一种水文地质勘探地下水位观测装置及方法与流程

本发明涉及地下水探测，具体为一种水文地质勘探地下水位观测装置及方法。

背景技术：

1、地下水位监测方法是指通过科学、系统的方法对地下水位进行实时、连续地观测和测量，以获取地水位变化的数据信息，地下水位监测是地下水资源管理的重要环节，对于了解地下水系统的动力变化及合理利用和保护地下水资源具有重要意义；

2、例如公开号cn115077662b的一种水文地质勘探地下水位观测装置，包括支撑组件；深度调节组件，所述深度调节组件架设在支撑组件上，所述深度调节组件包括用于测量地下水深度的卷尺；探测组件：所述探测组件包括浮盘、转轴、滑孔、连接片和支杆，该现有技术解决了下落过程中探测装置可能损伤的缺点，保证探测装置安全性；

3、现有的技术测量时一般不涉及对水底的探测，当然有些设备在探测水文时会进一步的对水底水深进行探测，但进入水底后需要回收时，由于地下水底环境复杂，需要克服较大的阻力，不仅效率不高，还会有损失设备的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水文地质勘探地下水位观测装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题，通过本方案在测量时即可测量水面水位又可深入水底测量水深，下降时将浮盘的重量当成整体，提高稳定性，抬升时将重量进行拆分，提高上升效率，并在触底时，自动给与初始力，快速从底部启动，减少风险。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文地质勘探地下水位观测装置，包括架体以及连接在架体上的浮盘，所述架体内安装有收卷盘轮，所述收卷盘轮上盘绕有绳索，所述绳索的端部连接有测量水位的浮盘，所述架体上还设有支撑所述绳索的斜向架，所述斜向架上安装有受力滑轮，所述架体上设置有接收信号的地面观测端，所述浮盘内设置有稳定机构，当浮盘下降测量水位时所述稳定机构用于降低所述浮盘的重心；

3、所述稳定机构包括贯穿所述浮盘中心的功能管，所述功能管内部活动设置有配重体降低所述浮盘的重心，所述功能管上安装有用于锁紧所述绳索的电磁夹锁；

4、辅助上浮机构，所述辅助上浮机构设置在所述浮盘内，当浮盘从水面继续下降，进入水底测量水深完毕后，通过拉动配重体来使浮盘整体上浮；

5、下降时，所述电磁夹锁锁紧绳索，使浮盘与配重体的重量处于一个整体，当从水底上升时，解除绳索的限制，只对配重体拉动，使浮盘与配重体在重量上从整体分离；

6、所述辅助上浮机构包括连接在所述绳索与配重体之间的分索，还包括活动设置在所述浮盘两侧的分隔板，所述浮盘上开设有开口，当脱离水面后与所述配重体配合快速排水。

7、优选地，所述分隔板将所述浮盘分隔为储水腔和密封腔。

8、优选地，所述储水腔空心时浮盘浮力大于整体重量，可悬浮在水面上，所述储水腔进水时所述浮盘浮力小于整体重量，可沉入水底。

9、优选地，还包括助力回收机构，所述助力回收机构设置在所述斜向架上，测量完毕回收所述浮盘时，所述助力回收机构在竖直方向分段式拉动绳索抬升所述浮盘。

10、优选地，所述助力回收机构包括连接在所述受力滑轮两侧面的支撑杆，所述支撑杆背向所述受力滑轮的侧面连接在所述斜向架上，所述支撑杆远离所述受力滑轮的一端安装有辅助滑轮。

11、优选地，所述辅助滑轮上固定有至少三个弧形齿。

12、优选地，位于所述斜向架上，所述斜向架与所述支撑杆之间设置有带动支撑杆转动的动力机构，所述动力机构上设置有控制器。

13、优选地，位于功能管上还设有检测所述配重体重量的重力传感器，所述功能管还设有顶起杆。

14、优选地，还包括弹跳机构，所述弹跳机构包括设置在所述功能管底部的反弹板，所述反弹板背向所述配重体的一面焊接有跳起弹簧，所述功能管上活动连接有斜向设置的受力杆，所述反弹板的周侧设置有与所述受力杆一端对应配合的顶杆，所述顶杆远离所述受力杆的一端连接有触底杆，位于所述功能管上设置有配合所述受力杆限位的永磁体。

15、一种水文地质勘探地下水位观测装置的使用方法，应用于上述的地下水位观测装置，包括以下几个步骤：

16、s1：首先将配重体降落到功能管底部，并通过电磁夹锁锁紧绳索，如此降低浮盘整体的重心，旋转架体上的收卷盘轮，下降时绳索带动浮盘下降；

17、s2：当浮盘落到水面时，此时绳索的长度既为地面到水面的距离，进行记录，此时水通过开口进入浮盘内，浮盘向水底沉入，当浮盘触底时，顶起杆撞击到水底，顶起配重体，重力传感器检测到信号，将信号传递给地面观测端，如此即可判断浮盘已到水底部，停止释放绳索，记录此时绳索长度；

18、s3：水深以及水位检测完毕后，收起浮盘，转动收卷盘轮，同时启动动力机构，让动力机构带动支撑杆上下移动，支撑杆上的辅助滑轮向下移动时滑过绳索，向上移动时卡住绳索并带动绳索上移，辅助收卷盘轮的收卷。

19、本发明至少具备以下有益效果：

20、1、通过本方案在测量时即可测量水面水位又可深入水底测量水深，水深测量完毕后，只需要拉动配重体即可完成浮盘的上浮，无需对整个浮盘施加拉力，提高了拉动效率；

21、2、在拉出水面后，通过设置的助力回收机构，能够方便回收浮盘特别适合测量长距离使用长绳的地段；在触底后得到测量数据后立即触发弹跳机构，给浮盘一个初始的启动力，快速收回浮盘，避免长时间停留水底发生风险。

技术特征：

1.一种水文地质勘探地下水位观测装置，包括架体（1）以及连接在架体（1）上的浮盘（2），所述架体（1）内安装有收卷盘轮，所述收卷盘轮上盘绕有绳索（3），所述绳索（3）的端部连接有测量水位的浮盘（2），所述架体（1）上还设有支撑所述绳索（3）的斜向架（101），所述斜向架（101）上安装有受力滑轮（102），所述架体（1）上设置有接收信号的地面观测端，所述浮盘（2）内设置有稳定机构，当浮盘（2）下降测量水位时所述稳定机构用于降低所述浮盘（2）的重心；

2.根据权利要求1所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：所述分隔板（202）将所述浮盘（2）分隔为储水腔（205）和密封腔（206）。

3.根据权利要求2所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：所述储水腔（205）空心时浮盘（2）浮力大于整体重量，可悬浮在水面上，所述储水腔（205）进水时所述浮盘（2）浮力小于整体重量，可沉入水底。

4.根据权利要求3所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：还包括助力回收机构，所述助力回收机构设置在所述斜向架（101）上，测量完毕回收所述浮盘（2）时，所述助力回收机构在竖直方向分段式拉动绳索（3）抬升所述浮盘（2）。

5.根据权利要求4所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：所述助力回收机构包括连接在所述受力滑轮（102）两侧面的支撑杆（103），所述支撑杆（103）背向所述受力滑轮（102）的侧面连接在所述斜向架（101）上，所述支撑杆（103）远离所述受力滑轮（102）的一端安装有辅助滑轮（104）。

6.根据权利要求5所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：所述辅助滑轮（104）上固定有至少三个弧形齿。

7.根据权利要求6所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：位于所述斜向架（101）上，所述斜向架（101）与所述支撑杆（103）之间设置有带动支撑杆（103）转动的动力机构，所述动力机构上设置有控制器。

8.根据权利要求7所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：位于功能管（208）上还设有检测所述配重体（201）重量的重力传感器，所述功能管（208）上还设有顶起杆（5）。

9.根据权利要求8所述的一种水文地质勘探地下水位观测装置，其特征在于：还包括弹跳机构，弹跳机构包括设置在所述功能管（208）底部的反弹板（4），所述反弹板（4）背向配重体（201）的一面焊接有跳起弹簧（401），所述功能管（208）上活动连接有斜向设置的受力杆（403），所述反弹板（4）的周侧设置有与受力杆（403）一端对应配合的顶杆（402），所述顶杆（402）远离受力杆（403）的一端连接有触底杆（405），位于功能管（208）上设置有配合受力杆（403）限位的永磁体（404）。

10.一种水文地质勘探地下水位观测装置的使用方法，应用于如权利要求9所述的地下水位观测装置，其特征在于，包括以下几个步骤：

技术总结
本发明涉及地下水探测技术领域，具体公开了一种水文地质勘探地下水位观测装置及方法，包括架体以及连接在架体上的浮盘，所述功能管内部活动设置有配重体降低所述浮盘的重心，所述功能管上安装有用于锁紧所述绳索的电磁夹锁；还包括活动设置在所述浮盘两侧的分隔板，所述浮盘的下端面开设有进水孔，所述浮盘的上端面开设有出水孔，所述出水孔和进水孔上均安装有单向阀，解除电磁夹锁；本发明在拉出水面后，通过设置的助力回收机构，能够方便回收浮盘特别适合测量长距离使用长绳的地段；在触底后得到测量数据后立即触发弹跳机构，给浮盘一个初始的启动力，快速收回浮盘，避免长时间停留水底发生风险。

技术研发人员：丁相军,谷继方,赵旭鹏,马子龙,解永健,杜传宝,张文清,徐海莺
受保护的技术使用者：青岛地质工程勘察院（青岛地质勘查开发局）
技术研发日：
技术公布日：2024/8/26