一种全口径单泵多降深抽水试验装置的制作方法

本实用新型属于抽水试验领域，尤其涉及一种全口径单泵多降深抽水试验装置。

背景技术：

现有技术和缺陷：

抽水试验是水文地质工程领域常见的原位测试方法，其目的是查明含水层渗透性能、涌水量大小、地下水埋藏运动特性及含水层间的水力联系，可测定的含水层的水文地质参数包括：渗透系数、影响半径等。常规的抽水试验受潜水泵体积和功能、以及水位测量仪放置空间的限制，对抽水孔有最低孔径的要求(一般要求不低于146mm)。同时受到潜水泵功能的限制，需要多台泵配合使用才能实现多降深的试验要求。此外，试验中需要至少2人同时多频次测量水位和流量，增加试验人员劳动强度，还容易出现人为误差。

解决上述技术问题的难度和意义：

因此，基于这些问题，提供一种解决现有的传统抽水试验中存在的最小孔径限制、需要配备多台抽水泵及劳动强度大的问题，使抽水试验便易化，满足在全孔径范围内单泵多个降深抽水试验的要求，同时减少劳动强度，提高试验精度的全口径单泵多降深抽水试验装置具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型目的在于为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种解决现有的传统抽水试验中存在的最小孔径限制、需要配备多台抽水泵及劳动强度大的问题，使抽水试验便易化，满足在全孔径范围内单泵多个降深抽水试验的要求，同时减少劳动强度，提高试验精度的全口径单泵多降深抽水试验装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种全口径单泵多降深抽水试验装置，所述全口径单泵多降深抽水试验装置包括抽水管、微型压力式水深测量仪、可控变流量自吸泵、流量测量仪、出水管、数据采集器和显示器，所述可控变流量自吸泵入口与抽水管相通，所述可控变流量自吸泵出口与出水管相通，所述微型压力式水深测量仪固定在抽水管底端外侧，所述流量测量仪安装于出水管中段，所述微型压力式水深测量仪和流量测量仪通过电缆与数据采集器连接，所述数据采集器与显示器相连。

本实用新型的抽水泵采用单台可控变流量自吸泵，同时与控制阀连接；将微型压力式水深测量仪绑定于抽水管端部测量抽数孔水深，配合带刻度抽水管入孔深度计算得到水位数据；将流量计安装在出水管段记录流量数据，同时将流量计与水深测量仪通过电缆与数据采集器连接，实现流量和水位的自动记录。

本实用新型通过可控变流量自吸泵和外连阀门可以实现抽水量的自由控制，实现单泵多个降深的试验效果，减少设备的使用量和避免潜水泵对孔径的限制；采用固定管端的微型压力式水深测量仪进行水位的间接测量，实现了小孔径下水位测量；使用数据采集器进行数据采集，减少了大量的人工工作，大大降低了工作强度，避免人为误差。本实用新型大大降低了抽试验的试验门槛，使抽水试验更加便易化、轻型化，有很强的市场推广应用前景。

本实用新型还可以采用以下技术方案：

在上述的全口径单泵多降深抽水试验装置中，进一步的，所述可控变流量自吸泵置于抽水孔外，所述可控变流量自吸泵入口处设有流量控制阀。

本实用新型可控变流量自吸泵入口处设有流量控制阀，抽水量可通过泵本身油门和外连的流量控制阀进行控制。可控变流量自吸泵为汽油泵，位于抽水孔外部，可通过档位和油门控制最大流量，并配合流量控制阀调节流量。使用外置可控变流量自吸泵替代将传统的潜水泵作为抽水装置，使得可测孔径不再受限与潜水泵泵体的尺寸，拓展了可测孔径范围。

在上述的全口径单泵多降深抽水试验装置中，进一步的，所述出水管为硬质管道。

本实用新型出水管采用硬质塑料管，采用硬质塑料管可提高流量计安装的精度，提高出水流量的测量精度。

在上述的全口径单泵多降深抽水试验装置中，进一步的，所述抽水管为钢丝软管，所述抽水管外壁从管口起始标注有长度数值。

本实用新型的抽水管外壁处的长度数值精确到cm，用于测量抽水管进入抽水孔深度。

在上述的全口径单泵多降深抽水试验装置中，进一步的，所述抽水管底端通过线绳连接有重块。

本实用新型的抽水管端用线绳绑有铅块，用以保证抽水管垂直进入抽水孔

在上述的全口径单泵多降深抽水试验装置中，进一步的，所述重块的材料为铅块，所述抽水管与微型压力式水深测量仪的总直径小于抽水孔的孔径。

本实用新型重块的具体形状可根据孔径大小改变，保证抽水管垂直进入孔内为原则。

在上述的全口径单泵多降深抽水试验装置中，进一步的，所微型压力式水深测量仪固定于距抽水管底端5cm处。

本实用新型的微型压力式水深测量仪固定于抽水管底端外侧，其测量值为抽水管口与水位间的距离，而非直接测量水位。

本实用新型主要针对传统抽水试验有最小孔径要求的限制，且需要多台泵配合使用这样弊端。通过变更潜水泵为变流量自吸泵、优化水位测量方式等技术突破了传统抽水试验的孔径限制。本专利大大降低了抽水试验门槛，可以利用常规已有的小孔径地质钻孔作为抽水试验孔。

综上所述，本实用新型具有以下优点和积极效果：

本实用新型解决现有的传统抽水试验中存在的最小孔径限制、需要配备多台抽水泵及劳动强度大的问题，使抽水试验便易化，满足在全孔径范围内单泵多个降深抽水试验的要求，同时减少劳动强度，提高试验精度。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的原理图。

图中：

1、重块，2、抽水管，3、微型压力式水深测量仪，4、流量控制阀，5、可控变流量自吸泵，6、流量测量仪，7、出水管，8、数据采集器，9、显示器，10、电源。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的全口径单泵多降深抽水试验装置的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

将理解，当据称将部件“连接”到另一个部件时，它可以直接连接到另一个部件或可以存在中间部件。相反，当据称将部件“直接连接”到另一个部件时，则表示不存在中间部件。

下面就结合图1至图2来具体说明本实用新型。

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

一种全口径单泵多降深抽水试验装置，所述全口径单泵多降深抽水试验装置包括抽水管2、微型压力式水深测量仪3、可控变流量自吸泵5、流量测量仪6、出水管7、数据采集器8和显示器9，所述可控变流量自吸泵5入口与抽水管2相通，所述可控变流量自吸泵5出口与出水管7相通，所述微型压力式水深测量仪3固定在抽水管2底端外侧，所述流量测量仪6安装于出水管7中段，所述微型压力式水深测量仪3和流量测量仪6通过电缆与数据采集器8连接，所述数据采集器8与显示器9相连。

本实用新型的抽水泵采用单台可控变流量自吸泵5，同时与控制阀连接；将微型压力式水深测量仪3绑定于抽水管2端部测量抽数孔水深，配合带刻度抽水管2入孔深度计算得到水位数据；将流量计安装在出水管7段记录流量数据，同时将流量计与水深测量仪通过电缆与数据采集器8连接，实现流量和水位的自动记录。

本实用新型通过可控变流量自吸泵5和外连阀门可以实现抽水量的自由控制，实现单泵多个降深的试验效果，减少设备的使用量和避免潜水泵对孔径的限制；采用固定管端的微型压力式水深测量仪3进行水位的间接测量，实现了小孔径下水位测量；使用数据采集器8进行数据采集，减少了大量的人工工作，大大降低了工作强度，避免人为误差。本实用新型大大降低了抽试验的试验门槛，使抽水试验更加便易化、轻型化，有很强的市场推广应用前景。

更进一步来讲，还可以在本实用新型中考虑，所述可控变流量自吸泵5置于抽水孔外，所述可控变流量自吸泵5入口处设有流量控制阀4。

本实用新型可控变流量自吸泵5入口处设有流量控制阀4，抽水量可通过泵本身油门和外连的流量控制阀4进行控制。可控变流量自吸泵5为汽油泵，位于抽水孔外部，可通过档位和油门控制最大流量，并配合流量控制阀4调节流量。使用外置可控变流量自吸泵5替代将传统的潜水泵作为抽水装置，使得可测孔径不再受限与潜水泵泵体的尺寸，拓展了可测孔径范围。

需要指出的是，所述出水管7为硬质管道。

本实用新型出水管7采用硬质塑料管，采用硬质塑料管可提高流量计安装的精度，提高出水流量的测量精度。

需要指出的是，所述抽水管2为钢丝软管，所述抽水管2外壁从管口起始标注有长度数值。

本实用新型的抽水管2外壁处的长度数值精确到cm，用于测量抽水管2进入抽水孔深度。

需要指出的是，所述抽水管2底端通过线绳连接有重块1。

本实用新型的抽水管2端用线绳绑有铅块，用以保证抽水管2垂直进入抽水孔

需要指出的是，所述重块1的材料为铅块，所述抽水管2与微型压力式水深测量仪3的总直径小于抽水孔的孔径。

本实用新型重块1的具体形状可根据孔径大小改变，保证抽水管2垂直进入孔内为原则。

需要指出的是，所微型压力式水深测量仪3固定于距抽水管2底端5cm处。

本实用新型的微型压力式水深测量仪3固定于抽水管2底端外侧，其测量值为抽水管2口与水位间的距离，而非直接测量水位。

本实用新型采取以下步骤实施：

步骤一：将微型压力式水深测量仪3固定于抽水管2下端以上d＝0.05m位置；

步骤二：测量仪所处水深为h、抽水管2下放深度L、孔口标高H0、孔内水位H水，并通过如下公式计算：

H水＝H0-(L-h-d)

其中：孔口标高H0采用已知高程数据，或者用RTK测量仪器进行测量；抽水管2下放深度L通过管上标尺读取；测量仪所处水深为h通过微型压力式水位传感器进行测量；d为压力式传感器至管口的距离。

本实用新型的具体水位测量采用间接的测量方式，即将微型压力式水深测量仪3固定于抽水管2下端以上5cm位置，以此测量测量仪所处水深。之后由该水深、抽水管2下方深度、孔口标高计算得到孔内水位

本实用新型主要针对传统抽水试验有最小孔径要求的限制，且需要多台泵配合使用这样弊端。通过变更潜水泵为变流量自吸泵、优化水位测量方式等技术突破了传统抽水试验的孔径限制。本专利大大降低了抽水试验门槛，可以利用常规已有的小孔径地质钻孔作为抽水试验孔。

作为举例，在本实用新型中，试验开始时，首先将各部件连接好，之后将重块1及抽水管2下放到测孔预订深度。打开可控变流量自吸泵5，开始抽水。水流经流量测量仪6由出水管7排出。调整流量控制阀4，控制水流。

微型压力式水深测量仪3、流量测量仪6将水位和流量的信息传送至数据采集器8并进行记录，记录数据通过显示器9进行实时显示。

当第一次抽水试验稳定延续时间达到要求时，调整流量控制阀4和可控变流量自吸泵5的油门继续进行下一个降深抽水试验，如此完成实验要求的数个降深后关闭可控变流量自吸泵5。

试压结束后存储试验数据并关闭电源10。

电路连接及设备无特殊工艺及固定型号要求，且均为现有技术，因此，不做详细介绍。电路及连接设备中核心部件数据采集器可采用可编程的逻辑控制器及常规电脑终端。

综上所述，本实用新型可提供一种解决现有的传统抽水试验中存在的最小孔径限制、需要配备多台抽水泵及劳动强度大的问题，使抽水试验便易化，满足在全孔径范围内单泵多个降深抽水试验的要求，同时减少劳动强度，提高试验精度的全口径单泵多降深抽水试验装置。

以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。