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一种快速压入式的深部地下水温实时监测装置制造方法及图纸

技术编号:7699584 阅读:315 留言:0更新日期:2012-08-23 03:07
本发明专利技术属于地下水温度检测装置技术领域,公开了一种快速压入式的深部地下水温实时监测装置,该装置包括温度传感探头(1)、钻杆(2)、多芯传导线(3)、压力压入装置(4)、参数感应输入单元(5)和主控制处理器(6);钻杆(2)的下部与温度传感器探头(1)连接,钻杆(2)的上部与压力压入装置(4)连接,多芯传导线(3)位于钻杆(2)内,伸出钻杆(2)和压力压入装置(4)与参数感应输入单元(5)连接,参数感应输入单元(5)与主控制处理器(6)连接。本发明专利技术具有成本低,效率高,监测数据精确可靠,可连续监测的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下水温度检测装置
,尤其是涉及ー种能够用于岩土工程野外勘察过程中不需要钻井,就能对地下水资源与生态环境进行评价,精确监测不同高度、不同地层的地下水温度监测装置。
技术介绍
地下水温度监测是地下水动态研究的ー项必不可少的基础工作。利用地下水温度的变化,不但可以获得地下水与其他水体的交换过程,而且还可以对地下水运动方向、流速、地层岩性、构造、地形、渗流场、滲透系数、扩散系数、地震预报、当地气候和人类活动影响等进行分析评价。随着自动化技术以及地质学、热学、水动力学等学科的快速发展,以地 下水温度为示踪剂,利用传感器为核心技术的地下水温度监测装置也得到了不断发展,并在基坑、隧道、堤坝等工程中得到了一定的应用。现有的地下水温度监测主要是通过现场开、挖井,在待測地层埋设温度传感器,通过人工采集数据的方法来实现,也有部分安装实时监测仪器,但是由于野外施工环境复杂多变、现场钻机体积庞大、成孔速度慢、易发生塌孔、监测数据精确度低、成本高,不能达到低成本、精确、简捷、快速、实时监测地下水温度的目的,并且,不具备同时监测不同地层深度地下水温度的功能;部分设备通过供电线路为监测仪器供电,不能通过充电电池供电。中国专利CN201983828U地下水位水温和气温实时监测仪,包括外壳,以及外壳内部的控制器、数据采集系统和供电装置,主要特征包括GPRS通信模块和位于外壳下方的监测井,数据采集系统包括水温传感器和气温传感器,使用时将数据采集系统放入水位线下的待测土层内,土层内的孔隙水被数据采集系统感应,数据处理后通过GPRS传输给中心监测站,即可监测读出地下水位水温和气温。此方法仅是把数据采集系统放入事先开挖好的监测井待测位置,然后在监测井上安装地下水位水温和气温实时监测仪,再将传感器置于水位线下,而不能用于原状地层中不同高度不同地层地下水温度监测。中国专利CN2032652U智能化地下水位水温测试记录仪,主要由圆筒形外壳、单片微机系统、传感系统、电源和记录载体组成,采用把温度传感器安装在金属材料的外壳内,利用单片机技术应用集成电路和RAM芯片,采集和处理监测数据。同样,此方法只适用于传感器事先预置于待监测位置,不能用于原状地层中不同高度不同地层地下水温度的监测。中国专利CN102072775A —种应用于岩土工程领域便携式温度测量记录仪,在温度探头主体的顶部通过温度探头尾部的密封盖连接有温度探头电源信号线,在温度探头主体的头部设有温度探头,温度探头主体中部设有深度传感器,通过电动线缆绞车和參数检测纪录箱,实现地下或地表温度的快速监测。该法仅适用于岩土工程浅层埋管内不同深度的液体温度监测,不能用于深部原状地层中地下水温度的监测。中国专利CN201497596U地下温度测量仪,包括温度传感器、温度显示器、电源和传导通路,有无报警器和报警器两种形式。其解决是测试地下某部位的温度,当测试器接触液体时会报警,仅适用于既有开挖井或浅层地表地下水温度监测,不适合于深部原状地层中地下水温度的监测。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术的目的是提供ー种快速压入式的深部地下水温实时监测装置,该装置具有成本低、效率高、精确和实时监测的特点。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供了ー种快速压入式的深部地下水温实时监测装置,该装置包括温度传感探头、钻杆、多芯传导线、压カ压入装置、參数感应输入単元和主控制处理器;钻杆的下部与温度传感器探头连接,钻杆的上部与压カ压入装置连接,多芯传导线位于钻杆内,伸出钻杆和压カ压入装置与參数感应输入单元连接,參数感应输入単元与主控制处理器连接。 所述的温度传感探头的形状为弹头形状,包括锥形壳体与主壳体,锥形壳体与主壳体通过螺纹连接。所述的锥形壳体与主壳体的连接部位设有第一密封垫。所述的锥形壳体内设ー个与锥形壳体焊接连接的隔板,在锥形壳体与隔板两端的连接部位每90°设有ー个定位孔。所述的定位孔的直径为3mm。所述的主壳体内设有水温传感器、底座、通水孔、透水阻尼滤网、固定架、水温传感器保护罩和连接导线,水温传感器通过底座与固定架进行固定连接,水温传感器顶端与底座内壁面采用第二密封垫密封连接,水温传感器的尾部与底座内壁面采用第三密封垫密封连接,水温传感器尾部外设有水温传感器保护罩,进一歩固定并保护水温传感器,水温传感器尾部通过连接导线与多芯传导线连接,主壳体的尾部通过第四密封垫与多芯传导线密封连接,通水孔位于主壳体顶端壳壁上,透水阻尼滤网位于主壳体顶端内壳壁上。所述的水温传感器采用钼电阻温度传感器。所述的水温传感器尾部采用无线发送端ロ,将采集到的地下水温度信号发送给地表工作面上參数感应输入单元进行接收,从而简化监测步骤,省略所述多芯传导线。所述的參数感应输入単元包括放大滤波器和A/D转换器,放大滤波器的输入与多芯传导线的输出连接,放大滤波器的输出与A/D转换器的输入连接。所述的主控制处理器包括CPU控制存储器、液晶显示器、參数控制键、打印机、报警器、电源接口和通信接ロ,A/D转换器的输出与CPU控制存储器的输入连接,CPU控制存储器的输入与參数控制键的输出连接,CPU控制存储器的输出与液晶显示器的输入连接,CPU控制存储器的输入与打印机的输出连接,CPU控制存储器的输入与报警器的输出连接,电源接ロ的输出与CPU控制存储器连接,通信接ロ与CPU控制存储器连接。本专利技术与现有技术相比,具有以下优点和有益效果I、本专利技术的装置中温度传感探头直接利用压カ压入装置快速压入待检测地层,使温度传感器直接与地下水接触,地下水温度检测方便,不需要単独打井,成本低,效率高,监测数据精确可靠;2、本专利技术的装置中温度传感探头体积小、自动化程度高、可压入深度可控性强,可实现不同地层、不同深度的地下水温度的实时、连续监测;3、本专利技术的装置中温度采集数据经过处理后可通过通信接ロ与iPad,iPod Touch等手持可移动式智能设备进行连接,实现温度采集数据输出与自动校准,实时监测、显示地下水温度,实现地下水温度智能化监测。附图说明图I为本专利技术的快速压入式的深部地下水温实时监测装置结构示意图。图2为本专利技术快速压入式的深部地下水温实时监测装置的温度传感探头剖视结构示意图。图3为图2所示的温度传感探头转动45°侧剖视结构示意图。其中1为温度传感探头、2为钻杆、3为多芯传导线、4为压カ压入装置、5为參数感应输入単元、6为主控制处理器、7为地下水位、101为锥形壳体、102为主壳体、103为隔板、104为第一密封垫、105为定位孔、106为水温传感器、107为底座、108为通水孔、109为 透水阻泥滤网、110为固定架、111为水温传感器保护罩、112为连接导线、113为第二密封垫、114为第三密封垫、115为第四密封垫、501为放大滤波器、502为A/D转换器、601为CPU控制存储器、602为液晶显示器、603为參数控制键、604为打印机、605为报警器、606为电源接ロ、607为通信接ロ。具体实施例方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进ー步的说明。实施例如图I所示,图I为本专利技术的快速压入式的深部地下水温实时监测装置结构示意图。ー种快速压入式的深部地下水温实时监测装置,该装置包括温度传感探头I、钻杆2、多芯传导线3、压カ压入装置4、參数感应本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种地下水温实时监测装置,其特征在于该装置包括温度传感探头(I)、钻杆(2)、多芯传导线(3)、压カ压入装置(4)、參数感应输入単元(5)和主控制处理器¢);钻杆(2)的下部与温度传感器探头(I)连接,钻杆(2)的上部与压カ压入装置(4)连接,多芯传导线(3)位于钻杆(2)内,伸出钻杆(2)和压カ压入装置(4)与參数感应输入単元(5)连接,參数感应输入単元(5)与主控制处理器(6)连接。2.根据权利要求I所述的地下水温实时监测装置,其特征在于所述的温度传感探头(I)的形状为弹头形状,包括锥形壳体(101)与主壳体(102),锥形壳体(101)与主壳体(102)通过螺纹连接。3.根据权利要求2所述的地下水温实时监测装置,其特征在于所述的锥形壳体(101)与主壳体(102)的连接部位设有第一密封垫(104)。4.根据权利要求2所述的地下水温实时监测装置,其特征在于所述的锥形壳体(101)内设ー个与锥形壳体(101)焊接连接的隔板(103),在锥形壳体(101)与隔板(103)两端的连接部位每90°设有ー个定位孔(105)。5.根据权利要求4所述的地下水温实时监测装置,其特征在干所述的定位孔(105)的直径为3mm。6.根据权利要求2所述的地下水温实时监测装置,其特征在干所述的主壳体(102)内设有水温传感器(106)、底座(107)、通水孔(108)、透水阻泥滤网(109)、固定架(110)、水温传感器保护罩(111)和连接导线(112),水温传感器(106)通过底座(107)与固定架(110)进行固定连接,水温传感器(106)顶端与底座(107)内壁面采用第二密封垫(113)密封连接,水温传感器(106)的尾部与底座(107)内壁面采用第三密封垫(114)密封连接,水温传感器(106)尾部外...

【专利技术属性】
技术研发人员:王建秀邹宝平黄天荣谷雪影司鹏飞吴远斌吴治厚
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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