一种水井自动抽水试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水井自动抽水试验装置，包括电源、继电器、信号转换器、控制单元、超声波探头和潜水泵，控制单元包括相互连接的控制器和显示器，控制器还连接有电源，潜水泵与井下输水管道连接，超声波探头包括超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头和超声波接收探头均固定于地面输水管道的外壁上，电源通过继电器与潜水泵连接，超声波探头、继电器和水位探头均通过信号转换器与控制器连接。针对具体水井将装置安装完成后无需进行人工控制，继电器信号、水位探头信号、超声波信号通过信号转换器进行转换，并与控制单元连接，对装置实时控制、数据存储与分析显示，实现地下水位、水量、水文地质参数等数据自动采集、分析。
【专利说明】
一种水井自动抽水试验装置
技术领域
[0001 ]本实用新型属于地下水工程技术领域，具体涉及一种水井自动抽水试验装置，可实现水井抽水试验自动控制、数据采集与分析。
【背景技术】
[0002]地下水是人类赖以生存的宝贵水资源，通常人们通过钻水井来开采地下水资源，钻井后首要任务就是进行抽水试验，便于确定含水层参数，如渗透系数K、导水系数T、给水度μ等，掌握当地水文地质条件，同时，利用采集到的相关参数计算分析，来确定水井的可开采量、开采强度、以及影响半径等，为制定地下水合理开采方案提供技术支持。然而，当前的抽水试验均采用人工方式进行，既费时又费力，获取的数据误差较大，影响参数的合理性和精确性，不利于地下水资源开采方案的制定。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种水井自动抽水试验装置，可实现水井抽水试验的自动化控制、监测与分析，保证试验结果的高效和准确性。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种水井自动抽水试验装置，包括电源、继电器、信号转换器、控制单元、超声波探头和潜水栗，所述控制单元包括相互连接的控制器和显示器，控制器还连接有电源，潜水栗与井下输水管道连接，井下输水管道通过管道连接器与地面输水管道连接，超声波探头包括超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头和超声波接收探头均固定于地面输水管道的外壁上，超声波发射探头和超声波接收探头均通过信号转换器与控制器连接，电源通过继电器与潜水栗连接，继电器和水位探头均通过信号转换器与控制器连接。
[0005]具体地，所述水位探头和潜水栗均设置于水井动水位以下，所述水位探头安装于潜水栗上端50cm处。
[0006]具体地，所述信号转换器包括数模转换和模数转换。
[0007]具体地，所述控制器采用微型单片机制成。
[0008]具体地，所述超声波发射探头和超声波接收探头均采用钢带固定安装在地面输水管道外壁上，且与管道外壁之间涂抹耦合剂，探头与管道呈30°角度布设，且超声波发射探头和超声波接收探头在一条直线上，间隔10倍于地面输水管道直径的距离。
[0009]具体地，所述井下输水管道为钢管，地面输水管道为塑料管。
[0010]本实用新型具有以下有益效果:本实用新型针对具体水井将装置安装完成后无需进行人工控制，继电器信号、水位探头信号、超声波信号通过信号转换器进行转换，并与控制单元连接，对装置实时控制、数据存储与分析显示，可实现地下水位、水量、水文地质参数等数据自动采集、分析，实现水井抽水试验自动化应用。具有原理简单、自动监测、方便快捷等优点，实现野外水井自动抽水试验，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图。
[0012]图中，1、潜水栗，2、井下输水管道，3、水位探头，4、继电器，5、信号转换器，6、控制器，7、电源，8、显示器，9、超声波发射探头，10、超声波接收探头，11、管道连接器，12、地面输水管道。
【具体实施方式】
[0013]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014]如图1所示，一种水井自动抽水试验装置，包括电源7、继电器4、信号转换器5、控制单元、超声波探头和潜水栗I，所述控制单元包括相互连接的控制器6和显示器8，控制器6还连接有电源7，潜水栗I与井下输水管道2连接，井下输水管道2通过管道连接器11与地面输水管道12连接，超声波探头包括超声波发射探头9和超声波接收探头10，超声波发射探头9和超声波接收探头10均固定于地面输水管道12的外壁上，超声波发射探头9和超声波接收探头10均通过信号转换器5与控制器6连接，电源7通过继电器4与潜水栗I连接，继电器4和水位探头3均通过信号转换器5与控制器6连接。
[0015]具体地，所述水位探头3和潜水栗I均设置于水井动水位以下，所述水位探头3安装于潜水栗I上端50cm处。
[0016]具体地，所述信号转换器5包括数模转换和模数转换，可以是双向转换。
[0017]具体地，所述控制器6采用微型单片机制成。
[0018]具体地，所述超声波发射探头9和超声波接收探头10均采用钢带固定安装在地面输水管道12外壁上，且与管道外壁之间涂抹耦合剂，探头与管道呈30°角度布设，且超声波发射探头9和超声波接收探头10在一条直线上，间隔10倍于地面输水管道12直径的距离。
[0019]进一步地，超声波探头由超声波发生器和超声波换能器组成，且一体化设计。超声波发生器由MCU控制驱动电路生成，超声波换能器为厚度方向极化的锆钛酸铅PZT-5压电材料制成。
[0020]具体地，所述井下输水管2道为钢管，地面输水管道12为塑料管。
[0021 ]具体地，所述控制单元通过控制器6控制各个单元，并行数据采集，分析抽水阶段水位S与出水量Q之间关系，计算水文地质相关参数，并通过显示器8显示，所有数据可通过RS485接口与电脑连接导出。
[0022]本装置在抽水试验应用过程中，通过控制器给出信号指令，控制潜水栗、水位探头、超声波探头运行。首先，启动装置监测地下水位;其次，完成后开启潜水栗开始抽水操作；最后，运行超声波探头监测输水管道流量，此时完成一次抽水试验过程，并将监测数据保存。后续每隔3、5、15、30、60分钟重复上述试验步骤，并将采集地下水位、管道流量存储、计算分析，通过显示器显示抽水试验结果和水文地质相关参数。
[0023]本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
[0024]本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
【主权项】
1.一种水井自动抽水试验装置，其特征在于，包括电源、继电器、信号转换器、控制单元、超声波探头和潜水栗，所述控制单元包括相互连接的控制器和显示器，控制器还连接有电源，潜水栗与井下输水管道连接，井下输水管道通过管道连接器与地面输水管道连接，超声波探头包括超声波发射探头和超声波接收探头，超声波发射探头和超声波接收探头均固定于地面输水管道的外壁上，超声波发射探头和超声波接收探头均通过信号转换器与控制器连接，电源通过继电器与潜水栗连接，继电器和水位探头均通过信号转换器与控制器连接。2.如权利要求1所述的水井自动抽水试验装置，其特征在于，所述水位探头和潜水栗均设置于水井动水位以下。3.如权利要求1或2所述的水井自动抽水试验装置，其特征在于，所述水位探头安装于潜水栗上端50cm处。4.如权利要求1所述的水井自动抽水试验装置，其特征在于，所述信号转换器包括数模转换和模数转换。5.如权利要求1所述的水井自动抽水试验装置，其特征在于，所述控制器采用微型单片机制成。6.如权利要求1所述的水井自动抽水试验装置，其特征在于，所述超声波发射探头和超声波接收探头均采用钢带固定安装在地面输水管道外壁上，且与管道外壁之间涂抹耦合剂，探头与管道呈30°角度布设，且超声波发射探头和超声波接收探头在一条直线上，间隔10倍于地面输水管道直径的距离。7.如权利要求1所述的水井自动抽水试验装置，其特征在于，所述井下输水管道为钢管，地面输水管道为塑料管。
【文档编号】G01F1/66GK205580557SQ201620348725
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】张毅, 马金宝, 马倩
【申请人】马金宝