本發(fā)明涉及水位測(cè)量，具體涉及一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、地質(zhì)工程中通過對(duì)地下水位的監(jiān)測(cè)與記錄，能夠分析水位變化對(duì)工程項(xiàng)目、地下水資源以及土壤環(huán)境的影響，對(duì)于保障工程安全、預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害等具有重要意義。常用的水位測(cè)量裝置包括靜水位計(jì)、浮子水位器、電導(dǎo)率水位傳感器、壓力式水位傳感器、聲波水位計(jì)、激光水位測(cè)量裝置等，其中，壓力式水位傳感器通過測(cè)量液體的靜壓力來推算液位高度，液位越高，液體產(chǎn)生的壓力也越大。在使用時(shí)，為保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，需要將傳感器安裝在殼體內(nèi)，并用支架固定放置于液體底部，使傳感器的底部測(cè)量水壓，降低水流流動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響。但在傳感器投入水中時(shí)，水流的阻力會(huì)對(duì)傳感器內(nèi)的感應(yīng)膜片造成影響，在傳感器到達(dá)水底時(shí)，水底的淤泥、泥沙或水草等也會(huì)對(duì)傳感器的底部測(cè)量區(qū)域造成影響，影響檢測(cè)精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有的傳感器使用時(shí)易受環(huán)境影響進(jìn)而不利于測(cè)量精度的問題。

2、本發(fā)明的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置采用如下技術(shù)方案：

3、一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，包括外筒、傳感器、支撐機(jī)構(gòu)和觸發(fā)單元；外筒豎直設(shè)置且下端設(shè)置有錐形尖端；外筒上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有多個(gè)翹桿；傳感器安裝于外筒內(nèi)，且上端連接有伸出外筒的導(dǎo)線，下端懸空并與外筒外部連通；支撐機(jī)構(gòu)包括繞外筒周向分布的多個(gè)支撐單元，每個(gè)支撐單元包括配重桿和柔性材料的支撐板，支撐板在外筒周向上的一側(cè)連接于與之同一支撐單元的配重桿，另一側(cè)連接于相鄰支撐單元的配重桿；配重桿的一端與外筒的外周壁鉸接；支撐機(jī)構(gòu)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，第一狀態(tài)下，每個(gè)支撐單元的配重桿的另一端通過第一拉繩連接于一個(gè)翹桿，且配重桿與第一拉繩連接的一端位于與外筒鉸接的一端的上方，使得多個(gè)支撐單元互相收攏呈上端大、下端小的錐形；第二狀態(tài)下，第一拉繩與翹桿脫離，多個(gè)支撐單元張開呈平面狀；支撐機(jī)構(gòu)在外筒進(jìn)入水中的過程中處于第一狀態(tài)，觸發(fā)單元在外筒的錐形尖端扎入水底面時(shí)使支撐機(jī)構(gòu)切換至第二狀態(tài)。

4、可選地，翹桿包括橫桿和豎桿，橫桿的一端和豎桿的上端固接，且橫桿的中段繞水平軸線鉸接于外筒，橫桿的另一端與外筒之間設(shè)置有彈性件，彈性件促使橫桿另一端的豎桿保持豎直；支撐機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)下，第一拉繩套設(shè)于豎桿；觸發(fā)單元包括配重環(huán)和第二拉繩，配重環(huán)位于橫桿上方并通過第二拉繩與導(dǎo)線連接，外筒的錐形尖端扎入水底面時(shí)，導(dǎo)線松弛，允許配重環(huán)向下移動(dòng)頂壓橫桿遠(yuǎn)離豎桿的一端，進(jìn)而使橫桿帶動(dòng)豎桿向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一拉繩與豎桿脫離。

5、可選地，外筒上方設(shè)置有支撐環(huán)，支撐環(huán)通過多個(gè)支柱與外筒連接；支撐機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)下，配重環(huán)位于支撐環(huán)下側(cè)并在第二拉繩的拉力下與支撐環(huán)下側(cè)抵接。

6、可選地，傳感器與外筒上下滑動(dòng)配合；傳感器下端的外周壁固定有磁環(huán)，磁環(huán)上下滑動(dòng)安裝于外筒，且磁環(huán)上開設(shè)有允許水流通過的通孔；外筒外壁上下滑動(dòng)安裝有同步環(huán)，同步環(huán)與磁環(huán)能夠磁性相吸，進(jìn)而通過磁環(huán)帶動(dòng)傳感器上下移動(dòng)；多個(gè)支撐單元的配重桿均鉸接于同步環(huán)。

7、可選地，外筒上端開設(shè)有豎槽，豎槽的上端貫通外筒的上端面，且遠(yuǎn)離外筒軸線的一端貫通外筒的外周面；豎桿在彈性件的作用下卡接于豎槽并保持豎直。

8、可選地，外筒包括下筒、上筒、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和進(jìn)水管，上筒位于下筒上方并與下筒同軸，且與下筒通過連桿固定連接；轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于上筒和下筒之間且與上筒同軸，進(jìn)水管位于外筒外且安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)并連通外筒內(nèi)外。

9、可選地，錐形尖端設(shè)置于下筒下端，且內(nèi)部中空并與下筒內(nèi)部連通，上筒上端設(shè)置有端蓋，橫桿的中段鉸接于上筒的端蓋，彈性件位于橫桿的下側(cè)并與上筒的端蓋連接；傳感器上端穿過上筒的端蓋與導(dǎo)線連接，且傳感器與上筒的端蓋滑動(dòng)密封。

10、可選地，支撐板呈沿外筒的徑向延伸的波浪形。

11、可選地，支撐板上開設(shè)有濾孔。

12、可選地，外筒內(nèi)設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)向塊，多個(gè)導(dǎo)向塊繞外筒周向間隔分布，對(duì)傳感器進(jìn)行支撐，且不影響水流流至傳感器下方。

13、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置的支撐機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)下，在外筒外圍成錐形結(jié)構(gòu)既能能夠減少水流擾動(dòng)對(duì)外筒內(nèi)傳感器的影響，還能降低入水阻力，且將傳感器設(shè)置于外筒內(nèi)能夠避免傳感器入水過程中水流向上的阻力對(duì)傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞。外筒下端的錐形尖端能夠扎入水底，進(jìn)而使外筒和外筒內(nèi)的傳感器均處于豎直狀態(tài)，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。外筒扎入水底后，支撐機(jī)構(gòu)切換至第二狀態(tài)，多個(gè)支撐單元張開呈平面狀，并承靠于水底面上，既能對(duì)外筒進(jìn)一步穩(wěn)定支撐，還能減少外筒附近水底的淤泥擾動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

14、進(jìn)一步地，外筒外壁為同步環(huán)的上下移動(dòng)提供一定余量，外筒扎入水底后，若水底淤泥較軟，外筒有繼續(xù)向下的趨勢(shì)，正在張開的多個(gè)支撐單元會(huì)隨同步環(huán)在水底的頂推下相對(duì)于外筒向上移動(dòng)，直至多個(gè)支撐單元完全張開至平面與水底面貼合，阻礙外筒繼續(xù)向下移動(dòng)，并使外筒保持穩(wěn)定。同步環(huán)相對(duì)于外筒向上移動(dòng)的過程中，通過與磁環(huán)的吸力帶動(dòng)傳感器同步向上移動(dòng)，進(jìn)而使傳感器的底部與多個(gè)支撐單元形成的平面平齊，即，與水底平齊，進(jìn)而可直接根據(jù)測(cè)得的水壓換算出水位，進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。

15、進(jìn)一步地，設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)使進(jìn)水管能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)水管在水流作用下能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)相對(duì)于上筒和下筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使得進(jìn)水管處于外筒的背水側(cè)，降低水流攜帶的雜質(zhì)進(jìn)入進(jìn)水管的概率。

技術(shù)特征：

1.一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：包括外筒、傳感器、支撐機(jī)構(gòu)和觸發(fā)單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：翹桿包括橫桿和豎桿，橫桿的一端和豎桿的上端固接，且橫桿的中段繞水平軸線鉸接于外筒，橫桿的另一端與外筒之間設(shè)置有彈性件，彈性件促使橫桿另一端的豎桿保持豎直；支撐機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)下，第一拉繩套設(shè)于豎桿；觸發(fā)單元包括配重環(huán)和第二拉繩，配重環(huán)位于橫桿上方并通過第二拉繩與導(dǎo)線連接，外筒的錐形尖端扎入水底面時(shí)，導(dǎo)線松弛，允許配重環(huán)向下移動(dòng)頂壓橫桿遠(yuǎn)離豎桿的一端，進(jìn)而使橫桿帶動(dòng)豎桿向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一拉繩與豎桿脫離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：外筒上方設(shè)置有支撐環(huán)，支撐環(huán)通過多個(gè)支柱與外筒連接；支撐機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)下，配重環(huán)位于支撐環(huán)下側(cè)并在第二拉繩的拉力下與支撐環(huán)下側(cè)抵接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：傳感器與外筒上下滑動(dòng)配合；傳感器下端的外周壁固定有磁環(huán)，磁環(huán)上下滑動(dòng)安裝于外筒，且磁環(huán)上開設(shè)有允許水流通過的通孔；外筒外壁上下滑動(dòng)安裝有同步環(huán)，同步環(huán)與磁環(huán)能夠磁性相吸，進(jìn)而通過磁環(huán)帶動(dòng)傳感器上下移動(dòng)；多個(gè)支撐單元的配重桿均鉸接于同步環(huán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：外筒上端開設(shè)有豎槽，豎槽的上端貫通外筒的上端面，且遠(yuǎn)離外筒軸線的一端貫通外筒的外周面；豎桿在彈性件的作用下卡接于豎槽并保持豎直。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：外筒包括下筒、上筒、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和進(jìn)水管，上筒位于下筒上方并與下筒同軸，且與下筒通過連桿固定連接；轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于上筒和下筒之間且與上筒同軸，進(jìn)水管位于外筒外且安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)并連通外筒內(nèi)外。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：錐形尖端設(shè)置于下筒下端，且內(nèi)部中空并與下筒內(nèi)部連通，上筒上端設(shè)置有端蓋，橫桿的中段鉸接于上筒的端蓋，彈性件位于橫桿的下側(cè)并與上筒的端蓋連接；傳感器上端穿過上筒的端蓋與導(dǎo)線連接，且傳感器與上筒的端蓋滑動(dòng)密封。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：支撐板呈沿外筒的徑向延伸的波浪形。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：支撐板上開設(shè)有濾孔。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：外筒內(nèi)設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)向塊，多個(gè)導(dǎo)向塊繞外筒周向間隔分布，對(duì)傳感器進(jìn)行支撐，且不影響水流流至傳感器下方。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水位測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地質(zhì)工程用水位監(jiān)測(cè)裝置，包括外筒、傳感器、支撐機(jī)構(gòu)和觸發(fā)單元；外筒豎直設(shè)置且下端設(shè)置有錐形尖端；傳感器安裝于外筒內(nèi)，避免傳感器入水過程中水流向上的阻力對(duì)傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞。支撐機(jī)構(gòu)包括繞外筒周向分布的多個(gè)支撐單元。支撐機(jī)構(gòu)在第一狀態(tài)下，多個(gè)支撐單元在外筒外圍成錐形結(jié)構(gòu)降低入水阻力，外筒下端的錐形尖端能夠扎入水底，進(jìn)而使外筒和外筒內(nèi)的傳感器均處于豎直狀態(tài)，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。外筒扎入水底后，支撐機(jī)構(gòu)切換至第二狀態(tài)，多個(gè)支撐單元張開呈平面狀，并承靠于水底面上，既能對(duì)外筒進(jìn)一步穩(wěn)定支撐，還能減少外筒附近水底的淤泥擾動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：張穎,陳廣東,楊濱,王文亮,蘇靜,申立,張紅星,王攀陽(yáng),路松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西暉煌建筑勞務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22