一种微水试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及水文地质环境勘察、监测领域，更具体地说，本实用新型涉及一种微水试验装置。


背景技术：

2.水文地质的微水试验是一种精度较高的野外试验岩土渗透系数的常用方法，其通过瞬间井孔内微小水量的增加(或减小)而引起井水位随时间的变化规律来确定含水层水文地质参数。
3.目前微水试验中，引起井孔水头变化常用的激发方式有：气压式、注水式或抽水式、冲击式等。气压式需要专门的设备对井孔口进行封闭，且需要气压泵等加压设备，所需设备较多且操作过程复杂，同时需要现场提供电力等条件。抽水或注水激发式的操作较简单，采用抽水设备或注水设备将一定体积的水“瞬间”从井孔内抽出(或注入)，观测水位恢复过程。但是由于受抽水设备、孔口大小、注水历时等对水头激发过程影响，较难实现“瞬间”激发的条件，因此对试验精度有一定影响。冲击式是采用一定体积的固体物(水头激发装置)，瞬间将固体物放入井孔水面以下或瞬时从水中提出，促使井孔水面水位瞬间的升高或者降低一定高度，观测水位恢复过程。一般情况下该方法所用固体物的体积固定，比重需大于1，冲击进入水中或从水中提出时由人工操作完成，时间上可以满足“瞬间”的要求。但是，目前的冲击式微水试验中，所使用的水头激发装置(上述固体物)和数据采集装置(自动水位计)均为独立的设备，存在的不足是：1、首先将自动水位计放于井孔内，然后再激发水头引起水位变化，在该过程中，受井孔口径限制，水头激发装置在冲击或提升过程中容易与自动水位计的线缆粘连，干扰自动水位计的水压力记录，影响水位观测精度，因此常造成试验失败；2、水头激发装置为体积重量固定的圆柱形重物，其长度和重量不可调整，适用范围小，同时携带不方便。
4.因此，为解决上述试验中“瞬间”激发抽水，降低井孔内水位的至设计水头的不足，有必要提供一种能准确抽水至试验设计水位，且操作简单、方便的微水试验装置。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：如何实现准确抽水至试验设计水位，使水文地质的微水试验精度高、操作简单、方便。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种微水试验装置，包括：控制单元、软管、电磁阀、潜水泵、第一感应线及第二感应线，潜水泵通过电磁阀与软管连接，第一感应线、第二感应线的最底端不低于潜水泵的进水口，电磁阀、潜水泵、第一感应线、第二感应线均与控制单元电性连接，第一感应线与第二感应线以地下水为导电介质实现导通/断开，当第一感应线、第二感应线未通过地下水实现导通时，控制单元控制电磁阀闭合。
8.作为本实用新型的一种改进，控制单元包括电源、开关、继电器及电源线，电源通
过开关、电源线与继电器连接，电磁阀、潜水泵、第一感应线、第二感应线均与继电器电性连接，开关通过继电器控制潜水泵的启停，第一感应线、第二感应线通过继电器控制电磁阀的开闭。
9.作为本实用新型的一种改进，控制单元还包括信号指示灯，用于显示第一感应线与第二感应线的导通/断开情况。
10.作为本实用新型的一种改进，还包括居中环，所述居中环设置于所述电磁阀与所述潜水泵之间。
11.作为本实用新型的一种改进，还包括卡箍，所述卡箍将所述居中环紧固在所述软管上。
12.作为本实用新型的一种改进，还包括出水口，所述出水口用于排出所述软管内的地下水。
13.作为本实用新型的一种改进，所述电源为大容量可反复充电式移动电源。
14.作为本实用新型的一种改进，所述电磁阀为微型电磁阀，所述电磁阀与所述软管内壁之间的空隙用密封胶充填密封。
15.作为本实用新型的一种改进，所述软管上设置有分度值为1mm的刻度用于读取地下水的水位。
16.相比现有技术，本实用新型至少包括以下有益效果：
17.1.可以通过继电器控制电磁阀和潜水泵关闭，使井内的水位准确地被抽至试验设计深度，并避免受潜水泵关闭时软管回流水的影响；
18.2.可以方便地读取地下水水位，不需要单独使用水位仪来测量水位，更方便的操作和控制潜水泵的启停以及电磁阀的关闭。
19.3.水文地质的微水试验精度高、操作更简单、方便。
20.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明书详细阐述，部分地通过说明书中变得显而易见，或者通过实施实践而为本领域技术人员所理解。
附图说明
21.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
22.在附图中：
23.图1为本实用新型试验装置的结构示意图；
24.图2为图1中a部分的放大结构示意图；
25.图3为图2中bb’剖面的结构示意图；
26.其中，1、电源；2、开关；3、继电器；4、软管；5、电磁阀；6、潜水泵；7、居中环；8、第一感应线；9、第二感应线；10、信号指示灯；11、电源线；12、卡箍；13、出水口。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，其所说明和解释的技术方案仅仅是本实用新型的一部分实施例，并不用于限定本实用新型。基于以下实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保
护的范围。
28.结合附图1至附图3，本实用新型提供了一种微水试验装置，包括：电源1、开关2、继电器3、软管4、电磁阀5、潜水泵6、第一感应线8、第二感应线9、信号指示灯10、电源线11，所述电源1通过所述开关2、电源线11与所述继电器3链接，所述开关2和继电器3控制所述潜水泵6的启停，所述潜水泵6抽出的水通过所述电磁阀5和所述软管4向外排出，所述第一感应线8、第二感应线9由地下水作为导电介质连通后将信号反馈至所述继电器3，所述第一感应线8和第二感应线9连通时，所述信号指示灯10亮起，所述第一感应线8、第二感应线9未通过地下水连通时，所述信号指示灯10熄灭，所述继电器3控制所述电磁阀5关闭。具体实施时，将软管放入地下水监测井内，按设计要求首先测量地下水位h1,第一感应线8和第二感应线9通过地下水作为导电介质相连通，此时信号指示灯10亮起，然后继续下降软管至设计监测深度h2，打开电源开关2，潜水泵6开始抽水，当地下水监测井内深度下降以下h2时，第一感应线8和第二感应线9线均未接触到地下水，此时信号指示灯熄灭，继电器3控制电磁阀5关闭，继电器3控制潜水泵6关闭，停止抽水，此时软管内4的因电磁阀5关闭无法回流至孔内，且潜水泵6关闭，不再向外抽水。利用井内的压力传感器(图中未示出)自动采集、记录和存储水位变化数据，并通过这些数据求取地下水井试验段岩土体的渗透系数。
29.在上述技术方案中，由于设计了第一感应线8和第二感应线9，当地下水井内深度低于试验设计深度时，可以自动断开，并通过继电器控制电磁阀和潜水泵关闭，使井内的水位准确地被抽至试验设计深度，并避免受潜水泵关闭时软管回流水的影响，从而实现水文地质的微水试验精度更高、操作更简单、方便。
30.结合附图1和附图3，本实用新型所述的一种微水试验装置包括居中环7，所述居中环7设置于所述电磁阀5与所述潜水泵6之间。
31.在上述技术方案中，由于设置了居中环，其作用是使软管居中，即让软管轴线更靠近地下水孔内的轴线，提高试验精度。
32.结合附图1和附图3，本实用新型提供的一种微水试验装置，还包括卡箍12，所述卡箍12将所述居中环7紧固在所述软管4上；电源1为大容量可反复充电式移动电源；电磁阀5为微型电磁阀，所述电磁阀5与所述软管4内壁之间的空隙用密封胶充填密封，以保证电磁阀5关闭时，电磁阀5上下两侧软管4的水被阻隔。
33.在上述技术方案中，由于设置卡箍，可以实现居中环、电磁阀更牢靠地固定在潜水泵的上方。
34.结合附图1和附图3，所述软管4上设置有分度值为1mm的刻度用于读取地下水的水位。
35.在上述技术方案中，由于软管上设置有分度值为1mm的刻度，可以方便地读取地下水水位，不需要单独使用水位仪来测量水位，更方便的操作和控制潜水泵的启停以及电磁阀的关闭。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“侧端”、“向外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用
新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内中。

技术特征：
1.一种微水试验装置，其特征在于，包括：控制单元、软管(4)、电磁阀(5)、潜水泵(6)、第一感应线(8)及第二感应线(9)，所述潜水泵(6)通过所述电磁阀(5)与所述软管(4)连接，所述第一感应线(8)、所述第二感应线(9)的最底端不低于所述潜水泵(6)的进水口，所述电磁阀(5)、所述潜水泵(6)、所述第一感应线(8)、所述第二感应线(9)均与所述控制单元电性连接，所述第一感应线(8)与所述第二感应线(9)以地下水为导电介质实现导通/断开，当第一感应线(8)、第二感应线(9)未通过地下水实现导通时，控制单元控制电磁阀(5)闭合。2.根据权利要求1所述的一种微水试验装置，其特征在于，所述控制单元包括电源(1)、开关(2)、继电器(3)及电源线(11)，所述电源(1)通过所述开关(2)、电源线(11)与所述继电器(3)连接，所述电磁阀(5)、所述潜水泵(6)、所述第一感应线(8)、所述第二感应线(9)均与所述继电器(3)电性连接，所述开关(2)通过继电器(3)控制所述潜水泵(6)的启停，所述第一感应线(8)、第二感应线(9)通过所述继电器(3)控制所述电磁阀(5)的开闭。3.根据权利要求1所述的一种微水试验装置，其特征在于，所述控制单元还包括信号指示灯(10)，用于显示所述第一感应线(8)与所述第二感应线(9)的导通/断开情况。4.根据权利要求1所述的一种微水试验装置，其特征在于，还包括居中环(7)，所述居中环(7)设置于所述电磁阀(5)与所述潜水泵(6)之间。5.根据权利要求4所述的一种微水试验装置，其特征在于，还包括卡箍(12)，所述卡箍(12)将所述居中环(7)紧固在所述软管(4)上。6.根据权利要求1所述的一种微水试验装置，其特征在于，还包括出水口(13)，所述出水口(13)用于排出所述软管(4)内的地下水。7.根据权利要求2所述的一种微水试验装置，其特征在于，所述电源(1)为大容量可反复充电式移动电源。8.根据权利要求1所述的一种微水试验装置，其特征在于，所述电磁阀(5)为微型电磁阀，所述电磁阀(5)与所述软管(4)内壁之间的空隙用密封胶充填密封。9.根据权利要求1所述的一种微水试验装置，其特征在于，所述软管(4)上设置有分度值为1mm的刻度用于读取地下水的水位。

技术总结
本实用新型公开了一种微水试验装置，包括：控制单元、软管、电磁阀、潜水泵、第一感应线及第二感应线，潜水泵通过电磁阀与软管连接，第一感应线、第二感应线的最底端不低于潜水泵的进水口，电磁阀、潜水泵、第一感应线、第二感应线均与控制单元电性连接，第一感应线与第二感应线以地下水为导电介质实现导通/断开，当第一感应线、第二感应线未通过地下水实现导通时，控制单元控制电磁阀闭合。该试验装置精度高，操作简单、方便。方便。方便。


技术研发人员：白云云 周梦露 陈美宏 陈立青 秦晋凯 严旭 程志炎 王经纬 蔡晓雅
受保护的技术使用者：江苏澳墨环境科技有限公司
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2022/3/8