专利名称：地热井自动水位监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地热井自动水位监测系统，特别是涉及一种通过探头进行水位检测的地热井自动水位监测系统。
背景技术：
目前对于地热井水位监测，通常是采用压力变送器等传统检测方式。如采用压力变送器是将压力变送器放在井底，利用水的压力的变化，来确定井内水的水位。这种测量方式非常不适合具有高温、腐蚀性大、周围环境狭窄的井下，所使用的压力变送器，在井下用不了多久就会因井下的环境造成仪器被腐蚀、电缆头腐烂，、准确度差而报废，一般几个月就要更换一次压力变送器，因而造成人力和费用的浪费。同时，因为采用压力变送器，是利用空气的压力与水的压力差来测量水位，所以还需要在井下设置导气孔，井下设置导气孔是非常不容易的，特别是在深井下设置导气孔更是非常困难的一件事情。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够利用水中杂质导电原理和旋转编码器计数方法计算出井下液位值的地热井自动水位监测系统。本实用新型所采用的技术方案是一种地热井自动水位监测系统，包括有与供电电源相连的控制单元，所述的控制单元的信号输入端分别连接旋转编码器和接近开关，所述的控制单元信号输出端连接用于控制电机的电机正反转控制电路板，所述的控制单元还分别向旋转编码器和接近开关提供电源；还设置有与供电电源相连的开关电源，所述的开关电源给电机正反转控制电路板提供电源；所述的控制单元的信号输入端还连接一液位到达信号电路的信号输出端，所述的液位到达信号电路包括有三极管，所述的三极管的基极分别通过一电容以及一电位器接地，该基极还连接一限流电阻，所述的三极管的发射极接地，集电极为信号输出端连接控制单元的信号输入端，所述的限流电阻的另一端通过地热井自动水位监测装置中的探头与水电阻连通。还设置有人机界面，所述人机界面是由开关电源提供电源，所述人机界面的信号输入/输出端对应连接控制单元的信号输出/输入端。本实用新型的地热井自动水位监测系统，结构简单，制作方便，具有耐腐蚀、耐高温、适于任何环境的特点。本实用新型不需经常更换，使用寿命长，水位测量精度高。
图1是本实用新型结构部分的示意图；图2是本实用新型水检测电路的电路原理图。其中1-第一滑轮；2-第二滑轮；3-弹簧；4-固定点；5-探头；6-微型电机；7_线盘；8-接近开关；9-探测导线；10-地热井自动水位监测装置的控制系统；11-旋转编码器；12-控制单元；13-电机正反转控制电路；14-人机界面；15-开关电源。
具体实施方式
以下结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的地热井自动水位监测系统是如何实现的。如图1所示，本实用新型所述的地热井自动水位监测装置，包括有第一滑轮1、第二滑轮2和线盘7，还设置有接近开关8、探头5、微型电机6和弹簧3，所述的第一滑轮1、第二滑轮2和线盘7依次并排设置，并且第二滑轮2的中心低于第一滑轮1的中心，所述的接近开关8位于第二滑轮2的下方并通过导线连接水检测电路的控制单元，所述的弹簧3位于第二滑轮2和线盘7之间，并且所述的弹簧3 —端固定在临近线盘7 —侧的固定点4上， 另一端固定在第二滑轮2上，所述的用于驱动线盘7的微型电机6与线盘7相连，所述的微型电机6通过导线连接地热井自动水位监测装置的控制系统10，所述的线盘7上缠绕有探测导线9，所述的探测导线9的一端穿过线盘7接地热井自动水位监测装置的控制系统10， 另一端缠绕线盘7后再连接探头5，所述的探头5的另一端连接地热井自动水位监测装置的控制系统，所述的探头5是通过与水接触而连接地热井自动水位监测装置的控制系统。所述的连接探头5这一端的探测导线9从线盘7拉出后首先被第二滑轮2下压，然后通过第一滑轮1支撑后再连接探头5。所述的微型电机6还连接旋转编码器11，所述的旋转编码器11的轴与微型电机6的轴相连接，所述的旋转编码器11还通过导线连接地热井自动水位监测装置的控制系统10的控制单元12。如图2所示，本实用新型的地热井自动水位监测系统，包括有与供电电源相连的控制单元12，所述控制单元12采用型号为PLC-CPU DRT20U的芯片。所述的控制单元12的信号输入端POO (A)、P01 (B)和P03分别对应连接旋转编码器11和接近开关8，所述的控制单元12信号输出端P40和P41连接用于控制电机6的电机正反转控制电路板13，电机正反转控制电路板13的输出端连接电机6，使电机6按控制单元12的信号驱动线盘7放线或收线。所述的控制单元12还分别向旋转编码器11和接近开关8提供电源，还设置有与供电电源相连的开关电源15，所述的开关电源15给电机正反转控制电路板13提供电源。所述的控制单元12的信号输入端P05还连接一液位到达信号电路的信号输出端， 所述的液位到达信号电路包括有三极管Q，所述的三极管Q的基极分别通过一电容C以及一电位器R2接地，该基极还连接一限流电阻Rl，所述的三极管Q的发射极接地，集电极为信号输出端连接控制单元12的信号输入端P05，所述的限流电阻Rl的另一端通过地热井自动水位监测装置中的探头5与水电阻R水连通，而连接探头5的探测导线9的另一端连接在水电阻R水的另一端。还设置有人机界面14，所述人机界面14是由开关电源15提供电源，所述人机界面 14的信号输入/输出端对应连接控制单元12的信号输出/输入端用于显示水位检测情况， 以及用于输入检测所需的指示。本实用新型的地热井自动水位监测系统，只需将探头接触到井下的水中，利用水中杂质导电原理使水检测电路导通，并得用与电机轴相连接旋转编码器计数方法计算出连接探头的探测导线下降的长度，从而计算出井下液位的值。[0018]本实用新型的地热井自动水位监测系统，在正常工作情况下，从线盘拉出的探测导线被第二滑轮以向下压的方式导向到第一滑轮，由于探头具有向下的垂力，所述的探测导线又被第一滑轮以向上支撑的方式在探头的垂力下向下移动到井下的水面，这时第二滑轮与接近开关是非接触的，接近开关没有信号反馈给水检测电路的控制单元，为正常工作状态，控制单元控制电机正常工作，进行井下水位的测量。本实用新型的地热井自动水位监测系统，在非正常工作情况下，探头没有向下的垂力，从线盘拉出的探测导线被第二滑轮以向下压的方式导向到第一滑轮，由于探头没有向下的垂力，使得探测导线没有拉力，这时第二滑轮与接近开关是相接触的，接近开关反馈给水检测电路的控制单元的信号是为非正常工作的信号，控制单元控制电机停止工作。
权利要求1.一种地热井自动水位监测系统，包括有与供电电源相连的控制单元(12)，其特征是，所述的控制单元(1 的信号输入端分别连接旋转编码器(11)和接近开关(8)，所述的控制单元(12)信号输出端连接用于控制电机(6)的电机正反转控制电路板(13)，所述的控制单元(12)还分别向旋转编码器(11)和接近开关(8)提供电源；还设置有与供电电源相连的开关电源(15)，所述的开关电源(15)给电机正反转控制电路板(13)提供电源；所述的控制单元(1 的信号输入端还连接一液位到达信号电路的信号输出端，所述的液位到达信号电路包括有三极管⑴)，所述的三极管(Q)的基极分别通过一电容(C)以及一电位器 (R2)接地，该基极还连接一限流电阻(Rl)，所述的三极管(Q)的发射极接地，集电极为信号输出端连接控制单元(1 的信号输入端，所述的限流电阻(Rl)的另一端通过地热井自动水位监测装置中的探头(5)与水电阻(R水)连通。
2.根据权利要求1所述的地热井自动水位监测系统，其特征是，还设置有人机界面 (14)，所述人机界面(14)是由开关电源(1 提供电源，所述人机界面(14)的信号输入/ 输出端对应连接控制单元(1 的信号输出/输入端。
专利摘要一种地热井自动水位监测系统，有控制单元的信号输入端分别连接旋转编码器和接近开关，控制单元信号输出端连接电机正反转控制电路板，控制单元还分别向旋转编码器和接近开关提供电源；还设置有与供电电源相连的开关电源，开关电源给电机正反转控制电路板提供电源；控制单元的信号输入端还连接一液位到达信号电路的信号输出端，液位到达信号电路包括有三极管，三极管的基极分别通过一电容以及一电位器接地，该基极还连接一限流电阻，三极管的发射极接地，集电极为信号输出端连接控制单元的信号输入端，限流电阻的另一端通过地热井自动水位监测装置中的探头与水电阻连通。本实用新型结构简单，制作方便，具有耐腐蚀、耐高温、适于任何环境的特点。
文档编号E21B47/04GK202140082SQ20112017716
公开日2012年2月8日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者江义, 王峦, 金哲浩 申请人:天津世纪天源地热环保工程有限公司