一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，包括電源、繼電器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、控制單元、超聲波探頭和潛水泵，控制單元包括相互連接的控制器和顯示器，控制器還連接有電源，潛水泵與井下輸水管道連接，超聲波探頭包括超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均固定于地面輸水管道的外壁上，電源通過(guò)繼電器與潛水泵連接，超聲波探頭、繼電器和水位探頭均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器與控制器連接。針對(duì)具體水井將裝置安裝完成后無(wú)需進(jìn)行人工控制，繼電器信號(hào)、水位探頭信號(hào)、超聲波信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并與控制單元連接，對(duì)裝置實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析顯示，實(shí)現(xiàn)地下水位、水量、水文地質(zhì)參數(shù)等數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型屬于地下水工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)水井抽水試驗(yàn)自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)采集與分析。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水是人類(lèi)賴(lài)以生存的寶貴水資源，通常人們通過(guò)鉆水井來(lái)開(kāi)采地下水資源，鉆井后首要任務(wù)就是進(jìn)行抽水試驗(yàn)，便于確定含水層參數(shù)，如滲透系數(shù)K、導(dǎo)水系數(shù)T、給水度μ等，掌握當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件，同時(shí)，利用采集到的相關(guān)參數(shù)計(jì)算分析，來(lái)確定水井的可開(kāi)采量、開(kāi)采強(qiáng)度、以及影響半徑等，為制定地下水合理開(kāi)采方案提供技術(shù)支持。然而，當(dāng)前的抽水試驗(yàn)均采用人工方式進(jìn)行，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，獲取的數(shù)據(jù)誤差較大，影響參數(shù)的合理性和精確性，不利于地下水資源開(kāi)采方案的制定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)水井抽水試驗(yàn)的自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)與分析，保證試驗(yàn)結(jié)果的高效和準(zhǔn)確性。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，包括電源、繼電器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、控制單元、超聲波探頭和潛水栗，所述控制單元包括相互連接的控制器和顯示器，控制器還連接有電源，潛水栗與井下輸水管道連接，井下輸水管道通過(guò)管道連接器與地面輸水管道連接，超聲波探頭包括超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均固定于地面輸水管道的外壁上，超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器與控制器連接，電源通過(guò)繼電器與潛水栗連接，繼電器和水位探頭均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器與控制器連接。
[0005]具體地，所述水位探頭和潛水栗均設(shè)置于水井動(dòng)水位以下，所述水位探頭安裝于潛水栗上端50cm處。
[0006]具體地，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0007]具體地，所述控制器采用微型單片機(jī)制成。
[0008]具體地，所述超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均采用鋼帶固定安裝在地面輸水管道外壁上，且與管道外壁之間涂抹耦合劑，探頭與管道呈30°角度布設(shè)，且超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭在一條直線上，間隔10倍于地面輸水管道直徑的距離。
[0009]具體地，所述井下輸水管道為鋼管，地面輸水管道為塑料管。
[0010]本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型針對(duì)具體水井將裝置安裝完成后無(wú)需進(jìn)行人工控制，繼電器信號(hào)、水位探頭信號(hào)、超聲波信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并與控制單元連接，對(duì)裝置實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析顯示，可實(shí)現(xiàn)地下水位、水量、水文地質(zhì)參數(shù)等數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析，實(shí)現(xiàn)水井抽水試驗(yàn)自動(dòng)化應(yīng)用。具有原理簡(jiǎn)單、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)野外水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1、潛水栗，2、井下輸水管道，3、水位探頭，4、繼電器，5、信號(hào)轉(zhuǎn)換器，6、控制器，7、電源，8、顯示器，9、超聲波發(fā)射探頭，10、超聲波接收探頭，11、管道連接器，12、地面輸水管道。
【具體實(shí)施方式】
[0013]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，包括電源7、繼電器4、信號(hào)轉(zhuǎn)換器5、控制單元、超聲波探頭和潛水栗I，所述控制單元包括相互連接的控制器6和顯示器8，控制器6還連接有電源7，潛水栗I與井下輸水管道2連接，井下輸水管道2通過(guò)管道連接器11與地面輸水管道12連接，超聲波探頭包括超聲波發(fā)射探頭9和超聲波接收探頭10，超聲波發(fā)射探頭9和超聲波接收探頭10均固定于地面輸水管道12的外壁上，超聲波發(fā)射探頭9和超聲波接收探頭10均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器5與控制器6連接，電源7通過(guò)繼電器4與潛水栗I連接，繼電器4和水位探頭3均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器5與控制器6連接。
[0015]具體地，所述水位探頭3和潛水栗I均設(shè)置于水井動(dòng)水位以下，所述水位探頭3安裝于潛水栗I上端50cm處。
[0016]具體地，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器5包括數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換，可以是雙向轉(zhuǎn)換。
[0017]具體地，所述控制器6采用微型單片機(jī)制成。
[0018]具體地，所述超聲波發(fā)射探頭9和超聲波接收探頭10均采用鋼帶固定安裝在地面輸水管道12外壁上，且與管道外壁之間涂抹耦合劑，探頭與管道呈30°角度布設(shè)，且超聲波發(fā)射探頭9和超聲波接收探頭10在一條直線上，間隔10倍于地面輸水管道12直徑的距離。
[0019]進(jìn)一步地，超聲波探頭由超聲波發(fā)生器和超聲波換能器組成，且一體化設(shè)計(jì)。超聲波發(fā)生器由MCU控制驅(qū)動(dòng)電路生成，超聲波換能器為厚度方向極化的鋯鈦酸鉛PZT-5壓電材料制成。
[0020]具體地，所述井下輸水管2道為鋼管，地面輸水管道12為塑料管。
[0021 ]具體地，所述控制單元通過(guò)控制器6控制各個(gè)單元，并行數(shù)據(jù)采集，分析抽水階段水位S與出水量Q之間關(guān)系，計(jì)算水文地質(zhì)相關(guān)參數(shù)，并通過(guò)顯示器8顯示，所有數(shù)據(jù)可通過(guò)RS485接口與電腦連接導(dǎo)出。
[0022]本裝置在抽水試驗(yàn)應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)控制器給出信號(hào)指令，控制潛水栗、水位探頭、超聲波探頭運(yùn)行。首先，啟動(dòng)裝置監(jiān)測(cè)地下水位;其次，完成后開(kāi)啟潛水栗開(kāi)始抽水操作；最后，運(yùn)行超聲波探頭監(jiān)測(cè)輸水管道流量，此時(shí)完成一次抽水試驗(yàn)過(guò)程，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保存。后續(xù)每隔3、5、15、30、60分鐘重復(fù)上述試驗(yàn)步驟，并將采集地下水位、管道流量存儲(chǔ)、計(jì)算分析，通過(guò)顯示器顯示抽水試驗(yàn)結(jié)果和水文地質(zhì)相關(guān)參數(shù)。
[0023]本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0024]本實(shí)用新型未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括電源、繼電器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、控制單元、超聲波探頭和潛水栗，所述控制單元包括相互連接的控制器和顯示器，控制器還連接有電源，潛水栗與井下輸水管道連接，井下輸水管道通過(guò)管道連接器與地面輸水管道連接，超聲波探頭包括超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均固定于地面輸水管道的外壁上，超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器與控制器連接，電源通過(guò)繼電器與潛水栗連接，繼電器和水位探頭均通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器與控制器連接。2.如權(quán)利要求1所述的水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述水位探頭和潛水栗均設(shè)置于水井動(dòng)水位以下。3.如權(quán)利要求1或2所述的水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述水位探頭安裝于潛水栗上端50cm處。4.如權(quán)利要求1所述的水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換。5.如權(quán)利要求1所述的水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述控制器采用微型單片機(jī)制成。6.如權(quán)利要求1所述的水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭均采用鋼帶固定安裝在地面輸水管道外壁上，且與管道外壁之間涂抹耦合劑，探頭與管道呈30°角度布設(shè)，且超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭在一條直線上，間隔10倍于地面輸水管道直徑的距離。7.如權(quán)利要求1所述的水井自動(dòng)抽水試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述井下輸水管道為鋼管，地面輸水管道為塑料管。
【文檔編號(hào)】G01F1/66GK205580557SQ201620348725
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】張毅, 馬金寶, 馬倩
【申請(qǐng)人】馬金寶