本發(fā)明涉及液面測量,具體為地下水全自動智能收放線的測量裝置及方法。
背景技術(shù):
1、地下水作為水資源的重要組成部分,對保障城鄉(xiāng)生活生產(chǎn)用水、支撐經(jīng)濟社會發(fā)展以及維系良好的生態(tài)環(huán)境具有不可替代的作用。然而,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,地下水的開采利用程度逐步加大,地下水超采和污染問題日益突出。因此,準確開發(fā)和有效保護地下水資源,必須依賴長期的地下水監(jiān)測工作,及時全面掌握其動態(tài)變化情況。傳統(tǒng)的地下水監(jiān)測方式存在諸多不足,如費時費力、冗余數(shù)據(jù)量大、監(jiān)測有效性差以及網(wǎng)絡(luò)傳輸局限性大等問題。這些問題限制了地下水監(jiān)測的效率和準確性,無法滿足當前對地下水資源的科學管理和保護需求。為了解決這些問題,現(xiàn)代智能化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地下水監(jiān)測領(lǐng)域。
2、如現(xiàn)有技術(shù)公布號為cn118776629a的專利申請,該申請公開了一種全自動便攜地下水水位井深測量儀,涉及地下水水位井深測量技術(shù)領(lǐng)域,包括安裝架以及水位井,還包括測量部,所述測量部、鎖定部以及張力控制部,包括轉(zhuǎn)動安裝在安裝架上的收線輥,所述收線輥上纏繞有保護套。該測量儀在測量過程中,實現(xiàn)自動放尺測量,無需人工手動操作,降低人工勞動強度,提高測量效率,可避免因地下水流動以及皮尺自扭或者傾斜導致測量不精準的情況發(fā)生,同時還可對皮尺自身的張力進行實時調(diào)控,確保皮尺的張力在正常伸縮范圍之內(nèi),有效的提高測量的準確。
3、相較于以往的技術(shù)方案,本次創(chuàng)新通過精密設(shè)計的張力控制部,使得測量儀器能夠?qū)崟r且精準地調(diào)整皮尺的張力狀態(tài),有效避免了保護套因張力不均而產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)扭曲問題,從而極大地提高了測量的精確度和穩(wěn)定性。然而,在實際應(yīng)用過程中,該現(xiàn)有技術(shù)在測量任務(wù)完成后,需要首先仔細讀取皮尺上細小的刻度數(shù)值,這一過程不僅要求極高的視覺集中度和耐心,還極易因視覺疲勞或光線不足等因素產(chǎn)生誤讀。緊接著,他們還需測量并記錄轉(zhuǎn)向輪二與支腿之間的豎直距離,這一步驟同樣繁瑣且耗時,因為它不僅涉及到精確的測量工具使用,還需要進行復雜的空間想象和數(shù)學計算,這樣的操作流程不僅增加了測量工作的時間成本,更重要的是,由于整個過程中人為因素的介入過多,如讀數(shù)時的視覺誤差、計算時的思維跳躍等,都可能導致最終測量結(jié)果的偏差,進而影響到后續(xù)數(shù)據(jù)分析的準確性和決策的科學性。為此,本技術(shù)提出地下水全自動智能收放線的測量裝置及方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供地下水全自動智能收放線的測量裝置及方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:地下水全自動智能收放線的測量裝置,包括內(nèi)設(shè)有通訊件的水位井深測量儀,所述水位井深測量儀的底部鉸接有艙門,所述艙門的一側(cè)轉(zhuǎn)動連接有兩個支撐柄,兩個所述支撐柄的頂部均轉(zhuǎn)動連接有與水位井深測量儀內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接的曲柄,兩個所述曲柄的頂部分別固定連接有固定架,兩個所述固定架之間共同轉(zhuǎn)動連接有固定桿,所述固定桿的中端轉(zhuǎn)動連接有第一轉(zhuǎn)桿,所述水位井深測量儀的內(nèi)部設(shè)置有收卷輥,所述收卷輥的外表面纏繞有電線,所述第一轉(zhuǎn)桿的外表面設(shè)置有驅(qū)動電線移動的驅(qū)動組件,所述電線的一端固定連接有探頭,所述探頭的內(nèi)部設(shè)置有測試水深的檢測組件,所述收卷輥的一側(cè)設(shè)置有檢測電線釋放長度的測長組件。
3、優(yōu)選的,所述驅(qū)動組件包括固定連接于第一轉(zhuǎn)桿中端的導線輥,所述固定桿的外表面固定連接有兩個支座,兩個所述支座之間共同轉(zhuǎn)動連接有主動轉(zhuǎn)桿,所述主動轉(zhuǎn)桿的外表面固定連接有與導線輥適配的擠壓輥,所述電線穿過擠壓輥與導線輥之間。
4、優(yōu)選的,一個所述支座的一側(cè)固定連接有驅(qū)動電機,所述驅(qū)動電機的輸出端與主動轉(zhuǎn)桿固定連接,所述擠壓輥的外表面固定連接有主動齒輪,所述導線輥的外表面固定連接有與主動齒輪嚙合的從動齒輪。
5、優(yōu)選的,所述測長組件包括固定連接于水位井深測量儀內(nèi)部的支撐桿,所述支撐桿的中端設(shè)置有固定收卷輥的第二轉(zhuǎn)桿,所述第二轉(zhuǎn)桿的外表面固定連接有連接柄,所述連接柄的外表面設(shè)置有環(huán)盤,所述環(huán)盤的內(nèi)部固定連接有內(nèi)盤齒,所述連接柄的頂部轉(zhuǎn)動連接有與內(nèi)盤齒嚙合的轉(zhuǎn)動齒輪,所述連接柄的一側(cè)固定連接有輸出端與轉(zhuǎn)動齒輪固定連接的編碼器。
6、優(yōu)選的,所述第二轉(zhuǎn)桿的兩端均轉(zhuǎn)動連接有固定殼,且兩個固定殼均與支撐桿固定連接,所述固定殼的內(nèi)部均盤旋有與第二轉(zhuǎn)桿適配的發(fā)條,一個所述固定殼的一側(cè)固定連接有用于支撐環(huán)盤的支架。
7、優(yōu)選的,所述電線遠離探頭的一端固定連接于連接柄的內(nèi)部,所述連接柄的一側(cè)固定連接有與電線一端連接的傳感器。
8、優(yōu)選的,所述檢測組件包括固定連接于探頭內(nèi)部的觸發(fā)傳感器,所述觸發(fā)傳感器的兩側(cè)均連接有第一金屬觸發(fā)片,所述探頭的內(nèi)部設(shè)置有錐筒,所述錐筒的頂部固定連接有與第一金屬觸發(fā)片適配的第二金屬觸發(fā)片,所述探頭的底部固定連接有配重柱,所述探頭的底部設(shè)置有浮子,所述浮子的頂部固定連接有頂桿,所述頂桿的頂部延伸至探頭的內(nèi)部與錐筒固定連接,所述頂桿的外表面套設(shè)有供其自身復位的復位彈簧。
9、優(yōu)選的,所述探頭的外表面開設(shè)有多個泄口,所述錐筒的底部固定連接有與探頭內(nèi)部適配的活塞片,所述頂桿的外表面滑動連接有頂部與探頭內(nèi)部適配的受重件,所述受重件的底部均勻固定連接有多個傳輸金屬片,所述錐筒與受重件之間連接有電路,所述探頭的內(nèi)部設(shè)置有與多個傳輸金屬片配合的頂絲凹槽。
10、優(yōu)選的,所述探頭的內(nèi)部固定連接有固定盤,所述固定盤的頂部沿其中心呈發(fā)散狀滑動連接有多個滑斜塊,多個所述滑斜塊的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動連接有與受重件底部轉(zhuǎn)動連接的曲桿,多個所述滑斜塊的內(nèi)部均固定連接有與探頭內(nèi)部固定連接的拉簧,多個所述滑斜塊的斜面均開設(shè)有傳動槽,所述頂桿的外表面轉(zhuǎn)動連接有多個與傳動槽適配的滾輪。
11、本發(fā)明還提供了地下水全自動智能收放線的測量方法,包括以下步驟:
12、s1、在使用時首先將打開艙門使得支撐柄拉動曲柄傾斜從而驅(qū)動固定架置于艙門的上方,隨后操作驅(qū)動組件而對電線進行輸送從而輸送探頭在井內(nèi)下落;
13、s2、而當電線輸送時將使得測長組件運行而得知探頭的深度;
14、s3、而當探頭下落時在首次接觸水面時將使得測試組件運行而得知接觸水面;
15、s4、隨后查看測長組件可得知井水深度。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
17、艙門可以有效對水位井深測量儀的內(nèi)部進行封堵,保護內(nèi)部組件不受外界環(huán)境影響,當需要釋放電線進行檢測時,艙門的打開可以聯(lián)動支撐柄和曲柄,使曲柄傾斜,為電線的釋放提供空間,操作簡便,導線輥與擠壓輥的配合,兩者之間的緊密配合確保了電線的穩(wěn)定輸送,避免了電線在輸送過程中的卡頓或脫落,提高了測量的準確性和穩(wěn)定性,主動齒輪與從動齒輪的嚙合:通過驅(qū)動電機帶動主動轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn),進而驅(qū)動擠壓輥和主動齒輪旋轉(zhuǎn),由于主動齒輪與從動齒輪的嚙合關(guān)系,導線輥也會旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)了電線的平穩(wěn)輸送,收卷輥的設(shè)計使得電線在不使用時可以整齊地纏繞在上面,避免了電線的雜亂無章,同時也方便了電線的存儲和運輸。
18、編碼器通過實時記錄轉(zhuǎn)動齒輪的旋轉(zhuǎn),編碼器能夠精確計算出收卷輥的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),從而得知電線釋放的長度。這種實時性對于地下水位的監(jiān)測至關(guān)重要,可以確保數(shù)據(jù)的準確性和及時性,轉(zhuǎn)動齒輪與內(nèi)盤齒的嚙合:這種設(shè)計確保了電線釋放長度的精確測量。轉(zhuǎn)動齒輪隨著收卷輥的旋轉(zhuǎn)而自轉(zhuǎn),其旋轉(zhuǎn)角度與電線的釋放長度成正比,因此編碼器能夠準確記錄并計算出電線的釋放長度,測長組件與收卷輥、驅(qū)動組件等部件的緊密配合,實現(xiàn)了電線的自動輸送、精確測量和穩(wěn)定回收。這種協(xié)同性不僅提高了測量效率,還確保了測量數(shù)據(jù)的準確性和可靠性,通過編碼器與通訊件的集成,可以將測量數(shù)據(jù)實時傳輸至遠程監(jiān)控中心,實現(xiàn)了地下水位的遠程監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析。
19、當探頭接觸水面時,浮子受浮力作用上升,驅(qū)動頂桿及錐筒上移,使第二金屬觸發(fā)片與第一金屬觸發(fā)片接觸,形成閉環(huán)電路,精準觸發(fā)電信號。這種設(shè)計確保了在水面接觸時能夠立即產(chǎn)生電信號,為后續(xù)的測量提供了準確的時間點,泄口允許井水在探頭下落過程中進入,為后續(xù)的受重件下移和水壓測量做準備,活塞片與受重件共同作用,形成一個封閉的空間,用于測量水壓,當井水灌入探頭內(nèi)部并施加壓力于受重件時,受重件下移,帶動傳輸金屬片進入頂絲凹槽內(nèi),完成第二層電信號的傳輸。這種多重保險設(shè)計確保了測量的準確性和可靠性,復位彈簧在測量結(jié)束后,為浮子和頂桿提供復位動力,確保探頭可以重復使用,通過滾輪在傳動槽內(nèi)的滾動,驅(qū)動滑斜塊移動,進而推動曲桿和受重件上移,排出內(nèi)部積水。這種設(shè)計不僅實現(xiàn)了探頭的自動復位和排水功能,還提高了探頭的耐用性和重復使用性。