机井(钻孔)声波水位仪制造技术

技术编号:2079243 阅读:333 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术是一种能测量各种结构类型的机井(钻孔)水位埋深的声波水位仪。其特征是将声源的发声和声波传播到井筒内水面后产生的回声信号经电路处理,变换成水位埋深,并直接显示出水位埋深的数值。与现有的技术相比,结构合理,经济实用,体积小,携带方便,操作简单,提高了测量精度和工作效率。(*该技术在1996年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本技术涉及一种不向机井(钻孔)内下探头即能测量机井(钻孔)水位埋深的声波水位仪。据目前所知和检索,现已使用的机井(钻孔)水位埋深测量装置和仪器都要求向井筒内下探头,操作麻烦、费工、费料、精度不高,在测量装有水泵的机井的水位埋深时,相当困难,且可能损坏水泵,在井筒弯曲或在深井泵出水口观测水位时,探头无法接触到水面,不能进行观测。较新技术有地质矿产部水文地质工程地质技术方法队研制的DSH压力式数字水位计(见中国地质84年第3期)和煤炭部第一物探大队研制的CKSW-8水位自动记录仪,(见煤田地质与勘探84年第5期)这两种仪器都要求在机井(钻孔)水位以下某一个深度放置压力探头。用电缆固定。在已安装深井泵或潜水泵的机井进行水位观测时,需将水泵提出井外,放置探头后再将水泵复原,当遇到探头工作不正常需检修和更换时,仍需将水泵提出井外,动用的机械设备、人力、物力都较大。本技术的任务是提供一种不用向机井(钻孔)下探头在地表井口或安装有深井泵的出水口就能测量各种结构类型的机井(钻孔)水位埋深的仪器,它利用声波在机井(钻孔)中传输的特性,将发射声波和回声声波信号经电路处理,变换为水位埋深数值显示,使用方便、省料、提高测量精度和工作效率。附图表示了本技术的具体结构及特征。附图中,发射频率为50HZ~1000HZ、声音持续时间为10MS~500MS的声源〔1〕、拾取声波信号的探头〔2〕、前置放大器〔3〕,为了提高仪器的抗干扰性能,前置放大器〔3〕中设置了带通滤波器、抗干扰电路,其中抗干扰电路采用了二极管(硅三极管的be结)阻塞干扰信号,微分电路〔4〕、信号放大电路〔5〕,为了准确地检测出声波到达探头的时刻,信号放大电路〔5〕中的放大电路三极管be结的偏置电压为导通电压的0.5~0.9倍,信号识别电路〔6〕、复位信号产生电路〔7〕,为了在声波信号结束时能立即产生复位脉冲,复位信号产生电路〔7〕包括脉冲展宽、整流、整形和一个可重复触发电路,信号识别电路〔9〕、秒信号产生电路〔8〕、闸门显示电路〔10〕、振荡电路〔11〕、为了能直接显示水位埋深,振荡电路〔11〕输出脉冲信号的频率为10KHZ~20KHZ、显示时间控制电路〔12〕、采用液晶或LED显示的显示器〔13〕,稳压电路〔14〕和电池电压指示电路〔15〕。由声源〔1〕发射的声波信号和机井(钻孔)的水面反射成回声声波信号被探头〔2〕拾取,转化成电信号加到前置放大器〔3〕中,前置放大器〔3〕输出的矩形波信号由微分电路〔4〕微分成尖脉冲,经信号放大电路〔5〕处理成一系列正向窄脉冲。在正向窄脉冲和复位信号产生电路〔7〕的作用下,使得每一次声波信号在信号识别电路〔6〕输出端只产生一个正向脉冲,脉冲的前沿与声波到达探头的时刻对齐。信号识别电路〔6〕输出的正脉冲通过测量校正开关K加到信号识别电路〔9〕中,由信号识别电路〔9〕识别出声源〔1〕发射的声波和回声声波到达探头〔2〕的时刻T0和T1。并输出宽度为T1-T0的正向脉冲,这个正脉冲与振荡电路〔11〕输出的脉冲信号经与门加到显示器〔13〕的计数输入端,由显示器〔13〕直接显示水位的埋深。显示器〔13〕显示时间的长短由显示时间控制电路〔12〕控制。显示结束时,显示时间控制电路〔12〕产生清零脉冲,使信号识别电路〔6〕、信号识别电路〔9〕显示器〔13〕清零,准备下一次测量。当测量校正开关K板向校正位置时,秒信号产生电路〔8〕接入电路,此时可通过振荡电路〔11〕中的开关转换,对振荡频率进行校正。闸门时间由闸门显示电路〔10〕显示。当采用LED显示时,加入了用三极管做成的开关电路,控制LED的亮灭,减少了电源消耗。仪器用电池做电源,经稳压电路〔14〕稳压后供给电路。电池电压指示由电池电压指示电路〔15〕完成。本技术测量范围为25m~200m,测量误差小于3‰,分辨率为2Cm,测量速度每分钟不少于10次,体积小携带方便。采用电池供电,适合于野外使用,它不仅能测量各种结构类型的机井(钻孔)中的水位埋深,还能测量倾斜、弯曲及局部堵塞机井(钻孔)中的水位埋深。特别是为已安装水泵机井(钻孔)的水位观测提供了方便,减轻了观测者的劳动强度,完全避免了损坏水泵事故的发生。应用实例对一眼口径12吋铸铁管下6吋深井泵的机井进行水位测量,测量时间一分钟,水位实际埋深65.03M,本仪器测量65.01M。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机井(钻孔)声波水位仪,其特征是:它由声源(1)、探头(2)、前置放大器(3)、微分电路(4)、信号放大电路(5)、信号识别电路(6)、复位信号产生电路(7)、秒信号产生电路(8)、信号识别电路(9)、闸门显示电路(10)、振荡电路(11)、显示时间控制电路(12)、显示器(13)、稳压电路(14)、电池电压指示电路(15)组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机井(钻孔)声波水位仪,其特征是,它由声源(1)、探头(2)、前置放大器(3)、微分电路(4)、信号放大电路(5)、信号识别电路(6)、复位信号产生电路(7)、秒信号产生电路(8)、信号识别电路(9)、闸门显示电路(10)、振荡电路(11)、显示时间控制电路(12)、显示器(13)、稳压电路(14)、电池电压指示电路(15)组成。2.按权利要求1所述的机井(钻孔)声波水位仪,其特征是振荡电路(11)采用的频率范围为10KHZ~20KHZ。3.按权利要求1所述的机井(钻孔)声波水位仪,其特征是声源(1)采用的频率范围为50...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙元王俊恒王锋
申请(专利权)人:河北省地质矿产局第四水文地质工程地质大队
类型:实用新型
国别省市:13[中国|河北]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1