Устройство для определения направления и скорости движения подземных вод

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, содержащее многожильный кабель, устройство ориентации и фиксации в скважине, приборы контроля , подсоединенные к верхнему концу указанного кабеля, и измерительную камеру, подсоединенную к нижнему его концу, отличающе.е ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыцения точности устройства , измерительная камера заполнена электролитсяи) и снабжена изоляционным диском с перфс ированньт цилиндрическим кольцом и вмонтированными в него центрсшьным и радиальными электродами, подпружиненной герметизируюо й крышкой из изоляционного . материала с защелкой и сбивгцощим грузом, расположенным с зазором коаксиально по отношению к кабелю, причем электроды связаны с жилами кабеля.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЦЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3566219/18-25 (22) 22. 03. 83 (46 ) 07. 06. 84. Бюл. 9 21 (72 ) Л. М. Вишневская, О. Г. Марголина и О. Н. Носова (71 ) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. В. Е. Веденеева (53) 550 ° 84(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 491895, кл. G 01 V 9/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 661481, кл. G 01 Ч 9/02, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД, содержащее многожильный кабель, устройство ориентации

09! SU (11), A

ЗШ G 01 Ч 9/02 // Е 21 В 47/00 и фиксации в скважине, приборы контроля, подсоединенные к верхнему концу указанного кабеля, и измерительHylo камеру, подсоединенную к нижнему его концу, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности устройства, измерительная камера заполнена электролитом и снабжена изоляционным диском с перфорированным цилиндрическим кольцом и вмонтированными в него центральным и радиальными электродами, подпружиненной герметизирующей крышкой из изоляционного материала с защелкой и сбивающим грузом, расположенным с зазором коаксиально по отношению к кабелю, g причем электроды связаны с жилами кабеля.

1096598

Изобретение относится к гидрологии, гидротехнике и мелиорации и предназначено для определения направления и скорости движения фильтрационных вод при помощи одиночных пусковых скважин. 5

Из ве сте н при бор для определе ния скорости направления подземных вод в скважине, гредставляющий собой зонд, опускаемый в скважину, и содержащий установленный в центре плат- lG формы излучатель тепловых импульсов и радиально закрепленные вокруг него термоэлементы. Направление и скорость движения грунтовых вод измеряются путем сравнения показаний укаэанных 15 термоэлементов (1 1.

К недостаткам указанного прибора следует отнести сложность конструкции, недостаточную точность измерения, особенно при малых скоростях.

Известно также устройство для определения направления и скорости движения подземных вод, содержащее механизм спуска, ориентации и фиксации в скважине, а также измеритель-25 ную камеру, снабженную цилиндрической токонепроводящей трубкой с затворами на концах, ориентированной перпендикулярно оси скважины, с двумя последовательно расположенными датчиками электропроводности, выполненными в виде продольных парных полос с независимыми выводами к измерительному прибору, установленных на внутренней стороне трубки и равных по длине ее половине.

Скорость и направление грунтовых вод этим устройством определяют при помощи сравнения показаний измерительных приборов, подключенных к указанным полостям. При каждом пово- 40 роте трубка должна быть повернута на определенный угол (2 ).

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции устройства и недостаточная его точность.45

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для определения направления и скорости движения подземных вод, содержащем многожильный . кабель, устройство ориентации и фиксации в скважине, приборы контроля, подсоединенные к верхнему концу

5э кабеля, и измерительную камеру, под-. соединенную к нижнему его концу, измерительная камера заполнена электролитом и снабжена изоляционным диском с перфорированным цилиндриче- 60 ским кольцом и вмонтированными в него центральным и радиальным электродами, подпружиненной герметизирующей крышкой из изоляционного материала с защелкой и сбивающим грузом, располо- Ä65 женным с зазором коаксиально по отношению к кабелю, причем электроды связаны с жилами кабеля.

На чертеже изображено предложенное устройство, общий вид и разрез А-А.

Устройство содержит водонепроницаемый многожильный кабель 1 и прикрепленную к его нижнему концу измерительную камеру 2, состоящую из изоляционного диска 3 с перфорированным цилиндрическим кольцом 4 и крышки 5 также из изоляционного материала.

В цилиндр вмонтированы радиальные электроды б, а в центре диска укреплен цилиндрический полый электрод 7, в верхнюю часть которого впрессован указанный кабель.

Токопроводящие жилы кабеля проходят по внутренней полости цилиндрического электрода и связаны с радиальными электродами. Число жил в кабеле соответствует числу электродов. Крышка камеры уплотнена с диском при помощи уплотнительного кольца 8, подпружинена посредством пружины 9, удерживается в изображенном положении при помощи защелок 1D и уплотнена на кабеле герметизирующим кольцом 11.

В крышку вмонтированы заливные пробки 12, а на кабеле свободно расположен сбивающий грузик 13. Полость между крышкой и диском заполнена электролитным раствором, например солевым. Измерительная камера при помощи кабеля опускается в фильтр пьезометра на заданную глубину. Измерительный кабель в верхней своей части у устья пьезометра имеет ориентирующее кольцо 14 и соединен с измерительным прибором 15.

Устройство работает следующим образом.

Крышка 5 при подготовке к измерениям до опускания в скважину уплотняется с диском 3 при помощи защелок

10. При этом сжимается пружина 9.

Через заливные пробки 12 в полость между крышкой и диском заливается электролитный раствор, у которого удельный вес (у )отличается от удельного веса воды не более 1-2%, например, солевой раствор. Проверяются показания приборов, фиксирующих электрическое сопротивление между центральным электродом 7 и периферийными электродами б. Сопротивление должно быть одинаково. Устройство опускается на кабеле до фильтра пьеэометра на заданную глубину, которая фиксируется по опущенной длине кабеля. На кабеле у устья пьезометра закрепляется ориентирующее кольцо 15.

Выдерживается необходимое для раскрутки кабеля время, после чего измерительная камера занимает определенное положение относительно ориентирующего кольца. По кабелю опускается

1095 з98

Составитель Э. Волконский

Редактор Т. Кугрышева Техред Т.Дубинчак Корректор О. Тигор

Заказ 3820/34 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 сбивающий грузик 13, который < воб щно скользит по нему и сбивает эа счет своего веса защелку 10. При этом крышка 5 эа счет энергии сжатой пружины совершает заданное движение вверх до упора защелки 10 в выточку в крышке 5, после чего через отверстия в перфорированном цилиндрическом кольце 4 фильтрационные воды наначинают вымывать злектролитный раствор в измерительной камере. Ско- 10 рость уменьшения концентрации элект— ролитного раствора периодически фик— сируется измерением электрических сопротивлений (например, измеритель15 ным мостом > между централ ниl l цилинд-рическим электродом 7 и периферийными радиэльными электродами 5. По характеру изменения укаэанных сопротивлении судят о скорости и направлении филь:рации

Предлагаемое у<-тройство позволяет при измерении обходиться беэ дополнительногc источника энергии и может быть широко испочьэовано в мелиорации, гидрогеологии и т. д., где тре— буется быстро и точно измерить направления н скорость движения грунтовых вол.