钻孔微水试验测试方法与流程

本发明涉及地质工程领域科学试验，尤其是涉及钻孔微水试验测试方法。

背景技术：

微水试验（slugtest）的理论研究始于上世纪五六十年代，由于该方法对数据采集的频率要求极高，人工采集根本无法实现。直到近20年来传感器技术的飞速发展，才促进了微水试验的应用。

微水试验是通过瞬间井孔内微小水量的增加（或减小）而引起井水位随时间变化规律，来确定含水层水文地质参数的一种简易方法。目前，微水试验是新兴的一种岩土体渗透性参数快速测定方法，该方法最终得到的参数为渗透系数，与基岩钻孔的压水试验结果不同，不需要再进行渗透性参数的换算。

目前，微水试验方法的应用仍处于起步阶段，主要是由于该方法对数据采集频率及精度要求较高。现有主要存在的问题是数据采集、存储设备不能直接与计算机技术有机结合，目前较成熟的数据采集和存储设备多采用单片机、自动水位计等完成，操作过程复杂，尤其是单片机还需要额外电源提供电力，对野外现场条件要求较高。并且，这些数据采集、存储设备与计算机之间均需要通过传输软件及硬件支持，才能将采集的数据保存于计算机，经处理后用于分析计算。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种钻孔微水试验测试方法。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的钻孔微水试验测试方法，包括下述步骤：

第一步、将便携式计算机通过信号传输线缆与数据采集卡数据输出接口连接，所述数据采集卡数据输入接口与压力变送器数据输出接口连接并做防水密封；

第二步、将所述压力变送器放入试验井孔内，并进入地下水位以下指定深度，该深度根据水头激发高度现场设定；

第三步、通过所述便携式计算机软件界面设置采样频率，待显示的压力数值稳定后，启动所述压力变送器开始按照设置的频率采集数据；

第四步、所述便携式计算机获取所述压力变送器采集的数据后，再对试验井孔内的地下水位进行瞬时激发，使井孔内水位发生瞬时的升降波动；

第五步、通过所述便携式计算机软件界面观测水压力变化及恢复过程情况，待压力数据显示接近或达到初始值时，试验结束，将采集的数据保存于便携式计算机存储盘。

本发明优点在于主要体现在以下方面：

1、简化操作：本发明采用便携式计算机的窗口界面，通过操作控制软件界面的按钮，完成对数据采集、控制、保存，简化了人工操作过程，便于现场技术人员掌握，提高现场工作效率。

2、简化数据获取：通过软件操作、信号传输，将试验中的数据实时传回便携式计算机，可以方便的将数据保存到计算机的存储盘中，数据保存格式固定，另外，数据获取数量不受限制，理论上数据存储所占存储空间可以达到便携式计算机硬盘分区的大小。

3、节省时间：本发明方法简化了试验操作过程，缩短了现场试验的准备时间；通过控制软件对数据的存储和整理采用固定格式，简化了数据整理过程，便于后期数据分析计算，节省数据处理分析时间。

4、场地适应性强：利用便携式计算机对整个系统提供电力，摆脱了现场试验对电力的依赖，提升了试验的灵活性，放宽了对试验场地的要求条件。

附图说明

图1是本发明方法的流程框图。

图2是实施本发明方法的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1、2所示，本发明所述的钻孔微水试验测试方法，包括下述步骤：

第一步、将便携式计算机1的usb接口通过usb数据线与数据采集卡2数据输出接口连接，用于便携式计算机1与数据采集卡2之间的数据传输，并用于对数据采集卡2的供电；数据采集卡2数据输入接口与压力变送器3数据输出接口通过信号传输线缆连接并对压力变送器3数据输出接口做防水密封处理，用于压力变送器3与数据采集卡2的数据信号传输，并用于对压力变送器3的供电；数据采集卡2将压力变送器3输出的模拟信号转换为便携式计算机1能够识别的数字信号，由便携式计算机1进行数据处理，转换为水压力数据进行显示并保存在便携式计算机1内；压力变送器3的测量范围为0-50kpa（对应水柱高度为0-5m），精度2‰，输入电压为24v，输出电流为4-20ma，压力变送器3用于水位信号转换为4-20ma的数字信号；

第二步、将压力变送器3放入试验井孔4内，并进入地下水位以下指定深度，该深度根据水头激发高度要求现场设定；

第三步、根据便携式计算机1软件界面显示的压力数值判断信号传输是否正常；若数据显示异常，检查各部分连接是否正确、牢固；若数据显示正常，输入试验段的基本信息，即将试验段的长度、深度位置、岩性、压力变送器3位置等信息输入便携式计算机1软件中，然后点击软件界面中的压力置零按钮，将此时观测到的稳定后的压力作为压力零点，即初始值；最后确定试验的采集频率，在频率调节按钮上选择设定的采样频率，启动压力变送器3开始按照设置的频率采集数据；

第四步、通过便携式计算机1获取压力变送器3采集的数据后，再对试验井孔4内的地下水位进行瞬时激发，使试验井孔4内水位发生瞬时的升降波动；

第五步、通过便携式计算机1软件界面观察压力数值实时显示的变化，若未达到压力零点，说明水位未恢复至初始值，需继续采集数据；若达到初始零点，说明水位已经恢复至初始值，试验结束，将采集的数据保存于便携式计算机1存储盘中，保存的文件中包含试验段信息及试验数据等。

试验过程中可以实时查看压力-时间曲线形态，判断是否有异常出现。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种钻孔微水试验测试方法，一、将便携式计算机通过信号传输线缆与数据采集卡数据输出接口连接，数据采集卡数据输入接口与压力变送器数据输出接口连接并做防水密封；二、将压力变送器放入试验井孔内，并进入地下水位以下指定深度，该深度根据水头激发高度现场设定；三、通过便携式计算机软件界面设置采样频率，启动压力变送器采集数据；四、便携式计算机获取压力变送器采集的数据后，对试验井孔内地下水位进行瞬时激发；五、通过便携式计算机软件界面观测水压力变化及恢复过程情况，待压力数据显示接近或达到初始值时，试验结束。本发明优点在于简化了人工操作过程，便于现场技术人员掌握，提高现场工作效率。

技术研发人员：万伟锋;蔡金龙;吕万宏;张海丰;曾峰;郭明;卜新峰;孙璐;牛香玉
受保护的技术使用者：黄河勘测规划设计有限公司
技术研发日：2017.12.01
技术公布日：2018.04.20