Устройство для определения уровня грунтовых вод Советский патент 1990 года по МПК G01F23/22 E21B47/04 

Фиг. 2

Перфорированных оснований, в датчике 4 воздух вытесняется через отверстия 3. При достижении поднимающейся поверхностью воды в датчике 4 клапан 6 закрывает выход и не позволяет вытекать внутрь трубы. Во включенном Состоянии электрической схемы датчика УГВ светодиод 13 излучает свет. При наличии свободной поверхности Воды между светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит упорядоченное отражение излученного светодиодом света, при этом в чувствительный элемент Фотодиода 14 попадает отраженный свет, интенсивность которого зависит от положения свободной воды между перфорированным основанием датчика 4 и фотопарой 7. Сигнал с компаратора поступает на измерительный элемент самописца в момент, когда уровень воды в датчике точно совпадает с УГВ. 4 ил.

Изобретение относится к оперативному контролю уровня грунтовых вод на мелиорированных землях. Целью изобретения является повышение достоверности информации в условиях неустановившихся режимов движения грунтовых вод. При подъеме уровня грунтовых вод (УГВ) информация об уровне формируется по затоплению нижних перфорированных оснований, в датчике 4 воздух вытесняется через отверстие 5. При достижении поднимающейся поверхностью воды в датчике 4 клапан 6 закрывает выход и не позволяет вытекать внутрь трубы. Во включенном состоянии электрической схемы датчика УГВ светодиод 13 излучает свет. При наличии свободной поврехности воды между светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит упорядоченное отражение излученного светодиодом света, при этом в чувствительный элемент фотодиода 14 попадает отраженный свет, интенсивность которого зависит от положения свободной воды между перфорированным основанием датчика 4 и фотопарой 7. Сигнал с компаратора поступает на измерительный элемент самописца в момент, когда уровень воды в датчике точно совпадает с УГВ.

Изобретение относится к оперативному контролю уровня грунтовых вод на мелиорированных землях.

Цель изобретения - повышение до- с товерности информации в условиях Неустановившихся режимов движения Грунтовых вод.

На фиг. 1 изображено устройство Для определения уровня грунтовых вод общий вид; на Фиг. 2 - схема конструкции датчика; на фиг. 3 - электрическая схема включения одной фото- Электрической пары; на фиг. 4 - при- мер записи показаний на многоканальном самописце.

Устройство для определения уровня грунтовых вод состоит из скважины 1 С погруженной в нее обсадной трубой t, засыпанной снаружи вынутым грун- VOM и заглушенной снизу заглушкой 3, датчиков 4 с перфорированными стендами, закрепленных На наружной поверхности обсадной, трубы, например,

T-IM

fto сдирали. При этом каждый датчик сообщается с внутренней, полостью трубы через отверстие 5,закрываемое клапаном- 6. Бнутри каждого датчика укреплены по две фотоэлектрические пары 7, электропитание которых и съем информации с которых осуществляется через выводы 8, соединенные с коробкой 9, в которой расположены компаратор 10, многоканальный само- писец 11 и источник 12 питания. Датчик 4 может содержать корпус с плоскими перфорированными нижним и верхним основаниями.

В электрическую схему входят фото пара 7, состоящая из светодиода 13 и фотодиода 14 с нагрузочным резистором 15, регулировочный резистор 16,, которым устанавливается рабочий

5

0

5 Q

U

п

5

ток через светодиод 13, компаратор 10, прецезионный регулировочный резистор 17, при помощи которого устанавливается опорное пороговое напряжение на компараторе 10, прецезионный стабилитрон 18, нагрузочный резистор 19, измерительный элемент 20 самописца 11.

Устройство работает следующим образом.

При изменении УГВ в перфорированных полостях датчика 4 образуется свободная поверхность воды. При подъеме УГВ информация об УГВ формируется по затоплению нижних перфорированных оснований. При подъеме поверхности воды в датчике воздух вытесняется через отверстие 5. При достижении поднимающейся поверхностью воды в датчике 4 клапан 6 закрывает выход и не позволяет воде вытекать внутрь трубы при дальнейшем повышении УГВ. Во включенном состоянии электрической схемы датчика УГВ светодиод 13 излучает свет. При отсутствии свободной поверхности воды между излучающим светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит рассеяние излученного света неровной поверхностью перфорированного основания. При этом освещенность фотодиода 14 отраженным светом недостаточна для опрокидывания компаратора 0, так как напряжение на входе компаратора не достигает порога срабатывания.При наличии свободной поверхности воды между светодиодом 13 и перфорированным основанием происходит упорядоченное отражение излученного светодиодом света. При этом в чувствительный элемент фотодиода 14 попадает отраженный- свет, интенсивность которого зависит

5-15

от положения свободной поверхности воды между перфорированным основанием датчика 4 и фотопарой 7. Ввиду того, что компаратор JO опрокидывается при освещенности светодиода 14, возникающей только в момент образования зеркала воды в датчике, сигнал с компаратора 10 поступает на измерительный элемент 20 самописца И в мо- мент, когда уровнь воды в датчике точно совпадает с ГУВ.

Нижняя Фотопара регистрирует момент образования зеркала воды (из отдельных капель) у нижнего основания, а верхняя Фотопара регистрирует отрыв зеркала воды от верхнего основания.

По записи на многоканальном самописце определяют моменты достижения грунтовыми водами фиксированных отметок (при наличии последовательности импульсов в каждом следующем канале записи).

Наличие спаренных импульсов в од- ном канале записи (фиг.4) свидетель96

ствует о перемене направления изменения уровня грунтовых вод.

Формула изобретения Устройство для определения уровня грунтовых вод, содержащее вертикальную трубу и оптический измеритель, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации в условиях неустановившихся режимов движения грунтовых вод, труба выполнена водонепроницаемой, на наружной поверхности трубы закреплены введенные датчики, каждый из которых содержит полый корпус, сообщенный с трубой через поплавковый запорный элемент и снабженный плоскими перфорированными верхним и нижним основаниями, а оптический измеритель выполнен в виде пары источник - Фотоприемник, ориентированной на нижнее и верхнее основание отдельно, внутри каждого полого корпуса соответственно, при этом выходы фотоприемников соединены через отдельный компаратор с входами введенного многоканального самописца,

фиг.1

N канала, п (УГВ, дм)

О

ю

Фиг.

Редактор Н. Киштулинец

Составитель Е. Подымов Техред Л.Сердгакова Корректор М.Кучерявая

Заказ 2081

Тираж 551

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг.З

Нули самописца

30

t.v

Подписное