專利名稱：便攜式地下水位探測設備的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及探測設備，特別是一種便攜式地下水位探測設備。
二背景技術(shù)：
目前，在地下水位探測等場所，為了準確探測地下水位的變化，需要精度的水位探測儀。采用繩索式測量工具，繩索前端系上重錘或空鐘接觸水面，多數(shù)是靠人感知去判斷水面位置，沒有電子聲光報警信號，過于依賴操作者的經(jīng)驗，缺乏準確性。另一種是通過電纜線進行測量，在探頭兩根導線接觸水面的瞬間，獲取地下水面信號，這是用米尺丈量導線長度，此方法簡單，但由于導線拉伸大，人工丈量誤差大，累計誤差更大。其它地下水位儀，通過設計光電編碼等繁雜的長度測量裝置，花費成本過高，設備的體積過大，質(zhì)量加重。傳統(tǒng)地下水位測量儀使用的探頭，在使用中會出現(xiàn)誤導通或易損壞等問題，并且在判斷水位時， 需要反復提拉測量導線來確定地下水面，浪費時間和人力。迄今為止，還沒有測讀一體、聲光報警、水面定位準確、測值精準的探測儀器。
三、發(fā)明內(nèi)容針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實用新型之目的就是提供一種便攜式地下水位探測設備，可有效解決探測設備準確性差，成本高，體積大，易損壞的問題。本實用新型解決的技術(shù)方案是，包括有傳感探頭、鋼尺電纜、接收系統(tǒng)、電源部分和電纜絞線盤，鋼尺電纜纏繞在電纜絞線盤上，一端與傳感探頭相連，另一端和接收系統(tǒng)相連，電纜絞線盤的側(cè)面上鑲嵌有儀器面板，接收系統(tǒng)和電源部分相連接，并置于電纜絞線盤腔體內(nèi)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，攜帶方便，量測快速精準，操作安全可靠。
四
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。圖2為本實用新型的傳感探頭的結(jié)構(gòu)主視圖。圖3為本實用新型的鋼尺電纜的結(jié)構(gòu)主視圖。圖4為本實用新型的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖5為本實用新型的儀器面板的示意圖。圖6為本實用新型的電纜絞線盤的結(jié)構(gòu)圖。圖7為本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。圖8為本實用新型的電壓指示電路的示意圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。由圖1-圖8給出，本實用新型的結(jié)構(gòu)是，包括有傳感探頭、鋼尺電纜、接收系統(tǒng)、電源部分和電纜絞線盤，其特征在于，鋼尺電纜2纏繞在電纜絞線盤3上，一端與傳感探頭1 相連，另一端和接收系統(tǒng)4相連，電纜絞線盤的側(cè)面上鑲嵌有儀器面板19，接收系統(tǒng)和電源部分5相連接，并置于電纜絞線盤腔體內(nèi)。所述的鋼尺電纜2是由鋼尺加和四根電纜2b、2C、2dJe組成的一體結(jié)構(gòu)，鋼尺的兩側(cè)各置有兩根電纜，通過塑膠熱熔將四根電纜和鋼尺合二為一，鋼尺和四根電纜在同一個平面內(nèi)，鋼尺最小刻度為1mm，長度為100m，鋼尺電纜接傳感探頭的一端為近水端，另一端為近地端；所述的傳感探頭1是由尼龍棒9和銅制成的防護罩11、固定螺釘7、兩對電極、 后封蓋6與保護罩8組成，兩對電極的上端穿過尼龍棒經(jīng)固定螺釘分別與電纜相連接，下端置于防護罩內(nèi)，防護罩和套裝在尼龍棒外部的保護罩固定在一起，保護罩和套裝在電纜外部的后封蓋固定在一起，兩對電極由一對長電極12和一對短電極10構(gòu)成，一對長電極分別接近水端的鋼尺電纜中的兩根電纜2c、2d，一對短電極分別接近水端的鋼尺電纜中的另兩根電纜2b、2e，防護罩上設有通孔13 ；所述的接收電路4，包含燈光報警電路和聲音報警電路，燈光報警電路的插頭A的1腳和2腳分別經(jīng)電阻Rl和電阻R3接電源VCC，3腳接電容 C2、發(fā)光二極管led2和開關Si，發(fā)光二極管1 ed2接電阻R4，電容C2和電阻R4并聯(lián)接地， 開關Sl經(jīng)電阻R5接三極管Q的基極，三極管Q的發(fā)射極接地，集電極接報警器，報警器接電源VCC，4腳接電容Cl和發(fā)光二極管Iedl，發(fā)光二極管Iedl接電阻R2，電容Cl和電阻R2 并聯(lián)接地，發(fā)光二極管led2為紅色指示燈，發(fā)光二極管Iedl為綠色指示燈；所述的鋼尺電纜2近地端的4根電纜2dje、2b、2c分別與接收電路4的插頭A的1、2、3、4腳相連；所述的電源部分5由蓄電池、蓄電池充電器、電壓指示電路構(gòu)成，蓄電池分別和蓄電池充電器、 電壓指示電路相連接，電壓指示電路由開關S2和電壓指示表V相接組成，開關S2接電源 VCC,電壓指示表V接地；所述的蓄電池為12V/1. 3AH的蓄電池；所述的燈光報警電路接蓄電池正極，蓄電池經(jīng)電阻Rl和電阻R3通過電線分別接鋼尺電纜的近地端中的兩根電纜2d、 加，鋼尺電纜的近地端中的另兩根電纜2b、2c分別各接紅色指示燈、綠色指示燈的正端，紅色指示燈和綠色指示燈的負端與蓄電池負極相連；所述的聲音報警電路接蓄電池正極，蓄電池正極接報警器的正端，報警器的負端接三極管Q的集電極，開關Sl的一端與紅色指示燈正端相連，另一端接三極管Q的基極，三極管Q的發(fā)射極接蓄電池負極；所述的電纜絞線盤3為直徑80cm的絕緣塑料卷筒，與卷筒架22通過螺絲鉚合在一起，定位滑輪23固定在定位支架M上，定位支架一側(cè)固定在卷筒架上，另一側(cè)和井口固定體25相連接，電纜絞線盤上纏繞有鋼尺電纜，鋼尺電纜經(jīng)定位滑輪和傳感探頭相連接；所述的儀器面板19上有報警器14、充電插口 15、紅色指示燈16、綠色指示燈17、電壓表18、電源開關21和功能開關 20，電源開關為開關S2，功能開關為開關Si。本實用新型的傳感探頭，是用于獲取地下水位檢測信號；鋼尺電纜(又稱卷尺電纜)，用于傳輸信號和讀取水面深度刻度；接收系統(tǒng)是用于接收地下水位信號，并發(fā)出聲光報警；電源部分是用于給整個儀器提供電源；含定位滑輪的電纜絞線盤，用于繞放鋼尺電纜，其中定位滑輪的作用是固定傳感探頭向井下放置的位置，所述傳感探頭包括防護罩、固定螺釘、尼龍棒、兩對電極和后封蓋組成，防護罩上開有通孔，兩對電極端部通過尼龍棒與電纜相連接，一對長電極接近水端電纜2d和2c，一對短電極接近水端電纜2e和2d ；所述鋼尺電纜，由鋼尺和電纜組成，鋼尺最小刻度為1mm，長度為100m，電纜為四根電纜，在鋼尺兩側(cè)各分布兩根，通過塑膠熱熔技術(shù)將電纜和鋼尺合二為一，且在一個平面內(nèi)，鋼尺電纜接傳感探頭的一端定名“近水端”，另一端定名“近地端”；近水端電纜2c、2d接傳感探頭中一對長電極，近水端電纜2bde接傳感探頭的一對短電極；鋼尺電纜的近地端電纜2d、2e、2b、2c 分別與接收電路的插頭(A)的1、2、3、4腳相連；所述接收電路由電阻、電容、三極管、發(fā)光二極管、報警器、開關等組成，接收電路包含兩路報警電路，分別是燈光報警電路和聲音報警電路，燈光報警電路接蓄電池正極，蓄電池接電阻后，通過電線插頭1腳、2腳分別與卷尺 “近地端”的其中兩根電纜2dde相連，近地端電纜的另兩根2b、2c分別通過插頭3腳、4腳各接紅色指示燈、綠色指示燈正極，指示燈負極與蓄電池負極相連，聲音報警電路接蓄電池正極，蓄電池正極接報警器的正端，報警器的負端接三極管c極，開關一端與紅色指示燈正端相連，另一端三極管的b極，三極管的e極接電池負極；所述電源是由12V/1. 3AH蓄電池、 充電電路和電壓指示電路組成，充電電路是由開關、保護器、電池充電接口等組成的蓄電池充電器；電壓指示電路由開關、電壓指示表頭等組成；所述電纜絞線盤是直徑為80cm的絕緣塑料卷筒，與卷筒架通過螺絲鉚合而成，定位滑輪固定在卷筒架的底部，可以通過螺絲釘拆卸；儀器面板鑲嵌在電纜絞線盤上，通過四個自攻螺絲與電纜絞線盤卷筒側(cè)面咬合。本實用新型便攜式地下水位探測設備又稱便攜式地下水位探測儀，其特點和優(yōu)點是由于采用特殊設計的傳感探頭，克服了傳統(tǒng)傳感探頭誤導通的問題，具有更穩(wěn)定的測量效果；同時該實用新型無需反復提拉測量導線以確定地下水面，而是通過傳感探頭長電極先觸水提示、短電極后觸水定位的方法來使測量人員準確快速判定地下水面的位置，大大節(jié)省了測量時間；該實用新型通過綠燈提示，紅燈定位和報警器報警的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)噪雜環(huán)境、強光條件下等探測，消除人為觸覺判斷帶來的誤差；鋼尺電纜線帶有刻度，通過定位滑輪上沿口做參照讀數(shù)，避免在同一點讀數(shù)出現(xiàn)重復誤差，鋼尺精度為1mm，讀數(shù)精確度更高，且讀數(shù)方便；電池使用壽命長，可以通過蓄電池充電器的充電口直接充電，不用拆開電纜絞線盤，使用方便，且可以多次使用，電路功耗低，節(jié)能環(huán)保。以上所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員利用等效替換的于段所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型的使用情況是，鋼尺電纜通過井口下放至水面，當傳感探頭接觸到水面時，儀器發(fā)出報警，此時讀數(shù)即為地表距地下水位的深度，傳感探頭為純銅制成，內(nèi)部安裝了兩路水阻接觸點，當觸點接觸到水面時，便會接通接收系統(tǒng)，當觸點離開水面時，就會自動關閉接收系統(tǒng)，鋼尺電纜部分由鋼尺和電纜線采用塑膠工藝合二為一，既防止了鋼尺銹蝕，又簡化了操作過程，測讀更加方便、準確；接收系統(tǒng)部分由報警器和LED燈光指示組成。報警器由放大電路驅(qū)動，發(fā)出連續(xù)不斷的蜂鳴聲響；綠燈指示探頭接觸水面，紅光指示燈確定水位。聲、光兩路報警可通過功能開關來選用，不管用何種接收系統(tǒng)，測讀精度是一致的；含定位滑輪的電纜絞線盤部分卷筒和卷筒架組成，接收系統(tǒng)和電池全置于電纜絞線盤的芯腔內(nèi)，腔外繞鋼尺電纜；儀器面板鑲嵌在絞線軸的側(cè)面。本實用新型便攜式地下水位探測儀的安裝和操作過程是1、測量前，將電纜絞線盤的卷筒架和定位滑輪用螺絲固定在一起，使他們在一條線上，且處于同一水平面上。2、鋼尺電纜從電纜絞線盤伸出，繞過定位滑輪，使傳感探頭通過井口套筒系到井內(nèi)。[0024]3、按下電源按鈕，當電壓表讀數(shù)指示12V時，說明蓄電池電量充足，可以正常工作。4、用手搖電纜絞線盤的把手，均勻的下放電纜，開始測量。測量過程如下傳感探頭通過定位滑輪的井口套管進入井下，電纜隨之被傳感探頭重力拉直并下放。當傳感探頭開始接觸地下水體，水體通過通孔進入傳感探頭，使一對長電極接觸水體， 水產(chǎn)生激化使之前斷開的綠色指示燈電路導通，綠色指示燈點亮，表明傳感探頭已經(jīng)進入地下水體；此時減緩傳感探頭和電纜的投放速度，傳感探頭繼續(xù)向水中下沉，水體通過通孔開始向短電極接近，當短電極接觸水面，使之前斷開的紅色指示燈電路形成完整回路，使地面上的紅色指示燈點亮。在綠色指示燈和紅色指示燈全部點亮的情況下，測量人員停止投放測量電纜，并從定位滑輪的定位套管下沿處讀取鋼尺的刻度值，此時讀取的數(shù)值為地下水位的埋深值，通過當?shù)睾０伪憧蓳Q算出地下水位值。若在光照較強的環(huán)境中測量時，LED燈看不清晰，可改用報警器的蜂鳴聲指示，只要把儀器面板上的功能選擇開關撥至聲音報警功能，測量方法同上，此時的測量精度與指示燈測得的精度相同。電源部分采用12V蓄電池供電，電池容量為1. 3AH，電源電量指示為電壓表指針指示，通過電源開關給接收系統(tǒng)供電，當電源打開時，若電壓指示表的指針小于12V，表示電量不足，必須充電，使用儀器面板上的充電接口，充電時充電器指示燈顯示紅色，當指示燈變?yōu)榫G色時，表示充滿電。本實用新型的特點是1、通過聲光報警，解除人觸覺判定；2、探頭特殊設計，外加防護措施，避免誤導通；3、探頭內(nèi)有兩組電路系統(tǒng)，既能探測水位，又能準確定位，避免反復提拉；4、卷尺電纜，即測即讀，方便快捷；5、定位支架含可以拆卸的定位滑輪，測量位置和讀數(shù)參考點固定，避免測讀誤差；6、操作簡單，花費代價很低；7、電池采用充電蓄電池，持久耐用，且有充電口 ；8、電路功耗低，綠色環(huán)保。本實用新型采用聲光報警系統(tǒng)，融測尺和傳輸電纜為一體，并進行探頭優(yōu)化，克服人為誤差，解決了傳統(tǒng)探頭易損壞、誤導通等缺點，具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，攜帶方便，測量快速精準，操作安全可靠。
權(quán)利要求1.一種便攜式地下水位探測設備，包括有傳感探頭、鋼尺電纜、接收系統(tǒng)、電源部分和電纜絞線盤，其特征在于，鋼尺電纜(2)纏繞在電纜絞線盤(3)上，一端與傳感探頭(1)相連，另一端和接收系統(tǒng)(4)相連，電纜絞線盤的側(cè)面上鑲嵌有儀器面板(19)，接收系統(tǒng)和電源部分(5)相連接，并置于電纜絞線盤腔體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的鋼尺電纜(2) 是由鋼尺Qa)和四根電纜(2b、2c、2d、2e)組成的一體結(jié)構(gòu)，鋼尺的兩側(cè)各置有兩根電纜， 鋼尺和四根電纜在同一個平面內(nèi)，鋼尺電纜接傳感探頭的一端為近水端，另一端為近地端。
3 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的傳感探頭(1) 是由尼龍棒(9)和銅制成的防護罩(11)、固定螺釘(7)、兩對電極、后封蓋(6)與保護罩⑶ 組成，兩對電極的上端穿過尼龍棒經(jīng)固定螺釘分別與電纜相連接，下端置于防護罩內(nèi)，防護罩和套裝在尼龍棒外部的保護罩固定在一起，保護罩和套裝在電纜外部的后封蓋固定在一起，兩對電極由一對長電極(1 和一對短電極(10)構(gòu)成，一對長電極分別接近水端的鋼尺電纜中的兩根電纜Oc、2d)，一對短電極分別接近水端的鋼尺電纜中的另兩根電纜Ob、 2e)，防護罩上設有通孔(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的接收電路 G)，包含燈光報警電路和聲音報警電路，燈光報警電路的插頭(A)的1腳和2腳分別經(jīng)電阻Rl和電阻R3接電源VCC，3腳接電容C2、發(fā)光二極管led2和開關Si，發(fā)光二極管led2接電阻R4，電容C2和電阻R4并聯(lián)接地，開關Sl經(jīng)電阻R5接三極管(Q)的基極，三極管(Q) 的發(fā)射極接地，集電極接報警器，報警器接電源VCC，4腳接電容Cl和發(fā)光二極管Iedl，發(fā)光二極管Iedl接電阻R2，電容Cl和電阻R2并聯(lián)接地，發(fā)光二極管led2為紅色指示燈，發(fā)光二極管Iedl為綠色指示燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的鋼尺電纜⑵ 近地端的4根電纜(2d.2e.2b.2c)分別與接收電路(4)的插頭(A)的1、2、3、4腳相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的電源部分(5) 由蓄電池、蓄電池充電器、電壓指示電路構(gòu)成，蓄電池分別和蓄電池充電器、電壓指示電路相連接，電壓指示電路由開關S2和電壓指示表(V)相接組成，開關S2接電源VCC，電壓指示表(V)接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的燈光報警電路接蓄電池正極，蓄電池經(jīng)電阻Rl和電阻R3通過電線分別接鋼尺電纜的近地端中的兩根電纜OdJe)，鋼尺電纜的近地端中的另兩根電纜(2b、2c)分別各接紅色指示燈、綠色指示燈的正端，紅色指示燈和綠色指示燈的負端與蓄電池負極相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的電纜絞線盤 (3)為直徑80cm的絕緣塑料卷筒，與卷筒架0 通過螺絲鉚合在一起，定位滑輪固定在定位支架04)上，定位支架一側(cè)固定在卷筒架上，另一側(cè)和井口固定體0 相連接，電纜絞線盤上纏繞有鋼尺電纜，鋼尺電纜經(jīng)定位滑輪和傳感探頭相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式地下水位探測設備，其特征在于，所述的儀器面板 (19)上有報警器(14)、充電插口(15)、紅色指示燈(16)、綠色指示燈(17)、電壓表(18)、電源開關和功能開關00)，電源開關為開關S2，功能開關為開關Si。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式地下水位探測設備，可有效解決探測設備準確性差，成本高，體積大，易損壞的問題，本實用新型解決的技術(shù)方案是，包括有傳感探頭、鋼尺電纜、接收系統(tǒng)、電源部分和電纜絞線盤，鋼尺電纜纏繞在電纜絞線盤上，一端與傳感探頭相連，另一端和接收系統(tǒng)相連，電纜絞線盤的側(cè)面上鑲嵌有儀器面板，接收系統(tǒng)和電源部分相連接，并置于電纜絞線盤腔體內(nèi)，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，攜帶方便，量測快速精準，操作安全可靠。
文檔編號G01F23/44GK201974217SQ201120027418
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者習曉紅, 任海平, 宋智香, 曹歌, 趙偉峰 申請人:黃河勘測規(guī)劃設計有限公司