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一种用于地下水的流速流向监测装置 

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申请/专利权人:山东省地矿工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队)

摘要:本发明公开了一种用于地下水的流速流向监测装置,涉及地下水测量技术领域,包括:壳体,所述壳体内固定有两个隔板;管体,所述管体和两个隔板固定,且管体贯穿两个隔板,所述管体侧壁贯穿设置有连通管;浮座,所述浮座设置在管体内,所述浮座内设置有第一磁力组件。本发明能够通过调节组件控制一定量的水进入浮座中,以改变浮座整体的重力,而浮座体积一定,浮座受到的浮力一定,当浮座整体的重力调节至与其受到的浮力相同时,即可使得浮座悬浮在地下水中,此时,地下水流动,浮座也随之移动,以便于进行地下水的流速测量工作,该过程中,即没有放射性物质的投放,也无需投放漂浮物,进而使得本装置在工作时无任何污染物产生。

主权项:1.一种用于地下水的流速流向监测装置,其特征在于,包括:壳体(301),所述壳体(301)内固定有两个隔板(306);管体(501),所述管体(501)和两个隔板(306)固定,且管体(501)贯穿两个隔板(306),所述管体(501)侧壁贯穿设置有连通管(504);浮座(505),所述浮座(505)设置在管体(501)内,所述浮座(505)内设置有第一磁力组件;调节组件,所述调节组件和浮座(505)连通,所述调节组件用于控制浮座(505)内部的水量;两个第二磁力组件,两个所述第二磁力组件均和管体(501)固定,且两个所述第二磁力组件分别设置在管体(501)两个端部处,所述第二磁力组件和第一磁力组件配合,以使浮座(505)悬浮在管体(501)内;两个密封组件,两个所述密封组件分别设置在壳体(301)两个端部;监测组件,所述监测组件设置在壳体(301)内,所述监测组件用于采集浮座(505)的运动图像,以监测水流方向;固定组件,所述固定组件设置在壳体(301)上,所述固定组件用于将壳体(301)固定在钻井内;所述第一磁力组件包括:两个连接环(508),两个所述连接环(508)分别固定在浮座(505)的两个端部内壁上,每个所述连接环(508)上均固定有多个等距离分布的强磁铁(509);所述第二磁力组件包括:多个固定架(502),多个所述固定架(502)均固定在管体(501)外侧壁上,每个所述固定架(502)上均固定有多个等距离分布的电磁铁(503),且多个电磁铁(503)和多个强磁铁(509)一一对应;所述调节组件包括:第二单向阀(506),所述第二单向阀(506)贯穿设置在浮座(505)侧壁上;第三电磁阀(507),所述第三电磁阀(507)贯穿设置在浮座(505)侧壁上,且第三电磁阀(507)处于第二单向阀(506)下方处;所述密封组件包括:空心座(401),所述空心座(401)上固定有连接绳(402),且连接绳(402)和壳体(301)固定;两个密封圈(403),两个所述密封圈(403)分别固定在空心座(401)侧壁和壳体(301)端面上;通孔(308),所述通孔(308)开设在壳体(301)端部,且通孔(308)处于密封圈(403)内;锥形块(404),所述锥形块(404)固定在空心座(401)侧壁上,所述锥形块(404)一侧固定有第二感应线圈(405);第一单向阀(303)和第一电磁阀(304),所述第一单向阀(303)和第一电磁阀(304)均贯穿设置在壳体(301)侧壁上,且第一单向阀(303)和第一电磁阀(304)均处于隔板(306)和空心座(401)之间;所述浮座(505)两个端部内壁均设置有第一感应线圈(510),且第一感应线圈(510)和第二感应线圈(405)适配,所述第一感应线圈(510)和第三电磁阀(507)电性连接,其中一个所述空心座(401)端部为锥形结构,另一个所述空心座(401)端部为平面结构;所述监测组件包括:多个摄像头(309),多个所述摄像头(309)均固定在壳体(301)内壁上;控制器,所述控制器和每个摄像头(309)均电性连接,两个所述隔板(306)的端面均设置有补光灯(307);还包括:气瓶(601),所述气瓶(601)固定在壳体(301)内,所述气瓶(601)两端均贯穿设置有第二电磁阀(602),且控制器和两个第二电磁阀(602)电性连接;两个环形管(604),两个所述环形管(604)分别和两个隔板(306)固定;两个连接管(603),两个所述连接管(603)分别和两个环形管(604)连通,且两个连接管(603)分别和两个第二电磁阀(602)连通;两个限制组件,两个所述限制组件分别和两个隔板(306)固定,且两个限制组件分别和两个环形管(604)连通;所述限制组件包括:套筒(605),所述套筒(605)和隔板(306)固定,且套筒(605)和环形管(604)连通;活塞(606),所述活塞(606)滑动设置在套筒(605)内,所述活塞(606)一侧固定有套杆(607),所述管体(501)侧壁开设有圆孔,且套杆(607)穿过圆孔;所述固定组件包括:固定板(101),所述固定板(101)顶部两侧处均设置有电动推杆(102);电机(103),所述电机(103)设置在固定板(101)顶部;电动滑台(201),所述电动滑台(201)设置在固定板(101)下方处,且电动滑台(201)和电机(103)的输出轴固定;两个连接板(202),两个所述连接板(202)均固定在电动滑台(201)的移动端上,两个所述连接板(202)侧壁均设置有杆体(206);棱柱(203),所述棱柱(203)和两个连接板(202)固定;连接块(305),所述连接块(305)侧壁开设有多边形孔,且棱柱(203)和滑动插设在多边形孔内;连接架(302),所述连接架(302)固定在壳体(301)顶部,且连接架(302)和连接块(305)固定;力传感器(204),所述力传感器(204)固定在其中一个连接板(202)上,所述力传感器(204)一侧固定有弹簧(205),且弹簧(205)和连接块(305)固定;当地下水流速较快时,浮座(505)在管体(501)中移动速度较快,此时,控制器接通第二电磁阀(602)的开关,气瓶(601)中的气体通过第二电磁阀(602)和连接管(603)进入环形管(604)中,再进入套筒(605)中,推动活塞(606)移动,使得套杆(607)伸入管体(501)中,通过套杆(607)对浮座(505)的阻挡,避免浮座(505)完全脱离管体(501);当地下水流速较慢时,可以接通电动滑台(201)的开关,电动滑台(201)工作时,其移动端移动,由于惯性的作用,电动滑台(201)的移动端在移动的初始阶段会使棱柱(203)和连接块(305)之间发生滑动,当杆体(206)和连接块(305)抵触后,电动滑台(201)的移动端移动,连接块(305)和电动滑台(201)的移动端同步移动,进而通过连接块(305)、连接架(302)、壳体(301)、隔板(306)带动管体(501)移动,增加管体(501)和地下水之间的速度差,以便于浮座(505)能够较快移动,该状态下,浮座(505)的移动速度即为地下水流速和电动滑台(201)移动端移速之和,进而使得本装置能够在低流速的情况下,对地下水流速进行测量工作。

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权利要求:

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