一种用于地下水水位的探测装置及其工作方法与流程

1.本发明涉及水体液位测量技术领域，尤其涉及一种用于地下水水位的探测装置及其工作方法。


背景技术：

2.地下水具有不可见性，以及其对地表工程的影响，做好地下水位监测是非常重要的，在进行水位探测时，当水位上升时，浮子产生向上浮力，悬索带动水位轮作顺时针方向旋转，进行显示水位情况，水位下降时，则浮子下沉，悬索带动水位轮逆时针方向旋转，进行显示水位情况，地下水会随着许多自然因素的改变而发生变化。
3.当地下水受到污染后，视电阻率或电导率发生变化，水的电阻率(或电导率)反映了水中含盐量的多少，水的纯度越高，含盐量越低，水的电阻率越大，在进行地下水水位探测时，其反应的因素指标往往较少，并且检测方面的数据较为单一，对检测的数据准确性和水质污染性不易把控，后续对地下水情况处理不够及时，故需要一种用于地下水水位的探测装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提出的一种用于地下水水位的探测装置及其工作方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种用于地下水水位的探测装置，包括观测井，所述观测井内设有活动的移动板，所述移动板内设有中空腔，所述移动板的外壁安装有四个安装架，四个所述安装架上均安装有与观测井内壁相抵的滚轮，所述移动板的上端设有放量绳，所述放量绳通过连接机构与移动板相连接，所述移动板的底部固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底部安装有方位角度传感器，所述方位角度传感器底部安装有三角浮块，所述移动板的底部设有短筒，所述短筒的内壁安装有水质检测器，所述中空腔的内壁固定连接有定位块，所述定位块上固定连接有四个电动推杆，四个所述电动推杆的输出端均固定连接有齿条板，所述齿条板的另一端固定连接有驱动杆，所述驱动杆上固定连接有抵紧块，所述中空腔内安装有与齿条板相连接驱动短筒移动的传动机构。
7.优选地，所述连接机构包括固定在移动板上的安装块，所述安装块的上端设有安装槽，所述安装槽内滑动连接有连接块，所述放量绳与连接块固定连接，所述连接块上设有卡槽，所述安装块上贯穿设有与其固定连接的连接管，所述连接管与安装槽相连通，所述连接管内固定连接有固定环，所述固定环上贯穿设有与其滑动连接的卡杆，所述卡杆滑动插入卡槽内，所述卡杆上固定连接有连接环，所述连接环上固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端与固定环固定连接，所述弹簧套在卡杆的外部设置，所述卡杆的另一端固定连接有拉动块。
8.优选地，所述移动板上贯穿设有与中空腔连通的第一通槽，所述第一通槽与抵紧
块相对设置。
9.优选地，所述传动机构包括转动连接在中空腔内的第一轴杆和第二轴杆，所述第二轴杆上安装有收卷轮，所述收卷轮上绕设有拉绳，所述拉绳与短筒的上端固定连接，所述第一轴杆上安装有第一齿轮，所述第二轴杆上安装有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合，所述第一轴杆上安装有第三齿轮，所述齿条板与第三齿轮相啮合。
10.优选地，所述中空腔的内壁安装有导向轮，所述导向轮与齿条板的底部相抵设置。
11.优选地，所述移动板的底部贯穿设有与中空腔连通的第二通槽，所述拉绳贯穿第二通槽设置。
12.优选地，所述伸缩杆靠近三角浮块的端部设置。
13.本发明还公开了一种用于地下水水位的探测装置的工作方法，包括以下步骤：
14.s1，通过松放放量绳移动板因重力向下移动，通过滚轮与观测井内壁相抵，可以对移动板进行限位，如此可以保证其稳定的上下移动；直至三角浮块与地下水相接触，此时三角浮块因地下水的涨幅等影响实现上下移动，伸缩杆内部伸缩上下滑动，可以对地下水水位探测；
15.s2，三角浮块在地下水上浮动，地下水流动时三角浮块因水流而转动，进而实现方位角度传感器转动，最终三角浮块的尖端稳定在地下水中且与水流方向相背，通过方位角度传感器可以快速得知水流方向；
16.s3，电动推杆输出端工作带动齿条板、驱动杆、抵紧块移动，抵紧块穿过第一通槽直至与观测井内壁相抵，如此四个抵紧块移动并与观测井内壁相抵，可以将移动板稳定的定位在观测井内；
17.s4，齿条板移动带动第三齿轮、第一轴杆、第一齿轮、第二齿轮和第二轴杆转动，从而实现收卷轮转动，实现拉绳的放绳动作，如此可以实现短筒稳定的上下移动，短筒内可以稳定围设有一部分地下水，通过水质检测器可以对水质进行检测，由于短筒内的水与外部地下水隔离，从而短筒内的水相对静止，如此水质检测器对地下水的检测更加精确。
18.本发明与现有技术相比，其有益效果为：
19.1、地下水流动时三角浮块因水流而转动，进而实现方位角度传感器转动，最终三角浮块的尖端稳定在地下水中且与水流方向相背，通过方位角度传感器可以快速得知水流方向。
20.2、电动推杆输出端工作带动齿条板、驱动杆、抵紧块移动，抵紧块穿过第一通槽直至与观测井内壁相抵，如此四个抵紧块移动并与观测井内壁相抵，可以将移动板稳定的定位在观测井内。
21.3、电动推杆输出端工作实现拉绳的放绳动作，如此可以实现短筒稳定的上下移动，短筒内可以稳定围设有一部分地下水，通过水质检测器可以对水质进行检测，由于短筒内的水与外部地下水隔离，从而短筒内的水相对静止，如此水质检测器对地下水的检测更加精确。
22.4、手动拉动拉动块，拉动块移动带动卡杆移动并脱离卡槽，如此连接块上不再被限位，可以实现连接块与安装块的拆卸，以便对移动板与放量绳的拆卸，也方便对移动板内底部的第一齿轮等进行维护。
23.综上所述，本发明通过三角浮块和方位角度传感器可以快速得知地下水的对流动
方向，实现将移动板定位在观测井的同时，可以实现短筒下移，使短筒内的水与外部地下水隔离，从而短筒内的水相对静止，如此水质检测器对地下水的检测更加精确。
附图说明
24.图1为本发明提出的一种用于地下水水位的探测装置的结构示意图；
25.图2为本发明提出的一种用于地下水水位的探测装置中齿条板处的结构示意图；
26.图3为本发明提出的一种用于地下水水位的探测装置中三角浮块的俯视图；
27.图4为本发明提出的一种用于地下水水位的探测装置中连接机构的结构示意图；
28.图5为本发明提出的一种用于地下水水位的探测装置中第一齿轮处的侧视图。
29.图中：1观测井、2移动板、3中空腔、4放量绳、5定位块、6电动推杆、7安装架、8滚轮、9第一通槽、10短筒、11水质检测器、12伸缩杆、13方位角度传感器、14三角浮块、15拉绳、16第二通槽、17齿条板、18第一轴杆、19收卷轮、20第二轴杆、21第三齿轮、22第一齿轮、23导向轮、24抵紧块、25第二齿轮、26安装块、27安装槽、28连接块、29卡槽、30连接管、31固定环、32连接环、33卡杆、34弹簧、35拉动块、36驱动杆。
具体实施方式
30.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。
31.参照图1-5，一种用于地下水水位的探测装置，包括观测井1，观测井1内设有活动的移动板2，移动板2内设有中空腔3，移动板2的外壁安装有四个安装架7，四个安装架7上均安装有与观测井1内壁相抵的滚轮8，通过滚轮8与观测井1内壁相抵，可以对移动板2进行限位，如此可以保证其稳定的上下移动；
32.移动板2的上端设有放量绳4，放量绳4通过连接机构与移动板2相连接，连接机构包括固定在移动板2上的安装块26，安装块26的上端设有安装槽27，安装槽27内滑动连接有连接块28，放量绳4与连接块28固定连接，连接块28上设有卡槽29，安装块26上贯穿设有与其固定连接的连接管30，连接管30与安装槽27相连通，连接管30内固定连接有固定环31，固定环31上贯穿设有与其滑动连接的卡杆33，卡杆33滑动插入卡槽29内，卡杆33上固定连接有连接环32，连接环32上固定连接有弹簧34，弹簧34的另一端与固定环31固定连接，弹簧34套在卡杆33的外部设置，卡杆33的另一端固定连接有拉动块35，如此可以将放量绳4与移动板稳定的连接在一起，且方便放量绳4与移动板2的拆卸；拆卸时，工作人员手动拉动拉动块35，拉动块35移动带动卡杆33移动并脱离卡槽29，如此连接块28上不再被限位，可以实现连接块28与安装块26的拆卸，以便对移动板2与放量绳4的拆卸，也方便对移动板2内底部的第一齿轮22等进行维护；
33.移动板2的底部固定连接有伸缩杆12，伸缩杆12内部有相应的位移传感器配合放量绳4使用；伸缩杆12的底部安装有方位角度传感器13，方位角度传感器13底部安装有三角浮块14，伸缩杆12靠近三角浮块14的端部设置，如图3所示；其中，随着水位的变化，三角浮块14带动伸缩杆12进行上升或者下沉，进行水位情况的分析，放量绳4外部端能够连接着检测分析设备，该技术为现有技术，在此不做过多的赘述；此外，三角浮块14在地下水上浮动，地下水流动时三角浮块14因水流而转动，进而实现方位角度传感器13转动，最终三角浮块
14的尖端稳定在地下水中且与水流方向相背，通过方位角度传感器13可以快速得知水流方向；
34.移动板2的底部设有短筒10，短筒10的内壁安装有水质检测器11，中空腔3的内壁固定连接有定位块5，定位块5上固定连接有四个电动推杆6，四个电动推杆6的输出端均固定连接有齿条板17，齿条板17的另一端固定连接有驱动杆36，驱动杆36上固定连接有抵紧块24，移动板2上贯穿设有与中空腔3连通的第一通槽9，第一通槽9与抵紧块24相对设置；
35.中空腔3内安装有与齿条板17相连接驱动短筒10移动的传动机构，传动机构包括转动连接在中空腔3内的第一轴杆18和第二轴杆20，第二轴杆20上安装有收卷轮19，收卷轮19上绕设有拉绳15，拉绳15与短筒10的上端固定连接，第一轴杆18上安装有第一齿轮22，第二轴杆20上安装有第二齿轮25，第一齿轮22和第二齿轮25相啮合，第一轴杆18上安装有第三齿轮21，齿条板17与第三齿轮21相啮合，中空腔3的内壁安装有导向轮23，导向轮23与齿条板17的底部相抵设置，以保证齿条板17稳定的移动；其中，移动板2的底部贯穿设有与中空腔3连通的第二通槽16，拉绳15贯穿第二通槽16设置。
36.本发明还公开了一种用于地下水水位的探测装置的工作方法，包括以下步骤：
37.s1，通过松放放量绳4移动板2因重力向下移动，通过滚轮8与观测井1内壁相抵，可以对移动板2进行限位，如此可以保证其稳定的上下移动；直至三角浮块14与地下水相接触，此时三角浮块14因地下水的涨幅等影响实现上下移动，伸缩杆12内部伸缩上下滑动，可以对地下水水位探测；
38.s2，三角浮块14在地下水上浮动，地下水流动时三角浮块14因水流而转动，进而实现方位角度传感器13转动，最终三角浮块14的尖端稳定在地下水中且与水流方向相背，通过方位角度传感器13可以快速得知水流方向；
39.s3，电动推杆6输出端工作带动齿条板17、驱动杆36、抵紧块24移动，抵紧块24穿过第一通槽9直至与观测井1内壁相抵，如此四个抵紧块24移动并与观测井1内壁相抵，可以将移动板2稳定的定位在观测井1内；
40.s4，齿条板17移动带动第三齿轮21、第一轴杆18、第一齿轮22、第二齿轮25和第二轴杆20转动，从而实现收卷轮19转动，实现拉绳15的放绳动作，如此可以实现短筒10稳定的上下移动，短筒10内可以稳定围设有一部分地下水，通过水质检测器11可以对水质进行检测，由于短筒10内的水与外部地下水隔离，从而短筒10内的水相对静止，如此水质检测器11对地下水的检测更加精确。
41.本发明通过松放放量绳4移动板2因重力向下移动，通过滚轮8与观测井1内壁相抵，可以对移动板2进行限位，如此可以保证其稳定的上下移动；直至三角浮块14与地下水相接触，此时三角浮块14因地下水的涨幅等影响实现上下移动，伸缩杆12内部伸缩上下滑动；
42.三角浮块14在地下水上浮动，地下水流动时三角浮块14因水流而转动，进而实现方位角度传感器13转动，最终三角浮块14的尖端稳定在地下水中且与水流方向相背，通过方位角度传感器13可以快速得知水流方向；
43.然后启动电动推杆6，电动推杆6输出端工作带动齿条板17、驱动杆36、抵紧块24移动，抵紧块24穿过第一通槽9直至与观测井1内壁相抵，如此四个抵紧块24移动并与观测井1内壁相抵，可以将移动板2稳定的定位在观测井1内；
44.齿条板17移动带动第三齿轮21、第一轴杆18、第一齿轮22、第二齿轮25和第二轴杆20转动，从而实现收卷轮19转动，实现拉绳15的放绳动作，如此可以实现短筒10稳定的上下移动，短筒10内可以稳定围设有一部分地下水，通过水质检测器11可以对水质进行检测，由于短筒10内的水与外部地下水隔离，从而短筒10内的水相对静止，如此水质检测器11对地下水的检测更加精确。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于地下水水位的探测装置，包括观测井(1)，其特征在于，所述观测井(1)内设有活动的移动板(2)，所述移动板(2)内设有中空腔(3)，所述移动板(2)的外壁安装有四个安装架(7)，四个所述安装架(7)上均安装有与观测井(1)内壁相抵的滚轮(8)，所述移动板(2)的上端设有放量绳(4)，所述放量绳(4)通过连接机构与移动板(2)相连接，所述移动板(2)的底部固定连接有伸缩杆(12)，所述伸缩杆(12)的底部安装有方位角度传感器(13)，所述方位角度传感器(13)底部安装有三角浮块(14)，所述移动板(2)的底部设有短筒(10)，所述短筒(10)的内壁安装有水质检测器(11)，所述中空腔(3)的内壁固定连接有定位块(5)，所述定位块(5)上固定连接有四个电动推杆(6)，四个所述电动推杆(6)的输出端均固定连接有齿条板(17)，所述齿条板(17)的另一端固定连接有驱动杆(36)，所述驱动杆(36)上固定连接有抵紧块(24)，所述中空腔(3)内安装有与齿条板(17)相连接驱动短筒(10)移动的传动机构。2.根据权利要求1所述的一种用于地下水水位的探测装置，其特征在于，所述连接机构包括固定在移动板(2)上的安装块(26)，所述安装块(26)的上端设有安装槽(27)，所述安装槽(27)内滑动连接有连接块(28)，所述放量绳(4)与连接块(28)固定连接，所述连接块(28)上设有卡槽(29)，所述安装块(26)上贯穿设有与其固定连接的连接管(30)，所述连接管(30)与安装槽(27)相连通，所述连接管(30)内固定连接有固定环(31)，所述固定环(31)上贯穿设有与其滑动连接的卡杆(33)，所述卡杆(33)滑动插入卡槽(29)内，所述卡杆(33)上固定连接有连接环(32)，所述连接环(32)上固定连接有弹簧(34)，所述弹簧(34)的另一端与固定环(31)固定连接，所述弹簧(34)套在卡杆(33)的外部设置，所述卡杆(33)的另一端固定连接有拉动块(35)。3.根据权利要求1所述的一种用于地下水水位的探测装置，其特征在于，所述移动板(2)上贯穿设有与中空腔(3)连通的第一通槽(9)，所述第一通槽(9)与抵紧块(24)相对设置。4.根据权利要求1所述的一种用于地下水水位的探测装置，其特征在于，所述传动机构包括转动连接在中空腔(3)内的第一轴杆(18)和第二轴杆(20)，所述第二轴杆(20)上安装有收卷轮(19)，所述收卷轮(19)上绕设有拉绳(15)，所述拉绳(15)与短筒(10)的上端固定连接，所述第一轴杆(18)上安装有第一齿轮(22)，所述第二轴杆(20)上安装有第二齿轮(25)，所述第一齿轮(22)和第二齿轮(25)相啮合，所述第一轴杆(18)上安装有第三齿轮(21)，所述齿条板(17)与第三齿轮(21)相啮合。5.根据权利要求1所述的一种用于地下水水位的探测装置，其特征在于，所述中空腔(3)的内壁安装有导向轮(23)，所述导向轮(23)与齿条板(17)的底部相抵设置。6.根据权利要求4所述的一种用于地下水水位的探测装置，其特征在于，所述移动板(2)的底部贯穿设有与中空腔(3)连通的第二通槽(16)，所述拉绳(15)贯穿第二通槽(16)设置。7.根据权利要求1所述的一种用于地下水水位的探测装置，其特征在于，所述伸缩杆(12)靠近三角浮块(14)的端部设置。8.一种用于地下水水位的探测装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，通过松放放量绳(4)移动板(2)因重力向下移动，通过滚轮(8)与观测井(1)内壁相抵，可以对移动板(2)进行限位，如此可以保证其稳定的上下移动；直至三角浮块(14)与地
下水相接触，此时三角浮块(14)因地下水的涨幅等影响实现上下移动，伸缩杆(12)内部伸缩上下滑动，可以对地下水水位探测；s2，三角浮块(14)在地下水上浮动，地下水流动时三角浮块(14)因水流而转动，进而实现方位角度传感器(13)转动，最终三角浮块(14)的尖端稳定在地下水中且与水流方向相背，通过方位角度传感器(13)可以快速得知水流方向；s3，电动推杆(6)输出端工作带动齿条板(17)、驱动杆(36)、抵紧块(24)移动，抵紧块(24)穿过第一通槽(9)直至与观测井(1)内壁相抵，如此四个抵紧块(24)移动并与观测井(1)内壁相抵，可以将移动板(2)稳定的定位在观测井(1)内；s4，齿条板(17)移动带动第三齿轮(21)、第一轴杆(18)、第一齿轮(22)、第二齿轮(25)和第二轴杆(20)转动，从而实现收卷轮(19)转动，实现拉绳(15)的放绳动作，如此可以实现短筒(10)稳定的上下移动，短筒(10)内可以稳定围设有一部分地下水，通过水质检测器(11)可以对水质进行检测，由于短筒(10)内的水与外部地下水隔离，从而短筒(10)内的水相对静止，如此水质检测器(11)对地下水的检测更加精确。

技术总结
本发明公开了一种用于地下水水位的探测装置，包括观测井，所述观测井内设有活动的移动板，所述移动板内设有中空腔，所述移动板的外壁安装有四个安装架；本发明还公开了一种用于地下水水位的探测装置的工作方法，包括以下步骤：S1，通过松放放量绳移动板因重力向下移动，通过滚轮与观测井内壁相抵，可以对移动板进行限位，如此可以保证其稳定的上下移动。本发明通过三角浮块和方位角度传感器可以快速得知地下水的对流动方向，实现将移动板定位在观测井的同时，可以实现短筒下移，使短筒内的水与外部地下水隔离，从而短筒内的水相对静止，如此水质检测器对地下水的检测更加精确。如此水质检测器对地下水的检测更加精确。如此水质检测器对地下水的检测更加精确。


技术研发人员：孙岐发 刘涛 李春海 杨柯
受保护的技术使用者：中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/22