本發(fā)明涉及地下液位測量技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種自清洗液位測量儀及其系統(tǒng)。
背景技術(shù):
草原區(qū)第四系表土較厚;由此,大多數(shù)鉆孔和鉆井都存在一個共同的工程問題:成井后需要精細(xì)洗井從而徹底排出成井時淤積在井內(nèi)的泥漿,以防止或者避免井內(nèi)的泥漿堵塞、影響置入井中工作的如水位儀等水文觀測設(shè)備的正常工作。
水文井套管置入、設(shè)備監(jiān)測工作和日后維護(hù)時,由于受地下含水層水動力影響,井底仍會出現(xiàn)泥沙、礫石和淤積物。置入井中工作的水位儀等水文觀測設(shè)備的開放腔中可能會被泥沙、礫石和淤積物等堵塞,甚至出現(xiàn)淤積于設(shè)備開放腔中的泥沙礫石壓迫水位儀的壓力傳感器的現(xiàn)象,導(dǎo)致水位儀的壓力傳感器上傳水壓數(shù)值中有一部分是泥沙壓力值,進(jìn)而使水位儀檢測的液位值為偽數(shù)據(jù),影響了正常的水文監(jiān)測和科學(xué)研究。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供自清洗液位測量儀,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的泥沙、礫石等淤積物造成測量數(shù)據(jù)失真的技術(shù)問題。
本發(fā)明的目的還在于提供自清洗液位測量系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的泥沙、礫石等淤積物造成測量數(shù)據(jù)失真的技術(shù)問題。
基于上述第一目的,本發(fā)明提供的自清洗液位測量儀,包括液位測量裝置、透液裝置和自清洗裝置;
所述透液裝置設(shè)置在所述液位測量裝置與所述自清洗裝置之間;
所述透液裝置包括透液腔;所述透液腔用于與觀測井內(nèi)的液體連通,以使所述液位測量裝置檢測所述觀測井的液位;
所述自清洗裝置用于將所述透液腔內(nèi)的淤積物排出所述透液裝置。
進(jìn)一步地,所述自清洗裝置包括自清洗外殼、驅(qū)動電機(jī)和螺旋片;所述自清洗外殼與所述透液裝置連接;
所述驅(qū)動電機(jī)與所述自清洗外殼連接,且所述驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動連接所述螺旋片,以使所述透液腔內(nèi)的淤積物排出所述透液裝置。
進(jìn)一步地,所述自清洗外殼遠(yuǎn)離所述透液裝置的一端固定設(shè)置有自清洗支撐架,所述自清洗外殼靠近所述透液裝置的一端設(shè)置有所述螺旋片;所述驅(qū)動電機(jī)的固定端與所述自清洗支撐架可拆裝連接,所述驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸驅(qū)動連接所述螺旋片。
進(jìn)一步地,所述自清洗支撐架設(shè)置有限位凹槽,所述驅(qū)動電機(jī)的固定端設(shè)置有與所述限位凹槽相應(yīng)的限位結(jié)構(gòu);所述限位凹槽和/或所述限位結(jié)構(gòu)沿所述驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸的軸向延伸;
所述螺旋片包括固定環(huán)和多個葉片;所述多個葉片的葉稍分別與所述固定環(huán)固定連接,所述多個葉片的葉根與所述驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸連接;
所述透液裝置包括透液管;所述透液管的一端與所述自清洗外殼螺接,另一端與所述液位測量裝置的液位測量外殼螺接;
所述固定環(huán)設(shè)置在所述自清洗外殼的內(nèi)部,且所述固定環(huán)的外徑大于所述透液管的內(nèi)徑;
所述固定環(huán)遠(yuǎn)離所述葉片的一面設(shè)置為齒形。
進(jìn)一步地,所述透液裝置包括透液管;所述透液管的一端與所述自清洗外殼連接,另一端與所述液位測量裝置的液位測量外殼連接;
所述透液管的管壁上設(shè)置有至少一個透液孔;所述透液孔貫穿所述透液管的內(nèi)管壁與外管壁。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動電機(jī)內(nèi)設(shè)置有蓄電池,和/或所述驅(qū)動電機(jī)與所述液位測量裝置的控制器電連接。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動電機(jī)與所述液位測量裝置的控制器電連接時,所述自清洗外殼的殼壁依次包括第一自清洗導(dǎo)電層、自清洗絕緣層和第二自清洗導(dǎo)電層;所述第一自清洗導(dǎo)電層和所述第二自清洗導(dǎo)電層通過所述自清洗絕緣層絕緣;
所述透液管的管壁依次包括第一透液導(dǎo)電層、透液絕緣層和第二透液導(dǎo)電層;所述第一透液導(dǎo)電層和所述第二透液導(dǎo)電層通過透液絕緣層絕緣;
所述第一自清洗導(dǎo)電層與所述第一透液導(dǎo)電層能夠連接并形成第一導(dǎo)電層,所述第二自清洗導(dǎo)電層與所述第二透液導(dǎo)電層能夠連接并形成第二導(dǎo)電層;
所述驅(qū)動電機(jī)與所述液位測量裝置的控制器通過所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層電連接;
所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層外設(shè)置有絕緣層。
進(jìn)一步地,所述驅(qū)動電機(jī)與所述液位測量裝置的控制器電連接時,所述自清洗外殼的殼壁包括自清洗絕緣層;所述自清洗絕緣層上設(shè)置有第一自清洗導(dǎo)電條和第二自清洗導(dǎo)電條;所述第一自清洗導(dǎo)電條和所述第二自清洗導(dǎo)電條之間絕緣;
所述透液管的管壁包括透液絕緣層;所述透液絕緣層上設(shè)置有第一透液導(dǎo)電條和第二透液導(dǎo)電條;所述第一透液導(dǎo)電條和所述第二透液導(dǎo)電條之間絕緣;
所述第一自清洗導(dǎo)電條與所述第一透液導(dǎo)電條能夠連接并形成第一導(dǎo)電條,所述第二自清洗導(dǎo)電條與所述第二透液導(dǎo)電條能夠連接并形成第二導(dǎo)電條;
所述驅(qū)動電機(jī)與所述液位測量裝置的控制器通過所述第一導(dǎo)電條和所述第二導(dǎo)電條電連接;
所述第一導(dǎo)電條和所述第二導(dǎo)電條外設(shè)置有絕緣層。
進(jìn)一步地,所述的自清洗液位測量儀還包括與所述液位測量裝置電連接的線纜;當(dāng)所述自清洗液位測量儀在觀測井內(nèi),所述自清洗液位測量儀的最底面與觀測井井口之間的距離為h;沿所述自清洗液位測量儀的軸向,所述液位測量裝置的高度為h1,所述透液裝置與所述自清洗裝置的高度之和為h2;
h1與h之間的關(guān)系為:
當(dāng)h≤50m時,h1的范圍為4cm-6cm;
當(dāng)h>50m且h1≤20cm時,h1=h×a0/000,a的范圍為8-10;
h1與h2之間的關(guān)系為:
所述液位測量裝置與所述線纜連接的承載端的直徑為d1,d1與h和h1之間的關(guān)系為:
當(dāng)h≤100m時,d1的范圍為0.4cm-0.6cm;
當(dāng)h>100m且d1≤1.5cm時,d1=bh1,b的范圍為0.05-0.2;
所述透液裝置的透液孔的直徑為d1,所述透液裝置的外徑為d2,所述透液裝置的內(nèi)徑為d0;沿所述自清洗液位測量儀的軸向,所述透液裝置的高度為h1,所述自清洗裝置的高度為h2,所述螺旋片的高度為h4;
d1與d2的關(guān)系為:d1=cd2,c的范圍為0.25-0.45;
h1與d2的關(guān)系為:d2<h1<ed2,e的范圍為1.1-2.0;
h4與h1和h2之間的關(guān)系為:fh2<h4<gh1,f的范圍為0.20-0.30,g的范圍為0.10-0.20;
所述自清洗液位測量儀的最底面與觀測井的液面之間的距離為h0,所述驅(qū)動電機(jī)的清洗周期為t,所述驅(qū)動電機(jī)的清洗時間為t,所述螺旋片的葉片數(shù)量為π,所述螺旋片與所述自清洗液位測量儀的軸向夾角為θ,關(guān)系式為:
清洗效果∝t+t+π;
θ∝h0;
所述自清洗液位測量儀定期進(jìn)行校正的方法為:令所測不同時間的h0設(shè)為hi,當(dāng)q大于0.8s時進(jìn)行校正;關(guān)系式為:
式中,s為因變量h0的總離差平方和,u為回歸平方和,q為殘差平方和;
基于上述第二目的,本發(fā)明提供的自清洗液位測量系統(tǒng),包括控制終端和自清洗液位測量儀;所述自清洗液位測量儀與所述控制終端電連接。
本發(fā)明提供的自清洗液位測量儀,包括液位測量裝置、透液裝置和自清洗裝置,通過自清洗裝置將透液裝置的透液腔內(nèi)的淤積物排出透液裝置,以使液位測量裝置檢測觀測井的液位更加準(zhǔn)確,避免泥沙、礫石等淤積物壓迫液位測量裝置的壓力傳感器而造成測量數(shù)據(jù)失真。
本發(fā)明提供的自清洗液位測量系統(tǒng),包括控制終端和自清洗液位測量儀,具有自清洗液位測量儀檢測觀測井的液位更加準(zhǔn)確的優(yōu)點,能夠避免泥沙、礫石等淤積物壓迫液位測量裝置的壓力傳感器而造成測量數(shù)據(jù)失真。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例一提供的自清洗液位測量儀的主視圖;
圖2為圖1所示的自清洗液位測量儀的爆炸圖;
圖3為本發(fā)明實施例一提供的自清洗液位測量儀的使用狀態(tài)示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例一提供的自清洗液位測量儀的透液裝置的立體圖;
圖5為圖4所示的透液裝置的透液管管壁的截面圖;
圖6為圖4所示的透液裝置的另一透液管管壁的截面圖;
圖7為本發(fā)明實施例一提供的自清洗液位測量儀的自清洗裝置的爆炸圖;
圖8為圖7所示的自清洗外殼的殼壁的截面圖;
圖9為圖7所示的自清洗外殼的另一殼壁的截面圖。
圖標(biāo):110-液位測量裝置;120-透液裝置;121-透液腔;122-透液管;1221-第一透液導(dǎo)電層;1222-透液絕緣層;1223-第二透液導(dǎo)電層;1224-第一透液導(dǎo)電條;1225-第二透液導(dǎo)電條;123-透液孔;130-自清洗裝置;131-自清洗外殼;1311-第一自清洗導(dǎo)電層;1312-自清洗絕緣層;1313-第二自清洗導(dǎo)電層;1314-第一自清洗導(dǎo)電條;1315-第二自清洗導(dǎo)電條;132-驅(qū)動電機(jī);133-螺旋片;1331-固定環(huán);1332-葉片;134-自清洗支撐架;140-線纜;150-觀測井。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例一
參見圖1-圖9所示,本實施例提供了一種自清洗液位測量儀;圖1為本實施例提供的自清洗液位測量儀的主視圖;圖2為圖1所示的自清洗液位測量儀的爆炸圖;圖3為本實施例提供的自清洗液位測量儀的使用狀態(tài)示意圖;圖4為本實施例提供的透液裝置的立體圖;圖5和圖6為圖4所示的透液裝置的兩種透液管管壁的截面圖;圖7為本實施例提供的自清洗裝置的爆炸圖;圖8和圖9為圖7所示的自清洗裝置的自清洗外殼的兩種殼壁的截面圖。
參見圖1-圖9所示,本實施例提供的自清洗液位測量儀,適用于水文井的液位監(jiān)測,尤其適用于草原區(qū)等具有泥沙、礫石等淤積物的水文觀測井150的液位監(jiān)測。
所述自清洗液位測量儀包括液位測量裝置110、透液裝置120和自清洗裝置130;
透液裝置120設(shè)置在液位測量裝置110與自清洗裝置130之間;
透液裝置120包括透液腔121;透液腔121用于與觀測井150內(nèi)的液體連通,以使液位測量裝置110檢測觀測井150的液位;
自清洗裝置130用于將透液腔121內(nèi)的淤積物排出透液裝置120,以使自清洗液位測量儀實現(xiàn)自清洗。
本實施例中所述自清洗液位測量儀,包括液位測量裝置110、透液裝置120和自清洗裝置130,通過自清洗裝置130將透液裝置120的透液腔121內(nèi)的淤積物排出透液裝置120,以使液位測量裝置110檢測觀測井150的液位更加準(zhǔn)確,避免泥沙、礫石等淤積物壓迫液位測量裝置110的壓力傳感器而造成測量數(shù)據(jù)失真。
可選地,液位測量裝置110、透液裝置120和自清洗裝置130同軸設(shè)置,以簡化自清洗液位測量儀的結(jié)構(gòu)??蛇x地,液位測量裝置110、透液裝置120和自清洗裝置130的形狀例如可以分別為矩形柱、圓柱形、橢圓形柱或者其他形狀;優(yōu)選地,液位測量裝置110、透液裝置120和自清洗裝置130的形狀均為圓柱形,進(jìn)一步地,液位測量裝置110、透液裝置120和自清洗裝置130為橫截面直徑相等的圓柱形。
參見圖7所示,本實施例的可選方案中,自清洗裝置130包括自清洗外殼131、驅(qū)動電機(jī)132和螺旋片133;自清洗外殼131與透液裝置120連接;可選地,驅(qū)動電機(jī)132的全部或者部分設(shè)置于自清洗外殼131內(nèi)部,螺旋片133的全部或者部分設(shè)置于自清洗外殼131內(nèi)部;可選地,驅(qū)動電機(jī)132和螺旋片133均設(shè)置于自清洗外殼131內(nèi)部。
驅(qū)動電機(jī)132與自清洗外殼131連接,且驅(qū)動電機(jī)132驅(qū)動連接螺旋片133,以使透液腔121內(nèi)的淤積物排出透液裝置120,以使液位測量裝置110檢測觀測井150的液位更加準(zhǔn)確,避免泥沙、礫石等淤積物壓迫液位測量裝置110的壓力傳感器而造成測量數(shù)據(jù)失真。
本實施例的可選方案中,自清洗外殼131遠(yuǎn)離透液裝置120的一端固定設(shè)置有自清洗支撐架134,自清洗外殼131靠近透液裝置120的一端設(shè)置有螺旋片133;驅(qū)動電機(jī)132的固定端與自清洗支撐架134可拆裝連接,驅(qū)動電機(jī)132的轉(zhuǎn)動軸驅(qū)動連接螺旋片133。通過自清洗支撐架134以支撐連接驅(qū)動電機(jī)132??蛇x地,驅(qū)動電機(jī)132驅(qū)動連接螺旋片133,以使透液腔121內(nèi)的淤積物穿過自清洗支撐架134排出透液裝置120,也即透液腔121內(nèi)的淤積物穿過自清洗支撐架134內(nèi)的空隙排出透液裝置120。
可選地,自清洗支撐架134設(shè)置有限位凹槽(圖中未顯示),驅(qū)動電機(jī)132的固定端設(shè)置有與限位凹槽相應(yīng)的限位結(jié)構(gòu);限位凹槽和/或限位結(jié)構(gòu)沿驅(qū)動電機(jī)132的轉(zhuǎn)動軸的軸向延伸;其中,限位結(jié)構(gòu)例如可以為驅(qū)動電機(jī)132的固定端設(shè)置的與限位凹槽相應(yīng)的限位凸起,還可以為驅(qū)動電機(jī)132的固定端的外殼為與限位凹槽相應(yīng)的形狀。
參見圖7所示,可選地,螺旋片133包括固定環(huán)1331和多個葉片1332;多個葉片1332的葉稍分別與固定環(huán)1331固定連接,多個葉片1332的葉根與驅(qū)動電機(jī)132的轉(zhuǎn)動軸連接;通過固定環(huán)1331以提高多個葉片1332之間的穩(wěn)定性能,以使螺旋片133在轉(zhuǎn)動時結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,更好地將泥沙、礫石等淤積物排出透液裝置120??蛇x地,固定環(huán)1331和多個葉片1332分別為金屬材質(zhì)或者塑料材質(zhì);例如固定環(huán)1331和多個葉片1332的材質(zhì)分別為不銹鋼、鈦、銅、pp、pvc、abs等;可選地,固定環(huán)1331和多個葉片1332的材質(zhì)相同,均為不銹鋼或者鈦。
可選地,透液裝置120包括透液管122;透液管122的一端與自清洗外殼131連接,另一端與液位測量裝置110的液位測量外殼連接;進(jìn)一步地,透液管122的一端與自清洗外殼131螺接,另一端與液位測量裝置110的液位測量外殼螺接;通過透液管122,以便液位測量裝置110檢測觀測井150的液位。可選地,透液腔121例如可以為透液管122的管腔。
可選地,自清洗外殼131的內(nèi)徑大于透液管122的內(nèi)徑;固定環(huán)1331設(shè)置在自清洗外殼131的內(nèi)部,且固定環(huán)1331的外徑大于透液管122的內(nèi)徑;以使透液管122在軸向限位固定環(huán)1331,進(jìn)一步提高了驅(qū)動電機(jī)132工作時螺旋片133結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能,以使自清洗裝置130工作更加穩(wěn)定。
可選地,固定環(huán)1331遠(yuǎn)離葉片1332的一面設(shè)置為齒形,通過齒形結(jié)構(gòu),以減少固定環(huán)1331與自清洗外殼131之間的接觸面積,避免或者減少泥沙、礫石等淤積物積壓在固定環(huán)1331與自清洗外殼131之間而影響螺旋片133的正常轉(zhuǎn)動,便于排出固定環(huán)1331與自清洗外殼131之間的泥沙、礫石等淤積物。
參見圖4所示,可選地,透液管122的管壁上設(shè)置有至少一個透液孔123;透液孔123貫穿透液管122的內(nèi)管壁與外管壁。通過透液孔123,便于觀測井150內(nèi)的液體進(jìn)入透液管122內(nèi),進(jìn)而便于液位測量裝置110檢測觀測井150的液位??蛇x地,透液孔123的數(shù)量例如可以為兩個、三個、四個、六個、八個等等,優(yōu)選地,透液孔123的數(shù)量為四個;進(jìn)一步地,四個透液孔123的孔心位于同一橫截面上,且均設(shè)在透液管122的管壁的周面。
本實施例的可選方案中,驅(qū)動電機(jī)132內(nèi)設(shè)置有蓄電池(圖中未顯示),和/或驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器電連接。也就是說,驅(qū)動電機(jī)132內(nèi)設(shè)置有蓄電池,以通過蓄電池直接供電給驅(qū)動電機(jī)132;或者,驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器電連接,以通過控制器供電給驅(qū)動電機(jī)132;或者,驅(qū)動電機(jī)132內(nèi)設(shè)置有蓄電池,以及驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器電連接。通過蓄電池供電給驅(qū)動電機(jī)132時,蓄電池具有防水結(jié)構(gòu),避免觀測井150內(nèi)的液體影響蓄電池的工作;通過控制器供電給驅(qū)動電機(jī)132時,當(dāng)控制器的電源為外接電源,可以避免定期更換蓄電池。
參見圖8所示,本實施例的可選方案中,驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器電連接時,自清洗外殼131的殼壁依次包括第一自清洗導(dǎo)電層1311、自清洗絕緣層1312和第二自清洗導(dǎo)電層1313;第一自清洗導(dǎo)電層1311和第二自清洗導(dǎo)電層1313通過自清洗絕緣層1312絕緣;第一自清洗導(dǎo)電層1311和第二自清洗導(dǎo)電層1313例如可以分別為銅層、鋁層、銀層等;自清洗絕緣層1312例如可以為塑料、絕緣涂層、陶瓷層等。
參見圖5所示,透液管122的管壁依次包括第一透液導(dǎo)電層1221、透液絕緣層1222和第二透液導(dǎo)電層1223;第一透液導(dǎo)電層1221和第二透液導(dǎo)電層1223通過透液絕緣層1222絕緣;第一透液導(dǎo)電層1221和第二透液導(dǎo)電層1223例如可以分別為銅層、鋁層、銀層等;透液絕緣層1222例如可以為塑料、絕緣涂層、陶瓷層等。
第一自清洗導(dǎo)電層1311與第一透液導(dǎo)電層1221能夠連接并形成第一導(dǎo)電層,第二自清洗導(dǎo)電層1313與第二透液導(dǎo)電層1223能夠連接并形成第二導(dǎo)電層;
驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器通過第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層電連接。也即驅(qū)動電機(jī)132通過第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層供電給液位測量裝置110的控制器。
可選地,第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層外設(shè)置有絕緣層(圖中未顯示);通過在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層外設(shè)置絕緣層,防止在觀測井150內(nèi)的液體導(dǎo)通第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。
本實施例的可選方案中,驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器電連接方式還可以為下列結(jié)構(gòu):參見圖9所示,自清洗外殼131的殼壁包括自清洗絕緣層1312;自清洗絕緣層1312上設(shè)置有第一自清洗導(dǎo)電條1314和第二自清洗導(dǎo)電條1315;第一自清洗導(dǎo)電條1314和第二自清洗導(dǎo)電條1315之間絕緣;第一自清洗導(dǎo)電條1314和第二自清洗導(dǎo)電條1315例如可以分別為銅條、鋁條、銀條等;自清洗絕緣層1312例如可以為塑料、絕緣涂層、陶瓷層等。
參見圖6所示,透液管122的管壁包括透液絕緣層1222;透液絕緣層1222上設(shè)置有第一透液導(dǎo)電條1224和第二透液導(dǎo)電條1225;第一透液導(dǎo)電條1224和第二透液導(dǎo)電條1225之間絕緣;第一透液導(dǎo)電條1224和第二透液導(dǎo)電條1225例如可以分別為銅層、鋁層、銀層等;透液絕緣層1222例如可以為塑料、絕緣涂層、陶瓷層等。
第一自清洗導(dǎo)電條1314與第一透液導(dǎo)電條1224能夠連接并形成第一導(dǎo)電條,第二自清洗導(dǎo)電條1315與第二透液導(dǎo)電條1225能夠連接并形成第二導(dǎo)電條;
驅(qū)動電機(jī)132與液位測量裝置110的控制器通過第一導(dǎo)電條和第二導(dǎo)電條電連接。也即驅(qū)動電機(jī)132通過第一導(dǎo)電條和第二導(dǎo)電條供電給液位測量裝置110的控制器。
可選地,第一導(dǎo)電條和第二導(dǎo)電條外設(shè)置有絕緣層;通過在第一導(dǎo)電條和第二導(dǎo)電條外設(shè)置絕緣層,防止在觀測井150內(nèi)的液體導(dǎo)通第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。
參見圖3所示,本實施例的可選方案中,所述自清洗液位測量儀包括與液位測量裝置110電連接的線纜140;該線纜140例如可以為自清洗液位測量儀供電和/或傳輸數(shù)據(jù),也即為液位測量裝置110的控制器供電以及數(shù)據(jù)信息傳遞;當(dāng)自清洗液位測量儀在觀測井150內(nèi),自清洗液位測量儀的最底面與觀測井150井口之間的距離為h,也即自清洗裝置130遠(yuǎn)離透液裝置120的一端與觀測井150井口之間的距離為h;沿自清洗液位測量儀的軸向,液位測量裝置110的高度為h1,透液裝置120與自清洗裝置130的高度之和為h2,也可以理解為清洗區(qū)的高度為h2。
可選地,當(dāng)h大于50m時,線纜140產(chǎn)生的自然弧度會影響自清洗液位測量儀的下放和使用,為了克服上述現(xiàn)象,可以調(diào)整液位測量裝置110的高度h1。
h1與h之間的關(guān)系為:
當(dāng)h≤50m時,h1的范圍為4cm-6cm;優(yōu)選地,當(dāng)h≤50m時,h1=5cm。
當(dāng)h>50m且h1≤20cm時,h1=h×a0/000,a的范圍為8-10;優(yōu)選地,a=9。
可選地,當(dāng)h1長度等于20cm時,h1值不再隨h值的增加而增加。
可選地,h1與h2之間的關(guān)系為:
可選地,液位測量裝置110與線纜140連接的承載端的直徑為d1,也可以理解為液位測量裝置110承載端直徑為d1。
d1與h和h1之間的關(guān)系為:
當(dāng)h≤100m時,d1的范圍為0.4cm-0.6cm;優(yōu)選地,當(dāng)h≤100m時,d1=0.5cm。
當(dāng)h大于100m時,應(yīng)增大d1值以使儀器整體能承受水壓和自身與線纜140的抗拉強(qiáng)度;可選地,當(dāng)h>100m且d1≤1.5cm時,d1=bh1,b的范圍為0.05-0.2;優(yōu)選地,b=0.1。
可選地,d1恒不大于1.5cm,也即d1等于1.5cm,d1值不再隨h1值的增加而增加,也即不再隨h值的增加而增加。
可選地,透液裝置120的透液孔123的直徑為d1,透液裝置120的外徑為d2,透液裝置120的內(nèi)徑為d0;沿自清洗液位測量儀的軸向,透液裝置120的高度為h1,自清洗裝置130的高度為h2,螺旋片133的高度為h4;即h2=h1+h2。其中,自清洗液位測量儀軸向也為驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動軸的軸向。
可選地,d1與d2的關(guān)系為:d1=cd2,c的范圍為0.25-0.45;優(yōu)選地,c=0.35。以避免或者減少透液孔123的孔徑過小時,透液孔123易受透液裝置120內(nèi)部空氣與透液裝置120的外部液體壓力差所致在透液孔123表面形成帶壓水,不利于水透過透液孔123進(jìn)入透液裝置120的內(nèi)腔。
可選地,h1與d2的關(guān)系為:d2<h1<ed2,e的范圍為1.1-2.0;優(yōu)選地,e=1.5。
可選地,螺旋片133的高度為h4滿足一定條件時,可以保證透水孔上部淤積砂礫在自身重力作用下下沉并被螺旋片133的葉片1332清洗出;可選地,h4與h1和h2之間的關(guān)系為:fh2<h4<gh1,f的范圍為0.20-0.30,g的范圍為0.10-0.20;優(yōu)選地,f=0.25;優(yōu)選地,g=0.15。
可選地,自清洗液位測量儀的最底面與觀測井150的液面之間的距離為h0,也即自清洗裝置130遠(yuǎn)離透液裝置120的一端與觀測井150的液面之間的距離為h0;驅(qū)動電機(jī)132的清洗周期為t,驅(qū)動電機(jī)132的清洗時間為t,螺旋片133的葉片1332數(shù)量為π,螺旋片133與自清洗液位測量儀的軸向夾角為θ,關(guān)系式為:
清洗效果∝t+t+π;
θ∝h0;
所述自清洗液位測量儀工作效果,也就是自清洗能力,主要指標(biāo)為驅(qū)動電機(jī)132功率、驅(qū)動電機(jī)132的清洗周期t、驅(qū)動電機(jī)132的清洗時間t、螺旋片133的葉片1332數(shù)量π,以及螺旋片133與自清洗液位測量儀的軸向夾角θ。
可選地,自清洗液位測量儀定期進(jìn)行校正的方法為:令所測不同時間的h0設(shè)為hi,當(dāng)q大于0.8s時進(jìn)行校正;關(guān)系式為:
式中,s為因變量h0的總離差平方和,u為回歸平方和,q為殘差平方和;
實施例二
實施例二提供了一種自清洗液位測量系統(tǒng),該實施例包括實施例一所述的自清洗液位測量儀,實施例一所公開的自清洗液位測量儀的技術(shù)特征也適用于該實施例,實施例一已公開的自清洗液位測量儀的技術(shù)特征不再重復(fù)描述。
本實施例提供的自清洗液位測量系統(tǒng),包括控制終端和自清洗液位測量儀;所述自清洗液位測量儀與所述控制終端電連接;所述控制終端用于接收所述自清洗液位測量儀檢測所述觀測井的液位等信息。
本實施例中所述自清洗液位測量系統(tǒng)具有實施例一所述自清洗液位測量儀的優(yōu)點,實施例一所公開的所述自清洗液位測量儀的優(yōu)點在此不再重復(fù)描述。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。