰应在200mm上下；水温70°C以下，PH值疒8，含少量沙子。潜水泵位于地面以下160m左右，马达动力电缆自井口沿输水管布设，以电线捆扎。測量地下热水动态水位需要考虑的主要因素有距离比较长，沿途电磁干扰非常复杂，水温高，井管不直和动カ电缆捆扎线散开造成压カ传感器不能顺利通过，地热水矿物含量高，腐蚀性较强等。其中最难于解决的是压カ传感器通过性差的问题。为此，专门有针对性的重新设计了压カ传感器，加大温度补偿范围，并采用气压补偿消除深度变化对測量结果的影响。为了避免压カ传感器的卡堵，实现对实际水位高度的測量，可操作性強，參见图I、图2、图3和图4，本实用新型实施例提供了一种地热深井动态水位测控装置，详见下文描述一种地热深井动态水位测控装置，包括压カ传感器A，压カ传感器A直径小于20mm,压カ传感器A采集压力信号并转换为电流信号，将电流信号通过全屏蔽气压补偿电缆B传输至现场测控显示模块C，现场测控显示模块C获取实际水位高度、第一控制信号和第二控制信号，将第一控制信号传输至潜水泵变频器D ;将第二控制信号传输至电动绞车E ;同时将实际水位高度和第一控制信号传输至远程显示装置F显示。进ー步地，为了提高压カ传感器A的通过率，压カ传感器A的温度补偿范围优选为O到80摄氏度。进ー步地，为了提高压カ传感器A的通过率，压カ传感器A的上下两头形状优选为圆锥形，并且越细越好。其中，现场测控显示模块C收到电流信号后，根据放入井下的全屏蔽气压补偿电缆B的长度计算得到实际水位高度、第一控制信号和第二控制信号。当第一控制信号在第ー预设范围内时，潜水泵变频器D工作；当第一控制信号不在第一预设范围内时，潜水泵变频器D关闭；当第二控制信号在第二预设范围内时，电动绞车E工作；当第二控制信号不在第二预设范围内吋，电动绞车E关闭，避免出现抽空的情況。通过现场测控显示模块C实现了计算，显示和电动绞车E的控制功能，潜水泵变频器D的保护和数据远传功能等。其中，第一预设范围和第二预设范围根据实际应用需要进行设定，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。进ー步地，为了方便地实现移动测量，參见图2和图4，全屏蔽气压补偿电缆B还可以缠绕在电动绞车E上。进ー步地，为了满足便携式需求和方便使用，參见图3和图4，压カ传感器A、特征电缆B、现场测控显示模块C和电动绞车E还可以组装在一起，形成组合体G。 进ー步地，为了能快速感知收放过程中卡堵压力传感器的情形，电动绞车E上还设置有拉カ传感器。具体实现时，全屏蔽气压补偿电缆B可以采用Φ<8mm,原装德国进ロ的电缆，还可以采用其他型号的全屏蔽气压补偿电缆，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。具体实现时，远程显示装置F可以为电脑等具有显示功能的装置，具体实现时，本实用实施例对此不做限制。下面结合实际中的应用，详细的描述ー种地热深井动态水位测控装置的工作流程:压カ传感器A采用特殊设计的外形，直径Φ16_，因百兴里深井水管弯曲，探入时稍显麻烦，根据拉カ传感器报警提示，改换位置再次投放，实现了对百兴里深井动态水位的測量，并且还可以提醒管理方及时更换变形不直的水管。综上所述，本实用新型实施例提供了一种地热深井动态水位测控装置，通过对压力传感器的设计提高了通过性，避免了卡堵的问题，提高了測量精度；通过现场测控显示模块获取到实际水位；并且当电动绞车上设置有拉カ传感器时，能快速感知收放过程中卡堵压カ传感器的情形，并提醒操作者，满足了实际应用中的需要。本领域技术人员可以理解附图只是ー个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种地热深井动态水位测控装置，包括压カ传感器，所述压カ传感器采集压力信号并转换为电流信号，其特征在干， 所述压カ传感器直径小于20_，将所述电流信号通过全屏蔽气压补偿电缆传输至现场测控显示模块，所述现场测控显示模块获取实际水位高度、第一控制信号和第二控制信号，将所述第一控制信号传输至潜水泵变频器；将所述第二控制信号传输至电动绞车；同时将所述实际水位高度和所述第一控制信号传输至远程显示装置进行显示。
2.根据权利要求I所述的ー种地热深井动态水位测控装置，其特征在于，所述压カ传感器的温度补偿范围为O到80摄氏度。
3.根据权利要求I或2所述的ー种地热深井动态水位测控装置，其特征在于，所述压カ传感器的上下两头形状为圆锥形。
4.根据权利要求I所述的ー种地热深井动态水位测控装置，其特征在于，所述全屏蔽气压补偿电缆还缠绕在所述电动绞车上。
5.根据权利要求I所述的ー种地热深井动态水位测控装置，其特征在于，所述压カ传感器、所述全屏蔽气压补偿电缆、所述现场测控显示模块和所述电动绞车组装在一起，形成组合体。
6.根据权利要求I或4或5所述的ー种地热深井动态水位测控装置，其特征在于，所述电动绞车上还设置有拉カ传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种地热深井动态水位测控装置，包括压力传感器，压力传感器采集压力信号并转换为电流信号，压力传感器直径小于20mm，将电流信号通过全屏蔽气压补偿电缆传输至现场测控显示模块，现场测控显示模块获取实际水位高度、第一控制信号和第二控制信号，将第一控制信号传输至潜水泵变频器；将第二控制信号传输至电动绞车；同时将实际水位高度和第一控制信号传输至远程显示装置进行显示。通过对压力传感器的设计提高了通过性，避免了卡堵的问题，提高了测量精度；通过现场测控显示模块获取到实际水位；并且当电动绞车上设置有拉力传感器时，能快速感知收放过程中卡堵压力传感器的情形，并提醒操作者，满足了实际应用中的需要。
文档编号E21B47/047GK202645541SQ201220308928
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者张轶欧 申请人:天津市滨海新区塘沽地热试验研究中心