專利名稱：動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地?zé)峋滤粶y(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于地?zé)豳Y源開發(fā)與利用工程，具體涉及到地?zé)峋畡?dòng)、靜水位測(cè)量技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，地?zé)豳Y源開發(fā)利用已形成了一個(gè)較為成熟的產(chǎn)業(yè)。地?zé)崂檬且豁?xiàng)重要的節(jié)能技術(shù)，是解決能源緊張問題的有效舉措之一。但在地?zé)峁こ讨校叵滤坏臏y(cè)量主要采用人工式傳統(tǒng)測(cè)量方法，即采用一直徑約8毫米的鐵制探頭，探頭由導(dǎo)線連接，沿測(cè)井管下探直到與水位接觸，導(dǎo)線另一端與電流表相接，當(dāng)電流表接通時(shí)，表示探頭已接觸到水面；再通過直接測(cè)量導(dǎo)線長度得出地下水位的深度。該方法操作簡單，可靠，但需要耗費(fèi)人力，由于人為因素，測(cè)量精度較低。另外，也可以在井下固定壓力傳感器，將信號(hào)自動(dòng)傳遞到地面接收儀器。該方法不需要人工測(cè)試，精度較高，但對(duì)于長期放置在地?zé)峋拢瑢?duì)探頭的耐溫、耐腐蝕、密封、抗磁場(chǎng)干擾等要求很高，價(jià)格昂貴，且目前國內(nèi)產(chǎn)品還不能滿足要求。此外，測(cè)試探頭長期處于惡劣的環(huán)境中，時(shí)間長了也難免有所損壞，由于探頭需要放置在井下，儀器檢修時(shí)受到系統(tǒng)運(yùn)行的限制，尤其是在冬季供暖期，停泵檢修幾乎不可能，給維修帶來了很大的困難。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述傳統(tǒng)水位測(cè)量技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的是采用充氣式壓力測(cè)試方法提出一種適用于不同溫度的地?zé)峋粶y(cè)量裝置。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)行說明。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地?zé)峋滤粶y(cè)量裝置主要由壓力傳感器1，充氣控制裝置2，排氣控制裝置3，氣體計(jì)量裝置4，控制臺(tái)5，氮?dú)馄?、充氣管道7。測(cè)量裝置由壓力傳感器1、充氣控制裝置2、氣體流量計(jì)4、氮?dú)馄?及充氣管道7串接而成。充氣管道7有一部分浸沒于地?zé)峋?。排氣控制裝置3并聯(lián)接于充氣控制裝置2，控制臺(tái)5并聯(lián)于壓力傳感器1與充氣控制裝置2和排氣控制裝置3之間的管路中。測(cè)量時(shí)充氣管道7中充入氮?dú)?，通過充氣管道7中氮?dú)獾膲毫泶_定地?zé)峋坏母叨?。充氣控制裝置2和排氣控制裝置3均采用常閉電磁閥。壓力傳感器1安裝在井口充氣管道處，主要是測(cè)量井下部分的壓力并將信號(hào)傳送到控制臺(tái)5。由于水位變化相對(duì)緩慢，為了節(jié)省氮?dú)猓诒ＷC測(cè)試準(zhǔn)確的情況下，數(shù)據(jù)的采集間隔可以人為確定，由壓力傳感器2控制充氣測(cè)量的時(shí)間。排氣控制裝置3是用來排放由于氮?dú)獬淙牍艿?后在井下液面上方空間殘留的氣體。排氣控制裝置3直接安裝在井口上方。氣體流量計(jì)4用來監(jiān)測(cè)氮?dú)獾牧髁?，由于井下測(cè)試過程無法看見，可以通過氣體流量計(jì)4調(diào)節(jié)合適的氣量值?？刂婆_(tái)5在接收壓力傳感器1發(fā)送的模擬信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)控制充氣控制裝置2和排氣控制裝置3的開啟和關(guān)閉，最后將處理后的數(shù)據(jù)顯示、保存及上傳。
附圖為本實(shí)用新型的各裝置的系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是通過測(cè)量壓力來間接測(cè)量地下水位的，測(cè)試原理如附圖所示。本實(shí)施例而言壓力傳感器垂直安裝在井口充氣管道7中，測(cè)試壓力范圍0.2Mpa；充氣及排氣控制裝置采用普通常閉式電磁閥；氣體流量計(jì)采用LWQ-XA氣體渦輪流量計(jì)；控制臺(tái)采用DRJC-1型專用監(jiān)測(cè)儀；充氣管道7安裝在地?zé)峋畡?dòng)水位(地?zé)峋幱诓伤ぷ鳡顟B(tài)時(shí)的水位)以下不小于5米處，具體安裝位置見說明書附圖。由于本實(shí)用新型主要解決人工測(cè)量所帶來的各種問題，因此測(cè)量開始時(shí)由控制臺(tái)5首先控制充氣控制裝置2和排氣控制裝置3自動(dòng)打開充氣閥門。氮?dú)馄?出口裝有調(diào)壓閥8。氮?dú)馔ㄟ^充氣控制裝置2進(jìn)入充氣管道7，隨著氮?dú)獾牟粩喑淙?，管?中的壓力逐漸增加。由于管道7有一部分浸沒于地?zé)峋?，所以管道中與井內(nèi)水位處于同一平面的水被氣體壓出。當(dāng)充氣的壓力剛好使浸沒于地?zé)峋心嵌喂艿赖乃勘粔褐凉艿莱隹跁r(shí)，氮?dú)鈱⒊錆M整個(gè)管道7，此時(shí)通過壓力傳感器1將信號(hào)傳送給控制臺(tái)5以維持管道7內(nèi)的壓力保持不變，同時(shí)氣體將沿管口不斷釋放，排出的氣泡涌出水面。排氣控制裝置3處于開啟狀態(tài)，從地?zé)崴砍龅牡獨(dú)鈺?huì)及時(shí)地排放到空氣中，從而保持一個(gè)平衡穩(wěn)定的壓力。壓力傳感器1采集的數(shù)值即是浸沒于液面中管道內(nèi)氮?dú)飧叨鹊膲翰?，根?jù)管道7在靜水位(地?zé)峋幱陟o止?fàn)顟B(tài)時(shí)的水位)以下浸沒的長度，即可計(jì)算出井下水位的確切位置。壓力傳感器1傳送給控制臺(tái)5的“穩(wěn)定信號(hào)”后，控制臺(tái)5關(guān)閉充氣控制裝置2和排氣控制裝置3，停止氮?dú)獾某淙搿?br>
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是由于不需要在井下安裝測(cè)試探頭，可有效地解決由于地?zé)崴疁囟雀?、腐蝕性強(qiáng)、探頭密封不嚴(yán)所造成測(cè)試探頭易損壞的問題。該測(cè)試系統(tǒng)可以自動(dòng)控制，關(guān)鍵測(cè)量裝置均在地面以上，避免了井下各部件需耐溫耐腐蝕等要求，同時(shí)維護(hù)方便、易安裝，可較為準(zhǔn)確地測(cè)量井下水位的位置。
權(quán)利要求1.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地?zé)峋滤粶y(cè)量裝置，具有壓力傳感器(1)、氣體流量計(jì)(4)、氮?dú)馄?6)，其特征是所述測(cè)量裝置由壓力傳感器(1)、充氣控制裝置(2)、氣體流量計(jì)(4)、氮?dú)馄?6)及充氣管道(7)串接而成，充氣管道(7)中充入氮?dú)猓龀錃夤艿?7)有一部分浸沒于地?zé)峋?，排氣控制裝置(3)并聯(lián)接于充氣控制裝置(2)，控制臺(tái)(5)并聯(lián)于壓力傳感器(1)與充氣控制裝置(2)和排氣控制裝置(3)之間的管路中，通過充氣管道(7)中氣體壓差來確定地?zé)峋坏母叨取?br>
2.按照權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地?zé)峋滤粶y(cè)量裝置，其特征是所述充氣控制裝置(2)和排氣控制裝置(3)均采用常閉電磁閥。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地?zé)峋滤粶y(cè)量裝置，其特征是所述氮?dú)馄?6)出口裝有調(diào)壓閥(8)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到在地?zé)豳Y源開發(fā)與利用工程中地下動(dòng)靜水位的測(cè)量技術(shù)，可用于任何溫度、深度的地?zé)峋滤槐O(jiān)測(cè)。測(cè)量裝置由壓力傳感器、充氣控制裝置、氣體流量計(jì)、氮?dú)馄考俺錃夤艿来佣?。充氣管道中充入氮?dú)?，管道有一部分浸沒于地?zé)峋?。排氣控制裝置并聯(lián)接于充氣控制裝置，控制臺(tái)并聯(lián)于壓力傳感器與充氣控制裝置和排氣控制裝置之間的管路中，通過充氣管道中氮?dú)獾膲毫泶_定地?zé)峋坏母叨?。本?shí)用新型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，測(cè)量及控制儀器安裝在地面上，對(duì)設(shè)備耐溫、耐腐蝕及密封要求較低，安裝及維護(hù)方便，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)E21B47/04GK2856414SQ200520027289
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者朱家玲, 李春華, 盛中杰, 孫平樂 申請(qǐng)人:天津大學(xué)