專利名稱：一種同位素單井流速流向測量探頭的制作方法
技術領域：
本實用新型屬水文地質(zhì)物探領域，是一種同位素單井流速流向測量用的探頭，它由上插頭，套筒，單片機電路板，測向裝置和定量投源裝置組成，它適用于小孔徑及深孔的連續(xù)多點測向、測速的測量。
在CN85107160專利中公開了一種熱釋光同位素測量裝置；在CN86104175專利中公開了一種電離室同位素單井測量地下水的流速流向裝置，這兩種裝置采用的是從井上投放重錘擠壓吸耳球投源，劑量計或電離室(IC)測量，熒光指南針照像確定方位來實現(xiàn)地下水的流速流向測量的。它們存在的缺點是(1)采用重錘投源時，由于高速下降撞擊井壁，易造成掉塊卡住探頭，有時還會砸斷纜繩造成事故；(2)投源器在下井過程中與井壁碰撞使吸耳球變形造成漏源至使到達測量深度時放射源量已不能滿足測量需求；(3)重錘投源其投源量與重錘的重量和下落速度有關，下落速度又受井壁摩擦撞擊等因素的影響，因此無法進行定量投源；(4)熒光照像定位及劑量計或電離室(IC)測向的問題是，測量時間長一般需要幾個小時，操作繁瑣，使用不便，探頭一次下井只能進行一個點的測量，而且不能監(jiān)示測量情況，只能憑經(jīng)驗確定測量時間，待探頭提到地面后才能觀察結(jié)果，如達不到要求得重新測量，由于不能監(jiān)示測量情況，也不知測量中的干擾程度，更無法消除干擾因素、因此影響測量的可靠性和精度。
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足而提供一種快速多點測量并能定量投源的適于小孔徑及深孔應用的探頭。
它的目的可以通過以下方案來實現(xiàn)，該探頭是由上插頭，套筒，密封圈，單片機電路板、測向裝置和定量投源裝置組成的，其結(jié)構(gòu)要點是套筒由上、中、下三段構(gòu)成，各段之間用固定座和連接套連接構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)；測向裝置由電位羅盤和計數(shù)管構(gòu)成，計數(shù)管對稱布置在柱筒的槽內(nèi)，兩端設有緣墊，電位羅盤固定在壓蓋上，壓蓋、柱筒與固定座螺紋連接后再固定在上段套筒的右端；定量投源裝置由電機、減速器和注射器構(gòu)成，電機、減速器用螺栓固定在固定座的左端，右端與連接套相接后固定在中段的套筒上，下段與連接套螺紋相接，注射管壓蓋端固定在下段套筒上，噴口端由錐頭旋緊在套筒上來固定，傳動螺桿一端與減速器的輸出軸相接，加有彈簧和止推墊的一端支承在注射管的壓蓋孔內(nèi)，導向桿固定在固定座與壓蓋之間，注射活塞螺母在旋轉(zhuǎn)螺桿的帶動下沿導向桿方向上下移動使放射源從注射管中定量噴出。它的目的還可以采用以下措施來達到，測向裝置的計數(shù)管采用6只，其中一只計數(shù)管與電位羅盤的零點相對應；錐頭的噴口處加工成十字孔結(jié)構(gòu)，以利于放射源的擴散。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是1、可自動控制進行連續(xù)多點定量投源；2、可進行連續(xù)多點測向，使測向效率提高數(shù)十倍；3、測速測向可一次完成；4、探頭直徑為50mm，長1100mm，測深達1000m，可適用于小孔徑及深孔的測量。
下面有

圖1是探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是探頭上段結(jié)構(gòu)安裝位置圖；圖3是探頭中段與下段的結(jié)構(gòu)安裝位置圖。
以下結(jié)合附圖做進一步的說明，圖1是探頭的結(jié)構(gòu)示意圖，它由上插頭1、套筒2、密封圈9，單片機電路板3，測向裝置4和定量投源裝置5組成，為了安裝的便利，套筒2設計為上、中、下三段，圖2是上段結(jié)構(gòu)安裝位置圖，圖3是中段與下段的結(jié)構(gòu)安裝位置圖，上、中、下三段的連接用固定座17，固定座22和連接套24連接構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)，探頭的外園尺寸可加工成φ50mm，三段相接后的長度可為1100mm，這種尺寸非常適于小孔徑及深孔的測量；探頭的測向裝置4布置在套筒的上段，它由電位羅盤11和計數(shù)管15構(gòu)成，計數(shù)管對稱布置在柱筒16的外園槽內(nèi)，兩端設有絕緣墊13，電位羅盤用螺絲12固定在壓蓋14上，壓蓋、柱筒與固定座螺紋連接后再用螺釘8固定在上段套筒的右端；計數(shù)管的數(shù)量最好采用6只，其中一只計數(shù)管與電位羅盤的零點相對應，這種由電位羅盤與計數(shù)管構(gòu)成的測向裝置使測向效率提高了數(shù)十倍；探頭的定量投源裝置5分別布置在套筒的中段和下段，它由電機18、減速器21和注射器32構(gòu)成，電機減速器用螺栓20固定在固定座22的左端，右端與連接套24相接后固定在中段套筒的右下部，套筒的下段與連接套24螺紋相接，注射管31的壓蓋端固定在下段套筒上，噴口端用錐頭旋緊在套筒上來固定，傳動螺桿26一端與減速器的輸出軸23相接，加有彈簧29和止推墊28的一端支承在注射管壓蓋30的孔內(nèi)，導向桿25固定在固定座22和壓蓋30之間，投源時電機通過聯(lián)軸器19帶動減速器，減速器的輸出軸帶動旋轉(zhuǎn)螺桿，注射活塞螺母27在旋轉(zhuǎn)螺桿的帶動下沿導向桿方向上下移動使放射源從注射管中定量噴出；為了利于放射源的擴散，錐頭(6)的噴口處加工成十字孔結(jié)構(gòu)。該探頭工作時必須與其它設備共同配合才能完成地下水的流速流向測量工作，如工作時首先旋開上插頭的保護蓋7，讓傳輸電纜與上插頭相接，再配上絞車，光碼計深器、微機等附屬設備才能完成裝源，投源、點測連測、查詢處理等工作。例裝源、投源時、首先打開微機調(diào)入測量軟件，屏幕上顯示可供選擇的裝投源量，選擇后微機將指令傳給探頭中的單片機10，單片機通過投、裝源接口電路控制投源注射器工作，使放射源從探頭的噴口處噴出，工作完畢后單片機向微機回傳信號表示工作正常，從微機屏幕上可觀察到裝源量或剩余量，如點測時，首先通過鍵盤選擇測量時間間隔，微機通過計深電路采集光碼計深器信號，在到達選定的時間間隔后，向單片機發(fā)送指令，單片機控制計數(shù)管和電位羅盤工作，并將測量結(jié)果送給微機，微機在屏幕上動態(tài)顯示測量深度、時間，多道計數(shù)，羅盤方位及測量曲線，同時還經(jīng)過運算顯示出地下水的流速流向，測量精度，相關系數(shù)等測量結(jié)果。
權利要求1.一種同位素單井流速流向測量探頭，它由上插頭、套筒，密封圈，單片機電路板，測向裝置和定量投源裝置組成，其特征是a、套筒(2)由上，中，下三段構(gòu)成，各段之間用固定座(17)、(22)和連接套(24)連接構(gòu)成一體化結(jié)構(gòu)；b、測向裝置由電位羅盤(11)和計數(shù)管(15)構(gòu)成，計數(shù)管對稱布置在柱筒(16)的槽內(nèi)，兩端設有絕緣墊(13)、電位羅盤固定在壓蓋(14)上，壓蓋、柱筒與固定座螺紋連接后再固定在上段套筒的右端；c、定量投源裝置由電機(18)、減速器(21)和注射器(32)構(gòu)成，電機，減速器用螺栓(20)固定在固定座(22)的左端，右端與連接套(24)相接后固定在中段的套筒上，下段與連接套螺紋相接，注射管(31)的壓蓋端固定在下段套筒上，噴口端由錐頭(6)旋緊在套筒上來固定，傳動螺桿(26)一端與減速器的輸出軸(23)相接，加有彈簧(29)和止推墊(28)的一端支承在注射管的壓蓋(30)孔內(nèi)，導向桿(25)固定在固定座與壓蓋之間，注射活塞螺母(27)在旋轉(zhuǎn)螺桿的帶動下沿導向桿方向上下移動使放射源從注射管中定量噴出。
2.如權利要求1所述的測量探頭，其特征在于測向裝置的計數(shù)管數(shù)量為6只，其中一只計數(shù)管與電位羅盤的零點相對應。
3.如權利要求1所述的測量探頭，其特征在于錐頭(6)的噴口處加工成十字孔結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種水文地質(zhì)物探領域用同位素進行單井流速流向測量的探頭，該探頭的套筒由三段組成，套筒內(nèi)設單片機電路板，電位羅盤多道計數(shù)管測向裝置和定量投源裝置，它的外徑為φ50mm，長為1100mm，非常適用于小孔徑及深孔的測量，配以微機控制可實現(xiàn)自動多點定量投源及連續(xù)多點測向，使測向效率提高了數(shù)十倍，并能測速測向一次完成，可直接在微機的屏幕上觀察到測量深度，時間，多道計數(shù)，羅盤方位及測量曲線及地下水的流速流向。
文檔編號G01P5/00GK2213339SQ94223760
公開日1995年11月22日 申請日期1994年10月19日 優(yōu)先權日1994年10月19日
發(fā)明者杜小軍, 尹朝斌, 劉東賢, 金實林 申請人:河北煤炭科學研究所