一种承压含水层水头测量计的制作方法

文档序号:11557835阅读:2763来源:国知局

本实用新型涉及一种承压水头测量装置,具体地说是一种承压含水层水头测量计。



背景技术:

承压含水层顶界面到测压水位面的垂直距离叫做该点处承压水的承压水头,承压含水层水头高度是水文地质调查及模拟实验中的一个重要参数,是建立地下水动态观测系统中不可或缺的一部分。

目前,测量承压含水层水头高度的方法通常是建立观测井,再使用水位计测量观测井中的水位以确定承压含水层的水头高度。该方法的成本较高,观测井的建立以及后期的人工观测,耗时费力,而且观测井的成井工艺要求较高,否则会影响观测结果,造成测量结果不准。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是提供一种承压含水层水头测量计,以解决现有测量方法成本高、耗时耗力的问题。

本实用新型是这样实现的:一种承压含水层水头测量计,包括测压探头、测量管和数据采集装置;所述测压探头包括不锈钢壳体和自下而上依次设置在壳体内部的陶土块、压力传递媒介层和压力变送器;所述测量管与所述壳体的顶部相连,在所述测量管内穿设有数据传输线,所述数据传输线的一端与所述压力变送器相连,所述数据传输线的另一端与所述数据采集装置相连。

所述压力传递媒介层为高分子溶液层。

所述高分子溶液层为聚乙二醇溶液层。

所述数据采集装置与电源相连。

使用时,首先对测压探头中的陶土块进行预处理,通过初始饱和及预压稳定的处理方式,使陶土块内的气体完全逸出,充分饱水;然后选定监测地点,使用直径略小于测量管直径的土钻垂直向下打监测孔至承压含水层后,将测压探头对准监测孔,并向下插入,直至陶土块与承压含水层紧密接触;安装好之后经过3天左右的稳定期方可进行正常测量。

陶土块内的承压含水层水头压力通过压力传递媒介层传递至压力变送器,经由压力变送器将压力信号转变为电流信号,再通过数据传输线将电流信号传递到数据采集装置内记录存储。

本实用新型的测量计结构简单,可重复使用,测量准确度高,且自动化程度高,可自动记录数据,无需人工观测,降低了观测成本,提高了观测效率,节省了人力物力。

本实用新型的承压含水层水头测量计在国土资源部地下水科学与工程野外试验基地内使用,用于第一含水层组水头高度检测,效果良好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中:1、测压探头,2、测量管,3、数据采集装置,4、壳体,5、陶土块,6、压力传递媒介层,7、压力变送器,8、数据传输线。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型主要由测压探头1、测量管2和数据采集装置3组成。

测压探头1包括不锈钢壳体4,在壳体4内自下而上依次设置有陶土块5、压力传递媒介层6和压力变送器7。

陶土块5填充在壳体4的底部,其具有孔径为0.1μm左右的微孔,可保证地下水的自由流动。

压力传递媒介层6填充在陶土块5与压力变送器7之间的空隙中,其高度为2mm,承压含水层水头压力通过压力传递媒介层6传递至压力变送器7。压力传递媒介层6为高分子溶液层,优选为聚乙二醇溶液层,聚乙二醇溶液无毒、无刺激性、具有良好的压力传递性,且其无法透过陶土块5的微孔。

压力变送器7用于将来自压力传递媒介层6的压力信号转变为电流信号,压力变送器7由充油芯体压力传感器与芯片组成,可采用不同的压力传感器来控制其量程。

测量管2由若干镀锌管组装而成,可根据含水层深度来确定测量管2的长度,进而确定所需镀锌管的数量。测量管2的底端与测压探头1的壳体4顶端相连,在测量管2内穿设有数据传输线8,测量管2用于保护数据传输线8。数据传输线8的一端与测压探头1内的压力变送器7连接,另一端与数据采集装置3相连,用于将压力变送器7的电流信号传输给数据采集装置3。

数据采集装置3接收由数据传输线8传来的电流信号,记录并存储数据,数据采集的频率可根据实际需要调节,最短间隔为30s。

本实用新型的压力变送器由HQ10系列充油芯体压力传感器与XTR105芯片组成,最大量程为1000KPa,输出电流为标准4~20mA;数据采集用+24VDC电源供电。

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