本實用新型涉及水電水利工程地質(zhì)鉆探領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆孔壓水試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鉆孔壓水試驗是用止水栓塞將鉆孔隔離出一定長度的孔段，該段孔即為壓水試驗區(qū)；然后通過向該孔段壓水，同時檢測一定時間內(nèi)的水流量和施加的水壓壓力大小的關(guān)系來確定巖體透水性的一種原位滲透試驗。主要用于論證壩基和庫區(qū)巖體的完整性和透水程度，也是制定防滲措施和基礎(chǔ)處理方案的基本依據(jù)。是水電水利鉆探在鉆孔內(nèi)進行的巖體原位滲透試驗最常用的方法。

從二十世紀(jì)八十年代，國內(nèi)就開始研究能夠自動記錄試驗數(shù)據(jù)的設(shè)備，如昆明勘測設(shè)計研究院1987年研制的SCY-1型鉆孔試驗測壓儀，成都勘測設(shè)計研究院1988年研制的ZS-1000A型以及后來的HM-100型鉆孔水文地質(zhì)綜合測試儀，這些儀器采用了壓力傳感器和流量傳感器采集壓水試驗的壓力和流量數(shù)據(jù)，但受制于當(dāng)時的技術(shù)條件限制，存在著數(shù)據(jù)可靠性差、儀器穩(wěn)定性差、操作不方便、故障率高、價格昂貴等問題，這些儀器已不在鉆探壓水試驗中使用。

而目前普遍采用的試驗設(shè)備，為了方便安裝，通常將流量傳感器以及壓力傳感器直接設(shè)置在鉆桿上露出于地面的外端，因此導(dǎo)致相應(yīng)的流量傳感器和壓力傳感器所采集到的試驗數(shù)據(jù)僅能表示地表處鉆桿內(nèi)的流量數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，而由于水流在隨著鉆桿向下流動的過程中不可避免的存在一定的滲漏和管路壓力損失的情況，因此導(dǎo)致實際到達(dá)試驗區(qū)內(nèi)的水流量以及水壓與所測的數(shù)據(jù)存在較大的誤差，進而導(dǎo)致試驗所獲得的結(jié)果不能真實的反映鉆孔的實際情況。

附圖3中所示的連接關(guān)系為上述情況的一種改進結(jié)構(gòu)，也是目前比較普遍采用的方式，其將壓力傳感器設(shè)置到試驗區(qū)內(nèi)，雖然可有效地避免上述情況中由于管路壓力損失導(dǎo)致的測量數(shù)據(jù)誤差較大的情況，但是由于需要借助相應(yīng)的線纜將壓力傳感器與外部的數(shù)據(jù)處理終端進行連接，因此導(dǎo)致操作不便；而且一旦試驗區(qū)的深度較深時，如試驗區(qū)設(shè)置在地表以下幾百米甚至上千米時，所需的線纜長度將較長，因此線纜的下放過程非常的麻煩，而且還容易在下放線纜的過程中導(dǎo)致線纜的磨損失效，甚至導(dǎo)致線纜斷裂。另外，附圖3中所示的方式仍然將流量傳感器設(shè)置在鉆桿的外端，因此，仍然存在可能由于鉆桿的滲漏而造成采集的流量數(shù)據(jù)存在較大的誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，并可提高數(shù)據(jù)采集精度的鉆孔壓水試驗系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：鉆孔壓水試驗系統(tǒng)，包括設(shè)置在鉆孔內(nèi)的鉆桿和套在鉆桿上的止水栓塞，位于止水栓塞下方的鉆孔段為試驗區(qū)，通過鉆桿內(nèi)部的通孔可向試驗區(qū)內(nèi)注入試驗用水，還包括數(shù)據(jù)檢測儀、數(shù)據(jù)接收處理儀和終端，所述數(shù)據(jù)檢測儀設(shè)置在所述鉆桿的底部出口處；所述數(shù)據(jù)檢測儀包括用于檢測鉆桿內(nèi)水流流量的流量傳感器、用于檢測試驗區(qū)內(nèi)水壓的壓力傳感器、供電模塊和無線信號發(fā)射模塊；所述數(shù)據(jù)接收處理儀包括有無線信號接收模塊，并且通過所述無線信號接收模塊可與數(shù)據(jù)檢測儀內(nèi)的無線信號發(fā)射模塊進行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述數(shù)據(jù)接收處理儀和終端信號連接以傳輸數(shù)據(jù)。

進一步的是：所述數(shù)據(jù)接收處理儀設(shè)置有兩個信號接收端子，其中一信號接收端子通過線纜與露出于地面的鉆桿連接，另一信號接收端子通過線纜與根插入到鉆孔附近的土體內(nèi)的接收天線連接。

進一步的是：所述數(shù)據(jù)檢測儀與鉆桿為可拆卸連接。

進一步的是：所述數(shù)據(jù)檢測儀與鉆桿為螺紋連接。

進一步的是：所述終端為計算機，所述數(shù)據(jù)接收處理儀通過線纜與計算機的USB接口連接以傳輸數(shù)據(jù)。

本實用新型的有益效果是：通過同時將流量傳感器和壓力傳感器設(shè)置在試驗區(qū)內(nèi)的鉆桿的出口端處，這樣通過流量傳感器和壓力傳感器所采集的數(shù)據(jù)實際即為試驗區(qū)的真實數(shù)據(jù)，因此可有效地避免由于鉆桿的管路壓力損失以及滲漏情況而導(dǎo)致相應(yīng)采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差的情況，以此可確保試驗采集的數(shù)據(jù)可真實的反映鉆孔的實際情況。另外，本實用新型還通過采用無線信號傳輸方式將數(shù)據(jù)檢測儀采集的數(shù)據(jù)傳輸給設(shè)置在地表的數(shù)據(jù)接收處理儀，這樣可無需再在鉆桿內(nèi)設(shè)置線纜進行傳輸，因此可極大地減少試驗工作量，提高實驗效率。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的鉆孔壓水試驗系統(tǒng)的連接關(guān)系示意圖；

圖2為數(shù)據(jù)檢測儀和數(shù)據(jù)接收處理儀的內(nèi)部模塊示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)的水壓試驗系統(tǒng)的連接關(guān)系示意圖；

圖中標(biāo)記為：鉆孔1，1`、鉆桿2，2`、止水栓塞3，3`、試驗區(qū)4，4`、數(shù)據(jù)檢測儀5、流量傳感器51，51`、壓力傳感器52，52`、供電模塊53、無線信號發(fā)射模塊54、數(shù)據(jù)接收處理儀6、無線信號接收模塊61、信號接收端子62、數(shù)據(jù)處理模塊63、終端7、線纜8，8`、接收天線9、無線信號10。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

如圖1和圖2中所示，為本實用新型所述的鉆孔壓水試驗系統(tǒng)，包括設(shè)置在鉆孔1內(nèi)的鉆桿2和套在鉆桿2上的止水栓塞3，位于止水栓塞3下方的鉆孔段為試驗區(qū)4，通過鉆桿2內(nèi)部的通孔可向試驗區(qū)4內(nèi)注入試驗用水，還包括數(shù)據(jù)檢測儀5、數(shù)據(jù)接收處理儀6和終端7，所述數(shù)據(jù)檢測儀5設(shè)置在所述鉆桿2的底部出口處；所述數(shù)據(jù)檢測儀5包括用于檢測鉆桿2內(nèi)水流流量的流量傳感器51、用于檢測試驗區(qū)4內(nèi)水壓的壓力傳感器52、供電模塊53和無線信號發(fā)射模塊54；所述數(shù)據(jù)接收處理儀6包括有無線信號接收模塊61，并且通過所述無線信號接收模塊61可與數(shù)據(jù)檢測儀5內(nèi)的無線信號發(fā)射模塊54進行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述數(shù)據(jù)接收處理儀6和終端7信號連接以傳輸數(shù)據(jù)。

其中，流量傳感器51和壓力傳感器52均有現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器的原理一致，其作用是分別用于檢測鉆桿2內(nèi)的水流流量和檢測相應(yīng)位置處的水壓。另外，本實用新型中的數(shù)據(jù)檢測儀5整體采用無線信號10與數(shù)據(jù)接收處理儀6進行數(shù)據(jù)傳輸。具體的工作過程為：由供電模塊53分別為流量傳感器51、壓力傳感器52和無線信號發(fā)射模塊54供電，由流量傳感器51和壓力傳感器52分別采集相應(yīng)的流量數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，采集后的數(shù)據(jù)分別傳遞給無線信號發(fā)射模塊54，然后由無線信號發(fā)射模塊54通過無線信號10發(fā)出，并被設(shè)置在數(shù)據(jù)接收處理儀6內(nèi)的無線信號接收模塊61所接收，然后再由數(shù)據(jù)接收處理儀6內(nèi)的數(shù)據(jù)處理模塊63處理接收的數(shù)據(jù)后發(fā)送給終端7，以進行存儲或者輸出顯示。

另外，為了確保數(shù)據(jù)檢測儀5與數(shù)據(jù)接收處理儀6之間的無線信號的有效傳輸，進一步在數(shù)據(jù)接收處理儀6設(shè)置有相應(yīng)的信號接收端子62，同時將設(shè)置在數(shù)據(jù)接收處理儀6上的兩個信號接收端子62中其中一信號接收端子62通過線纜8與露出于地面的鉆桿2連接，將另一信號接收端子62通過線纜8與根插入到鉆孔1附近的土體內(nèi)的接收天線9連接。這樣，通過設(shè)置相應(yīng)的線纜8分別與鉆桿2以及和接收天線9的連接，可提高無線信號傳輸?shù)木嚯x和信號質(zhì)量，這樣即使在試驗區(qū)4位于地表以下較深時，如超過一千米時，也能確保數(shù)據(jù)接收處理儀6能有效地接收到數(shù)據(jù)檢測儀5所發(fā)出的無線信號。

另外，對于數(shù)據(jù)檢測儀5的安裝方式，并沒有嚴(yán)格要求；只要保證將數(shù)據(jù)檢測儀5固定在鉆桿2的端部即可，這樣通過下放鉆桿2即可將數(shù)據(jù)檢測儀5置入到相應(yīng)的試驗區(qū)4內(nèi)。具體的，為了便于拆裝，優(yōu)選將數(shù)據(jù)檢測儀5與鉆桿2采用可拆卸的連接方式；如可采用螺紋連接方式，相應(yīng)的可在數(shù)據(jù)檢測儀5上設(shè)置有內(nèi)螺紋，同時在鉆桿2的端部設(shè)置有外螺紋。

另外，終端7的作用主要是對由數(shù)據(jù)接收處理儀6傳送過來的數(shù)據(jù)進行存儲或者進一步對數(shù)據(jù)進行處理，同時還可通過終端7將最終的結(jié)果顯示出來，以便實驗者觀察。本實用新型中的終端7可優(yōu)選為計算機，相應(yīng)的可將所述數(shù)據(jù)接收處理儀6通過線纜8與計算機的USB接口連接以傳輸數(shù)據(jù)。