便携式电子井深仪的制作方法

1.本发明涉及测量设备技术领域，特别涉及一种便携式电子井深仪。


背景技术：

2.水利水文和地质环境监测等部门在地下水监测过程中，需要测量监测井的深度。
3.传统的测量方法比较简陋，即用绳索捆绑石头，将石头下沉到井中，凭感觉感受到石头是否触到井底，然后线绳长度得到井深度。这种测量方法的测量误差非常大。
4.还有一种测量方法是声波测量方法，即利用声波测量仪测量井深。理论上，这种测量方法具有较高的准确度，但是，实际上，测量准确度并不高。原因在于，实际应用中，声波很容易碰到井壁，导致误认为已经碰到了井底，尤其对于井深大、井口细的井，声波触碰到井壁的几率非常高。
5.有鉴于此，如何准确地测量井深，是需要本领域技术人员解决的技术问题。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本发明提供一种便携式电子井深仪，所述便携式电子井深仪包括探头、带有刻度的电缆、控制器和警报器；所述探头包括主体、探测元件、接触元件以及与所述接触元件连在一起的重锤；所述探测元件和所述接触元件均安装于所述主体，所述接触元件可相对所述主体上下滑动，所述接触元件向上滑动到极限位置时与所述探测元件相抵；所述探测元件通过所述电缆与所述控制器连接，所述控制器内设警报程序，所述警报程序使所述控制器在所述探测元件和所述接触元件相抵时向所述警报器发送警报指令。
7.在一种实施方式中，所述主体具有内腔，所述接触元件为滑轴，所述探测元件为探针，所述探针固定安装于所述主体的内腔中，所述主体的上端设有供所述电缆穿出的过线孔，所述主体的下端设有与所述滑轴适配的轴孔，所述滑轴安装在所述轴孔中，所述滑轴的上端伸到所述主体的内腔中、下端伸到所述主体的内腔外与所述重锤连接。
8.在一种实施方式中，所述探头还包括第一密封件和第二密封件；所述第一密封件安装在所述主体的内腔中，将所述主体的内腔分隔成互不相通的上腔室和下腔室；所述第二密封件密封住所述过线孔，使所述上腔室为密闭腔室；所述第一密封件上设有插孔，所述探针紧密插装在所述插孔中，所述探针的上端伸到所述上腔室中与所述电缆相连，所述探针的下端伸到所述下腔室中与所述滑轴相抵。
9.在一种实施方式中，所述探针的下端弯折成水平状态。
10.在一种实施方式中，所述下腔室的侧壁上设有通孔，所述探头还包括遮挡所述通孔的滤网。
11.在一种实施方式中，所述探头还包括用于固定所述滤网的固定套，所述固定套的外周面与所述下腔室的侧壁适配，所述固定套安装在所述下腔室中，所述固定套对应所述通孔的位置设有过孔，所述滤网夹在所述固定套的外周面和所述下腔室的侧壁之间。
12.在一种实施方式中，所述主体包括上壳部和下壳部，所述上壳部的下端与所述下
壳部的上端可拆卸地连在一起，所述上壳部的内腔形成所述上腔室，所述下壳部的内腔形成所述下腔室，所述第一密封件安装在所述上腔室的下腔口处。
13.在一种实施方式中，所述主体还包括帽部，所述帽部可拆卸地连在所述上壳部的上端，所述过线孔部分形成于所述上壳部、部分形成于所述帽部，所述第二密封件为密封帽，所述密封帽紧密地套在所述帽部外周。
14.在一种实施方式中，所述滑轴的上端、所述重锤的上端、所述密封帽的上端均设置成上小下大的锥体，所述主体的下端设置成上大下小的锥体。
15.在一种实施方式中，所述便携式电子井深仪还包括外壳、绕线轴和用于旋转所述绕线轴的操纵手柄，所述电缆绕设在所述绕线轴上，所述绕线轴、所述控制器以及所述警报器均安装在外壳内，所述外壳上还设有用于收纳所述探头的插槽。
16.本发明提供的便携式电子井深仪，测量过程中，探头在自重作用下基本保持竖直下落，因此不容易触碰到井壁，所以误测几率小，而且，探头能够到达真正的井底，所以测量准确性高、偏差小。
17.另外，通过设置第一密封件和第二密封件，实现了探测元件与电缆的连接位置的密封，降低了连接位置触水短路的风险。
18.另外，通过在下腔室的侧壁上设置通孔，使水能够进入下腔室中，这样，一方面能够增加探头入水后的重量，使探头更容易下放到井底；另一方面进入下腔室内的水会对滑轴施加向下的压力，从而能够进一步保障接触元件与探测元件在探头没触底时保持分离状态；再一方面，水从通孔流过时会形成湍流，会对滑轴起到冲刷清洗作用，从而能够进一步保障滑轴与探针的良好接触。
19.另外，将探头的主体设置成具有上壳部、下壳部的分体结构，使易损件易于安装和更换。
20.另外，通过将探头的几个部位设置成锥体，使探头出入水阻力小，而且使电缆的承重较小，能够避免电缆断裂，而且探头出水过程中附着在探头上面的泥砂和积水能够自动顺着锥体的侧壁流下，从而具有自动清洁功能。
附图说明
21.图1为本发明提供的便携式电子井深仪一种实施例在接触井底状态下的剖视图；
22.图2为图1所示的便携式电子井深仪在未接触井底状态下的剖视图；
23.图3为图1中下壳部的透视图；
24.图4为图1中固定套的透视图。
25.图5为图1中第一密封件的主视图；
26.图6为第一密封件和探针组装状态下的仰视图。
27.附图标记说明如下：
28.100探头；
29.11主体，111帽部，112上壳部，113下壳部，113a通孔，114过线孔，115轴孔，a上腔室，b下腔室
30.12探针；
31.13滑轴，13a限位台阶面；
32.14重锤；
33.15第一密封件；
34.16第二密封件；
35.17滤网；
36.18固定套，18a过孔；
37.200电缆。
具体实施方式
38.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
39.如图1所示，本发明提供的便携式电子井深仪包括探头100和电缆200。还包括控制器和警报器(图中未示出)。控制器内置警报程序。警报器和控制器通信连接，具体可以有线连接或者无线连接。
40.另外，还可以设置外壳、绕线轴和操纵手柄(图中未示出)，将绕线轴、控制器和警报器安装在外壳内，并在外壳上设置插槽，用于收纳探头100。电缆200绕在绕线轴上，通过旋转操纵手柄实现电缆200的收放。
41.探头100包括探测元件(图中12)、接触元件(图中13)和重锤14。探测元件和接触元件均能导电。探测元件通过电缆200与控制器的电路板相连。接触元件能够上下滑动，通过上下滑动实现与探测元件的抵触和分离。如图1所示，当接触元件向上滑动到极限位置时会与探测元件抵触。如图2所示，重锤14与接触元件相连，当探头100被提起时，接触元件会在重锤14的重力作用下向下滑动，从而与探测元件分离。
42.当接触元件与探测元件抵触时，探测元件导通，探测元件导通后将电信号传输给控制器，控制器响应于该电信号向警报器发送警报指令，警报器响应于该警报指令发出警报，具体可以是声音警报、光警报、画面警报、文字警报等。
43.电缆200上设有刻度，具体可以通过激光刻蚀技术将刻度打在电缆200上，刻度颜色与电缆200颜色最好有明显的区别，以方便读数。电缆200既起到电连接作用，又起到丈量作用。
44.应用时，利用电缆200将探头100下放到待测井内，在探头100没有到达井底时，接触元件在重锤14的重力作用下与探测元件保持分离状态，当探头100到达井底时，接触元件触碰到井底地面，受到来自井底地面的向上的推力，在该推力作用下向上滑动，直至与探测元件抵触，抵触后，警报器发出警报，提醒工作人员探头100已经触底，之后读取电缆200上对应井口位置的刻度，该读数即为井深度。
45.需说明，在下放探头100的过程中，探头100会受到水的阻力，而且需要透过淤泥和砂石才能到达真正的井底，所以在设计重锤14配重时，应将水阻力和泥砂阻力均考虑进去，使重锤14重力大于水阻力和泥砂阻力之和，这样才能保障接触元件与探测元件在探头100没触底时保持分离状态。同时，还应考虑电缆200的承重能力。
46.应用该便携式电子井深仪，测量过程中，探头100在自重作用下基本保持竖直下落，因此不容易触碰到井壁，所以误测几率小，而且，探头100能够到达真正的井底，所以测量准确性高、偏差小。
47.下面具体说明图示方案中探头100的结构。
48.图中，探测元件设置为细细的探针12，这样不容易堆积泥砂，利于保障探测元件和接触元件的良好接触。接触元件设置为滑轴13，这样能够比较方便地组装于主体11。当然，实际实施中，探测元件的形状不局限于针状，接触元件的形状不局限于轴状。
49.探头100还包括主体11，主体11具有内腔。探针12固定安装于主体11的内腔中。主体11的上端设有供电缆200穿出的过线孔114。主体11的下端设有与滑轴13适配的轴孔115，滑轴13安装在轴孔115中，滑轴13的上端伸到主体11的内腔中、下端伸到主体11的内腔外与重锤14连接。滑轴13上设有限位台阶面13a，滑轴13向下滑动到极限位置时限位台阶面13a与主体11的底壁相抵，使滑轴13不会脱离主体11。
50.图中，滑轴13与重锤14分体设置，两者通过螺纹副连在一起，当然，实际实施时，两者也可以通过可拆卸方式连接或者两者也可以设置成一体结构。
51.探头100还可以包括第一密封件15和第二密封件16，利用第一密封件15和第二密封件16将探针12与电缆200的连接位置密封起来。详细的，第一密封件15安装在主体11的内腔中，将主体11的内腔分隔成互不相通的上腔室a和下腔室b。同时，第二密封件16密封住主体11的过线孔114，使上腔室a成为密闭腔室。第一密封件15上设有插孔(结合图6理解)，探针12紧密地插装在该插孔中，探针12的上端伸到上腔室a中与电缆200相连，探针12与电缆200的连接位置被密封在了上腔室a中。将探针12与电缆200的连接位置密封起来，可以避免连接位置与水接触导致短路的问题。
52.探针12的下端伸到下腔室b中，滑轴13的上端也伸到下腔室b中，从而能够相互抵触。图中，探针12的下端弯折成水平状态，这样，可以增大探针12与滑轴13的接触面积，从而利于确保电路的顺利导通。图中，共设置了四根探针12，四根探针12分别插装在第一密封件15的四个插孔中，需说明，实际实施中，探针12的数量可以根据需要灵活调整。
53.下腔室b的侧壁上可以设置通孔113a(结合图3理解)，最好沿侧壁周向均匀间隔设置多个通孔113a。下放探头100时，水能从通孔113a进入到下腔室b内。同时，用滤网17遮挡住通孔113a，以阻挡泥砂进入下腔室b。这样设置，一方面能够增加探头100入水后的重量，使探头100更容易下放到井底；另一方面进入下腔室b内的水会对滑轴13施加向下的压力，从而能够进一步保障接触元件与探测元件在探头100没触底时保持分离状态；再一方面，水从通孔113a流过时会形成湍流，会对滑轴13起到冲刷清洗作用，从而能够进一步保障滑轴13与探针12的良好接触。
54.滤网17可以通过固定套18固定。具体的，固定套18安装在下腔室b中，固定套18的外周面与下腔室b的侧壁适配(也就是说两者的形状尺寸基本一致)。固定套18对应下腔室b的侧壁通孔113a的位置设有供水通过的过孔18a(结合图3理解)。滤网17夹在固定套18的外周面和下腔室b的侧壁之间。这种固定方式，比较可靠，而且组装比较方便，当然，实际实施中，滤网17也可以通过其他方式固定。
55.主体11可以设置成分体结构，以方便第一密封件15、探针12、滑轴13等易损件的安装和更换。具体的，主体11可以包括帽部111、上壳部112和下壳部113，帽部111可拆卸地连在上壳部112的上端，上壳部112的下端可拆卸地连在下壳部113的上端，上壳部112的内腔为上腔室a，下壳部113的内腔为下腔室b，第一密封件15可拆卸地连在上腔室a的下腔口处，或者说，第一密封件15可拆卸地连在上壳部112的下端口处。
56.图中，帽部111与上壳部112，上壳部112与第一密封件15，上壳部112与下壳部113均通过螺纹副连在一起，这样，实施起来比较方便，当然，实际实施中也可以采用其他可拆卸连接方式连接，比如卡扣卡接。帽部111的外周可以设置扳手槽，以便组装操作。
57.图中，过线孔114部分形成于上壳部112上端、部分形成于帽部111。图中，第二密封件16为具有一定弹性的密封帽，密封帽紧密地套在帽部111外周，使水无法从过线孔114进入到上腔室a中。需说明，虽然密封帽上也设有供电缆200穿过的孔，但是，该孔的孔壁能够在自身弹性作用下与从其中穿过的电缆200紧密接触，所以水也无法从该孔进入上腔室a。这种密封结构密封可靠，而且也比较方便组装。
58.图中，主体11的下端(更确切的说是下壳部113的下端)设置成上大下小的锥体，这样，探头100的入水阻力小。
59.图中，滑轴13的上端设置成上小下大的锥体，重锤14的上端设置成上小下大的锥体。密封帽(图中16)的上端设置成上小下大的锥体。这样，一方面，将探头100从水中向上提起时阻力较小，电缆200的承重较小，能够避免电缆200断裂；另一方面，将探头100从水中向上提起时，附着在探头100上面的泥砂和积水能够自动顺着锥体的侧壁流下，从而具有自动清洁功能。
60.具体的，探头100的主体11以及重锤14可以采用耐磨损、耐腐蚀、强度高且不易生锈的材质，比如不锈钢材质。探头100的第一密封件15和第二密封件16可以采用具有一定弹性且耐腐蚀的材质，比如氟材质。
61.以上对本发明所提供的便携式电子井深仪进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。