專利名稱：鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程勘察設(shè)備，特別是一種鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
鉆孔壓水試驗(yàn)是工程地質(zhì)勘察中最常用的原位滲透試驗(yàn)之一，其主要目的是測(cè)定 巖體的透水性，為評(píng)價(jià)巖體的滲透特性提供基本資料。 目前國(guó)內(nèi)常用的鉆孔壓水試驗(yàn)是流量觀測(cè)，使用普通水表，壓力觀測(cè)，使用壓力 表，水表及壓力表均布置在鉆孔孔口 。這種結(jié)構(gòu)形式，主要存在以下幾個(gè)方面的問題， 一是 水流通道內(nèi)的壓力損失難以精確計(jì)量；二是無(wú)法進(jìn)行干深孔的常規(guī)壓水；三是未實(shí)現(xiàn)試驗(yàn) 數(shù)據(jù)記錄與資料處理的自動(dòng)化。 二十世紀(jì)八十年代在國(guó)內(nèi)就已經(jīng)開始對(duì)能夠測(cè)量試段內(nèi)壓力的自動(dòng)測(cè)試和記錄 數(shù)據(jù)的鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試儀的研究，也取得一定成效，研制的儀器在鉆孔壓水試驗(yàn)的 測(cè)試和記錄方面有所進(jìn)步，但存在著讀數(shù)不直觀，單片機(jī)固化差，工作性能不穩(wěn)定，故障率 高，在鉆場(chǎng)條件下使用極易損壞，修配困難等問題。這些儀器目前已基本不在工程中使用。 還有的儀器是從不同廠家購(gòu)回壓力傳感器和流量傳感器，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后同普遍便攜式電腦連 接來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和打印。但是由于電纜密封和信號(hào)相互干擾等問題導(dǎo)致在使用 中故障多，甚至無(wú)法使用，因此，測(cè)試設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新勢(shì)在必行。
三
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種鉆孔壓水 試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)(或稱HKSY-1鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試儀)，可有效解決長(zhǎng)期困擾水利行 業(yè)的干深孔壓水試驗(yàn)壓力損失計(jì)算繁雜且不精確、無(wú)法和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理數(shù)據(jù)的 技術(shù)難題，其解決的技術(shù)方案是，電纜的一端通過(guò)航空插頭與數(shù)據(jù)采集器連接，電纜的另一 端與壓力傳感器上端密封連接，壓力傳感器放入到試驗(yàn)段，遠(yuǎn)程發(fā)訊水表連接到壓水試驗(yàn) 管路上，將裝在遠(yuǎn)程發(fā)訊水表上的流量傳感器的一端連接到數(shù)據(jù)采集器上，數(shù)據(jù)采集器與 電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，并與壓力傳感器、流量傳感器連接，本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性 好，易攜帶，抗震抗潮，適應(yīng)野外惡劣環(huán)境，通用性強(qiáng)，維修方便，有效解決了長(zhǎng)期困擾水利 行業(yè)的干深孔壓水試驗(yàn)壓力損失計(jì)算繁雜且不精確、無(wú)法和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理數(shù)據(jù) 的技術(shù)難題，是水利水電鉆孔壓水試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的新突破，推動(dòng)水利水電勘察技術(shù)的進(jìn)步。
四
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。
由附圖所示，本實(shí)用新型電纜1的一端通過(guò)航空插頭與數(shù)據(jù)采集器2連接，電纜1的另一端與壓力傳感器8上端密封連接，壓力傳感器放入到試驗(yàn)段，遠(yuǎn)程發(fā)訊水表5連接到 壓水試驗(yàn)管路上，將裝在遠(yuǎn)程發(fā)訊水表5上的流量傳感器4的一端連接到數(shù)據(jù)采集器2上， 數(shù)據(jù)采集器2與電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3連接，并與壓力傳感器8、流量傳感器4連接。 在上述結(jié)構(gòu)中，其中壓力傳感器功能是在進(jìn)行壓水試驗(yàn)時(shí)，將液體壓力轉(zhuǎn)換成標(biāo) 準(zhǔn)電信號(hào)輸出并傳送給數(shù)據(jù)采集器；流量傳感器的功能是測(cè)量壓水試驗(yàn)中的流量大小， 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，并傳送給數(shù)據(jù)采集器；數(shù)據(jù)采集器的功能是數(shù)據(jù)采集是按要求采集 壓力傳感系統(tǒng)、流量傳感系統(tǒng)傳送來(lái)的各種數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)識(shí)別的信號(hào)并輸送到筆記 本電腦；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的功能是接收采集器傳輸?shù)脑囼?yàn)數(shù)據(jù)，按要求顯示試驗(yàn)過(guò)程、進(jìn)行 數(shù)據(jù)處理、儲(chǔ)存、打印，檢查試驗(yàn)成果等，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)與資料處理的自動(dòng)化。 為了保證使用效果和使用攜帶方便，所說(shuō)的流量傳感器4為干簧管傳感器；所說(shuō) 的流量傳感器4的一端通過(guò)航空插頭與數(shù)據(jù)采集器2連接；所說(shuō)的數(shù)據(jù)采集器2由USB數(shù) 據(jù)線與筆記本電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連；所說(shuō)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3是采用LabVIEW語(yǔ)言編寫，在 Windows XP， Vista系統(tǒng)支持下運(yùn)行；所說(shuō)的遠(yuǎn)程發(fā)訊水表5裝在與鉆桿6上部相連的水壓 試驗(yàn)管路的水管上，壓力傳感器8置于鉆桿6上的止水栓塞7的下部鉆孔9壓水試驗(yàn)段10。 本實(shí)用新型的工作情況是，試驗(yàn)段鉆孔工作完成后，著手儀器設(shè)備的準(zhǔn)備及檢查 —試驗(yàn)管路連接一地下水位測(cè)量一試驗(yàn)儀器連接一壓力置零一開泵試壓、管路檢查一五點(diǎn) 法壓水試驗(yàn)一(試驗(yàn)結(jié)束后)試驗(yàn)數(shù)據(jù)保存及打印輸出一管路卸壓、停泵一程序退出、線路 拆除一管路拆除。 本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是 (1)解決了干深孔無(wú)法進(jìn)行常規(guī)壓水試驗(yàn)的技術(shù)難題 常規(guī)壓水試驗(yàn)是流量觀測(cè)使用普通水表，壓力觀測(cè)使用壓力表，水表及壓力表 均布置在孔口地表面。在當(dāng)?shù)叵滤宦裆畲笥诘扔?0m時(shí)，此時(shí)常規(guī)壓水試驗(yàn)不能進(jìn)行 0. 3MPa階段或其余幾個(gè)階段的試驗(yàn)，因最少已有30m的水柱(>0. 3MPa)作用于試段內(nèi)，而 置于地表的壓力表無(wú)法顯示作用在試段上的水柱壓力。壓水綜合測(cè)試儀則是直接測(cè)定試段 上的壓力，不受地下水位埋深的影響。 (2)解決了壓水試驗(yàn)壓力損失計(jì)算繁雜且不精確的技術(shù)難題 目前常用的壓水試驗(yàn)方法是將水表、壓力表均布置在孔口地表面。試驗(yàn)時(shí)水沿通 道流中的壓力損失，不能用壓力表測(cè)量，需通過(guò)計(jì)算來(lái)解決，當(dāng)前壓力損失的計(jì)算存在有二 大問題一是循環(huán)計(jì)算的問題；二是不同試驗(yàn)設(shè)備的壓力損失差異較大，需一一進(jìn)行實(shí)測(cè)， 其工作量太大且繁雜，操作性不強(qiáng)。壓水綜合測(cè)試儀則是直接測(cè)定試段上的壓力，不受地下
水位埋深的影響。
(3)數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性大幅度提高，試驗(yàn)成果準(zhǔn)確真實(shí) 綜合測(cè)試儀的數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間短、精確性高，避免了往常人工讀取過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù) 采集的不及時(shí)、不精確、不均勻及隨意性等缺陷；通過(guò)儀器系統(tǒng)的應(yīng)用，記錄的數(shù)據(jù)能夠做 到規(guī)范完整，采集精度可按要求調(diào)整；通過(guò)儀器系統(tǒng)的應(yīng)用，即可以消除試驗(yàn)中壓力損失造 成的誤差，還可以避免測(cè)試壓力損失的繁雜的測(cè)試工作，準(zhǔn)確真實(shí)地記錄輸出試驗(yàn)成果。因 此儀器的使用既提高了成果質(zhì)量，也提高了工作效率。
(4)大大降低野外施工勞動(dòng)強(qiáng)度和施工成本 在該系統(tǒng)的使用，試驗(yàn)操作人員可減少60%，勞動(dòng)時(shí)間也可降低50%以上，降低
4了勞動(dòng)強(qiáng)度和施工成本。
(5)實(shí)現(xiàn)了壓水試驗(yàn)的自動(dòng)化、信息化 從數(shù)據(jù)的采集、記錄、資料的處理與計(jì)算到成果保存或打印輸出，均可通過(guò)試驗(yàn)程 序自動(dòng)完成，資料信息保存方便，并可資源共享。
(6)操作便捷，適用性好 該測(cè)試儀的安裝與使用操作過(guò)程簡(jiǎn)便，重復(fù)利用性好；便于現(xiàn)場(chǎng)工人使用。同時(shí)該 系統(tǒng)的構(gòu)成簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)集成度高，設(shè)計(jì)中充分考慮了野外惡劣環(huán)境的影響，儀器質(zhì)量好，適 應(yīng)性強(qiáng)。
(7)技術(shù)成果先進(jìn)實(shí)用，系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠 通過(guò)多次工程項(xiàng)目中的試驗(yàn)應(yīng)用，如成功應(yīng)用于"陜西旬河水電站勘察工程"、"河 南河口村水利樞紐勘察工程"、"山西晉城錫崖溝水庫(kù)堵漏與加固勘察工程"和"黃河古賢水 利樞紐勘察工程"，尤其是在古賢工地中的200余個(gè)孔段的試驗(yàn)應(yīng)用，儀器性能穩(wěn)定可靠，數(shù) 據(jù)記錄復(fù)現(xiàn)性好，真實(shí)度高，能夠完全滿足試驗(yàn)精度的要求。很好地解決了長(zhǎng)期困擾水利行 業(yè)的干深孔壓水試驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理數(shù)據(jù)的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)水利水電鉆孔壓水 試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的新突破。 本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于常規(guī)、高壓等壓水試驗(yàn)中，可 著地減少勞動(dòng)用工，降低勞 動(dòng)強(qiáng)度，而且試驗(yàn)質(zhì)量好，可提供更加真實(shí)精確的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯
權(quán)利要求一種鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，電纜(1)的一端通過(guò)航空插頭與數(shù)據(jù)采集器(2)連接，電纜(1)的另一端與壓力傳感器(8)上端密封連接，壓力傳感器放入到試驗(yàn)段，遠(yuǎn)程發(fā)訊水表(5)連接到壓水試驗(yàn)管路上，將裝在遠(yuǎn)程發(fā)訊水表(5)上的流量傳感器(4)的一端連接到數(shù)據(jù)采集器(2)上，數(shù)據(jù)采集器(2)與電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(3)連接，并與壓力傳感器(8)、流量傳感器(4)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的流量傳感 器(4)為干簧管傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的流量傳感 器(4)的一端通過(guò)航空插頭與數(shù)據(jù)采集器(2)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的數(shù)據(jù)采集 器(2)由USB數(shù)據(jù)線與筆記本電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)(3)是采用LabVIEW語(yǔ)言編寫，在Windows XP， Vista系統(tǒng)支持下運(yùn)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的遠(yuǎn)程發(fā)訊 水表(5)裝在與鉆桿(6)上部相連的水壓試驗(yàn)管路的水管上，壓力傳感器(8)置 鉆桿(6) 上的止水栓塞(7)的下部鉆孔(9)壓水試驗(yàn)段(10)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鉆孔壓水試驗(yàn)綜合測(cè)試系統(tǒng)，有效解決長(zhǎng)期困擾水利行業(yè)的干深孔壓水試驗(yàn)壓力損失計(jì)算繁雜且不精確、無(wú)法和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理數(shù)據(jù)的技術(shù)難題，其解決的技術(shù)方案是，電纜的一端通過(guò)航空插頭與數(shù)據(jù)采集器連接，電纜的另一端與壓力傳感器上端密封連接，壓力傳感器放入到試驗(yàn)段，遠(yuǎn)程發(fā)訊水表連接到壓水試驗(yàn)管路上，將裝在遠(yuǎn)程發(fā)訊水表上的流量傳感器的一端連接到數(shù)據(jù)采集器上，數(shù)據(jù)采集器與電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接，并與壓力傳感器、流量傳感器連接，本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性好，易攜帶，抗震抗潮，適應(yīng)野外惡劣環(huán)境，通用性強(qiáng)，維修方便，是水利水電鉆孔壓水試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)的新突破，推動(dòng)水利水電勘察技術(shù)的進(jìn)步。
文檔編號(hào)G01N15/08GK201460877SQ20092009219
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者周曉, 周錫芳, 孫宏莉, 張憲君, 張成志, 彭力軍, 易學(xué)文, 曹雪然, 李文龍, 楊裕恩, 王棟, 繆緒樟, 賈正海, 郭孟起, 郭明, 雷曉兵 申請(qǐng)人:黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司