[发明专利]一种便携式地下水水位井深自动测量仪及测量方法

说明书

本发明涉及一种便携式地下水水位井深自动测量仪及测量方法，属于地下水水位、井深监测专用设备技术领域。技术方案是：测线（24）一端缠绕在主线轮（49），测线（24）另一端从计米器传感器（22）与输线轮（50）之间穿过，通过测线导孔一（23）后再穿过壳体底部的测线导孔二（51）后与测量探头（25）连接；所述测线（24）由测线绝缘层（26）、导线一（27）和导线二（28）构成，导线一（27）和导线二（28）外面设有测线绝缘层（26）。本发明将水位和井深的测量集成在一起，使测量过程得到了最大的简化，减轻劳动强度，同时消除了井深测量过程需要人工感觉可能导致的误差，大大提升了测量数据的准确性。

技术领域

本发明涉及一种便携式地下水水位井深自动测量仪及测量方法，便捷获得准确可靠地下水位及井深的测量数据，为地下水资源的合理开发利用与保护提供基础数据支撑，属于地下水水位、井深监测专用设备技术领域。

背景技术

水资源是人类赖以生存和发展的自然环境要素之一，是构成生态系统的重要组成部分，其中地下水资源起得作用则更为重要，在我国北方的广大地区，地下水占全部生活用水供水总量的80%以上。由于长期的超负荷开采，我国北方大部分地区均处于地下水超采状态，局部则属严重超采状态。长期以来超量开采地下水导致地下水位大幅度下降、含水层疏干、区域性地下水位降落漏斗等一系列地质环境问题和地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等地质灾害的发生。因此地下水的监测工作为更加合理的开发利用和保护地下水资源提供基础性资料支撑显得越来越重要。

目前，地下水水位监测方法可以分为测线测量和感应测量两种类型，其中测线测量方法包括测钟法、电流法、浮筒法和压力传感法四种类型；感应测量包括超声波法、雷达法和激光法三种。其中测线测量方式，精度较高，是传统的水位测量方式，但是存在着费时费力等缺陷；感应测量方式虽省时省力，便捷高效，但是存在测量误差较大，且不能同时监测井深数据的缺陷。另外“国家地下水监测工程”要求，在测量水位的同时还要对监测井的井深数据进行监测。对地下水位的测线测量，目前主要有以下几种：中国专利CN207556618U“新型便携式不卡井的水位井深测量装置”，通过对传统电流法测量系统的改进，线锤采用带有导线的两个实心钢球,相较于现有线锤,能够避免在测量过程中被卡住,钢球更容易通过,能够自适应调节。该方案不仅可以测量井的水位,还可以准确测量井深，装置简易便携,成本低,容易组装和维修,实际使用效率高。但是也存在需要人工下放测量线缆，耗时费力，且对井深的测量需要人工的感觉，存在较大出错的可能。中国专利CN107990941A“一种多功能水井测量装置”，利用测绳联合测绳计数器记录水位和井深数据，同时利用数据传感线联合复合电极和温度传感器，测量温度和酸碱度数据，但是也存在需要人工下放测量线缆，耗时费力，且对井深的测量需要人工的感觉，存在较大出错的可能。中国专利CN206091973U“一种井深测量装置”，利用水位探头的接线端子与绝缘导线的一端连接；绝缘导线的另一端连接信号指示盒的接线端子连接。可安全精确地用于深水井动、静水位的测量,方便携带,安全可靠,提高了测量的精确度，但只能测量水位不能测量井深数据。中国专利CN205898230U“一种便携式井深测量仪”，通过测线和传感器的连接，可以实现对井深的测量，但该装置不能测量水位数据，同时测量过程需要人工放线，耗时费力。中国专利CN202229811U“水位井深一体探测仪”，主要利用模式转换开关和双模探头相连接，电源线和刻度线进行一体化布置，实现了对井深和水位的测量，但是该装置也存在测量过程需要人工放线，耗时费力的缺陷。对地下水位的感应测量，目前主要有以下几种：中国专利CN108344467A“一种野外用井深水位一体测量装置及其测量方法”，利用线缆往井下下放到水面一个放射装置后，通过手持操作仪发射无线信号测量水面到井口的距离以获得水位埋深数据，有效解决了感应测量误差较大的问题，但该方案只能测量水位埋深不能测量井深，同时也存在需要线缆协助下放反射装置，比较费时耗力。中国专利CN104060984A“一种监测水源井深水位的射频导纳装置及方法”，利用安装在出水管线管壁上的射频导纳传感器探头和安装在水源井井口地面的出水管线法兰盘上的射频导纳变送器接线盒,射频导纳传感器探头与射频导纳变送器接线盒通过电缆连接，利用射频信号转化为水位信号，实现水位的测量。该装置性能可靠、测量水位范围大,误差小，但是安装较为复杂，且不能同时测量井深。中国专利CN206876263U“一种超声波水位计”，通过利用放置在井中的测量外管,测量外管上设置通气孔,测量外管内设置一个可随水位上下浮动的浮球,测量外管顶部内嵌有超声波测量组件, 利用超声波测量水位深度。该方案精度较高，但是需要在井内安装专门设备，测量成本高，且不能同时测量井深数据。中国专利CN207036216U“一种连续调频波制雷达水位计”，应用连续调频制雷达调制方式,实现大量程、大变率情况下水位的测量,具有精度高、稳定性高、功耗低、强抗干扰能力及可重复性强等特点，但是不能同时测量井深数据。