该实用新型专利技术属于地下水位监测技术领域，尤其涉及一种水位测量装置。包括位于地面上方的第一电流计、第二电流计、控制系统和电源，所述控制系统包含数据采集计算模块和通信模块，数据采集计算模块和通信模块电性连接，以及设置在地面下的第一电阻、第二电阻、压力传感片和安装管，所述控制系统的通讯模块与远程监测系统无线连接，所述安装管的侧壁在竖直方向上设有进水孔，所述安装管上相对设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一电阻和第二电阻的材料、横截面形状和面积均相同。本技术方案用以解决由于地下水位测量的工况复杂，导致传统的地下水位计对地下水位监测效果不佳的问题。水位计对地下水位监测效果不佳的问题。水位计对地下水位监测效果不佳的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种水位测量装置
[0001]该技术属于地下水位监测
，尤其涉及一种水位测量装置。
技术介绍
[0002]地下水位监测广泛应用于地质灾害、水质监测、环境监测等领域，有广泛的适用性。依据地下水位监测数据，可以为合理开采地下水提供依据；准确测量地下水位，还可以为地质灾害得成因分析和滑坡有效预警提供关键参考依据。
[0003]目前的地下水位监测最广泛应用的有浮筒式水位计和压力传感式水位仪等。浮筒式水位计使用受到钻孔质量(钻孔倾斜度)等的限制，悬索易因热胀冷缩、打结、卡线等影响仪器使用，且浮子和重锤在长期使用后，也会因锈蚀或沾染泥土等影响测试精度和仪器使用；压力传感式水位仪是将地下水压力转换成静水压力来换算，而实际地质过程中，地下水往往是流动的，且地下水浑浊度、矿物质成分及含量等都会随时间和地质条件产生变化，导致地下水的密度往往是变化的，从而使地下水的实际深度和根据水压得出的计算深度存在偏差，因此这种测量方法存在误差，甚至某些特殊情况下还存在较大的误差。
技术实现思路
[0004]针对上述技术的不足，本技术的目的在于提供一种水位测量装置，用以解决由于地下水位测量的工况复杂，导致传统的地下水位计对地下水位监测效果不佳的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术采取的技术方案如下：
[0006]一种水位测量装置，包括位于地面上方的控制系统、第一电流计、第二电流计和电源，所述控制系统包含数据采集计算模块和通讯模块，数据采集计算模块和通信模块电性连接，以及设置在地面下的第一电阻、第二电阻、压力传感片和安装管，所述控制系统的通讯模块与远程监测系统无线连接，所述安装管上相对设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一电阻和第二电阻的材料、横截面形状和面积均相同，所述压力传感片和第一电阻均设置在第一安装槽内，且二者之间设有安装间隙，所述第二电阻设置在第二安装槽内，所述压力传感片的两侧与第一安装槽的内侧豁口边沿弹性密封连接，所述压力传感片在受到外侧水压时，受压部位向内侧折弯形变与第一电阻的侧面贴合，压力消失时会自动脱离复位，所述压力传感片朝向第一电阻的一侧设有导电层，与之对称的另一侧设有绝缘层；
[0007]所述电源的一极通过导线和导电层的下端电性连接，所述电源的另一极通过导线和第一电阻的上端电性连接，所述第一电流计设置在电源和导电层之间的导线上，所述第二电阻、第二电流计和电源形成回路，所述第一电流计和第二电流计与控制系统的数据采集计算模块电性连接。
[0008]本文远程监测系统是指现有的用以监测控制地质灾害、水质、环境的已有软件控制系统，其主要用以接收水位测量仪的水位监测数据，并进行分析、记录、判断等功能。
[0009]进一步限定，所述导电层为导电涂层、导线丝和导电片中的任意一种，其有益之处在于导电涂层、导线丝和导电片中的任意一种设置在压力传感片上，对压力传感片的形变
性能的影响较小，即较小的压力就会使压力传感片发生形变，提升了地下水位监测的灵敏度。
[0010]进一步限定，所述电源、第一电流计和第二电流计的连接导线设置在第一安装槽和第二安装槽内，其有益之处在于，设置在其内部可以简化本安装管的复杂程度，使其在安装的时候更加的便捷，且多根安装管进行拼接的时候，可将导线的端部设置在第一安装槽和第二安装槽的端部，即多根安装管拼接的时候也可以使导线进行拼接和连通。
[0011]进一步限定，所述安装管可根据实际测量水位的深度进行若干段拼接，所述相邻安装管的端部采用螺纹连接，且相邻安装管的端部拧紧后，相邻第一电阻在其轴向的投影重合，相邻所述安装管的螺纹连接部设有密封垫圈，位于最下端的所述安装管设有密封端，所述安装管内的第一电阻和导电层的上端均分别设有弹簧，第一电阻和导电层的下端均分别设有导电片，其有益之处在于，拼接安装能使本仪表对地下水位测量的范围更大，且便于安装和运输，可通过在位于上方安装管的连接端设置弹簧销，位于下方安装管的连接端设置凹槽的形式对螺纹连接进行限位，或者是通过在安装管的外表面设置标识线的方式对螺纹连接进行位置限定，均可保证相邻的第一电阻、导电层和压力传感片分别能够顺利的拼接在一起，同时拼接之后，弹簧和导电片之间将会紧密接触，同时相互挤压，保证相邻第一电阻和导电层之间的导电效果，密封圈可防止地下水通过螺纹连接处进入第一安装槽和第二安装槽的内部。
[0012]进一步限定，所述安装管的底部设有排沙孔，所述安装管的上端设有高压清洗设备，其有益之处在于，长时间使用后，泥沙会通过第一进水孔进入到安装管内，并形成泥沙淤积沉淀。此时只需要通过高压清洗设备从安装管的上端向下注入高压水，高压水将会冲击安装管内部的泥沙，使其通过底部的排沙孔排出，从而消除泥沙沉淀对水位测量的影响，更优选的是在使用高压设备对安装管进行清洗时，在安装管外侧辅以水泵进行抽水，将内部的泥沙和水的混合物抽出，提升安装管内泥沙的清除效果。
[0013]进一步限定，所述密封端的上表面为斜面，所述排沙孔位于底面位置较低处安装管的壁上，其有益之处在于斜面便于泥沙汇集至低处，使其更容易通过排沙孔排出。
[0014]进一步限定，还包括设置在安装管外侧的保护套筒，所述保护套筒上从上至下设有第二进水孔，所述安装管和保护套筒之间卡接固定，其有益之处在于，保护套筒上的第二进水孔将安装管的内部和外部进行连通，使本水位测量仪能正常的工作，同时保护套筒的安装使本测量仪表能够适用于钻孔没有套管护壁措施、钻孔壁岩土稳定性差等恶劣工况下的仪表快速安装和测量，对仪表形成更好的保护，延长测量仪的使用寿命。
[0015]进一步限定，所述控制系统的通讯模块上设置有开关，所述开关设置在锁箱内，其有益之处在于，对野外安装测量仪进行泥沙冲洗时，可关闭该通讯模块的开关，避免其向远程监测系统发送错误的地下水位监测数据，设置在锁箱内的目的是，只能由指定工作人员进行操作，避免他人破坏和误操作。
[0016]进一步限定，所述第一电阻的两侧设有绝缘限位块，所述压力传感片包括两侧的弹性片和中部的刚性片，所述刚性片的宽度大于第一电阻的宽度，所述导电层设置在刚性片朝向第一电阻方向的表面上，其有益之处在于，当地下水位较深时，在水压的作用下，两侧的弹性片向第一电阻方向产生形变，带动中部刚性片上的导电层和第一电阻接触，从而接通电路进行水位测量，且弹性片产生的形变挤压力更多的作用在绝缘限位块的表面上，
使第一电阻不受到压力传感片过大的压力而导致其发生不可逆的形变，进而保证水位测量的准确性。
[0017]还包括一种水位测量装置的水位计算方法，具体步骤如下：
[0018](1)设第二电阻的长度为L0，阻值为R2，第二电流计测得电流为I0，电源电压为U0，则有：I0＝U0/R2。
[0019](2)设井斜(钻孔中心线与铅垂线的夹角)角度为α(安装时仪器中心轴线倾角与井斜角度一致)，第一电阻的长度为L，当水位变化至h高度时，压力传感片由于水压作用，h 以下部分会紧贴第一电阻，从而使第一电阻上部长度为L
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水位测量装置，其特征在于，包括位于地面上方第一电流计、第二电流计、控制系统和电源，所述控制系统包含数据采集计算模块和通信模块，数据采集计算模块和通信模块电性连接，以及设置在地面下的第一电阻、第二电阻、压力传感片和安装管，所述控制系统的通讯模块与远程监测系统无线连接，所述安装管的侧壁在竖直方向上设有进水孔，所述安装管上相对设有第一安装槽和第二安装槽，所述第一电阻和第二电阻的材料、横截面形状和面积均相同，所述第二电阻设置在第二安装槽内，所述第一电阻和压力传感片依次安装在第一安装槽内，且二者之间设有安装间隙，所述压力传感片的两侧与第一安装槽的内侧豁口边沿弹性密封连接，所述压力传感片在受到外界水压时，受压部位向外侧产生折弯形变与第一电阻的侧面贴合，压力消失时会自动脱离复位，所述压力传感片朝向第一电阻的一侧设有导电层，与之对称的另一侧设有绝缘层；所述电源的一极通过导线和导电层的下端电性连接，所述电源的另一极通过导线和第一电阻的上端电性连接，所述第一电流计设置在电源和导电层之间的导线上，所述第二电阻、第二电流计和电源形成回路，所述第一电流计和第二电流计与控制系统的数据采集计算模块电性连接。2.根据权利要求 1 所述的一种水位测量装置，其特征在于，所述导电层为导电涂层、导线丝和导电片中的任意一种。3.根据权利要求 1 所述的一种水位测量装置，其特征在于，所述电源、第一电流计和第二电流计的连接导线设置在第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭淋耘，黄润秋，马飞，潘勇，易忠军，魏世玉，崔圣华，
申请(专利权)人：重庆市地质灾害防治中心，
类型：新型
国别省市：
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