專利名稱：一種用于地下水位測量的水位儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程、水文、能源等領域，特別涉及煤層氣開采，油井作業(yè)，地下煤氣 化等井下復雜環(huán)境條件下水位測量。
背景技術：
在煤層氣開采，油井作業(yè)，地下氣化采煤等過程中，地面需要時時動態(tài)檢測水位， 但是由于這些井下環(huán)境復雜，比如氣化采煤地下水環(huán)境為有3 5mm的顆粒，水中有焦 油，帶有腐蝕性的(含有H2S)，溶有一定的煤氣(飽合)，水所處的環(huán)境為煤氣，為 密閉系統(tǒng)，系統(tǒng)壓力為0.8 1.5Mpa等。
目前，公知的地下水位觀測井，除個別淺水井外，多數(shù)人不能到達或看不到水面， 觀測地下水位大多采用水體導電的原理，利用兩根導線接觸水面，傳感器導通采集水面 信號，這種方法存在的主要弊端是因為水質不同，導電電阻也不同，信號器接收時聲 音大小不同，采集的信號不穩(wěn)定。特別是地下氣化水位觀測規(guī)范要求定時觀測，當遇到 觀測水井正在使用水泵等進行抽水作業(yè)時，由于壓力的作用產(chǎn)生的地下水水體的較為劇 烈的起伏和水滴的飛濺，或者因此產(chǎn)生的淺層地下水的滲漏，傳感器兩觸點間易淋到少 量的水、泥漿或者油，且傳感器易和潮濕的井壁接觸，使傳感器產(chǎn)生誤導通現(xiàn)象，易使 觀測人員出現(xiàn)誤判，影響水位資料實時觀測的精度；而探頭在上下井過程中會于井壁出 現(xiàn)卡阻，處理不當極易損壞探頭?，F(xiàn)在用于國內(nèi)外水位測量儀種類較多，按其功能原理 可大致分為光感應水位儀、超聲波水位儀、機械水位儀、浮標式水位儀、電容式水位儀、 放射式水位儀等，雖然測量精度都很高，但是大部分水位儀解決問題的環(huán)境較為簡單， 大多為常溫下、水質較為潔凈，淺井等環(huán)境下完成測量，環(huán)境適應性較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術任務是針對現(xiàn)有技術中的不足提供一種用于煤層氣開采、油井作業(yè)、 煤炭地下氣化等行業(yè)地下水位測量的新型水位儀，該儀器結構簡單、設置容易、運行可 靠，價格便宜，具有可控、測量精準、圖形化顯示，按需調(diào)整等優(yōu)點。
3本發(fā)明所采用的技術方案是用于地下水位測量的水位儀采用探頭保護殼，保護殼 分層設計， 一般呈圓錐型，每層之間通過不銹鋼桿焊接相連，保護殼一般分為兩層，兩 層通過若干個不銹鋼桿焊接相連，以三根為宜；將焊有幾個觸頭的探針與信號傳輸線相 連，觸頭數(shù)量為兩到三根為宜，觸頭在信號傳輸線上分列進行布置，防止觸點在同側時 水滴垂掛導致的誤導通現(xiàn)象；探針與信號傳輸線用電木塞密封保護，電木塞上套有橡膠 保護帽；橡膠保護帽利用卡套和探頭保護殼相連接，卡套采用聚四氟乙烯、丁苯橡膠， 聚氯乙烯、聚苯乙烯等絕緣性和防水防腐性能較好的材料均可。
本發(fā)明所述的新型水位儀和現(xiàn)有技術相比，具有以下突出的有益效果
(1) 在橡膠保護帽上連有探頭保護殼，保護殼一般呈圓錐型設計，這樣既可以防止水 體的噴淋或淺層地下水的滲漏造成的測量誤差，又可以防止探頭上下井時的卡阻。保護 殼還可以防止探針和潮濕的井壁直接接觸而產(chǎn)生的誤導通現(xiàn)象。
(2) 分列式觸點設計可以克服由于傳感器兩觸點間沾淋到少量的水，泥漿或是油等而 造成傳感器產(chǎn)生誤導通現(xiàn)象，提高測量精度。而且由于觸點在地下的位置不用上下移動， 可以減少由于信號傳輸線上下移動造成的水位儀物理磨損和損壞。
(3) 探頭頂端裝有電木塞，電木塞裝有橡膠保護帽，并利用卡套和保護殼相連，這樣 既可以保證和探頭連接處的絕緣，防止測繩上端掛著的液滴滑入保護殼內(nèi)的信號傳輸線 段，又保證整個探頭表面光滑美觀和防腐要求。
(4) 保護殼分層設計，每層之間通過不銹鋼桿焊接相連，水，油，泥沙或是氣等可以 通過不銹鋼桿間逸出，加強了在地下惡劣水文條件下探頭的保護，保證測量的精準。
(5) —根信號傳輸線上設置多個探頭可以同時檢測多個水位點信息。
(6) 地面數(shù)字化圖像顯示裝置可以將信號數(shù)據(jù)進行圖像化處理并實時圖像化顯示水位 信息。


圖1為用于地下氣化水位測量的新型水位儀。
圖中，1-地面數(shù)字化圖像顯示裝置、2-水位信號接收器、3-信號傳輸線、4-電木塞、 5-卡套、6-不銹鋼桿、7-分列式觸頭、8-探頭保護殼、9-重錘、10-橡膠保護帽。
具體實施例方式
以下僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能以此限定本發(fā)明的范圍。即大凡依本發(fā)明申請 專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。 參照說明書附圖對新型水位儀進行說明。
如圖1所示，該水位儀包括地面數(shù)字化圖像顯示裝置(1)、水位信號接收器(2)、
信號傳輸線(3)、包有橡膠保護帽(10)的電木塞(4)、連接用卡套(5)、不銹鋼桿(6)、 分列式觸頭(7)、探頭保護殼(8)、重錘(9)等。測量水位的時候由于重錘(9)的重 力作用使觸頭(7)垂于水面臨界點位置。在這一將觸頭(7)下放的過程中，探頭保護 殼(8)對探頭起到保護作用，使之不與井壁接觸，以免發(fā)生誤導通情況。當水面與分 列式觸頭(7)接觸，產(chǎn)生接通信號，通過信號傳輸線(3)傳輸?shù)降孛娼邮掌?2)，接 收器將接收到的信號傳輸?shù)降孛鏀?shù)字化圖像顯示裝置(1 )。地面數(shù)字化圖像顯示裝置(1 ) 將這些信號進行圖像化分析處理，實時得到地下的水位信息，對地下水位變動情況進行 圖像監(jiān)測。
權利要求
1.一種用于地下水位測量的水位儀，其特征在于包括探頭保護殼(8)，保護殼防止水體的噴淋或淺層地下水的滲漏造成的測量誤差、探頭上下井時的卡阻及保證探頭和潮濕的井壁不會直接連接產(chǎn)生誤導通現(xiàn)象。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于地下水位測量的水位儀，其特征在于還包括分列式觸頭(7)，防止觸點在同側時水滴垂掛導致的誤導通現(xiàn)象。
3. 根據(jù)權利要求1所述的用于地下水位測量的水位儀，其特征在于還包括包有橡膠保護帽(10)的電木塞(4),并利用卡套(5)和保護殼(8)相連接，保證整個探頭的絕緣、防止掛在測繩上液滴滲入保護殼下面的測繩段以及表面光滑美觀和防腐蝕。
4. 根據(jù)權利要求2所述的用于地下水位測量的水位儀，其特征在于還包括包有橡膠保護帽(10)的電木塞(4)，并利用卡套(5)和保護殼(8)相連接，保證整個探頭的絕緣、防止掛在測繩上液滴滲入保護殼下面的測繩段以及表面光滑美觀和防腐蝕。
5. 根據(jù)權利要求1所述的用于地下水位測量的水位儀，保護殼(8)分層設計，每層通過不銹鋼桿(6)焊接相連，水，油，泥沙以及氣體可以通過不銹鋼桿(6)間逸出，加強在地下惡劣水文條件下探頭的保護以及防止誤導通現(xiàn)象。
6. 根據(jù)權利要求2所述的用于地下水位測量的水位儀，保護殼(8)分層設計，每層通過不銹鋼桿(6)焊接相連，水，油，泥沙以及氣體可以通過不銹鋼桿(6)間逸出，加強在地下惡劣水文條件下探頭的保護以及防止誤導通現(xiàn)象。
7. 根據(jù)權利要求3所述的用于地下水位測量的水位儀，保護殼(8)分層設計，每層通過不銹鋼桿(6)焊接相連，水，油，泥沙以及氣體可以通過不銹鋼桿(6)間逸出，加強在地下惡劣水文條件下探頭的保護以及防止誤導通現(xiàn)象。
8. 根據(jù)權利要求4所述的用于地下水位測量的水位儀，保護殼(8)分層設計，每層通過不銹鋼桿(6)焊接相連，水，油，泥沙以及氣體可以通過不銹鋼桿(6)間逸出，加強在地下惡劣水文條件下探頭的保護以及防止誤導通現(xiàn)象。
9. 根據(jù)權利要求1 8所述的任意一種用于地下水位測量的水位儀，其特征在于多個探頭掛在一根信號傳輸線(3)上，同時檢測多個水位信息。
10. 根據(jù)權利要求1 9所述的任意一種用于地下水位測量的水位儀，其特征在于還包括地面數(shù)字化圖像顯示裝置(1)和水位信號接收器(2)，地面數(shù)字化圖像顯示裝置(1)將水位信號接收器(2)接收到的信號進行圖像化處理，實時圖像顯示地下水位信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于地下水位測量的水位儀，包括地面數(shù)字化圖像顯示裝置(1)、水位信號接收器(2)、信號傳輸線(3)、包有橡膠保護帽(10)的電木塞(4)、連接用卡套(5)、不銹鋼桿(6)、分列式觸頭(7)、探頭保護殼(8)、重錘(9)等。該儀器結構簡單、設置容易、運行可靠，具有可控、測量精準、按需調(diào)整等優(yōu)點，同時解決現(xiàn)今地下水位測量使用的水位儀易損壞、誤導通，環(huán)境適應力差、工作效率低、成本昂貴等多個問題，可廣泛應用于油井作業(yè)、煤層氣開采、地下氣化采煤等多個行業(yè)。
文檔編號E21B47/04GK101660405SQ20081011846
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月25日 優(yōu)先權日2008年8月25日
發(fā)明者劉洪濤, 俊 李, 峰 陳, 思 陳, 鹍 高 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司