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CN113884648A - 一种地下水体检测系统及检测方法 - Google Patents

一种地下水体检测系统及检测方法 Download PDF

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CN113884648A
CN113884648A CN202111184296.3A CN202111184296A CN113884648A CN 113884648 A CN113884648 A CN 113884648A CN 202111184296 A CN202111184296 A CN 202111184296A CN 113884648 A CN113884648 A CN 113884648A
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CN
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flow
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张雪雪
于树昌
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Zhongke Nanjing Future Energy System Research Institute
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Shandong Depu Testing Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种地下水体检测系统及检测方法,包括显示盒与检测装置,所述显示盒与所述检测装置通过测量绳连接,所述检测装置包括水质检测机构、潜伏机构、流速流向检测机构、固定机构,所述水质检测机构包括密封盖板、壳体、流量计,所述流量计一端与所述壳体顶部配合连接,另一端与所述密封盖板密封配合连接,所述壳体内壁顶端设置有过滤板,所述过滤板下方设置有导流板,所述导流板上设置有导流孔,所述导流孔贯穿开设在所述导流板上,实现了检测装置下潜一次便能够对不同深度的水质进行分别采集检测的功能,检测装置能够上下潜伏并能够自主驱动移动,在测量过程得到了最大的简化,大大提高了测量数据的准确性。

Description

一种地下水体检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及水质检测器械领域,特别是一种地下水体检测系统及检测方法。
背景技术
水资源是人类赖以生存和发展的自然环境要素之一,是构成生态系统的重要组成部分,其中地下水资源起的作用则更为重要。然而,随着经济的不断发展,工业化进程加快,各种人工合成的化合物投入使用,不合理和不达标的废水直接排放,地下水中的化学组成正在逐渐发生变化,导致地下水污染日益严重。 水体监测是确定污染目标,划分污染等级的基础,是为环境保护行动计划的制定提供依据的保障,因此在环境保护和建设领域,水体检测有着非常重要的作用。并且,由于长期的超负荷开采,我国北方大部分地区均处于地下水超采状态,局部则属严重超采状态。长期以来超量开采地下水导致地下水位大幅度下降、含水层疏干、区域性地下水位降落漏斗等一系列地质环境问题和地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等地质灾害的发生。因此,地下水的监测工作为更加合理的开发利用和保护地下水资源提供基础性资料支撑显得越来越重要。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种地下水体检测系统及检测方法。
为达到上述目的本发明采用的技术方案为:一种地下水体检测系统,包括显示盒与检测装置,所述显示盒与所述检测装置通过测量绳连接;
所述检测装置包括水质检测机构、潜伏机构、流速流向检测机构、固定机构,所述水质检测机构包括密封盖板、壳体、流量计,所述流量计一端与所述壳体顶部配合连接,另一端与所述密封盖板密封配合连接,所述壳体内壁顶端设置有过滤板,所述过滤板下方设置有导流板,所述导流板上设置有导流孔,所述导流孔贯穿开设在所述导流板上,所述壳体底部设置有转动台,所述转动台上固定安装有若干个采样桶,若干个所述采样桶内设置有水质检测仪;
所述潜伏机构通过卡扣卡接于所述水质检测机构底端外壁上,所述潜伏机构由下至上依次设置有重力调整腔、方向调整腔、气体压缩腔、气体发生腔;
所述潜伏机构底部固定连接有固定座,所述固定座顶部固定安装有流速流向检测机构,所述流速流向检测机构包括底座、流速检测组件、流向检测组件,所述底座通过第一轴承配合连接有第一转轴,所述第一转轴为中空结构,所述第一转轴顶部固定连接有转动杯。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述壳体顶部还固定连接有若干条立柱,所述立柱顶端固定连接有固定板,所述固定板上固定安装有伸缩气缸,所述伸缩气缸通过推杆与所述密封盖板固定连接。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述气体压缩腔内安装有压缩气泵,所述压缩气泵包括第一进气口与第一出气口,所述第一出气口配合连接有第一导气管,所述第一导气管贯穿所述气体压缩腔底部且连通至方向调整腔内。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述方向调整腔内设置有方向调整机构,所述方向调整机构包括六通管,所述六通管沿周向间隔设置有四个方向控制接口,所述四个方向控制接口上分别连接有第二导气管,所述第二导气管上均设置有第一电磁阀,所述第二导气管贯穿所述方向调整腔的腔臂且延伸至方向调整腔外,所述六通管的上端接口与所述第一导气管密封配合连接,所述六通管的下端接口密封配合连接有第三导气管,所述第三导气管贯穿所述方向调整腔底部且连通至重力调整腔内,所述第三导气管上设置有第二电磁阀。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述重力调整腔内部为中空结构,其底部密封,所述重力调整腔底部侧壁沿周向设置有若干个单向阀,所述重力调整腔顶部侧壁沿周向设置有若干个第一进水孔,若干个所述第一进水孔上设置有第三电磁阀,所述气体发生腔底部设置有搅料机构,所述搅料机构包括若干条搅料杆与旋转轴,若干条所述搅料杆沿周向间隔设置在所述旋转轴上,所述气体发生腔底部还设置有隔料槽,所述隔料槽内设置有若干个通孔,所述通孔贯穿所述气体发生腔底部,所述通孔上设置有第二单向阀,所述隔料槽与所述旋转轴同轴设置,所述气体发生腔顶部固定安装有储料斗,所述储料的底部设置有出料口,所述出料口上设置有螺杆排料机构。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述第一转轴中空腔内同轴设置有第二转轴,所述第二转轴底端伸入所述底座内部且通过第二轴承与所述底座配合连接,所述第二转轴顶端伸出所述第一转轴的顶部,且所述第二转轴顶端固定连接有方向标,所述底座内还设置有流速检测组件与流向检测组件,所述流速检测组件包括第一激光头、第一检测环、第一信号处理器,所述第一激光头固定安装于所述第一转轴上,且所述第一激光头所发射出的光沿第一转轴的径向方向向外射出,所述底座内设置有第一环形凹槽,所述第一环形凹槽用于安装所述第一检测环,所述第一检测环与所述第一转轴同轴设置,所述第一信号处理器与所述第一检测环电性连接。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述流向检测组件包括第二激光头、第二检测环、第二信号处理器,所述第二激光头固定安装于所述第二转轴上,且所述第二激光头所发射出的光沿第二转轴的径向方向向外射出,所述底座内设置有第二环形凹槽,所述第二环形凹槽用于安装所述第二检测环,所述第二检测环与所述第二转轴同轴设置,所述第二信号处理器与所述第二检测环电性连接,所述第一检测环与所述第二检测环结构相同,包括检测环体与光接收探头,若干个所述光接收探头圆周阵列在所述检测环体的内壁上。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述固定座底部设置有深度测量机构,所述深度测量机构包括第二壳体,所述第二壳体的内腔顶部设置有第一导电贴片,其底部设置有第二导电贴片,所述第二壳体侧壁上设置有若干个进水口,所述第二壳体底部设置有通孔,所述通孔配合连接有导电连杆,所述导电连杆顶端设置有第三导电贴片,其底部配合连接有重力锤;所述第二壳体的外侧壁上还安装有压力传感器。
进一步的,本发明一个较佳实施例中,所述固定机构包括连接架,所述连接架顶部与测量绳连接,所述连接架底部固定连接有卡座,所述卡座上间隔设置有卡紧机构。
本发明第二方面提供了一种地下水体检测方法,应用于任一所述的一种地下水体检测系统,包括以下步骤:
在测量区范围内选择钻孔点,通过钻孔设备在所选定的钻孔点钻孔;
将测量设备放入至钻孔内,通过显示盒内输线轮电机的转动与测量设备的重力,自动在钻孔内下放测量绳,同时显示盒内的位移传感器自动记录放线的距离数据;
待深度测量机构碰到地下水后,深度测量机构反馈一个电阻较大的电阻信号,此时放线距离即水位埋深距离,显示盒上的记录器记录水位埋深数据并显示在显示屏上;
潜伏机构接收到下潜指令后,控制器控制第三电磁阀开启,第一进水孔进水,以增加检测装置的重力,带动检测装置下潜;
当深度测量机构到碰到地面后,深度测量机构反馈一个电阻较小的电信号,此时,此时发放线距离即水深距离,显示盒上的记录器记录水深距离并显示在显示屏上;
当检测装置静止于地面一定时间后,流速流向测量机构开始测量并记录地下水流流速与流向并且把数据传送至显示盒的显示屏上;
完成地下水流流速与流向测量后,潜伏机构上的压缩气泵工作,且第一电磁阀与第三电磁阀关闭,第三电磁阀打开,经过压缩气泵压缩后的气体进入到重力调整腔内,重力调整腔压力升高,重力调整腔内的水由单向阀喷出,使得重力调整腔重力减少,带动检测装置上浮;
当检测装置上浮至一定高度时,水质检测机构上的伸缩气缸接收到信号后带动密封盖板上移,地下水流入至采样桶内,采样桶内水质检测仪对地下水体进行测量并把数据传送至显示盒的显示屏上,同理,能够对其他不同深度的地下水体进行测量;
输线轮电机反向转动完成收线,测量完成。
本发明公开的一种地下水体检测系统及检测方法,实现了检测装置下潜一次便能够对不同深度的水质进行分别采集检测的功能,大大提高了检测效率与采集时的便捷性;通过潜伏机构,使得检测装置能够上下潜伏并能够自主驱动移动,移动到地下水体的指定位置与自动潜伏到指定的深度,满足了对水质不同深度的检测需求;通过流向流速检测机构,能够快速稳定的测量出地下水的流速与流向,还能够提高测量精度,当地下水流速过大或不均衡时,不会对转动杯产生过大的扭曲力,保证了装置的稳定性,不会因为某一时刻水流的不稳定而影响测量结果;将水位与水深测量集成在一起,使得测量过程得到了最大的简化,大大提高了测量数据的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为检测装置立体结构示意图;
图2为系统的立体结构示意图;
图3为水质检测机构结构示意图;
图4为潜伏机构结构示意图;
图5为气体压缩腔与气体反应腔内部结构示意图;
图6为搅料杆结构示意图;
图7为方向调整腔内部结构示意图;
图8为重力调整腔内部结构示意图;
图9为流速流向检测机构立体结构示意图;
图10为流速流向检测机构剖面示意图;
图11为第一检测环立体机构示意图;
图12为深度检测机构内部结构示意图;
图13为固定机构立体结构示意图;
附图标记说明如下:101、显示盒;102、测量绳;103、水质检测机构;104、潜伏机构;105、流速流向检测机构;106、固定机构;107、密封盖板;108、壳体;109、流量计;201、过滤板;202、导流板;203、导流孔;204、转动台;205、采样桶;206、立柱;207、固定板;208、伸缩气缸;209、重力调整腔;301、方向调整腔;302、气体压缩腔;303、气体发生腔;304、压缩气泵;305、第一进气口;306、第一出气口;307、第一导气管;308、六通管;401、第二导气管;402、第一电磁阀;405、第三导气管;406、第二电磁阀;407、第一单向阀;408、第一进水孔;409、第三电磁阀;501、搅料杆;502、旋转轴;503、隔料槽;504、通孔;505、固定座;506、底座;509、第一轴承;601、第一转轴;602、转动杯;603、第二转轴;604、第二轴承;605、方向标;606、第一激光头;607、第一检测环;608、检测环体;609、光接收探头;701、深度检测机构;702、第二壳体;703、第一导电贴片;704、第二导电贴片;705、进水口;706、导电连杆;707、第三导电贴片;708、重力锤;709、压力传感器;801、连接架;802、卡座;803、储料斗;804、第二激光头;805、第二检测环;806、卡紧机构。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“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申请和简化描述,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申请保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
实施例一:
如图1、2、3所示,一种地下水体检测系统,包括显示盒101与检测装置,所述显示盒101与所述检测装置通过测量绳102连接;
所述检测装置包括水质检测机构103、潜伏机构104、流速流向检测机构105、固定机构106,所述水质检测机构103包括密封盖板107、壳体108、流量计109,所述流量计109一端与所述壳体108顶部配合连接,另一端与所述密封盖板107密封配合连接,所述壳体108内壁顶端设置有过滤板201,所述过滤板201下方设置有导流板202,所述导流板202上设置有导流孔203,所述导流孔203贯穿开设在所述导流板202上,所述壳体108底部设置有转动台204,所述转动台204上固定安装有若干个采样桶205,若干个所述采样桶205内设置有水质检测仪;所述壳体108顶部还固定连接有若干条立柱206,所述立柱206顶端固定连接有固定板207,所述固定板207上固定安装有伸缩气缸208,所述伸缩气缸208通过推杆与所述密封盖板107固定连接。
需要说明的是,当水质检测机构103潜伏至待测深度水面时,通过伸缩气缸208向上拉动密封盖板107,使得密封盖板107与流量计109分离,地下水流入流量计109,然后经过过滤板201过滤后流入至导流板202上,最后通过导流孔203流入至采样桶205内部,然后采样桶205顶部的桶盖对采样桶205进行密封,且采样桶205内的水质检测仪对此深度的地下水进行检测,检测完成后把数据传送纸显示盒101的数据储存器上,并把测量数据通过显示屏显示出来。当需要对另一深度的地下水进行检测时,只需要通过转动台204,将另一个采样桶205转动至导流孔203的正下方即可,从而实现了检测装置下潜一次便能够对不同深度的水质进行分别采集检测的功能,大大提高了检测效率与采集时的便捷性。此外,通过流量计109能够计算出地下水流入采样桶205的流入量,当流入量到达预设定的阈值时,伸缩气缸208便向下推动密封盖板107,对流量计109进行密封,使得地下水不再流入流量计109内,避免水质检测机构103内因流入的地下水过多而影响下一深度地下水的采集与检测。
如图1、4、5所示,所述潜伏机构104通过卡扣卡接于所述水质检测机构103底端外壁上,所述潜伏机构104由下至上依次设置有重力调整腔209、方向调整腔301、气体压缩腔302、气体发生腔303;所述气体压缩腔302内安装有压缩气泵304,所述压缩气泵304包括第一进气口305与第一出气口306,所述第一出气口306配合连接有第一导气管307,所述第一导气管307贯穿所述气体压缩腔302底部且连通至方向调整腔301内。
如图4、7所示,所述方向调整腔301内设置有方向调整机构,所述方向调整机构包括六通管308,所述六通管308沿周向间隔设置有四个方向控制接口,所述四个方向控制接口上分别连接有第二导气管401,所述第二导气管401上均设置有第一电磁阀402,所述第二导气管401贯穿所述方向调整腔301的腔臂且延伸至方向调整腔301外,所述六通管308的上端接口与所述第一导气管307密封配合连接,所述六通管308的下端接口密封配合连接有第三导气管405,所述第三导气管405贯穿所述方向调整腔301底部且连通至重力调整腔209内,所述第三导气管405上设置有第二电磁阀406。
如图4、5、6、8所示,所述重力调整腔209内部为中空结构,其底部密封,所述重力调整腔209底部侧壁沿周向设置有若干个第一单向阀407,所述重力调整腔209顶部侧壁沿周向设置有若干个第一进水孔408,若干个所述第一进水孔408上设置有第三电磁阀409;所述气体发生腔303底部设置有搅料机构,所述搅料机构包括若干条搅料杆501与旋转轴502,若干条所述搅料杆501沿周向间隔设置在所述旋转轴502上,所述气体发生腔303底部还设置有隔料槽503,所述隔料槽503内设置有若干个通孔504,所述通孔504贯穿所述气体发生腔303底部,所述通孔504上设置有第二单向阀,所述隔料槽503与所述旋转轴502同轴设置,所述气体发生腔303顶部固定安装有储料斗803,所述储料的底部设置有出料口,所述出料口上设置有螺杆排料机构。
需要说明的是,当需要检测装置需要下潜时,通过检测装置上的控制器控制第一进水孔408上的第三电磁阀409进行打开,地下水能够通过第一进水孔408流入重力调整腔209内,通过对重力调整腔209重力的增加,使得检测装置能够完成下潜的功能;当检测装置需要上浮时,通过检测装置上的控制器控制第三导气管405上的第二电磁阀406进行打开且第二导气管401上的第一电磁阀402关闭,使得压缩气泵304将气体发生腔303内的气体经过压缩后持续排入至重力调整腔209顶端,当压力大于一定值后,第一单向阀407打开,重力调整腔209内的水排出至外部环境中,通过对重力调整腔209重力的减小,使得检测装置能够完成上浮功能;当检测装置需要向前移动时,通过检测装置上的控制器控制第二导气管401向后方向第二电磁阀406进行打开,且其余所有电磁阀进行关闭,使得压缩气泵304将气体发生腔303内的气体经过压缩后通过第二导气管401向后方向排出,通过排力与地下水间的反作用力将检测装置向前推进,使得检测装置完成向前移动功能。同理,检测装置向后移动、向左移动、向右移动原理亦是如此。这样一来,使得检测装置能够上下潜伏并能够自主驱动移动,移动到地下水体的指定位置与自动潜伏到指定的深度,满足了对水质不同深度的检测需求。
需要说明的是,储料斗803为两个,一个储料斗803内部放置有碳酸氢钠颗粒,另一个储料斗803内放置有氯化铝颗粒。螺杆排料机构上设置有螺旋杆,且螺旋杆一端与旋转电机配合连接,当螺旋电机带动螺旋杆旋转时,在螺旋叶片的作用下可以分别将两个漏斗内部的碳酸氢钠颗粒与氯化铝颗粒排出至气体发生腔303底部,并且通过搅拌杆的作用下进行混合反应,产生大量的二氧化碳,然后二氧化碳通过隔料槽503内的通孔504进入到气体压缩腔302内,以供压缩气泵304进行使用,从而实现了气体压缩腔302内部气体供应的充足性,保证了潜伏机构104潜伏功能的正常使用。此外,隔料槽503能够把气体发生腔303底部的碳酸氢钠颗粒与氯化铝颗粒隔开,能够避免碳酸氢钠颗粒与氯化铝颗粒进入到隔料槽503内的通孔504上而造成的堵塞。
如图1、9、10、11所示,所述潜伏机构104底部固定连接有固定座505,所述固定座505顶部固定安装有流速流向检测机构105,所述流速流向检测机构105包括底座506、流速检测组件、流向检测组件,所述底座506通过第一轴承509配合连接有第一转轴601,所述第一转轴601为中空结构,所述第一转轴601顶部固定连接有转动杯602。
所述第一转轴601中空腔内同轴设置有第二转轴603,所述第二转轴603底端伸入所述底座506内部且通过第二轴承604与所述底座506配合连接,所述第二转轴603顶端伸出所述第一转轴601的顶部,且所述第二转轴603顶端固定连接有方向标605,所述底座506内还设置有流速检测组件与流向检测组件,所述流速检测组件包括第一激光头606、第一检测环607、第一信号处理器,所述第一激光头606固定安装于所述第一转轴601上,且所述第一激光头606所发射出的光沿第一转轴601的径向方向向外射出,所述底座506内设置有第一环形凹槽,所述第一环形凹槽用于安装所述第一检测环607,所述第一检测环607与所述第一转轴601同轴设置,所述第一信号处理器与所述第一检测环607电性连接。
所述流向检测组件包括第二激光头804、第二检测环805、第二信号处理器,所述第二激光头804固定安装于所述第二转轴603上,且所述第二激光头804所发射出的光沿第二转轴603的径向方向向外射出,所述底座506内设置有第二环形凹槽,所述第二环形凹槽用于安装所述第二检测环805,所述第二检测环805与所述第二转轴603同轴设置,所述第二信号处理器与所述第二检测环805电性连接,所述第一检测环607与所述第二检测环805结构相同,包括检测环体608与光接收探头609,若干个所述光接收探头609圆周阵列在所述检测环体608的内壁上。
需要说明的是,转动杯602设置为三个,三个转动杯602圆周阵列在第一转轴601的顶部。流速的测量原理为:在测量过程中,转动杯602受到水流的作用力而发生旋转,第一激光头606随着第一转轴601旋转,第一激光头606发射出的激光能够照射到第一检测环607的光接收探头609上,使得第一检测环607上的某一个光接收探头609能够在某一个时间接产生光电信号,然后信号处理器根据某一个光接收探头609在一定时间内能够产生的光电信号的次数来计算出流速。
需要说明的是,对第二检测环805上的光接收探头609依次编号。流向测量的原理为:在测量过程中,方向标605受水流的作用下,能够在某一个方向平衡而指向某一个特定方向,此时,第二激光头804发射出来的激光会射向第二检测环805上的某一个编号的光接收探头609上并产生光电信号,根据能够产生光电信号的光接收探头609的编号信息便能够判断地下水的流向信息。
需要说明的是,第二转轴603设置在第一转轴601中空内腔上,且第一转轴601通过第一轴承509安装于底座506上,第二转轴603通过第二轴承604安装于底座506上,第一轴承509与第二轴承604能够独立转动且相互不受影响,这样一来,便能够很好的对流速流向进行高效的测量,第一转轴601与第二转轴603同轴设置,不仅能够提高装置的紧凑性,便于安装于检测,还能够提高测量精度,当地下水流速过大或不均衡时,不会对转动杯602产生过大的扭曲力,保证了装置的稳定性,利于对流速流向进行测量,不会因为某一时刻水流的不稳定而影响测量结果。
如图1、2、12所示,所述固定座505底部设置有深度测量机构,所述深度测量机构包括第二壳体702,所述第二壳体702的内腔顶部设置有第一导电贴片703,其底部设置有第二导电贴片704,所述第二壳体702侧壁上设置有若干个进水口705,所述第二壳体702底部设置有通孔504,所述通孔504配合连接有导电连杆706,所述导电连杆706顶端设置有第三导电贴片707,其底部配合连接有重力锤708;所述第二壳体702的外侧壁上还安装有压力传感器709。
如图1、2、13所示,所述固定机构106包括连接架801,所述连接架801顶部与测量绳102连接,所述连接架801底部固定连接有卡座802,所述卡座802上间隔设置有卡紧机构806。通过卡紧机构806对检测装置进行卡紧,并且卡紧机构806可调节,适用于多种不同大小的检测装置,还能够解决收取时容易脱落的问题。
需要说明的是,显示盒101内设置有信号处理器与控制器,且显示盒101内还设置有位移传感器,位移传感器能够测量出测量绳102的下放距离。当深度测量机构接触到地下水后,地下水通过进水口705流入到第二壳体702的内腔,利用地下水的导电性接通了第二壳体702的第一导电贴片703与第二导电贴片704后,深度测量机构会给显示盒101内的处理器反馈一个高电阻的电信号,此时,通过位移传感器便能够测量出水位埋深距离;当重力锤708接触到地面后会停止,而第二壳体702会因为重力的作用会继续向下运动,当导电连杆706上的第三导电贴片707与第二壳体702上的第一导电贴片703接触后,深度测量机构会给显示盒101内的处理器反馈一个低电阻的电信号,此时,通过位移传感器便能够测量出水深的数据。此外,第二壳体702外壁上还安装有压力传感器709,压力传感与控制器电性连接,压力传感器709能够实时的测量地下水的压力并把数据反馈至控制器上,能够记录不同深度的地下水压力。
实施例二:
本发明第二方面提供了一种地下水体检测方法,应用于任一所述的一种地下水体检测系统,包括以下步骤:
S102:在测量区范围内选择钻孔点,通过钻孔设备在所选定的钻孔点钻孔;
S104:将测量设备放入至钻孔内,通过显示盒内输线轮电机的转动与测量设备的重力,自动在钻孔内下放测量绳,同时显示盒内的位移传感器自动记录放线的距离数据;
S106:待深度测量机构碰到地下水后,深度测量机构反馈一个电阻较大的电阻信号,此时放线距离即水位埋深距离,显示盒上的记录器记录水位埋深数据并显示在显示屏上;
S108:潜伏机构接收到下潜指令后,控制器控制第三电磁阀开启,第一进水孔进水,以增加检测装置的重力,带动检测装置下潜;
S110:当深度测量机构到碰到地面后,深度测量机构反馈一个电阻较小的电信号,此时,此时发放线距离即水深距离,显示盒上的记录器记录水深距离并显示在显示屏上;
S112:当检测装置静止于地面一定时间后,流速流向测量机构开始测量并记录地下水流流速与流向并且把数据传送至显示盒的显示屏上;
S114:完成地下水流流速与流向测量后,潜伏机构上的压缩气泵工作,且第一电磁阀与第三电磁阀关闭,第三电磁阀打开,经过压缩气泵压缩后的气体进入到重力调整腔内,重力调整腔压力升高,重力调整腔内的水由单向阀喷出,使得重力调整腔重力减少,带动检测装置上浮;
S116:当检测装置上浮至一定高度时,水质检测机构上的伸缩气缸接收到信号后带动密封盖板上移,地下水流入至采样桶内,采样桶内水质检测仪对地下水体进行测量并把数据传送至显示盒的显示屏上,同理,能够对其他不同深度的地下水体进行测量;
S118:输线轮电机反向转动完成收线,测量完成。
需要说明的是,采样桶内水质检测仪对地下水体进行测量并把数据传送至显示盒的显示屏上,还包括以下步骤:
当水质检测任务被触发时,对待测地下水进行检测,得到地下水的水温、溶解氧、电导率、氧化还原电位、pH、浊度;
将得到的水温、溶解氧、电导率、氧化还原电位、pH、浊度转换为显示数据;
在显示盒上的显示屏显示水温、溶解氧、电导率、氧化还原电位、pH、浊度数据。
需要说明的是,一种潜伏机构的控制方法,包括以下步骤:
当潜伏机构需要下潜时,控制器控制第三电磁阀开启,第一进水孔进水,完成下潜动作;
当潜伏机构需要上浮时,压缩气泵压缩气体,第一电磁阀与第三电磁阀关闭,第三电磁阀打开,经过压缩气泵压缩后的气体进入到重力调整腔内,重力调整腔压力升高,重力调整腔内的水由单向阀喷出,使得重力调整腔重力减少,带完成上浮动作;
当潜伏机构需要前进时,通过检测装置上的控制器控制第二导气管向后方向第二电磁阀进行打开,且其余所有电磁阀进行关闭,使得压缩气泵将气体发生腔内的气体经过压缩后通过第二导气管向后方向排出,通过排力与地下水间的反作用力将检测装置向前推进,完成向前进动作。同理,潜伏机构向后移动、向左移动、向右移动原理亦是如此。
以上依据本发明的理想实施例为启示,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种地下水体检测系统,包括显示盒与检测装置,所述显示盒与所述检测装置通过测量绳连接,其特征在于:
所述检测装置包括水质检测机构、潜伏机构、流速流向检测机构、固定机构,所述水质检测机构包括密封盖板、壳体、流量计,所述流量计一端与所述壳体顶部配合连接,另一端与所述密封盖板密封配合连接,所述壳体内壁顶端设置有过滤板,所述过滤板下方设置有导流板,所述导流板上设置有导流孔,所述导流孔贯穿开设在所述导流板上,所述壳体底部设置有转动台,所述转动台上固定安装有若干个采样桶,若干个所述采样桶内设置有水质检测仪;
所述潜伏机构通过卡扣卡接于所述水质检测机构底端外壁上,所述潜伏机构由下至上依次设置有重力调整腔、方向调整腔、气体压缩腔、气体发生腔;
所述潜伏机构底部固定连接有固定座,所述固定座顶部固定安装有流速流向检测机构,所述流速流向检测机构包括底座、流速检测组件、流向检测组件,所述底座通过第一轴承配合连接有第一转轴,所述第一转轴为中空结构,所述第一转轴顶部固定连接有转动杯。
2.根据权利要求1所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述壳体顶部还固定连接有若干条立柱,所述立柱顶端固定连接有固定板,所述固定板上固定安装有伸缩气缸,所述伸缩气缸通过推杆与所述密封盖板固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述气体压缩腔内安装有压缩气泵,所述压缩气泵包括第一进气口与第一出气口,所述第一出气口配合连接有第一导气管,所述第一导气管贯穿所述气体压缩腔底部且连通至方向调整腔内。
4.根据权利要求3所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述方向调整腔内设置有方向调整机构,所述方向调整机构包括六通管,所述六通管沿周向间隔设置有四个方向控制接口,所述四个方向控制接口上分别连接有第二导气管,所述第二导气管上均设置有第一电磁阀,所述第二导气管贯穿所述方向调整腔的腔臂且延伸至方向调整腔外,所述六通管的上端接口与所述第一导气管密封配合连接,所述六通管的下端接口密封配合连接有第三导气管,所述第三导气管贯穿所述方向调整腔底部且连通至重力调整腔内,所述第三导气管上设置有第二电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述重力调整腔内部为中空结构,其底部密封,所述重力调整腔底部侧壁沿周向设置有若干个单向阀,所述重力调整腔顶部侧壁沿周向设置有若干个第一进水孔,若干个所述第一进水孔上设置有第三电磁阀,所述气体发生腔底部设置有搅料机构,所述搅料机构包括若干条搅料杆与旋转轴,若干条所述搅料杆沿周向间隔设置在所述旋转轴上,所述气体发生腔底部还设置有隔料槽,所述隔料槽内设置有若干个通孔,所述通孔贯穿所述气体发生腔底部,所述通孔上设置有第二单向阀,所述隔料槽与所述旋转轴同轴设置,所述气体发生腔顶部固定安装有储料斗,所述储料的底部设置有出料口,所述出料口上设置有螺杆排料机构。
6.根据权利要求1所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述第一转轴中空腔内同轴设置有第二转轴,所述第二转轴底端伸入所述底座内部且通过第二轴承与所述底座配合连接,所述第二转轴顶端伸出所述第一转轴的顶部,且所述第二转轴顶端固定连接有方向标,所述底座内还设置有流速检测组件与流向检测组件,所述流速检测组件包括第一激光头、第一检测环、第一信号处理器,所述第一激光头固定安装于所述第一转轴上,且所述第一激光头所发射出的光沿第一转轴的径向方向向外射出,所述底座内设置有第一环形凹槽,所述第一环形凹槽用于安装所述第一检测环,所述第一检测环与所述第一转轴同轴设置,所述第一信号处理器与所述第一检测环电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述流向检测组件包括第二激光头、第二检测环、第二信号处理器,所述第二激光头固定安装于所述第二转轴上,且所述第二激光头所发射出的光沿第二转轴的径向方向向外射出,所述底座内设置有第二环形凹槽,所述第二环形凹槽用于安装所述第二检测环,所述第二检测环与所述第二转轴同轴设置,所述第二信号处理器与所述第二检测环电性连接,所述第一检测环与所述第二检测环结构相同,包括检测环体与光接收探头,若干个所述光接收探头圆周阵列在所述检测环体的内壁上。
8.根据权利要求1所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述固定座底部设置有深度测量机构,所述深度测量机构包括第二壳体,所述第二壳体的内腔顶部设置有第一导电贴片,其底部设置有第二导电贴片,所述第二壳体侧壁上设置有若干个进水口,所述第二壳体底部设置有通孔,所述通孔配合连接有导电连杆,所述导电连杆顶端设置有第三导电贴片,其底部配合连接有重力锤;所述第二壳体的外侧壁上还安装有压力传感器。
9.根据权利要求1所述的一种地下水体检测系统,其特征在于:所述固定机构包括连接架,所述连接架顶部与测量绳连接,所述连接架底部固定连接有卡座,所述卡座上间隔设置有卡紧机构。
10.一种地下水体检测方法,应用于权利要求1-9任一所述的一种地下水体检测系统,其特征在于,包括以下步骤:
在测量区范围内选择钻孔点,通过钻孔设备在所选定的钻孔点钻孔;
将测量设备放入至钻孔内,通过显示盒内输线轮电机的转动与测量设备的重力,自动在钻孔内下放测量绳,同时显示盒内的位移传感器自动记录放线的距离数据;
待深度测量机构碰到地下水后,深度测量机构反馈一个电阻较大的电阻信号,此时放线距离即水位埋深距离,显示盒上的记录器记录水位埋深数据并显示在显示屏上;
潜伏机构接收到下潜指令后,控制器控制第三电磁阀开启,第一进水孔进水,以增加检测装置的重力,带动检测装置下潜;
当深度测量机构到碰到地面后,深度测量机构反馈一个电阻较小的电信号,此时,此时发放线距离即水深距离,显示盒上的记录器记录水深距离并显示在显示屏上;
当检测装置静止于地面一定时间后,流速流向测量机构开始测量并记录地下水流流速与流向并且把数据传送至显示盒的显示屏上;
完成地下水流流速与流向测量后,潜伏机构上的压缩气泵工作,且第一电磁阀与第三电磁阀关闭,第三电磁阀打开,经过压缩气泵压缩后的气体进入到重力调整腔内,重力调整腔压力升高,重力调整腔内的水由单向阀喷出,使得重力调整腔重力减少,带动检测装置上浮;
当检测装置上浮至一定高度时,水质检测机构上的伸缩气缸接收到信号后带动密封盖板上移,地下水流入至采样桶内,采样桶内水质检测仪对地下水体进行测量并把数据传送至显示盒的显示屏上,同理,能够对其他不同深度的地下水体进行测量;
输线轮电机反向转动完成收线,测量完成。
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