一種水井自動抽水試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種水井自動抽水試驗裝置，包括電源、繼電器、信號轉換器、控制單元、超聲波探頭和潛水泵，控制單元包括相互連接的控制器和顯示器，控制器還連接有電源，潛水泵與井下輸水管道連接，超聲波探頭包括超聲波發射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均固定于地面輸水管道的外壁上，電源通過繼電器與潛水泵連接，超聲波探頭、繼電器和水位探頭均通過信號轉換器與控制器連接。針對具體水井將裝置安裝完成后無需進行人工控制，繼電器信號、水位探頭信號、超聲波信號通過信號轉換器進行轉換，并與控制單元連接，對裝置實時控制、數據存儲與分析顯示，實現地下水位、水量、水文地質參數等數據自動采集、分析。
【專利說明】
一種水井自動抽水試驗裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于地下水工程技術領域，具體涉及一種水井自動抽水試驗裝置，可實現水井抽水試驗自動控制、數據采集與分析。
【背景技術】
[0002]地下水是人類賴以生存的寶貴水資源，通常人們通過鉆水井來開采地下水資源，鉆井后首要任務就是進行抽水試驗，便于確定含水層參數，如滲透系數K、導水系數T、給水度μ等，掌握當地水文地質條件，同時，利用采集到的相關參數計算分析，來確定水井的可開采量、開采強度、以及影響半徑等，為制定地下水合理開采方案提供技術支持。然而，當前的抽水試驗均采用人工方式進行，既費時又費力，獲取的數據誤差較大，影響參數的合理性和精確性，不利于地下水資源開采方案的制定。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種水井自動抽水試驗裝置，可實現水井抽水試驗的自動化控制、監測與分析，保證試驗結果的高效和準確性。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種水井自動抽水試驗裝置，包括電源、繼電器、信號轉換器、控制單元、超聲波探頭和潛水栗，所述控制單元包括相互連接的控制器和顯示器，控制器還連接有電源，潛水栗與井下輸水管道連接，井下輸水管道通過管道連接器與地面輸水管道連接，超聲波探頭包括超聲波發射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均固定于地面輸水管道的外壁上，超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均通過信號轉換器與控制器連接，電源通過繼電器與潛水栗連接，繼電器和水位探頭均通過信號轉換器與控制器連接。
[0005]具體地，所述水位探頭和潛水栗均設置于水井動水位以下，所述水位探頭安裝于潛水栗上端50cm處。
[0006]具體地，所述信號轉換器包括數模轉換和模數轉換。
[0007]具體地，所述控制器采用微型單片機制成。
[0008]具體地，所述超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均采用鋼帶固定安裝在地面輸水管道外壁上，且與管道外壁之間涂抹耦合劑，探頭與管道呈30°角度布設，且超聲波發射探頭和超聲波接收探頭在一條直線上，間隔10倍于地面輸水管道直徑的距離。
[0009]具體地，所述井下輸水管道為鋼管，地面輸水管道為塑料管。
[0010]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型針對具體水井將裝置安裝完成后無需進行人工控制，繼電器信號、水位探頭信號、超聲波信號通過信號轉換器進行轉換，并與控制單元連接，對裝置實時控制、數據存儲與分析顯示，可實現地下水位、水量、水文地質參數等數據自動采集、分析，實現水井抽水試驗自動化應用。具有原理簡單、自動監測、方便快捷等優點，實現野外水井自動抽水試驗，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0012]圖中，1、潛水栗，2、井下輸水管道，3、水位探頭，4、繼電器，5、信號轉換器，6、控制器，7、電源，8、顯示器，9、超聲波發射探頭，10、超聲波接收探頭，11、管道連接器，12、地面輸水管道。
【具體實施方式】
[0013]現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0014]如圖1所示，一種水井自動抽水試驗裝置，包括電源7、繼電器4、信號轉換器5、控制單元、超聲波探頭和潛水栗I，所述控制單元包括相互連接的控制器6和顯示器8，控制器6還連接有電源7，潛水栗I與井下輸水管道2連接，井下輸水管道2通過管道連接器11與地面輸水管道12連接，超聲波探頭包括超聲波發射探頭9和超聲波接收探頭10，超聲波發射探頭9和超聲波接收探頭10均固定于地面輸水管道12的外壁上，超聲波發射探頭9和超聲波接收探頭10均通過信號轉換器5與控制器6連接，電源7通過繼電器4與潛水栗I連接，繼電器4和水位探頭3均通過信號轉換器5與控制器6連接。
[0015]具體地，所述水位探頭3和潛水栗I均設置于水井動水位以下，所述水位探頭3安裝于潛水栗I上端50cm處。
[0016]具體地，所述信號轉換器5包括數模轉換和模數轉換，可以是雙向轉換。
[0017]具體地，所述控制器6采用微型單片機制成。
[0018]具體地，所述超聲波發射探頭9和超聲波接收探頭10均采用鋼帶固定安裝在地面輸水管道12外壁上，且與管道外壁之間涂抹耦合劑，探頭與管道呈30°角度布設，且超聲波發射探頭9和超聲波接收探頭10在一條直線上，間隔10倍于地面輸水管道12直徑的距離。
[0019]進一步地，超聲波探頭由超聲波發生器和超聲波換能器組成，且一體化設計。超聲波發生器由MCU控制驅動電路生成，超聲波換能器為厚度方向極化的鋯鈦酸鉛PZT-5壓電材料制成。
[0020]具體地，所述井下輸水管2道為鋼管，地面輸水管道12為塑料管。
[0021 ]具體地，所述控制單元通過控制器6控制各個單元，并行數據采集，分析抽水階段水位S與出水量Q之間關系，計算水文地質相關參數，并通過顯示器8顯示，所有數據可通過RS485接口與電腦連接導出。
[0022]本裝置在抽水試驗應用過程中，通過控制器給出信號指令，控制潛水栗、水位探頭、超聲波探頭運行。首先，啟動裝置監測地下水位;其次，完成后開啟潛水栗開始抽水操作；最后，運行超聲波探頭監測輸水管道流量，此時完成一次抽水試驗過程，并將監測數據保存。后續每隔3、5、15、30、60分鐘重復上述試驗步驟，并將采集地下水位、管道流量存儲、計算分析，通過顯示器顯示抽水試驗結果和水文地質相關參數。
[0023]本實用新型不局限于上述實施方式，任何人應得知在本實用新型的啟示下作出的結構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，均落入本實用新型的保護范圍之內。
[0024]本實用新型未詳細描述的技術、形狀、構造部分均為公知技術。
【主權項】
1.一種水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，包括電源、繼電器、信號轉換器、控制單元、超聲波探頭和潛水栗，所述控制單元包括相互連接的控制器和顯示器，控制器還連接有電源，潛水栗與井下輸水管道連接，井下輸水管道通過管道連接器與地面輸水管道連接，超聲波探頭包括超聲波發射探頭和超聲波接收探頭，超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均固定于地面輸水管道的外壁上，超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均通過信號轉換器與控制器連接，電源通過繼電器與潛水栗連接，繼電器和水位探頭均通過信號轉換器與控制器連接。2.如權利要求1所述的水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，所述水位探頭和潛水栗均設置于水井動水位以下。3.如權利要求1或2所述的水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，所述水位探頭安裝于潛水栗上端50cm處。4.如權利要求1所述的水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，所述信號轉換器包括數模轉換和模數轉換。5.如權利要求1所述的水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，所述控制器采用微型單片機制成。6.如權利要求1所述的水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，所述超聲波發射探頭和超聲波接收探頭均采用鋼帶固定安裝在地面輸水管道外壁上，且與管道外壁之間涂抹耦合劑，探頭與管道呈30°角度布設，且超聲波發射探頭和超聲波接收探頭在一條直線上，間隔10倍于地面輸水管道直徑的距離。7.如權利要求1所述的水井自動抽水試驗裝置，其特征在于，所述井下輸水管道為鋼管，地面輸水管道為塑料管。
【文檔編號】G01F1/66GK205580557SQ201620348725
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】張毅, 馬金寶, 馬倩
【申請人】馬金寶