一种便携式细井地下水位速测仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种便携式细井地下水位速测仪，包括绕绳器和不锈钢探头外壳体，绕绳器上绕制有高密度聚乙烯拉绳，且高密度聚乙烯拉绳一端固定在绕绳器上，另一端固定在不锈钢探头外壳体一端的拉绳帽钩上，绕绳器内设有蜂鸣报警器以及干电池电源，干电池电源分别连接蜂鸣报警器和聚乙烯拉绳，不锈钢探头外壳体分为头部和尾部，且头部和尾部通过螺纹连接，头部内设有浮子开关，尾部内设有铅锭和玻璃胶填充材料，本发明结构原理简单，使用方便，克服现有方法操作不便，结构复杂，且容易漏测、假测和测算错误的不足，不仅能方便有效地快速测量井内准确水位数值，而且造价成本低廉、结构简单，体积微小，尤其适用于细口径试验观测专用水井。
【专利说明】
一种便携式细井地下水位速测仪
技术领域
[0001]本发明一种地下水位快速测量装置，具体为一种便携式细井地下水位速测仪。
【背景技术】
[0002]目前，公知的地下水位测量措施有:1.测绳链接铅垂(或其他重物)吊入井内，然后抽出绳子用带尺测量井口至水面浸湿绳子线位的距离，该方法不仅操作不便，而且由于井底部位一般井壁都沾有水珠，从而导致测绳水面以上部分也湿润，提出井口后难以分辨浸水部位而导致地下水位测量偏差过大。2.通过往水面发射高频雷达波，接收水面反射波，测量到水面的距离，该方法不仅构造成本较高，同时对井内安置抽水设备且有水滴飞溅的动态实验观测无法精准读取数据。3.利用水质导电性，往观测井内投入一个闭合回路的两个断开电极线头，待两级导线浸入水中，回路闭合并且警报，取出导线测量距离，该方法由于井下湿度大或是两级线头同时碰在潮湿的井壁，同样，回路也会闭合而警报，但测量距离并非实际的水面深度，导致读取错误数据。4.浮子水位测量装置由于结构复杂，体积较大，通常计算机控制系统综合运用于(如船闸、水电站、抽水蓄能电站、农业灌溉系统，给排水系统)等领域，但在便携式细口径实验观察井的使用极少，且无系统性成熟的技术。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种便携式细井地下水位速测仪，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种便携式细井地下水位速测仪，包括绕绳器和不锈钢探头外壳体，所述绕绳器上绕制有高密度聚乙烯拉绳，所述聚乙烯拉绳上设有刻，且高密度聚乙烯拉绳一端固定在绕绳器上，另一端固定在不锈钢探头外壳体一端的拉绳帽钩上，所述绕绳器内设有蜂鸣报警器以及干电池电源，所述干电池电源连接蜂鸣报警器，所述不锈钢探头外壳体分为头部和尾部，且所述头部和所述尾部通过螺纹连接，所述头部开孔，且所述头部内设有浮子开关，所述尾部内设有铅锭和玻璃胶填充材料。
[0005]优选的，所述聚乙烯拉绳内包裹有拉绳钢丝和拉绳导线，所述拉绳钢丝一端固定连接拉绳帽钩上端，另一端连接干电池电源，所述拉绳导线设置在不锈钢探头外壳体内部，且所述拉绳导线一端与拉绳帽钩下端连接，另一端依次串联铅锭和浮子开关。
[0006]优选的，还包括闭合信号放大模块，所述闭合信号放大模块设置在绕绳器内部，且与所述蜂鸣报警器相连，所述闭合信号放大模块包括运算放大器、两级场效应宽带放大器以及扼流线圈，所述运算放大器的一个输入端分别连接电阻B—端和电容B—端，电容B另一端接地，电阻B另一端分别连接电阻A—端和电容A—端，电容A另一端连接运算放大器的输出端，运算放大器的另一输入端分别连接电阻C 一端和电阻D—端，电阻C另一端接地，电阻D另一端连接运算放大器的输出端;所述两级场效应宽带放大器的第一端连接电容E—端，电容E另一端连接电阻F—端，电阻F另一端连接运算放大器的输出端，两级场效应宽带放大器的第二端通过扼流线圈分别连接电容F—端、电容G—端、电容H—端，且电容F另一端、电容G另一端、电容H另一端均接地，两级场效应宽带放大器的第三端通过电容D、电阻E连接运算放大器的输出端，两级场效应宽带放大器第四端接地。
[0007]优选的，其使用方法包括以下步骤:
[0008]A、将聚乙烯拉绳以浮子开关处为O刻度且缠绕于绕绳器；
[0009]B、将蜂鸣报警器置于绕绳器边侧；
[0010]C、当聚乙烯拉绳悬吊不锈钢探头外壳体浸入水面时，浮子开关闭合，闭合信号放大模块立即将浮子开关闭合信号进行放大，置于井外的蜂鸣报警器鸣叫，则表示探头已浸入水中，即可读取数据，达到准确便捷测量地下水位高度的目的。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0012](I)本发明结构原理简单，使用方便，克服现有方法操作不便，结构复杂，且容易漏测、假测和测算错误的不足，不仅能方便有效地快速测量井内准确水位数值，而且造价成本低廉、结构简单，体积微小，尤其适用于细口径试验观测专用水井；另外，本发明中，在不锈钢探头外壳体的尾部内腔填充玻璃胶填充材料，能够保证内部防水绝缘，进一步提高了测量精度。
[0013](2)本发明中，在绕线器内部增加闭合信号放大模块，其抗干扰能力强，能够对微弱信号进行放大，解决了浮子开关出现接触不良的弊端，能够进一步提高了测量效率。
【附图说明】
[0014]图1为本发明整体结构示意图；
[0015]图2为本发明的不锈钢探头外壳体头部内腔结构示意图；
[0016]图3为本发明的不锈钢探头外壳体尾部内腔结构示意图；
[0017]图4为本发明的闭合信号放大模块原理图。
【具体实施方式】
[0018]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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0019]请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案:一种便携式细井地下水位速测仪，包括绕绳器I和不锈钢探头外壳体2，绕绳器I的长度为12cm-15cm，宽度为10cm-13cm;不锈钢探头外壳体2的高度为10cm-15cm，直径为2cm-3cm;所述绕绳器I上绕制有高密度聚乙烯拉绳3，所述聚乙烯拉绳3上设有刻度，且高密度聚乙烯拉绳3—端固定在绕绳器I上，另一端固定在不锈钢探头外壳体2—端的拉绳帽钩4上，所述绕绳器I内设有蜂鸣报警器5以及干电池电源6，所述干电池电源6连接蜂鸣报警器5，所述不锈钢探头外壳体I分为头部7和尾部8，且所述头部7和所述尾部8通过螺纹连接，所述头部7开孔，且所述头部7内设有浮子开关9，所述尾部8内设有铅锭10和玻璃胶填充材料11，在不锈钢探头外壳体的尾部内腔填充玻璃胶填充材料，能够保证内部防水绝缘，进一步提高了测量精度。
[0020]本实施例中，聚乙烯拉绳3内包裹有拉绳钢丝12和拉绳导线13，所述拉绳钢丝12—端固定连接拉绳帽钩4上端，另一端连接干电池电源6，所述拉绳导线13设置在不锈钢探头外壳体2内部，且所述拉绳导线13—端与拉绳帽钩4下端连接，另一端依次串联铅锭10和浮子开关9，浮子开关与拉绳导线、拉绳钢丝、干电池电源以及蜂鸣报警器形成回路，当回路闭合时，则蜂鸣报警器发出报警声。
[0021]本实施例中，还包括闭合信号放大模块14，所述闭合信号放大模块14设置在绕绳器I内部，且与所述蜂鸣报警器5相连，所述闭合信号放大模块14包括运算放大器15、两级场效应宽带放大器16以及扼流线圈17，所述运算放大器15的一个输入端分别连接电阻B 2a—端和电容B 2b—端，电容B 2b另一端接地，电阻B 2a另一端分别连接电阻A Ia—端和电容AIb—端，电容A Ib另一端连接运算放大器15的输出端，运算放大器15的另一输入端分别连接电阻C 3a—端和电阻D 4a—端，电阻C 3a另一端接地，电阻D 4a另一端连接运算放大器15的输出端;所述两级场效应宽带放大器16的第一端161连接电容E 5b—端，电容E 5b另一端连接电阻F 6a—端，电阻F 6a另一端连接运算放大器15的输出端，两级场效应宽带放大器16的第二端162通过扼流线圈17分别连接电容F 6b—端、电容G 7b—端、电容H 8b—端，且电容F 6b另一端、电容G 7b另一端、电容H 8b另一端均接地，两级场效应宽带放大器16的第三端163通过电容D 4b、电阻E 5a连接运算放大器15的输出端，两级场效应宽带放大器16第四端164接地，运算放大器15对信号进行处理，保证传输信号的质量，并通过反馈原理将信号信息放大2倍，然后再传递给后面的两级场效应宽带放大器16再次对信号进行二次放大，最后再将信号输出，本发明中，在绕线器内部增加闭合信号放大模块，其抗干扰能力强，能够对微弱信号进行放大，解决了浮子开关出现接触不良的弊端，能够进一步提高了测量效率。
[0022]本发明的使用方法包括以下步骤:
[0023]A、将聚乙烯拉绳3以浮子开关9处为O刻度且缠绕于绕绳器I;
[0024]B、将蜂鸣报警器5置于绕绳器I边侧；
[0025]C、当聚乙烯拉绳3悬吊不锈钢探头外壳体2浸入水面时，浮子开关9闭合，闭合信号放大模块立即将浮子开关闭合信号进行放大，置于井外的蜂鸣报警器5鸣叫，则表示探头已浸入水中，即可在聚乙烯拉绳上读取数据，达到准确便捷测量地下水位高度的目的。
[0026]本发明结构原理简单，使用方便，克服现有方法操作不便，结构复杂，且容易漏测、假测和测算错误的不足，不仅能方便有效地快速测量井内准确水位数值，而且造价成本低廉、结构简单，体积微小，尤其适用于细口径试验观测专用水井；另外，本发明中，在不锈钢探头外壳体的尾部内腔填充玻璃胶填充材料，能够保证内部防水绝缘，进一步提高了测量精度。
[0027]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种便携式细井地下水位速测仪，包括绕绳器(I)和不锈钢探头外壳体(2)，其特征在于:所述绕绳器(I)上绕制有高密度聚乙烯拉绳(3)，所述聚乙烯拉绳(3)上设有刻度，且高密度聚乙烯拉绳(3)—端固定在绕绳器(I)上，另一端固定在不锈钢探头外壳体(2)—端的拉绳帽钩(4)上，所述绕绳器(I)内设有蜂鸣报警器(5)以及干电池电源(6)，所述干电池电源(6)连接蜂鸣报警器(5)，所述不锈钢探头外壳体(I)分为头部(7)和尾部(8)，且所述头部(7)和所述尾部(8)通过螺纹连接，所述头部(7)开孔，且所述头部(7)内设有浮子开关(9)，所述尾部(8)内设有铅锭(10)和玻璃胶填充材料(11)。2.根据权利要求1所述的一种便携式细井地下水位速测仪，其特征在于:所述聚乙烯拉绳(3)内包裹有拉绳钢丝(12)和拉绳导线(13)，所述拉绳钢丝(12) —端固定连接拉绳帽钩(4)上端，另一端连接干电池电源(6)，所述拉绳导线(13)设置在不锈钢探头外壳体(2)内部，且所述拉绳导线(13)—端与拉绳帽钩(4)下端连接，另一端依次串联铅锭(10)和浮子开关(9) ο3.根据权利要求1所述的一种便携式细井地下水位速测仪，其特征在于:还包括闭合信号放大模块(14)，所述闭合信号放大模块(14)设置在绕绳器(I)内部，且与所述蜂鸣报警器(5)相连，所述闭合信号放大模块(14)包括运算放大器(15)、两级场效应宽带放大器(16)以及扼流线圈(17)，所述运算放大器(15)的一个输入端分别连接电阻B(2a)—端和电容B(2b)一端，电容B(2b)另一端接地，电阻B(2a)另一端分别连接电阻A( la)一端和电容A( Ib)—端，电容A(Ib)另一端连接运算放大器(15)的输出端，运算放大器(15)的另一输入端分别连接电阻C(3a)—端和电阻D(4a)—端，电阻C(3a)另一端接地，电阻D(4a)另一端连接运算放大器(15)的输出端;所述两级场效应宽带放大器(16)的第一端(161)连接电容E(5b)—端，电容E(5b)另一端连接电阻F(6a)—端，电阻F(6a)另一端连接运算放大器(15)的输出端，两级场效应宽带放大器(16)的第二端(I 62)通过扼流线圈(17)分别连接电容F (6b) —端、电容G(7b)—端、电容H(8b)—端，且电容F(6b)另一端、电容G(7b)另一端、电容H(8b)另一端均接地，两级场效应宽带放大器(16)的第三端(163)通过电容D(4b)、电阻E(5a)连接运算放大器(15)的输出端，两级场效应宽带放大器(16)第四端(164)接地。4.根据权利要求1所述的一种便携式细井地下水位速测仪，其特征在于:其使用方法包括以下步骤: A、将聚乙烯拉绳(3)以浮子开关(9)处为O刻度且缠绕于绕绳器(I); B、将蜂鸣报警器(5)置于绕绳器(I)边侧； C、当聚乙烯拉绳(3)悬吊不锈钢探头外壳体(2)浸入水面时，浮子开关(9)闭合，闭合信号放大模块立即将浮子开关闭合信号进行放大，置于井外的蜂鸣报警器(5)鸣叫，则表示探头已浸入水中，即可在聚乙烯拉绳上读取数据，达到准确便捷测量地下水位高度的目的。
【文档编号】G01F23/44GK106092269SQ201610658607
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月12日 公开号201610658607.8, CN 106092269 A, CN 106092269A, CN 201610658607, CN-A-106092269, CN106092269 A, CN106092269A, CN201610658607, CN201610658607.8
【发明人】张元恺, 王祺, 贺访印, 张卫星, 胥宝一, 张芝萍, 宋得伟
【申请人】甘肃省治沙研究所