井下多功能檢測器的製作方法

2023-05-08 22:44:11

專利名稱：井下多功能檢測器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種觀察、測試深井底部的水位、土層結構和孔壁情況的儀器。
背景技術：
目前工程地質勘察中對地下水位測量時，採用將皮尺的頭部連接重物後把重物懸吊至井底，憑重物入水前與入水後感覺的不同來測量水位的深度，如果水位較低，僅靠人手的感覺很難保證測試精度，地質勘察中，常用每間隔一定深度取一次樣的方式來描述土層結構，其精度受取樣頻次的限制，不能太精確。工程中用來灌注基礎樁的孔，在鑽、挖結束後和灌注樁前都應檢查孔底是否符合工程質量要求以及是否出現孔壁坍塌情況，目前這種檢查都是將人下到孔底來親自檢查，上下十幾米很不方便，而且對於直徑小的孔人還下不去。
實用新型內容為了克服現有技術測量水位不精確、檢查挖孔的工程質量不方便和對土層結構的描述不精確的缺陷，提供一種能精確測量水位、很方便地檢查挖孔工程質量和精確描述土層結構的多功能檢測器。本實用新型是通過如下方案予以實現的一種井下多功能檢測器，它包括水介質傳感器1、外表皮上標示有長度單位的測試電纜線2、水介質鑑別電路5、繼電器推動電路6、訊響電路7，水介質傳感器1的輸出端接測試電纜線2的一端，測試電纜線2的另一端接水介質鑑別電路5的輸入端，水介質鑑別電路5的輸出端接繼電器推動電路6的輸入端，繼電器推動電路6的輸出端接訊響電路7的輸入端。把水介質傳感器1吊至井下，水介質傳感器1進入水中後即發出信號，信號通過測試電纜線2傳輸到水介質鑑別電路5進行鑑別確認後，通過繼電器推動電路6和訊響電路7發出聲音信號通知檢測者，這時檢測者檢查測試電纜線2的刻度就能知道水位深度。由於實實在在的聲響訊號要比人手的感覺真實可靠，所以本實用新型測量水位非常精確。本實用新型測量水位非常精確、檢查鑽、挖孔的工程質量非常方便，能夠精確描述土層結構，它具有結構簡單、工作可靠和容易推廣實施的優點。


圖1是本實用新型實施方式一的結構示意框圖，圖2是本實用新型的電路結構示意圖。
具體實施方式
一下面結合圖1和圖2具體說明本實施方式。它由水介質傳感器1、外表皮上標示有長度單位的測試電纜線2、水介質鑑別電路5、繼電器推動電路6、訊響電路7組成，水介質傳感器1的輸出端接測試電纜線2的一端，測試電纜線2的另一端接水介質鑑別電路5的輸入端，水介質鑑別電路5的輸出端接繼電器推動電路6的輸入端，繼電器推動電路6的輸出端接訊響電路7的輸入端。筒狀的水介質傳感器1由上極罩1-1、下極罩1-2和絕緣的套筒1-3組成，上極罩1-1和下極罩1-2連接在套筒1-3的兩端上，下極罩1-2與地線相連接，上極罩1-1連接測試電纜線2的一端。當把水介質傳感器1放入水中，原本不導通的上極罩1-1和下極罩1-2之間靠水介質的導電作用變得導通，所以水介質傳感器1能檢測出水的位置。水介質鑑別電路5由電阻R1、電阻R2、二極體D1、二極體D2和異或門晶片IC1組成，二極體D1的負極接二極體D2的負極並與測試電纜線2的另一端相連接，二極體D1的正極接晶片IC1的腳2和電阻R1的一端，電阻R1的另一端接電源+V，二極體D2的正極接晶片IC1的腳3和電阻R2的一端，電阻R2的另一端接電源+V，晶片IC1的腳14接電源+V，晶片IC1的腳7接地，電阻R1和電阻R2的阻值不相等。晶片IC1的型號是CD4070。當水介質傳感器1的上極罩1-1和下極罩1-2之間不導通時，二極體D1和D2都不導通，晶片IC1的腳2和腳3都處於高電平，那麼晶片IC1輸出低電平，當上極罩1-1和下極罩1-2之間導通後，由於R1和R2阻值不等，二極體D1和D2一個導通一個不導通，晶片IC1即輸出高電平，推動後面的電路工作。通過設定R1和R2的阻值，使上極罩1-1和下極罩1-2之間的導通介質只有是水時IC1才輸出高電平，當介質為其它介質時D1和D2的狀態都一樣，IC1都不輸出高電平，變換R1和R2阻值後，本電路也可用於其它液體的檢測。繼電器推動電路6由二極體D3、繼電器線圈J、電阻R3、複合管BG1組成，電阻R3的一端接晶片IC1的腳4，電阻R3的另一端接複合管BG1的基極，複合管BG1的集電極接繼電器線圈J的一端和二極體D3的正極，繼電器線圈J的另一端、二極體D3的負極和電源+V相連接，複合管BG1的發射極接地。晶片IC1的腳4的電平決定複合管BG1是否導通，複合管BG1決定繼電器線圈J中是否有電流流過。訊響電路7由繼電器JK、音頻振蕩器IC2、電阻R4、三極體BG2和揚聲器7-1組成，繼電器JK的動端接電源+V，繼電器JK的靜端接揚聲器7-1的一端和音頻振蕩器IC2的腳VDD，揚聲器7-1的另一端接三極體BG2的集電極，三極體BG2的基極接音頻振蕩器IC2的腳OUT，三極體BG2的發射極接地，音頻振蕩器IC2的腳OSC1和腳OSC2之間接有電阻R4，音頻振蕩器IC2的腳VSS接地。音頻振蕩器的型號是CK9561，當繼電器線圈J通電後繼電器JK就吸合，使晶片IC2和揚聲器7-1得電，晶片IC2控制三極體BG2導通和截止從而使揚聲器7-1發出有節奏的音響。
具體實施方式
二下面結合圖2具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是它還包括井下照明電路4、視頻電路3、監視器9、USB外置式視頻採集器10、電源線11和信號線12。井下照明電路4由八個發光二極體VD1～VD8和電阻R5組成，電阻R5的一端通過電源線11接電源+V，電阻R5的另一端接所有的發光二極體VD的正極，所有的發光二極體VD的負極接地。視頻電路3由視頻傳感器CCD組成，視頻傳感器CCD的埠VDD通過電源線11接電源+V，視頻傳感器CCD的埠VSS接地，視頻傳感器CCD的輸出端OUT通過信號線12接監視器9的信號輸入端IN和USB外置式視頻採集器10的信號輸入端IN，監視器9和USB外置式視頻採集器10按普通的方式連接電源。電源線11、信號線12和測試電纜線2連接成為一束導線。視頻傳感器CCD的型號是D9601，USB外置式視頻採集器用深圳朗坤公司生產的USB外置盒。井下照明電路2和視頻傳感器CCD下到井下後，井下照明電路2照亮被測孔壁，視頻傳感器CCD將採集到的視頻信息傳輸給監視器9和USB外置式視頻採集器10，監視器9顯示出井底的圖像，在井上的檢測者可以非常詳盡地觀察井底的土層結構和工程施工質量，同時由測試電纜線2可以讀出相應的深度。被測得的視頻信息由USB外置式視頻採集器10採集捕捉經USB接口送入計算機完成信號存儲。本實施方式不需要人親自下到井底就能檢查井底施工質量，進行地質勘察時觀測的結果要比分層取樣詳盡真實。
權利要求1.一種井下多功能檢測器，其特徵是它包括水介質傳感器(1)、外表皮上標示有長度單位的測試電纜線(2)、水介質鑑別電路(5)、繼電器推動電路(6)、訊響電路(7)，水介質傳感器(1)的輸出端接測試電纜線(2)的一端，測試電纜線(2)的另一端接水介質鑑別電路(5)的輸入端，水介質鑑別電路(5)的輸出端接繼電器推動電路(6)的輸入端，繼電器推動電路(6)的輸出端接訊響電路(7)的輸入端。
2.根據權利要求1所述的井下多功能檢測器，其特徵是筒狀的水介質傳感器(1)由上極罩(1-1)、下極罩(1-2)和絕緣的套筒(1-3)組成，上極罩(1-1)和下極罩(1-2)連接在套筒(1-3)的兩端上，下極罩(1-2)與地線相連接，上極罩(1-1)連接測試電纜線(2)的一端，水介質鑑別電路(5)由電阻(R1)、電阻(R2)、二極體(D1)、二極體(D2)和異或門晶片(IC1)組成，二極體(D1)的負極接二極體(D2)的負極並與測試電纜線(2)的另一端相連接，二極體(D1)的正極接晶片(IC1)的腳2和電阻(R1)的一端，電阻(R1)的另一端接電源(+V)，二極體(D2)的正極接晶片(IC1)的腳3和電阻(R2)的一端，電阻(R2)的另一端接電源(+V)，晶片(IC1)的腳14接電源(+V)，晶片(IC1)的腳7接地，電阻(R1)和電阻(R2)的阻值不相等，繼電器推動電路(6)由二極體(D3)、繼電器線圈(J)、電阻(R3)、複合管(BG1)組成，電阻(R3)的一端接晶片(IC1)的腳4，電阻(R3)的另一端接複合管(BG1)的基極，複合管(BG1)的集電極接繼電器線圈(J)的一端和二極體(D3)的正極，繼電器線圈(J)的另一端、二極體(D3)的負極和電源(+V)相連接，複合管(BG1)的發射極接地，訊響電路(7)由繼電器(JK)、音頻振蕩器(IC2)、電阻(R4)、三極體(BG2)和揚聲器(7-1)組成，繼電器(JK)的動端接電源(+V)，繼電器(JK)的靜端接揚聲器(7-1)的一端和音頻振蕩器(IC2)的腳(VDD)，揚聲器(7-1)的另一端接三極體(BG2)的集電極，三極體(BG2)的基極接音頻振蕩器(IC2)的腳(OUT)，三極體(BG2)的發射極接地，音頻振蕩器(IC2)的腳(OSC1)和腳(OSC2)之間接有電阻(R4)，音頻振蕩器(IC2)的腳(VSS)接地。
3.根據權利要求1所述的井下多功能檢測器，其特徵是它還包括井下照明電路(4)、視頻電路(3)、監視器(9)、(USB)外置式視頻採集器(10)、電源線(11)和信號線(12)，井下照明電路(4)由八個發光二極體(VD1～VD8)和電阻(R5)組成，電阻(R5)的一端通過電源線(11)接電源(+V)，電阻(R5)的另一端接所有的發光二極體(VD)的正極，所有的發光二極體(VD)的負極接地，視頻電路(3)由視頻傳感器(CCD)組成，視頻傳感器(CCD)的埠(VDD)通過電源線(11)接電源(+V)，視頻傳感器(CCD)的埠(VSS)接地，視頻傳感器(CCD)的輸出端(OUT)通過信號線(12)接監視器(9)的信號輸入端(IN)和(USB)外置式視頻採集器(10)的信號輸入端(IN)，監視器(9)和(USB)外置式視頻採集器(10)按普通的方式連接電源，電源線(11)、信號線(12)和測試電纜線(2)連接成為一束導線。
專利摘要本實用新型公開一種觀察、測試深井底部的水位、土層結構和孔壁情況的儀器——井下多功能檢測器。它包括水介質傳感器、外表皮上標示有長度單位的測試電纜線、水介質鑑別電路、繼電器推動電路、訊響電路，水介質傳感器的輸出端接測試電纜線的一端，測試電纜線的另一端接水介質鑑別電路的輸入端，水介質鑑別電路的輸出端接繼電器推動電路的輸入端，繼電器推動電路的輸出端接訊響電路的輸入端。水介質傳感器進入水中後即發出信號，通過聲音信號通知檢測者，這時檢測者檢查測試電纜線的刻度就能知道水位深度。本實用新型測量水位非常精確、檢查鑽、挖孔的工程質量非常方便，能夠精確描述土層結構，它具有結構簡單、工作可靠和容易推廣實施的優點。
文檔編號G01F23/24GK2674412SQ0326011
公開日2005年1月26日 申請日期2003年6月19日 優先權日2003年6月19日
發明者孟德仁 申請人:孟德仁