一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置的制作方法

本发明主要涉及地质勘查设备，具体是一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置。

背景技术：

1、水文地质勘查中，钻孔水位测量装置是一种用于测量地下水位的设备，通常由传感器、信号传输装置和数据采集系统或记录仪组成，在实际使用过程中，水文地质勘查钻孔水位测量装置需要通过将传感器部分安装到钻孔中，确保传感器与地下水接触，并通过信号传输装置将测得的水位数据传输到数据采集系统或记录仪中进行记录和分析。这种测量装置可以广泛应用于地下水资源调查、水文地质勘查、水文监测、环境保护和地下水管理等领域。通过准确测量和监测地下水位，可以获得关于地下水动态变化、水文地质条件和水资源利用情况等重要信息，为水资源管理和决策提供科学依据。

2、中国专利申请号为cn116201530 a的发明专利公开了一种水文地质勘查的钻孔水位测量系统，包括安装机构、测量机构，安装机构固定设置于钻孔的上方，安装机构包括升降机构，所述的测量机构安装于升降机构上，测量机构处于钻孔内，所述的测量机构包括安装壳体、触发机构。

3、上述装置在对钻孔水位测量时，通过地下水作为导体进行信号的传输，其电极直接裸露在外侧易发生误触和漏电，且容易造成电极的腐蚀影响导电效率；此装置通过滚筒转动的圈数进行放线长度的测量，由于线绳缠绕在辊筒外周后存在一定厚度，线绳在释放过程中随着缠绕在辊筒外周线绳的厚度的变化，线绳的释放长度始终在发生变化，并且滚筒周长与线绳释放一圈的长度并不一致因此通过滚筒转动的圈数进行线绳释放长度的检测，其误差会随着辊筒转动圈数的增加而进一步增大，大大影响了对地下水位的测量精度；且此装置在对地下水深度进行测量时，需要通过气囊将安装壳体固定于钻孔的内壁处，然后再进行水深的测量，结构复杂，操作不便，影响使用者的工作效率。

技术实现思路

1、为解决现有技术的不足，本发明提供了一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，通过以下技术方案实现：

2、一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，包括支架，所述支架底面的两侧分别固定安装支撑腿，所述支架的顶面设有放线组件，所述放线组件上设有线绳，所述线绳的下端固定安装有水位感知组件，所述支架的底面设有测距组件，所述线绳在测距组件内穿过，所述测距组件用于测量线绳的放线长度，所述水位感知组件包括；测量筒，所述测量筒顶面的中心与线绳相应的一端固定连接，所述测量筒内壁的顶面固定安装有第一弹簧伸缩杆，所述第一弹簧伸缩杆的活动端固定安装推杆，所述推杆两侧上部分别开设滑槽，所述滑槽内分别滑动配合安装有滑块，两个所述滑块的外端共同固定安装环形的浮筒；第一霍尔感应器，所述推杆外周的顶部固定安装有圆环，所述圆环底面的一侧固定安装第一霍尔感应器，所述滑块的顶面分别固定安装支撑杆，所述支撑杆的顶面共同固定安装环形架，所述环形架的顶面固定安装与第一霍尔感应器相对设置的第一感应磁铁；第二霍尔感应器，所述第一弹簧伸缩杆外周一侧的下部固定安装第二霍尔感应器，所述环形架的顶面固定安装与第二霍尔感应器相对设置的第二感应磁铁；微型控制器，所述微型控制器与第一霍尔感应器、第二霍尔感应器电性连接，所述微信控制器外设有防水罩。

3、进一步的，所述测量筒的顶面开设有若干均匀分布的透水孔。

4、进一步的，所述浮筒的浮力小于第一弹簧伸缩杆的弹力。

5、进一步的，所述放线组件包括放线轮，所述支架顶面的两侧分别固定安装有支撑板，两个所述支撑板之间共同转动安装放线轮，其中一个所述支撑板的外侧固定安装步进电机，所述步进电机的输出端与放线轮的一端固定连接，所述线绳固定安装于放线轮上，且所述线绳在放线轮外缠绕数周。

6、进一步的，所述支架顶面的中部开设有透槽，所述透槽位于放线轮的下方，所述线绳竖向穿过透槽。

7、进一步的，所述测距组件包括壳体，所述壳体的顶面和底面均开口，所述壳体内壁的两侧分别转动安装有转轴，两个所述转轴呈对角设置，所述转轴上分别固定安装有导轮，所述线绳呈“z”字型缠绕在两个所述导轮上，所述壳体的前面固定安装有与转轴一一对应的角位移传感器，所述转轴的一端分别与相应的角位移传感器的输入端固定连接，所述壳体内设有防止线绳松动的限位组件。

8、进一步的，所述限位组件包括第二弹簧伸缩杆，所述壳体内壁一侧的前面和后面分别铰接安装第二弹簧伸缩杆，所述第二弹簧伸缩杆均斜向下设置，所述第二弹簧伸缩杆的活动端分别固定安装u型架，所述u型架内分别转动安装夹紧轮，两个所述夹紧轮相对设置，所述线绳在两个所述夹紧轮之间的空隙穿过，所述第二弹簧伸缩杆外周的底部固定连接弹簧的一端，所述弹簧的另一端分别与壳体内壁相应的一侧固定连接。

9、进一步的，所述壳体顶面的前侧和后侧分别固定安装限位挡板，所述限位挡板分别位于相应的第二弹簧伸缩杆的上方。

10、对比现有技术，本发明的有益效果是：

11、1、本发明提供的水文地质勘查的钻孔水位测量装置，通过支架、放线组件、水位感知组件、测距组件等部分的设置，实现了对钻孔水位的准确测量。本装置通过本发明的水位感知组件进行地下水位的检测，可在线绳释放过程中第一霍尔感应器输出的信号直接记录地下水水面与水位感知组件接触时线绳的释放长度，并能够通过第二霍尔感应器输出的信号直接记录水位感知组件与井底接触时线绳的释放长度，大大提高了本装置的测量效率。

12、2、本装置通过角位移传感器、转轴、导轮之间的相互配合，实现了对线绳放线长度的精确测量，通过计算线绳在导轮外侧移动的长度来进行线绳释放长度的测算，进一步提高了钻孔水位测量的准确性。

13、综上所述，本发明提供的水文地质勘查的钻孔水位测量装置，具有结构合理、测量精度高、操作简便等优点，适用于水文地质勘查、地下水资源调查、水文监测等领域，为我国水资源管理和决策提供了有力的技术支持。

技术特征：

1.一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，包括支架（1），所述支架（1）底面的两侧分别固定安装支撑腿（2），其特征在于：所述支架（1）的顶面设有放线组件，所述放线组件上设有线绳（3），所述线绳（3）的下端固定安装有水位感知组件，所述支架（1）的底面设有测距组件，所述线绳（3）在测距组件内穿过，所述测距组件用于测量线绳（3）的放线长度，所述水位感知组件包括；测量筒（4），所述测量筒（4）顶面的中心与线绳（3）相应的一端固定连接，所述测量筒（4）内壁的顶面固定安装有第一弹簧伸缩杆（5），所述第一弹簧伸缩杆（5）的活动端固定安装推杆（6），所述推杆（6）两侧上部分别开设滑槽（7），所述滑槽（7）内分别滑动配合安装有滑块（8），两个所述滑块（8）的外端共同固定安装环形的浮筒（9）；第一霍尔感应器（10），所述推杆（6）外周的顶部固定安装有圆环（11），所述圆环（11）底面的一侧固定安装第一霍尔感应器（10），所述滑块（8）的顶面分别固定安装支撑杆（12），所述支撑杆（12）的顶面共同固定安装环形架（13），所述环形架（13）的顶面固定安装与第一霍尔感应器（10）相对设置的第一感应磁铁（14）；第二霍尔感应器（15），所述第一弹簧伸缩杆（5）外周一侧的下部固定安装第二霍尔感应器（15），所述环形架（13）的顶面固定安装与第二霍尔感应器（15）相对设置的第二感应磁铁（16）；微型控制器（17），所述微型控制器（17）与第一霍尔感应器（10）、第二霍尔感应器（15）电性连接，所述微信控制器（17）外设有防水罩。

2.根据权利要求1所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述测量筒（4）的顶面开设有若干均匀分布的透水孔（18）。

3.根据权利要求1所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述浮筒（9）的浮力小于第一弹簧伸缩杆（5）的弹力。

4.根据权利要求1所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述放线组件包括放线轮（19），所述支架（1）顶面的两侧分别固定安装有支撑板（20），两个所述支撑板（20）之间共同转动安装放线轮（19），其中一个所述支撑板（20）的外侧固定安装步进电机（21），所述步进电机（21）的输出端与放线轮（19）的一端固定连接，所述线绳（3）固定安装于放线轮（19）上，且所述线绳（3）在放线轮（19）外缠绕数周。

5.根据权利要求4所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述支架（1）顶面的中部开设有透槽（22），所述透槽（22）位于放线轮（19）的下方，所述线绳（3）竖向穿过透槽（22）。

6.根据权利要求1所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述测距组件包括壳体（23），所述壳体（23）的两侧分别固定安装连接杆，所述连接杆的上端分别与支架（1）的底面固定连接，所述壳体（23）的顶面和底面均开口，所述壳体（23）内壁的两侧分别转动安装有转轴（24），两个所述转轴（24）呈对角设置，所述转轴（24）上分别固定安装有导轮（25），所述线绳（3）呈“z”字型缠绕在两个所述导轮（25）上，所述壳体（23）的前面固定安装有与转轴（24）一一对应的角位移传感器（26），所述转轴（24）的一端分别与相应的角位移传感器（26）的输入端固定连接，所述壳体（23）内设有防止线绳（3）松动的限位组件。

7.根据权利要求6所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述限位组件包括第二弹簧伸缩杆（27），所述壳体（23）内壁一侧的前面和后面分别铰接安装第二弹簧伸缩杆（27），所述第二弹簧伸缩杆（27）均斜向下设置，所述第二弹簧伸缩杆（27）的活动端分别固定安装u型架（28），所述u型架（28）内分别转动安装夹紧轮（29），两个所述夹紧轮（29）相对设置，所述线绳（3）在两个所述夹紧轮（29）之间的空隙穿过，所述第二弹簧伸缩杆（27）外周的底部固定连接弹簧（30）的一端，所述弹簧（30）的另一端分别与壳体（23）内壁相应的一侧固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，其特征在于：所述壳体（23）顶面的前侧和后侧分别固定安装限位挡板（31），所述限位挡板（31）分别位于相应的第二弹簧伸缩杆（27）的上方。

技术总结
本发明提供一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，主要涉及地质勘查设备技术领域。一种水文地质勘查的钻孔水位测量装置，包括支架，所述支架底面的两侧分别固定安装支撑腿，所述支架的顶面设有放线组件，所述放线组件上设有线绳，所述线绳的下端固定安装有水位感知组件，所述支架的底面设有测距组件，所述线绳在测距组件内穿过，所述测距组件用于测量线绳的放线长度。本发明的有益效果在于：本装置通过角位移传感器、转轴、导轮之间的相互配合，实现了对线绳放线长度的精确测量，通过计算线绳在导轮外侧移动的长度来进行线绳释放长度的测算，进一步提高了钻孔水位测量的准确性。

技术研发人员：王林,刘学强,沈芳,刘欢,于震,李东亮,王世浩,苏丽,张路
受保护的技术使用者：山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队（山东省鲁北地质工程勘察院）
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17