[发明专利]一种防水无线式原位土层热物性参数测量装置

说明书

本发明公开了一种防水无线式原位土层热物性参数测量装置，包括移动终端、加热丝、蓄电池、温度传感器、PLC数据采集模块、无线传输模块、可拆卸探针、金属容腔、密封圈、安装板、下压盖及防水螺丝，通过无线数据传输，节省电路处理的时间，提高工作效率；通过安装板、容腔内的环形板、蓄电池充电装置、密封圈和防水螺丝构成上段防水区，下压盖、密封圈、探针和螺丝构成下段防水区，有效防止探头内线路短路，提高工作效率。本发明实现通过密封圈、压盖和螺丝等形成密封效果以解决防水问题；带有无线传输模块，使用平板电脑可实现数据实时显示及计算热物性参数，操作简单方便；除手持平板电脑外，各部分都集成在探头容腔中，适用于野外工作。

技术领域

本发明涉及一种土层热物性参数测量装置，尤其涉及一种防水无线式原位土层热物性参数测量装置。

背景技术

随着经济的快速发展，大量使用化石能源，造成了严重的环境问题，各国对可再生清洁能源的开发利用越来越重视。其中，地热能具有清洁、可再生、储量丰富等特点，成为各国关注的热点。

现有设备在测量土层的热物性参数时未考虑防水问题，导致探头进水，尤其是探针与金属容腔连接处及钻杆与金属容腔的连接处最易进水，导致线路短路，测量失败。而且，现有探针设备采用有线式，在测量过程中，线路的处理占用了大量的工作时间，导致整体测量进度缓慢。

发明内容

本发明提供一种防水无线式原位土层热物性参数测量装置，以克服现有技术领域的测量装置测量土层的热物性参数时易进水导致线路短路以及整体测量进度缓慢的缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种防水无线式原位土层热物性参数测量装置，从上至下依次由金属容腔、中空的子弹头和一端穿过子弹头伸入金属容腔内的可拆卸探针组成；所述金属容腔与钻杆相连；

所述金属容腔内包括安装板，所述安装板上装有蓄电池、用于蓄电池充电的蓄电池充电装置、PLC数据采集模块和无线传输模块；所述可拆卸探针包括伸入金属容腔内的伸出端、设置在子弹头内的空腔以及封装在空腔内的加热丝和分布于加热丝上的温度传感器；所述温度传感器、加热丝、PLC数据采集模块、无线传输模块分别与蓄电池电连接；所述PLC数据采集模块通过分别信号线与温度传感器和无线传输模块相连，将采集的温度信息传输给无线传输模块，所述无线传输模块与移动终端相连，将数据传递给移动终端进行处理；

所述子弹头与金属容腔的接合处设有下压盖，且所述下压盖与子弹头内表面之间密封；所述安装板下方固定环形板Ⅰ，且所述安装板与环形板Ⅰ之间密封。

进一步地，所述可拆卸探针的空腔外周设有外螺纹，其与子弹头内的内螺纹间螺纹连接；所述可拆卸探针的伸出端伸出子弹头的高度为2cm，且伸出端外周也设有螺纹。

进一步地，所述可拆卸探针的长径比值在25-30之间，直径随长度变化。

进一步地，所述可拆卸探针内部空腔注有掺有石墨烯纳米片的导热环氧树脂。

进一步地，所述金属容腔内壁设有螺纹Ⅰ，所述钻杆旋入金属容腔内与其螺纹Ⅰ连接。

更进一步地，所述螺纹Ⅰ中的最下圈螺纹与安装板之间的距离为2cm。

进一步地，所述蓄电池充电装置通过外壳螺纹与安装板的螺纹Ⅱ连接；所述PLC数据采集模块和无线传输模块通过螺丝与安装板的螺丝孔固定。

进一步地，所述加热丝为康铜丝，缠绕成线状放入可拆卸探针的空腔中。

进一步地，所述温度传感器为三个光纤传感器，平均分布于加热丝上，计算温度时取三者平均值。