[实用新型]高精度地温梯度自动化测量设备

说明书

技术领域

本实用新型设计地温梯度自动化测量，具体地指一种高精度地温梯度自动化测量设备及方法。

背景技术

地温梯度是指地层随深度增加的变化率，是表征地球内部温度分布均匀程度的重要参数。在水文地质学领域，地温梯度不仅能够用来研究含水层地质构造特征，还能够示踪地下水流动过程，是一种低成本、无污染、易操作的物理示踪参数。

地温梯度与地热背景、载体岩性、载体热力学性质和地下水运动有关，因此，实现地温梯度高精度自动化测量较困难。常规的水文地质钻井内地温梯度测量通常通过锰铜或铜等金属材质的温度传感器实现，将温度传感器置于特定的深度，通过建立定电压下传感器电阻与温度之间的函数关系，实现对钻孔温度的测量。这种方式的地温测量工作存在测温需要时间长、数据分辨率低和测量误差较大等缺点，不能很好的满足科研工作的需求。鉴于上述问题，本实用新型提出一种基于Compact CTD(conductivity、temperature和depth)测定技术的地温梯度高精度自动化测量设备及操作方法，不仅能够实现地温梯度的高精度测量(精确到0.001℃)，还可以进行数据的自动记录，并提出相应数据整理方法，快速获得钻孔温度-深度曲线信息。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种高精度地温梯度自动化测量设备。本实用新型的第二目的在于提供的一种运用上述高精度地温梯度自动化测量实现地温测量的方法。

本实用新型的第一目是通过如下技术方案实现的：

高精度地温梯度自动化测量设备，包括地温梯度测量设备和自动化控制装置；

所述地温梯度测量设备包括压力温度传感器、测量钢丝、测绳控制装置、电动机和电动机固定装置；所述测绳控制装置包括测绳控制装置支架、可转动横杆和测绳控制装置固定旋母；

所述电动机固定装置包括电动机固定装置旋母和电动机固定装置支架；所述压力温度传感器通过测量钢丝与测绳控制装置相连；所述测量钢丝一端与所述压力温度传感器相连接，所述测量钢丝另一端缠绕在所述可转动横杆上；

所述电动机通过电动机固定旋母固定于电动机固定装置支架上；所述电动机的输出端通过测绳控制装置固定旋母与可转动横杆相连；

所述自动化控制装置包括用于为所述电动机提供电源的自动化控制装置电源以及用于计时的自动计时装置。

进一步地，所述自动化控制装置还包括电源线，所述自动化控制装置电源一端通过所述电源线与所述电动机相连接；

所述自动计时装置包括金属秒针、计时表盘、用于支持所述计时表盘的自动计时装置支架；

所示计时表盘设置有环形轨道，环形轨道设置有限位于环形轨道内滑动的环形钢丝，所环形钢丝的一端固定并通过导线与所述自动化控制装置电源另一端相连接

所述金属秒针的固定端通过导线与所述自动化控制装置电源相连接，所述金属秒针还与秒钟控制电源相连接；所述金属秒针的活动端通过可滑动金属扣与环形钢丝活动连接。

进一步地，所述环形钢丝外部包裹有可伸缩绝缘套。

进一步地，所述压力温度传感器外侧包裹有防水金属套。

本实用新型利用上述的高精度地温梯度自动化测量设备实现钻孔或观测井井温的测量，快速获得钻孔温度-深度曲线信息；应用范围广，CompactCTD压力温度传感器可实现对1000m深度以上的钻孔或观测井温度进行测量；仪器便于携带，操作自动化程度高，便于推广，单个地温数据测量时间和测量数据深度间隔控制可以通过改变可伸缩绝缘套覆盖环形钢丝的长度来实现。

附图说明

图1为本实用新型一种高精度地温梯度自动化测量设备的结构示意图。

图2为本实用新型测绳控制装置结构俯视图。

图3为本实用新型自动计时装置结构俯视图。

图中：地温梯度测量设备A；自动化控制装置B；压力温度传感器A1；测量钢丝A2；测绳控制装置支架A3.1，可转动横杆A3.2，测绳控制装置固定旋母A3.3；电动机A4；电动机固定装置旋母A5.1，电动机固定装置支架A5.2；自动化控制装置电源B1；电源线B2；金属秒针B3.1，秒钟控制电源B3.2，可滑动金属扣B3.3，环形钢丝B3.4，可伸缩绝缘套B3.5和自动计时装置支架B3.6。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细描述，但该实施例不应该理解为对本实用新型的限制，仅作举例而已，同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。