水位测量仪及岩土工程勘察设备的制作方法

本发明涉及水位测量设备技术领域，具体而言，涉及一种水位测量仪及岩土工程勘察设备。

背景技术：

地下水指的是赋存于地面以下岩石空隙中的水，在岩土工程勘察中，常常要对地下水进行水位深度的测量。通常情况下，在对地下水的水位深度的测量之前，常常需要对勘察地进行钻孔，增大岩石之间的间隙，使测量装置可以伸入地下水。

现有技术中通常使用专用的钻孔设备先对勘察地进行钻孔，然后通过水位测量仪的测量装置穿过钻好的孔伸入地下水并进行水位的测量，水位测量仪的功能较为单一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水位测量仪及岩土工程勘察设备，能够对勘察地进行钻孔和水位测量的操作。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种水位测量仪，包括：箱体以及分别设置在所述箱体内的钻孔装置和测量装置，所述箱体上设置有下放口，所述钻孔装置包括钻头，所述钻头用于下放钻孔，所述测量装置包括水位传感器，所述钻头和所述水位传感器可分别从所述下放口伸出所述箱体工作。

可选地，所述钻孔装置还包括连接于所述箱体内的基体、固定于所述基体上的第一直线驱动装置、与所述第一直线驱动装置的驱动端连接的滑动部、可转动地设置在所述滑动部上的转盘以及缠绕在所述转盘外周的连接绳，所述连接绳的一端固定连接在所述基体上、另一端固定于所述钻头的尾部，所述滑动部通过所述第一直线驱动装置靠近或远离所述下放口，所述转盘的转轴与所述第一直线驱动装置的驱动方向相垂直。

可选地，所述基体上沿所述第一直线驱动装置的驱动方向设置有滑道，所述滑动部包括与所述滑道相匹配的滑块，所述滑块可带动所述滑动部在所述基体上滑动。

可选地，所述基体上设置有滑槽，所述滑槽内设置有弹性件，且所述弹性件的一端固定于所述基体上、另一端通过推动件与所述钻头的尾部连接，所述推动件可滑动地设置在所述滑槽上。

可选地，所述第一直线驱动装置为直线电机。

可选地，所述测量装置包括连接于所述箱体内的滚轮、缠绕连接在所述滚轮外周的牵引绳以及与所述牵引绳的一端连接的承重块，所述水位传感器设置于所述承重块上。

可选地，所述测量装置还包括第二直线驱动装置，所述第二直线驱动装置的驱动端与所述滚轮的轮轴连接，所述第二直线驱动装置的驱动方向与所述承重块的运动方向相垂直。

可选地，所述第二直线驱动装置包括设置在所述箱体上的旋转电机以及与所述旋转电机传动连接的转动体、与所述转动体相抵接的连接杆、套设在所述连接杆上的弹性体，所述弹性体的一端固定连接于所述连接杆上与所述转动体相抵接的一端、另一端固定于所述箱体上，所述滚轮设置在所述连接杆上，以使在所述旋转电机转动时，所述连接杆带动所述滚轮运动。

可选地，所述转动体的截面形状为椭圆形，所述转动体的转动中心与截面中心重合。

本发明实施例的另一方面，提供一种岩土工程勘察设备，包括：上述任意一项所述的水位测量仪。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的水位测量仪，通过在箱体内同时设置钻孔装置和测量装置，在箱体上设置下放口，钻孔装置包括钻头，使得钻头可以从下放口伸出至勘察地，对勘察地进行钻孔的操作；测量装置包括水位传感器，水位传感器可以从下放口伸出至勘察地，对勘察地进行水位测量的操作，因此使得本实施例的水位测量仪功能较为齐全，此外，不需要携带额外的钻孔设备，使得水位测量更加的方便。

本发明实施例提供的岩土工程勘察设备采用上述的水位测量仪，能够对勘察地进行钻孔和水位测量的操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的水位测量仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的钻孔装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的滑动部与基体连接的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的测量装置的结构示意图。

图标：100-水位测量仪；110-箱体；111-下放口；112-底架；113-支撑腿；114-防滑座；115-脚轮；116-收轮槽；120-钻孔装置；121-钻头；122-基体；123-第一直线驱动装置；124-滑动部；125-转盘；126-连接绳；127-滑道；128-滑块；129-弹性件；131-滑槽；132-推动件；140-测量装置；141-水位传感器；142-滚轮；143-牵引绳；144-承重块；145-第二直线驱动装置；146-旋转电机；147-转动体；148-连接杆；149-弹性体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

请参照图1，本发明实施例的一方面，提供一种水位测量仪100，包括：箱体110以及分别设置在箱体110内的钻孔装置120和测量装置140，箱体110上设置有下放口111，请参照图2，钻孔装置120包括钻头121，钻头121用于下放钻孔，请参照图4，测量装置140包括水位传感器141，钻头121和水位传感器141可分别从下放口111伸出箱体110工作。

箱体110可以设置为四方体结构，为了便于钻孔和测量，通常情况下，下放口111设置于箱体110的底面上。此外，为了使得箱体110在勘测地上放置地更加稳定，示例的，可以在箱体110的底面设置与地面接触的外形尺寸大于箱体110底面的外形尺寸的底架112。进一步地，为了调整箱体110的水平度，以更好地适应高低不平的勘察地的特殊地形，示例的，可以在底架112下方设置支撑腿113，为防止箱体110在使用中出现滑动而影响整个水位测量仪100的测量精度，示例的，可以在支撑腿113上设置防滑座114，具体地，可以为带各种凹陷、凸起的防滑结构的防滑座114，也可以为采用橡胶材料支撑防滑座114使其具有防滑的作用。另外，为了使得本实施例的水位测量仪100便于移动位置，可以在箱体110底面活动设置多个脚轮115，在此基础上，还可以在箱体110底面设置收轮槽116，这样一来，可以在需要测量水位时将脚轮115收至收轮槽116内。

本实施例的水位测量仪100还包括设置在箱体110外部的操作面板和控制器(图1未示出)，控制器可以为可编程控制器。控制器分别与钻孔装置120和测量装置140电连接，用于在水位测量的整个过程中对钻孔装置120及测量装置140发送启停的指令。

本实施例的水位测量仪100还包括分别与操作面板、控制器、钻孔装置120以及测量装置140连接的电池(图1未示出)，用于向上述所有的装置供电。

在使用本发明实施例的水位测量仪100时，首先操作钻孔装置120并将钻头121从箱体110上设置的下放口111伸出，并伸入至勘察地，待钻孔完成后，将钻头121从勘察地收回至箱体110内；操作测量装置140，将水位传感器141从下放口111放入钻好的孔洞内，直到水位传感器141检测到的水位高度不再增加，该水位高度即为最终测量的水位高度。

本发明实施例提供的水位测量仪100，通过在箱体110内同时设置钻孔装置120和测量装置140，在箱体110上设置下放口111，钻孔装置120包括钻头121，使得钻头121可以从下放口111伸出至勘察地，对勘察地进行钻孔的操作；测量装置140包括水位传感器141，水位传感器141可以从下放口111伸出至勘察地，对勘察地进行水位测量的操作，因此使得本实施例的水位测量仪100功能较为齐全，此外，不需要携带额外的钻孔设备，使得水位测量更加的方便。

可选地，请参照图2，钻孔装置120还包括连接于箱体110内的基体122、固定于基体122上的第一直线驱动装置123、与第一直线驱动装置123的驱动端连接的滑动部124、可转动地设置在滑动部124上的转盘125以及缠绕在转盘125外周的连接绳126，连接绳126的一端固定连接在基体122上、另一端固定于钻头121的尾部，滑动部124通过第一直线驱动装置123靠近或远离下放口111，转盘125的转轴与第一直线驱动装置123的驱动方向相垂直。

本实施例的钻孔装置120在钻孔的过程中，第一直线驱动装置123驱动滑动部124朝向下放口111的方向运动，由于缠绕在转盘125外周的连接绳126的一端固定在基体122上，因此随着滑动部124的运动，连接绳126上与钻头121连接的一端在钻头121重力的作用下朝向下放口111运动，转盘125随之转动，在钻头121下降的过程中即可完成对勘察地的钻孔工作。需要说明的是，连接绳126可以设置为钢丝绳。

可选地，请参照图3，基体122上沿第一直线驱动装置123的驱动方向设置有滑道127，滑动部124包括与滑道127相匹配的滑块128，滑块128可带动滑动部124在基体122上滑动。

这样一来，在第一直线驱动装置123驱动滑动部124运动时，滑动部124可以沿基体122滑动，采用该种结构，使得本实施例的钻孔装置120在钻孔的过程中更加地稳定，减少因滑动部124仅与第一直线驱动装置123连接，在运动的过程中，由于受到勘察地的反作用力而产生晃动的情况。

可选地，请参照图2，基体122上设置有滑槽131，滑槽131内设置有弹性件129，且弹性件129的一端固定于基体122上、另一端通过推动件132与钻头121的尾部连接，推动件132可滑动地设置在滑槽131上。

需要说明的是，弹性件129用于在钻头121位于钻孔的工作位置时，为钻头121提供使其背离钻孔方向运动的作用力。这样一来，当第一直线驱动装置123在工作出现故障不能使钻头121从钻孔位置处脱离时，可通过设置在基体122上的弹性件129使得完成钻孔工作的钻头121从钻孔位置处运动至钻头121在基体122上的初始位置。采用该结构，提高了本实施例的水位测量仪100的使用方便性。

本实施例提供的水位测量仪100对第一直线驱动装置123的结构形式不作具体限定，示例的，可以采用输出转动运动的电机并通过凸轮连杆机构实现直线往复运动。

可选地，第一直线驱动装置123还可以设置为直线电机。

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置，因此采用该种结构使得本实施例的水位测量仪100的结构更为简单。

可选地，请参照图4，测量装置140包括连接于箱体110内的滚轮142、缠绕连接在滚轮142外周的牵引绳143以及与牵引绳143的一端连接的承重块144，水位传感器141设置于承重块144上。

在使用本测量装置140进行水位测量的工作时，首先通过移动箱体110，使水位传感器141位于钻好的孔洞上，接着转动滚轮142，可以通过在滚轮142上设置把手，手动转动把手进而使滚轮142转动，也可以设置电机并使电机驱动滚轮142转动，随着滚轮142的转动，缠绕在滚轮142上的牵引绳143在承重块144的重力作用下从滚轮142上慢慢释放，并使位于承重块144上的水位传感器141伸入水中，直到承重块144降到水底。水位传感器141将测得的水位信息传输给控制器，并由控制器传输至操作面板，由操作面板显示该水位信息。

可选地，请参照图4，测量装置140还包括第二直线驱动装置145，第二直线驱动装置145的驱动端与滚轮142的轮轴(图4未示出)连接，第二直线驱动装置145的驱动方向与承重块144的运动方向相垂直。

这样一来，当钻孔工作完成后，可以通过第二直线驱动装置145驱动滚轮142朝向下放口111的方向运动，直到承重块144运动至其投影与下放口111重合，接着启动测量装置140对水位进行测量的操作。采用该种结构，使得本实施例的水位测量仪100使用起来更加方便，在钻孔完成后不需要移动箱体110即可进行水位的测量。

可选地，请参照图4，第二直线驱动装置145包括设置在箱体110上的旋转电机146以及与旋转电机146传动连接的转动体147、与转动体147相抵接的连接杆148、套设在连接杆148上的弹性体149，弹性体149的一端固定连接于连接杆148上与转动体147相抵接的一端、另一端固定于箱体110上，滚轮142设置在连接杆148上，以使在旋转电机146转动时，连接杆148带动滚轮142运动。

需要说明的是，第一，为了使旋转电机146在转动的过程中，连接杆148能够运动，转动体147可以将其边缘与转动中心之间的距离设置为不同的距离。这样一来，通过将转动体147转动至不同位置，连接杆148与转动体147的转动中心之间的距离也会改变，进而改变连接杆148与滚轮142与下放口111之间的横向距离。

第二，连接杆148可以设置在箱体110上，具体为可滑动地设置在箱体110上。

本实施例的第二直线驱动装置145在工作中，首先旋转电机146驱动转动体147进行转动，转动体147与连接杆148接触的位置距离转动体147的转动中心越来越远，直到承重块144的投影位于下放口111处，此时套设在转动体147外周的弹性体149被压缩；当测量工作完成后，旋转电机146驱动转动体147转动，弹性体149恢复自由长度，并带动滚轮142朝向转动体147的转动中心运动。

可选地，请参照图4，转动体147的截面形状为椭圆形，转动体147的转动中心与截面中心重合。

这样一来，可以将转动体147的转动中心设置在其几何中心，即旋转电机146的输出轴连接在转动体147的中心位置。采用该种结构，使得本实施例的水位测量仪100的结构更为简单。

本发明实施例的另一方面，提供一种岩土工程勘察设备，包括：上述任意一项的水位测量仪100。本岩土工程勘察设备具有与前述实施例中的水位测量仪100相同的结构和有益效果。由于水位测量仪100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。