[其他]機井(鉆孔)聲波水位儀

無效

• 申請號: 86208888
• 申請日: 1986-11-08
• 公開（公告）號: CN86208888U
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發明（設計）人: 孫元;王俊恒;王鋒
• 申請（專利權）人: 河北省地質礦產局第四水文地質工程地質大隊
• 主分類號: E21B47/04
• 分類號: E21B47/04
• 代理公司: 地質礦產部專利代理事務所
• 代理人: 王秋霞,陸林生

本實用新型涉及一種不向機井（鉆孔）內下探頭即能測量機井（鉆孔）水位埋深的聲波水位儀。

據目前所知和檢索，現已使用的機井（鉆孔）水位埋深測量裝置和儀器都要求向井筒內下探頭，操作麻煩、費工、費料、精度不高，在測量裝有水泵的機井的水位埋深時，相當困難，且可能損壞水泵，在井筒彎曲或在深井泵出水口觀測水位時，探頭無法接觸到水面，不能進行觀測。較新技術有地質礦產部水文地質工程地質技術方法隊研制的DSH壓力式數字水位計（見中國地質84年第3期）和煤炭部第一物探大隊研制的CKSW－8水位自動記錄儀，（見煤田地質與勘探84年第5期）這兩種儀器都要求在機井（鉆孔）水位以下某一個深度放置壓力探頭。用電纜固定。在已安裝深井泵或潛水泵的機井進行水位觀測時，需將水泵提出井外，放置探頭后再將水泵復原，當遇到探頭工作不正常需檢修和更換時，仍需將水泵提出井外，動用的機械設備、人力、物力都較大。

本實用新型的任務是提供一種不用向機井（鉆孔）下探頭在地表井口或安裝有深井泵的出水口就能測量各種結構類型的機井（鉆孔）水位埋深的儀器，它利用聲波在機井（鉆孔）中傳輸的特性，將發射聲波和回聲聲波信號經電路處理，變換為水位埋深數值顯示，使用方便、省料、提高測量精度和工作效率。

附圖表示了本實用新型的具體結構及特征。

附圖中，發射頻率為50HZ～1000HZ、聲音持續時間為10MS～500MS的聲源〔1〕、拾取聲波信號的探頭〔2〕、前置放大器〔3〕，為了提高儀器的抗干擾性能，前置放大器〔3〕中設置了帶通濾波器、抗干擾電路，其中抗干擾電路采用了二極管（硅三極管的be結）阻塞干擾信號，微分電路〔4〕、信號放大電路〔5〕，為了準確地檢測出聲波到達探頭的時刻，信號放大電路〔5〕中的放大電路三極管be結的偏置電壓為導通電壓的0.5～0.9倍，信號識別電路〔6〕、復位信號產生電路〔7〕，為了在聲波信號結束時能立即產生復位脈沖，復位信號產生電路〔7〕包括脈沖展寬、整流、整形和一個可重復觸發電路，信號識別電路〔9〕、秒信號產生電路〔8〕、閘門顯示電路〔10〕、振蕩電路〔11〕、為了能直接顯示水位埋深，振蕩電路〔11〕輸出脈沖信號的頻率為10KHZ～20KHZ、顯示時間控制電路〔12〕、采用液晶或LED顯示的顯示器〔13〕，穩壓電路〔14〕和電池電壓指示電路〔15〕。

由聲源〔1〕發射的聲波信號和機井（鉆孔）的水面反射成回聲聲波信號被探頭〔2〕拾取，轉化成電信號加到前置放大器〔3〕中，前置放大器〔3〕輸出的矩形波信號由微分電路〔4〕微分成尖脈沖，經信號放大電路〔5〕處理成一系列正向窄脈沖。在正向窄脈沖和復位信號產生電路〔7〕的作用下，使得每一次聲波信號在信號識別電路〔6〕輸出端只產生一個正向脈沖，脈沖的前沿與聲波到達探頭的時刻對齊。信號識別電路〔6〕輸出的正脈沖通過測量校正開關K加到信號識別電路〔9〕中，由信號識別電路〔9〕識別出聲源〔1〕發射的聲波和回聲聲波到達探頭〔2〕的時刻T₀和T₁。并輸出寬度為T₁－T₀的正向脈沖，這個正脈沖與振蕩電路〔11〕輸出的脈沖信號經與門加到顯示器〔13〕的計數輸入端，由顯示器〔13〕直接顯示水位的埋深。顯示器〔13〕顯示時間的長短由顯示時間控制電路〔12〕控制。顯示結束時，顯示時間控制電路〔12〕產生清零脈沖，使信號識別電路〔6〕、信號識別電路〔9〕顯示器〔13〕清零，準備下一次測量。當測量校正開關K板向校正位置時，秒信號產生電路〔8〕接入電路，此時可通過振蕩電路〔11〕中的開關轉換，對振蕩頻率進行校正。閘門時間由閘門顯示電路〔10〕顯示。當采用LED顯示時，加入了用三極管做成的開關電路，控制LED的亮滅，減少了電源消耗。儀器用電池做電源，經穩壓電路〔14〕穩壓后供給電路。電池電壓指示由電池電壓指示電路〔15〕完成。

本實用新型測量范圍為25m～200m，測量誤差小于3‰，分辨率為2Cm，測量速度每分鐘不少于10次，體積小攜帶方便。采用電池供電，適合于野外使用，它不僅能測量各種結構類型的機井（鉆孔）中的水位埋深，還能測量傾斜、彎曲及局部堵塞機井（鉆孔）中的水位埋深。特別是為已安裝水泵機井（鉆孔）的水位觀測提供了方便，減輕了觀測者的勞動強度，完全避免了損壞水泵事故的發生。

應用實例

對一眼口徑12吋鑄鐵管下6吋深井泵的機井進行水位測量，測量時間一分鐘，水位實際埋深65.03M，本儀器測量65.01M。