Измерители уровня воды в скважине

Уровнемер скважинный: модели и производители

Для определения уровня воды в скважинах используются специальные приборы — уровнемеры. Конструкцию эти устройства могут иметь как простую, так и достаточно сложную. Замеры с использованием уровнемеров скважинных в большинстве случаев производятся с помощью сигнального электрического контакта. Однако на рынке имеются подобные приборы и с другим принципом действия.

Устройство уровнемеров

Самые простые современные приборы этой группы представляют собой металлические конструкции, состоящие из:

• лебедки;
• каркаса;
• троса с маркировкой.

Лебедки в разных уровнемерах могут быть пластиковыми или стальными. Тросы приборов маркируются через метр. Размещаются уровнемеры на воде с помощью специальных зацепов ролика. Контакт прибора с трубой обеспечивается путем соединения с зажимом. Опускать прибор в шахту положено таким образом, чтобы его трос не контактировал с трубой.

При касании электродом воды на катушке скважинного уровнемера загорается световой индикатор и раздается звуковой сигнал.

Виды приборов

Типов приборов, предназначенных для измерения уровня жидкости, существует множество. Самыми простыми являются визуальные, поплавковые и буйковые. Более сложные конструкции — это радарные, ультразвуковые и радиоизотопные уровнемеры. Самыми же удобными в использовании считаются приборы гидростатические и электронные. Устройство моделей последней разновидности и было описано выше.

Помимо принципа действия, приборы подобного назначения могут классифицироваться на:

• устройства, предназначенные для непрерывного слежения;
• модели дискретного контроля.

Лучшие марки уровнемеров

Поставляют на российский рынок подобное оборудование разные компании: как отечественные, так и зарубежные. К примеру, при необходимости в специализированных магазинах или через интернет можно приобрести приборы таких марок, как УСК-ТЭ, NivoPRESS, Vegaflex иWaterpilot. Уровнемеры скважинные всех этих видов отличаются достаточно неплохим качеством. Отзывы потребителей они заслужили очень даже неплохие.

Модели УСК-ТЭ

Уровномеры этой марки являются отечественной разработкой и выпускаются несколькими российскими компаниями. Собственно модели УСК-ТЭ используются для определения уровня воды в скважинах с металлическими обсадными трубами. Но на рынке имеется также вариант УСК-ТЭ2, предназначенный для шахт с полиэтиленовыми. Минимальный диаметр скважины для этих приборов составляет 15 мм. Это, конечно, очень неплохой показатель.

В комплектацию уровнемеров электроконтактных скважинных этой марки входят:

• ручная катушка на каркасе (может изготавливаться из обычной стали или устойчивой к коррозии);
• трос, длина которого в зависимости от модификации может составлять 35-1000 м;
• электроконтактный датчик с утяжелителями;
• алкалиновые элементы питания;
• измерительная рулетка.

Поставляются эти устройства на рынок в удобных для переноски рюкзачках.

Производители приборов

Выпускают эти устройства, как уже упоминалось, несколько компаний. Неплохие отзывы потребителей заслужили, к примеру, уровнемеры УСК-ТЭ, поставляемые на рынок производителем ООО «ПКФ Деус». Головной офис этой фирмы находится в Екатеринбурге. Помимо скважинных уровнемеров, она занимается изготовлением и множества других разновидностей приборов промышленного назначения — воздуховодов, компенсаторов, клапанов и пр.

Также устройства УСК-ТЭ производит свердловский завод СЗТОиМ. Помимо УСК-ТЭ, это предприятие поставляет на рынок уровнемеры скважинные тросовые электроконтактные УСП-Э, УСК-ТЛ, ЭУ. Также в продаже имеются рулетки гидрогеологические ленточные марок РГЛМ и РГЛ. Вся продукция этого производителя отличается неплохим качеством и пользуется популярностью у потребителей.

Лучшая модификация

Маркируются уровнемеры УСК-ТЭ в зависимости от длины троса. Наиболее популярной модификацией этой марки является УСК-ТЭ 100. Стоит этот прибор на рынке в районе 10-13 тыс. р.

На тросу, как и у всех других модификаций, у этого устройства имеются медные метки. Расположены они с шагом в 1 м. Диаметр электрода у УСК-ТЭ 100 составляет 20 мм, а провода катушки — 0.35 мм. Питание прибора обеспечивают две батарейки АА.

Индикация в модели предусмотрена как звуковая, так и световая.

Тросовая модель УСК-ТЛ

Эти модели могут использоваться для скважин любого назначения, обсаженных и необсаженных. Для замера уровня воды при применении приборов УСК-ТЛ в шахту на тросу опускается специальный лот-хлопушка. Использовать эти устройства можно для скважин и колодцев диаметром от 20 мм. Прибор устанавливается над шахтой, после чего отпускается трос. При ударе лота о воду раздается характерный хлопок.

К преимуществам приборов этой марки, помимо всего прочего, стоит отнести и то, что с их использованием можно измерять в том числе и глубину самой скважины. В эксплуатации эти приборы очень просты. Для того чтобы начать ими пользоваться, не требуется никакой специальной подготовки.

Ранее модели УСК-ТЛ пользовались очень большой популярностью и применялись широко. Однако сейчас сотрудники геодезических компаний предпочитают использовать все же более современные приборы. Об одном из них — УСК-ТЭ — мы говорили выше. Конструкция у УСК-ТЛ предельно проста. Однако услышать хлопок при замерах все же достаточно сложно. Специалисту при использовании такого устройства приходится прислушиваться.

Производитель уровнемеров скважинных Waterpilot FMX

Надежные устройства этой марки поставляет на российский рынок немецкая компания Endress+Hauser GmbH+Co. KG. Основана эта фирма была в городе Лоррах в феврале 1951 года. Изначально ее специализацией была только продажа уровнемеров. Первыми реализуемыми фирмой приборами стали популярные тогда французские Tektor и Testor. Позднее компания начала производить и собственные устройства.

Еще в 80-х годах прошлого века об этой фирме в Европе практически никто ничего не знал. Производственные мощности ее были очень небольшими. Однако в 90-е годы фирма начала развиваться семимильными шагами и вскорости выросла в глобальную компанию со штатом в более чем 4000 сотрудников.

В настоящее время фирма является владельцем подразделений на всех шести континентах планеты. Штат ее насчитывает более 12 тыс. сотрудников, занятых как на производстве, так и в сфере продаж.

Лучшая модификация — уровнемер скважинный Waterpilot Fmx167

Под этой маркой на отечественный рынок поставляется несколько разновидностей уровнемеров. К примеру, при необходимости можно приобрести варианты FMX 160, 165, 21 и т. д.

Но самой популярной моделью является все же качественный и удобный в использовании Waterpilot 167. К плюсам этой модификации относят в первую очередь надежность и устойчивость.

В некоторых модификациях уровнемеров скважинных Waterpilot 167 имеется дополнительная опция измерения температуры воды. В любом случае ее установку покупатель может заказать поставщику дополнительно.

Основные достоинства Waterpilot Fmx167

К плюсам этого прибора, помимо всего прочего, можно отнести то, что он имеет целых девять фиксированных диапазонов измерения давления. Также преимуществами уровнемера скважинного Waterpilot Fmx167 (страна-производитель — Германия) являются:

• высокая устойчивость к агрессивным средам;
• наличие в конструкции герметичного тросового датчика;
• высокая устойчивость к перегрузкам.

Электроника у этой модели надежно герметизирована. Помимо всего прочего, в конструкцию Waterpilot Fmx167 включена система компенсации с 2-мя фильтрами, обеспечивающая надежную защиту от разного рода неблагоприятных погодных условий. Долгий срок службы этого скважинного тросового уровнемера определяется также наличие встроенной защиты перенапряжений. Стоимость уровнемера Waterpilot 167 на рынке составляет около 500 долларов.

Уровнемеры марки NivoPRESS: производитель

Эти приборы поставляет на рынок венгерская компания NIVELCO zRT. Основано это предприятие было не слишком давно — в 1982 году предпринимателем Эндре Сёллёш. В настоящее время дело этого бизнесмена продолжает его сын — Тамаш Сёллёш. Штат этой компании насчитывает всего 150 человек.

Однако фирма продолжает динамично развиваться. За все время своего существования она продала уже более 6 млн геодезических приборов. Основной специализацией этой фирмы является производство и реализация именно устройств, предназначенных для измерения уровня воды и других материалов.

Модельный ряд

На российский рынок эта фирма поставляет две разновидности электронных скважинных уровнемеров — NivoPRESS N и D. Обе эти модификации предназначены в основном для непрерывного измерения гидростатического давления в шахтах с пересчетом в уровень.

В конструкцию этих датчиков входит специальная мембрана, соединенная с сенсорным элементом. Последний в зависимости от модификации может иметь полупроводниковый или емкостный принцип работы. Размещать оба этих скважинных уровнемера положено как можно ближе ко дну шахты. Характеристики они имеют такие:

• двух- или трехпроводная схема подключения;
• длина кабеля до 300 метров.

Изготавливаются уровнемеры этой марки в прочном стальном корпусе. Использовать их можно для измерения не только воды, но и разного рода химических растворов. Стоимость уровнемеров этого производителя довольно-таки невысока.

Производитель приборов Vegaflex

Эти микроимпульсные радарные уровнемеры выпускает российская компания ООО «ВЕГА ИНСТРУМЕНТС», являющаяся официальным представителем немецких фирм VEGA Grieshaber KG и Intra Automation GmbH. Головной офис компании находится в Москве. Специализируется эта компания на изготовлении именно приборов, предназначенных для измерения уровней жидкостей и сыпучих материалов.

Особенности уровнемеров Vegaflex

Как и NivoPRESS N, приборы от этого производителя относятся к группе устройств непрерывного действия. Состоят они из электронного блока, устанавливаемого на резервуар, тросового зонда, погружаемого в жидкость или сыпучую среду, а также стержня, вдоль которого распространяются электромагнитные импульсы. Для измерения уровня воды и других химически нейтральных жидкостей используется модель Vegaflex 81 от этого производителя.

Источник: http://fb.ru/article/330740/urovnemer-skvajinnyiy-modeli-i-proizvoditeli

Уровнемер скважинный: конструкции и как сделать

В процессе бурения скважины на воду возникает необходимость в измерении расстояния от поверхности до уровня воды. Измерять это расстояние можно, используя уровнемер скважинный. Также такие приборы позволяют контролировать уровень содержимого скважин, колодцев и трубопроводов в ходе их эксплуатации.

Чаще всего уровнемеры используются для скважин на воду, например, артезианских, и различных ёмкостей с жидким содержимым. Существуют разные виды приборов для измерения расстояния до воды: одни из них более простые и могут быть изготовлены своими руками, другие настолько сложные, что требуют использования компьютера.

Выбор того или иного прибора зависит от особенностей и сложности конструкции гидротехнического сооружения.

Простые способы определения уровня воды

Покупка сложного дорогого прибора для определения уровня воды не всегда оправдана экономически

Есть довольно простые способы определения уровня воды в скважине или колодце. При этом вы можете обойтись без специального оборудования, а уровнемер можно сделать из подручных материалов.

Чаще всего простейшие самодельные уровнемеры используются для определения уровня воды в абиссинских колодцах. Это самый простой вид скважин, который довольно часто сооружается на дачных участках.

Поскольку вода из таких водозаборных сооружений не всегда выходит самотёком, возникает необходимость в измерении её уровня.

Покупка сложного дорогого прибора для определения уровня воды не всегда оправдана экономически, ведь такие простые скважины на дачах делаются из желания сэкономить, поэтому вряд ли хозяин захочет покупать дорогой агрегат.

Для изготовления простейшего уровнемера и его использования делают следующее:

1. К обычной верёвке достаточной длины привязывают груз.
2. Затем конец верёвки с грузом опускают в абиссинскую скважину или колодец до самого дна.
3. После этого верёвку вынимают и по мокрому следу на ней измеряют расстояние до воды.

Конечно, такой нехитрый способ измерения нельзя назвать точным. У него есть свои недостатки и погрешности, но в некоторых случаях для получения приблизительных данных о глубине залегания воды такого метода может быть достаточно.

Такой способ измерения больше подходит для частного использования, вряд ли им будут пользоваться профессиональные бригады бурильщиков. Однако наличие высокотехнологичного прибора не всегда указывает на мастерство.

Интересный факт: есть установки для бурения, которые имеют встроенные уровнемеры. Однако цена таких агрегатов немаленькая. Обычно они используются при сооружении промышленных скважин.

Лебёдочный прибор

Для уровнемера может использоваться обычная лебёдка с проводами на конце и светошумовым датчиком

Лебёдочный или тросовый уровнемер скважинный имеет следующие отличительные черты:

• Прибор отличается простотой конструкции и надёжностью. Для его использования не нужны специальные навыки и опыт.
• Прибор состоит из троса, намотанного на лебёдку, и груза, закреплённого на конце. В отличие от примитивного верёвочного варианта, рассмотренного выше, трос имеет разметку с указанием метража, по которой можно сразу сделать выводы о расстоянии до воды.
• Агрегат имеет провода, соединённые с датчиками на конце.
• На катушке фиксируется источник питания. Обычно для этих целей хватает обычной батарейки.
• Датчик и источник свето-шумовых сигналов объединены в одну цепь. Причём в качестве последнего могут использоваться обычные лампочки и зуммер. Прибор настолько прост, что его можно сделать самостоятельно. Достаточно иметь базовые знания по физике в рамках школьной программы.
• Принцип работы агрегата основан на том, что при опускании датчика на конце троса в воду замыкаются контакты и срабатывает сигнал. В этом момент необходимо зафиксировать данные метража на тросе. Это и будет искомое расстояние до воды.
• Важная особенность работы устройства состоит в том, что он не будет реагировать на повышенную влажность в скважине и сработает только при соприкосновении с водой.
• Агрегат подходит для использования в быту, а также для контроля уровня воды при бурении и эксплуатации скважин.
• Несмотря на то, что прибор довольно простой, он даёт точные показания и вероятность ошибки или погрешности исключена.

Важно знать: тросовый уровнемер позволяет проводить статические и динамические измерения уровня воды в скважине.

Разновидности тросовых агрегатов

Лотовый агрегат можно использовать в скважинах глубиной до 100 м

Тросовые уровнемеры для скважин можно разделить на несколько видов:

1. Лотовый прибор. Этот уровнемер имеет такое же строение, как и традиционный лебёдочный прибор, только на конце опускаемого в скважину троса находится лот-хлопушка. В момент соприкосновения лота с водой раздаётся характерный хлопок. В это время необходимо снять показания с метража на тросе. Такие приборы отличаются простой эксплуатации и не требуют использования элементов питания. Однако у данного агрегата есть существенный недостаток – посторонние шумы мешают услышать хлопок в скважине, особенно если её протяжённость очень большая. В связи с этим агрегат в последнее время почти не используется.

Совет: лотовый агрегат можно использовать в скважинах глубиной до 100 м.

1. Электроконтактный агрегат. Основные преимущества данного устройства описаны выше. Принцип его работы следующий:

• Ролик прибора имеет специальные зацепы, с помощью которых он фиксируется в верхней части обсадной колонны. Ролик защищает от повреждения изоляции троса.
• Для обеспечения электрического контакта прибор с трубой соединяется шнуром с зажимом. В этом случае стальная труба выступает проводником. Трос не должен соприкасаться с гранью обсадной колонны.
• Прибор держат за ручку левой рукой и нажимают на рычаг тормоза. Электрод с утяжелителем опустится в воду.
• При касании электродом воды раздастся сигнал и загорится лампочка на крышке катушки.
• По разметке на тросе снимают показания прибора (точность составляет до 1,5 см).

1. Электроконтактное устройство с термометром. Этот агрегат помимо измерения расстояния до уровня воды позволяет определять её температуру. В барабан этого уровнемера встроен жидкокристаллический дисплей, на котором отображается температура воды, измеренная скважинным термометром.

Внимание! В продаже есть универсальные тросовые приборы, которые подходят для гидротехнических сооружений с полипропиленовыми обсадными трубами. Они также относятся к электроконтактным агрегатам, но отличаются тросом с двойной жилой.

Ультразвуковой агрегат

Пример работы ультразвукового уровнемера

Ультразвуковой уровнемер скважинный относится к самым дорогим приборам. Для использования измерительного устройства его понадобится подключить к компьютеру или специальному аналогу, идущему в комплекте.

Такой агрегат можно использовать только после прохождения специального обучения. Кроме измерения расстояния до воды прибор обладает рядом дополнительных функций, например, он может находить дефекты в обсадной колонне и оценивать степень повреждения.

Важно знать: повышенная функциональность ультразвуковых агрегатов делает их незаменимыми при расконсервации гидротехнических сооружений. Кроме этого они используются при бурении артезианских промышленных скважин, поскольку позволяют выполнять мониторинг на значительной глубине.

Ультразвуковой уровнемер скважинный имеет существенное достоинство – прибор не нужно погружать в водозаборное сооружение. На устье скважины устанавливается датчик, который посылает ультразвуковой сигнал вниз и, получив назад отражённый от воды сигнал, передаёт информацию в расчётный модуль. Там проводится анализ полученных данных и формируется вывод с конкретными цифрами.

В продаже есть упрощённые версии таких приборов, которые способны только определять расстояние до воды. Однако они работают на стандартных настройках, что требует создания определённых условий, поэтому применение данных агрегатов несколько затруднено.

Источник: https://vodakanazer.ru/vodosnabzhenie/skvazhiny/urovnemer-skvazhinnyj.html

Датчик предельного уровня воды в баке или скважине

Необходимость контроля уровня жидкости, а в нашем случае воды, является достаточно востребованной в сельском хозяйстве или же в промышленности. Бытовое применение таких датчиков тоже встречается достаточно часто.

Схематический принцип работы поплавковых датчиков уровня воды

Именно поэтому к выбору датчика уровня воды необходимо подходить достаточно ответственно, так как любая ошибка в его подборе или установке может привести к серьезным денежным и временным потерям.

Этапы установки

Последовательность установки датчика уровня воды такова:

1. Необходимо при возможности (зависит от области применения устройства) понизить давление до 55 мм ниже уровня сигнализации. Затем необходимо сбросить давление бака до атмосферного.
2. Закрепите датчик на внутренней или внешней поверхности бака (зависит от вида устройства измерения уровня жидкости).
3. Включите устройство и наблюдайте за показателями. Если короткого замыкания не видится и прибор работает исправно, проверьте работоспособность системы при понижении уровня воды в баке. Сделать это необходимо до запуска бака в работу.

к меню ↑

Назначение датчиков уровня воды

Назначения рассматриваемой системы измерения уровня воды весьма разнообразны. Существуют датчики для измерения уровня воды в скважине, а есть — и для измерения уровня воды в баке (или в любой другой емкости).

Кроме того, датчики уровня воды способны измерять и уровень других жидкостей, даже агрессивных (яды, кислоты и прочее). Наиболее распространенными можно назвать следующие датчики:

• Поплавковые сигнализаторы;
• Бесконтактные датчики уровня воды;
• Контактные датчики.

Все они различаются не только по механизму работы, но и по назначению.
к меню ↑

Виды и отличия

Поплавковые сигнализаторы являются «универсалом» прецизионных устройств, которые могут использоваться в подавляющем большинстве случаев. Кроме того, они отличаются сверхточным и адекватным измерением количества (уровня) воды в баке, скважине или каких-либо других резервуарах.

Бесконтактные датчики хороши своей прочностью и надежностью даже при работе в приближенных к экстремальным условиях. Так, например, они применяются в измерении уровня сыпучих веществ, жидкостей с варьирующимся уровнем вязкости или же токсичности.

Погружные датчики уровня воды для различной глубины

И хотя их используют чаще всего на промышленных предприятиях, применение их в измерении уровня жидкости в баке или скважине тоже актуально (хотя встречается крайне редко).

Существует еще и датчик предельного уровня, применение которого оправданно лишь в условиях повышенной взрывоопасности и повышенной вероятности аварийного состояния резервуара. Его использование в бытовых условиях не представляется целесообразным и рациональным.
к меню ↑

Принцип работы и устройство датчиков

Начнем с уровневых сигнализаторов. Они состоят из подвижного магнита, что приводится в движение благодаря специальному поплавку, и чувствительных к магниту герконовых контактов. При приближении магнита к такому контакту геркон срабатывает.

Как только жидкость достигает уровня датчика, специальный поплавок поднимается вместе с уровнем этой жидкости и тут либо замыкает, либо размыкает контакты геркона. При снижении же уровня жидкости поплавок пойдет вниз и вернет контакты в изначальное положение.

Бесконтактные виды разделяются на ультразвуковые и емкостные датчики соответственно. Первые работают благодаря анализу уровня жидкости ультразвуком.

Поплавковые датчики уровня воды различной конструкции

Из-за надежности и точности анализа их достаточно часто применяют при бурении скважины. Диапазон для реагирования датчиков варьируется от 100 мм до 6 метров.

Контактные датчики подразделяются на следующие виды:

• Оптические;
• Пьезоэлектрические вилочные;
• Радиолокационные и радарные;
• Гидростатические;
• Волоконно-оптические.

Оптический вид использует инфракрасный диапазон для анализа жидкости. Их преимуществом можно назвать то, что они не имеют подвижных частей вовсе, а значит — длительны в эксплуатации и не требуют частой замены.

Состоит оптический датчик из корпуса и полусферы, в которой имеется инфракрасный светодиод и триггерный фототранзистор. Их применение оправданно на баке, тогда как для скважины и подобных резервуаров они не подходят. На данном устройстве стоит защита стандарта «IP67».

Кондуметрический датчик уровня воды

Пьезоэлектрические вилочные датчики обладают определенной резонансной частотой. Как только вода попадает на полость вилки в данном устройстве, то частота резонанса изменяется, и это фиксируются интегрированные анализаторы входящих сигналов.

Радиолокационные и радарные виды работают благодаря анализу прохождения электромагнитной волны. Вся система функционирует на строгом контроле времени прохождения сигнала, и затем система сама анализирует во внутренней электронной схеме результат.

Такой вид датчиков применяется при работе в скважине, особенно в тех случаях, когда важна предельная точность. Данное устройство может выдерживать температуру до 100 градусов и давление до десяти бар.

Гидростатический вариант отлично подходит для измерения уровня воды на большой глубине (до 250 метров). Механизм работает благодаря разнице между атмосферным давлением и давлением компенсационным.

Анализ показателей давления достигается благодаря установленной в устройстве капиллярной трубке. Применяется такой вид датчиков при работе в глубокой скважине. Впрочем, не только скважины находятся в области применения данного вида датчиков, но и канализационные системы, и глубокие колодцы.

Поплавковые датчики уровня воды (часто применяются для погружных насосов)

Волоконно-оптический вид является наиболее дорогим и современным. Весь механизм работает на принципе измерения разницы коэффициентов преломления между воздушными массами и водой.

  страница » Скважины

Источник: http://ByreniePro.ru/skvazhiny/datchik-urovnya-vodi.html

Измерение уровня воды в скважине

Для измерения глубины залегания уровня воды в наблюдательных гидрогеологических, эксплуатационных и других скважинах используются различные уровнемеры .

Измерение уровня можно разделить на 2 метода: контактный и бесконтактный. К первому можно отнести: емкостный, поплавковый, гидростатический, буйковый. К бесконтактным: зондирование электромагнитным излучением, зондирование звуком, а также зондирование радиационным излучением.

С постепенным развитием прогрессивных измерительных средств каждый из способов получает характерный набор в своих общих технических реализациях, которые в разных случаях обладают и преимуществами, и недостатками.

При проведении измерений уровня в несколько сложных условиях (камни, пыль, большой угол откоса для сыпучего вещества) применяется, чаще всего, лазерные уровнемеры, являющиеся безопасными для глаз, а также обеспечивающие полное отсутствие неправильных отраженных сигналов.

На данный момент широкое распространение получили следующие уровнемеры:

— Гидрогеологическая рулетка. Используется для измерения уровня воды в скважинах глубиной до 30 и 50 метров.

Уровнемер конструктивно представляет собой катушку с мерным тросом (отметки по 1 м) с электродом на конце. При контакте с водой загорается светодиод и подается звуковой сигнал.

Зачастую, при отсутствии специального оборудования, на скважине используется так называемая «хлопушка», рис.41.

Рис. 41. Хлопушка.

Хлопушка представляет из себя полость с ушком, опускаемая на мерном шнуре. При контакте с хлопушки с водой раздается характерный хлопок.

— Электроконтактные уровнемеры. Могут применяться только при использовании стальных обсадных труб.

Большинство уровнемеров старой конструкции (которые используются и по сей день) имеют следующий принцип работы: один провод опускается в скважину, второй подсоединяется к металлической обсадной трубе, индикатором контакта с водой служит лампочка или стрелочный прибор (электрическая цепь замыкается). Таким образом, в дождливую погоду невозможно сделать замер, так же стоит отметить, что обсадная труба должна быть только металлическая. Схема измерения представлена на рис. 42.

Рис. 42. Электроконтактный уровнемер.

1 – обсадная колонна; 2 – контактный стержень;

3 – одножильный кабель с мерными метками; 4 — рулетка; 5 — батарейка; 6 – лампочка.

— Электроконтактные двужильные уровнемеры. Принцип работы аналогичен. Отличие заключается в применении двужильного провода, что позволяет проводить измерения в скважинах с любыми типами обсадных труб. Так же данные уровнемеры дополнительно могут оснащаться термометром.

— Уровнемер тензометрический УрТ — это тензометрический датчик, по специальному кабелю выдающий сигналы, соответствующие гидростатическому давлению воды и температуре. Уровнемер монтируется в скважину вместе с погружным насосом. Максимальная глубина до 100м. Сверху специальный кабель присоединяется к прибору индикации уровня.

При определении нескольких параметров и наблюдении за ними во времени используются автоматизированные режимные (скважинные) комплексы.

Данные комплексы предназначены для организации схем наблюдений за уровнем, температурой и электропроводимостью подземных вод в скважинах в автономном автоматизированном или ручном режиме, практически в любых условиях и любой конфигурации.

— на одной линии связи устанавливается необходимое количество датчиков для определения требуемого комплекса параметров в различных интервалах по стволу скважины.

— логгеры накапливают получаемую информацию в течении длительных наблюдений, что позволяет проводить режимные наблюдения в удаленных и труднодоступных районах.

— программный комплекс позволяет задавать режим съема информации, считывать накопленную информацию, обрабатывать и систематизировать ее.

5. Измерение уровня жидкости в скважине. Звукометрический метод

Различают уровень жидкости в скважине статически соответствующий пластовому давлению т.е. когда уровень жидкости в скважине уравновешивается пластовым давлением, и динамически соответствующий забойному давлению, т.е. уровень, устанавливающийся в затрубном пространстве скважины в процессе отбора из нее жидкости при работе глубинного насоса.

Приборы для измерения уровня в скважине применяют для решения след задач: 1. Определения изменения пластового давления с целью контроля его изменения. 2.Определение забойных давлений в глубинных насосных скважинах с целью определения режима эксплуатации. 3.Исследование скважин методами прослеживания уровня.

По принципу действия приборы для измерения уровня в скважине можно разделить на: 1. Поплавковые. 2.Звукометрические(акустические).

Сущность звукометрического метода заключается в определении расстояния по времени прохождения упругости волны от устья скважины до уровня жидкости. В скважину посылают звуковой импульс, мощность которого достаточна, чтобы получить надежное отражение от уровня жидкости. Затем определяют скорость распространения звука в скважине и время, необходимое для прохождения его от устья до уровня жидкости.

Скорость распространения звуковой волны в скважине зависит от физических свойств температуры, давления, состава газа, заполняющего скважину. Скорость распространения обычно составляет 250-460м/с.

Расстояние от устья до уровня жидкости в скважину определяется по формуле: Н=VT где Т-время пробега звуковой волны.

В качестве импульсатора в эхолоте применяется пороховая хлопушка, создающая мощную звуковую волну при мгновенном сгорании пороха. Для определения скорости звука в скважине на насосных трубах устанавливают репер на определенном расстоянии от устья.

Термофон представляет собой вольфрамовую нить, по которой протекает постоянный ток 0,2-0,3А нагревающий нить до температуры 100 0 C. Звуковые импульсы (колебания воздуха) воздействуют на вольфрамовую нить, если вызывает изменение ее температуры а значит и изменения электрического сопротивления.

При этом сила тока в цепи уменьшается. колебания тока усиленные усилителем передаются регистратору.

Диаграмма записи звуковой волны.

На диаграмме выделяется 3 пика. Пик В соответствует звуковому импульсу (выстрелу хлопушки). Пик Р-отражение звуковой волны от репера. Пик У-отражение звуковой волны от уровня жидкости. По расстоянию между пиками можно определить время прохождения звука от устья до репера и до уровня.

На эхограмме записаны многочисленные колебания, получающиеся в следствии отражения звуковой волны от труб, многократных повторных отражений от репера и тд.

Измерение уровней воды в скважинах

В статьях «Статический уровень скважины » и «Динамический уровень в скважине » мы писали о важности точного измерения этих уровней для подсчета дебита скважины и определения глубины погружения скважинного насоса. Там же мы говорили, что и статический, и динамический уровень – величины не постоянные.

Поэтому требуются периодически их измерять вновь. Во-первых, чтобы не допустить «сухого хода» насоса. Во-вторых, для контроля над изменением дебита скважины.

На промышленных скважинах часто требуется он-лайн мониторинг уровня воды в скважины для принятия решения о допустимых объемах выкачки воды за конкретный промежуток времени.

Чем можно померить уровень воды в скважинах?

2. Скважинный уровнемер. Представляет собой катушку, на которую намотан трос или лента с датчиком на конце. Катушка специальным способом проградуирована, чтобы можно было понять, какой длины трос с нее сошел.

Трос с датчиком опускается в скважину, в момент касания последнего воды на катушке загорается лампа (может также раздаваться звуковой сигнал). Выпускается множество моделей подобных уравнемеров различных производителей.

Пределы измерения от 1 до 600 метров (у разных моделей), точность – 0,01 м.

3. Гидростатический датчик уровня. Предназначен для непрерывного мониторинга за уровнем воды в скважине. Представляет собой датчик на кабеле, который измеряет гидростатическое давление воды и передает сигнал, пропорциональный уровню воды в скважине, по кабелю. Возможно электронное протоколирование. Пределы измерения – до 200 м. Точность – 0,25%.

Существует еще несколько устройств для определения уровня воды в скважинах. Например, пневматический уровнемер. Но все они отличаются громоздкостью и в практическом плане не представляют интереса.

Источники: http://studopedia.ru/17_137621_pribori-dlya-izmereniya-i-registratsii-urovnya-vodi-v-skvazhinah.html, http://www.studfiles.ru/preview/6378142/page:4/, http://aquabur.ru/stati/izmerenie-urovnja-vody-v-skvazhine

Источник: http://rusbyr.ru/izmerenie-urovnya-vody-v-skvazhine.html

Скважинный уровнемер: виды и технические характеристики

Принцип бурения водоносных скважин заключается в углублении в землю на определенное расстояние в поисках жидкости. При этом довольно часто возникает потребность в точном определении глубины до уровня с водой.

Именно для этих случаев и был придуман скважинный уровнемер, позволяющий справиться с данной задачей.

Любительское фото уровнемера, который чаще всего используется при бурении скважин

Виды измерительных приборов для данных работ

Для начала необходимо отметить, что существует очень много способов определения глубины скважины до уровня воды. Они бывают довольно простыми и не требуют специального оборудования, хотя встречаются и такие, которым даже необходим компьютер.

Поэтому определяться со способом замера следует в соответствии потребностями конкретной конструкции и ее технологических особенностей.

Небольшой груз, установленный на рулетку, поможет измерить глубину скважины и по расположению влажных мест покажет уровень залегания водоносного слоя

Простейший способ

• Довольно часто на дачах или на земельных участках устанавливают простейшие типы скважин изготовленных по принципу абиссинских колодцев. При этом вода из таких конструкций не всегда идет самотеком, что вызывает необходимость в произведении контроля ее появления в трубе.

• Стоит отметить, что такие скважины являются бюджетными и часто делаются с желанием сэкономить. Учитывая это, у хозяина такой конструкции не всегда найдутся дополнительные средства на приобретение уровнемера, цена которого обычно сильно завышена из учета специфики использования.

Если необходимо получить точные данные об уровне столба жидкости, то такое устройство нельзя назвать идеальным из-за больших погрешностей

• В таких случаях мастера справляются с данной задачей при помощи обычной веревки, к которой привязывают груз.
• Ее опускают в трубу, погружая до самой иглы.
• Затем веревку поднимают обратно и проверяют на наличие мокрого следа. Там где он начинается, и будет располагаться верхний край водоносного слоя.
• После этого веревку измеряют и получают необходимые данные.

Некоторые установки для бурения скважин сразу оснащаются уровнемером, но это значительно сказывается на их стоимости, поскольку требуется внедрение дополнительных конструктивных решений в их устройство

• Стоит отметить, что такая система имеет массу недостатков и ее нельзя назвать совершенной или точной. Однако определить приблизительную глубину до уровня залегания воды она может.

Совет!
Если нанятые работники или сотрудники компании, с которой заключен договор на бурение скважины, пользуются таким методом, то сразу стоит пересмотреть условия оплаты, поскольку это говорит о низком уровне профессионализма.
При этом не стоит думать, что наличие хорошего уровнемера говорит о высоком мастерстве.

Графическое изображение принципа действия конструкции лебедочного типа

Лебедочное устройство

• Данные агрегаты довольно просты и надежны. Они не требуют специальных навыков для своего использования и могут применяться рабочими сразу после прочтения инструкции.

• Принцип их действия заключается в том, что в качестве лебедки используется специальный шнур, на котором установлена маркировочная полоса с указанием метража.
• Также к нему прикреплены провода, соединенные с датчиком на конце.

  Стоит отметить, что сам контрольный аппарат выглядит в виде двух оголенных контактов, расположенных друг от друга на определенном расстоянии.

Разновидности данного типа устройств

• На самой катушке лебедки крепят источник питания, в качестве которого можно использовать обычную батарейку типа «Крона».
• Она соединяется в одну цепь с датчиком и источником создания свет шумовых сигналов. В их роли могут быть лампочки и зуммер.
• Необходимо отметить, что подобную систему вполне можно собрать своими руками. Для этого достаточно обладать знаниями по физике на уровне 8 класса.
• Принцип действия у этого прибора основан на том, что при опускании датчика на тросу в скважину, он на определенном участке погрузится в воду. В результате этого его контакты замкнутся, и наверху раздастся сигнал. При этом пользователь должен обратить внимание на маркерную ленту с отметками, на которой и будет указана глубина до водоносного слоя.

Уровнемер на лебедке в действии

• Главным достоинством такой системы является ее простота.
• Также стоит отметить, что контакты датчика расположены на таком уровне, чтобы не реагировать на повышенную влажность, а срабатывать только в непосредственном контакте с жидкостью.
• Подобный уровнемер для скважин часто используется в бытовых целях. Однако некоторые компании, оказывающие услуги по бурению, активно применяют его в качестве первичного или дополнительного контроля.

Некоторые производители комбинируют свои изделия, устанавливая на лебедку ультразвуковые датчики

• Простота прибора исключает возникновение ошибок в показаниях, и она практически полностью исключает фактор некомпетентности обслуживающего персонала.

Совет! Если есть возможность изготовить такое устройство самостоятельно, то стоит ей воспользоваться.

Заводские изделия имеют большую стоимость и не всегда отвечают требованиям некоторых мастеров.

Подобные изделия могут производить как статистический, так и динамический контроль уровня жидкости

Ультразвуковые приборы

• Данные устройства можно назвать одними из самых дорогих. Дело в том, что для их использования может понадобиться компьютер или же его аналог поставляется в комплекте.

• Стоит отметить, что определить уровень залегания водоносного слоя, используя уровнемеры для скважин подобного типа, действия может только специалист прошедший соответствующее обучение.
• Большинство данных систем имеют целый ряд дополнительных функций.

  Самой главной, из которых является возможность обнаружения повреждений в колонне или трубе, и определить конкретную глубину этого дефекта.

Автоматический измеритель уровня жидкости для скважин

• Учитывая подобные способности такие системы, активно используют при расконсервации скважин.
• Также они нашли обширное применение при бурении на уровне артезианского слоя, поскольку могут осуществлять контроль на большой глубине.
• Одним из преимуществ, которым обладают подобные скважинные уровнемеры, является то, что для их работы не обязательно производить глубинное погружение. Достаточно установить датчик в начале скважины, а всю остальную работу выполнит ультразвуковое излучение. Волна отразится от воды и попадет на индикатор, который и передаст полученные данные в расчетный модуль.

Ультразвуковые измерители уровня жидкости в скважине могут выглядеть в виде небольших датчиков, которые связываются с основной системой посредством беспроводных технологий

• Там будет произведен детальный анализ скорости волн и времени на их отражение, в результате чего и будет сформирован вывод.
• Отдельное внимание стоит уделить тому, что приборы подобного типа действия позволяют осуществлять дистанционный контроль. Для этого в них устанавливают соответствие модули связи, позволяющие дающие возможность поддерживать контакт между расчетным модулем и датчиком на расстоянии.
• Учитывая все особенности подобных устройств, они применяются в основном при глубинном бурении скважин или в промышленных масштабах.

Различные виды ультразвуковых систем для измерения уровня воды в скважине

• Также необходимо отметить, что существую и упрощенные версии данных агрегатов способные только определять расстояние до жидкости. Типовая инструкция по их эксплуатации утверждает, что они имеют стандартные настройки и способны работать при наличии определенных условий. Это сильно затрудняет использование таких уровнемеров, заставляя мастеров использовать конструкции простого типа.
• Следует сказать о том, что все данные по уровню воды в скважине заносятся в ее сертификат. Поэтому при последующих измерениях, если он изменится, то в документацию необходимо внести поправки. Учитывая это, для проведения подобных операций стоит привлекать сертифицированных специалистов, заключение которых станет основание для корректировки.

Совет! Приобретать подобный агрегат стоит только в тех случаях, когда возникает необходимость в постоянном контроле скважины.

В противном случае это приведет к большим и неоправданным затратам.

Более сложные системы позволяют находить повреждения в обсадных колонах или трубах скважины, указывая при этом точный уровень их расположения.

Вывод

Просмотрев видео в этой статье можно в подробностях изучить уровнемеры различных видов и ознакомиться с их использованием. При этом основываясь на тексте, представленном выше, следует прийти к выводу о том, что ни самые простые, ни самые сложные системы контроля не могут объединить в себе два главных качества. Доступность и практичность в этом сочетает в себе только лебедочный вид конструкции.

Источник: https://kolodec.guru/scvazhiny/elementy/130-skvazhinnyj-urovnemer