壓水試驗數據採集控制及自動記錄裝置的製作方法

2023-05-23 17:38:51

本實用新型涉及一種壓水試驗裝置，特別是一種壓水試驗數據採集控制及自動記錄裝置。

背景技術：

壓水試驗是水文地質的常用試驗之一，用以測定含水層滲透係數。目前，對於多含水層的水文地質鑽孔，壓水試驗往往要根據不同含水層層位選取不同的試驗段。傳統方式需要在鑽孔鑽進至相應層位，通過對上層止水開展該層位的壓水試驗，再繼續鑽進，按同樣的方式開展下面層位的壓水試驗。按照此種方式，以鑽進、試驗、鑽進、試驗交叉進行，雖然能達到試驗目的，但是不停的起下鑽和止水，使得工期延長、成本增加。另一方面，目前的壓水試驗往往採用人工觀測記錄壓力和流量，而壓水試驗早期記錄的時間間隔短，純人工觀測極大可能造成觀測的人為誤差，也不利於控制觀測時間，更是對人力的浪費。因此，針對壓水試驗及壓力脈衝試驗、注水-回落試驗等對壓降數據精度要求高的試驗類型，實現數據採集控制和自動記錄，對試驗結果的準確性和試驗過程的經濟性具有十分重要的意義。

技術實現要素：

本實用新型的目的旨在克服現有壓水試驗裝置的缺陷，提供一種經濟實用、操作簡便，能極大提高工作效率和精度的壓水試驗數據採集控制及自動記錄裝置。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：壓水試驗數據採集控制及自動記錄裝置，包括，壓力水泵、儲水桶、壓力表、水閥門、單向水閥、壓力傳感器、流量傳感器、無紙記錄儀、空氣加壓泵、高壓氣管、第一壓水橡膠栓塞、第二壓水橡膠栓塞和壓水管；

所述的壓力水泵通過單向水閥和流量傳感器連接壓水管，壓力傳感器和壓力表設置於單向水閥與流量傳感器之間的管路上，所述的無紙記錄儀分別連接壓力傳感器和流量傳感器；壓力水泵與儲水桶通過管路連接，壓水管通過設有水閥門的另一條並聯管路連接儲水桶；

所述的第一壓水橡膠栓塞和第二壓水橡膠栓塞為環形旋轉體空心結構，第一壓水橡膠栓塞和第二壓水橡膠栓塞的中心分別與壓水管封閉串聯連接，空氣加壓泵通過高壓氣管與第一壓水橡膠栓塞和第二壓水橡膠栓塞的空腔分別連接。

本實用新型具有的有益效果是：採用傳統試驗設備與高精儀器優化組合，通過壓水橡膠栓塞組合調節壓水試驗段，並經由流量傳感器、壓力傳感器將採集的水壓、水量數據傳送至無紙記錄儀，可實現精準控制試驗對象和試驗記錄時間，減少人力浪費，極大提高了試驗的精度，提升了試驗參數的準確性，有利於依據試驗參數開展各類水文地質工作；本裝置結構簡單、操作簡便、效率高、成本低，適用於各種巖性鑽井的壓水試驗，在水文地質壓水試驗領域中具有很好的實用性和推廣價值。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中零部件及編號：

1-壓力水泵；2-儲水桶；3-壓力表；4-水閥門；5-單向水閥；6-壓力傳感器；7-流量傳感器；8-無紙記錄儀；9-空氣加壓泵；10-高壓氣管，11-第一壓水橡膠栓塞；12-第二壓水橡膠栓塞；13-壓水管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述，本實用新型的保護範圍不僅限於實施例。

如圖1所示，壓水試驗數據採集控制及自動記錄裝置，包括，壓力水泵1、儲水桶2、壓力表3、水閥門4、單向水閥5、壓力傳感器6、流量傳感器7、無紙記錄儀8、空氣加壓泵9、高壓氣管10、第一壓水橡膠栓塞11、第二壓水橡膠栓塞12和壓水管13；

所述的壓力水泵1通過單向水閥5和流量傳感器7連接壓水管13，壓力傳感器6和壓力表3設置於單向水閥5與流量傳感器7之間的管路上，所述的無紙記錄儀8分別連接壓力傳感器6和流量傳感器7；壓力水泵1與儲水桶2通過管路連接，壓水管13通過設有水閥門4的另一條並聯管路連接儲水桶2；

所述的第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12為環形旋轉體空心結構，第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12的中心分別與壓水管13封閉串聯連接，空氣加壓泵9通過高壓氣管10與第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12的空腔分別連接。

空氣加壓泵9通過高壓氣管10與第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12的空腔連通，調節第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12的距離可實現不同層位的止水控制，空氣加壓泵9加壓時，第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12受壓向外膨脹，緊貼孔壁濾水管止水。

壓力水泵1加壓時，無紙記錄儀8顯示數據；無紙記錄儀8設有萬能接口，適用於電流信號、脈衝信號、電壓信號、熱電偶、熱電阻等多種信號輸入。當試驗結束時，無紙記錄儀8通過電腦連接線或外接行動裝置實現數據輸出。

實施過程：根據確定的試驗層位，將第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12調整至適當距離，如圖1所示進行裝置連接。

打開空氣加壓泵9，通過高壓氣管10向第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12加壓，使第一壓水橡膠栓塞11和第二壓水橡膠栓塞12分層止水，也可對其中一個加壓進行止水分層。

試驗開始時，打開壓力水泵1注水加壓，通過壓力傳感器6、流量傳感器7將數據傳送至無紙記錄儀8，無紙記錄儀8顯示實時壓力與流量數據。

當壓力達到試驗要求時，關閉壓力水泵1和單向水閥5，形成密封壓力系統。無紙記錄儀8繼續記錄數據，待達到試驗的要求停止試驗時，無紙記錄儀8外接電腦連接線或移動存儲設備，將記錄的數據輸出。