專利名稱：一種節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動化儀器儀表領(lǐng)域，尤其是指一種可用于連續(xù)測量土體內(nèi)部、建筑結(jié)構(gòu)等雙向的水平位移和傾角的測量儀器，具體地說是一種可自動連續(xù)測量空間傾角及水平位移的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀。
背景技術(shù)：
在土木工程領(lǐng)域深基坑及邊坡穩(wěn)定性安全監(jiān)控；建筑、橋梁結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)控、地鐵隧道施工安全監(jiān)控中，地下土體和結(jié)構(gòu)的傾斜和水平位移測量十分重要，傾斜測量得到廣泛使用。目前國內(nèi)外對于土木內(nèi)部的傾斜測量大多使用測斜管和測斜儀，這些裝置使用的是十多年前的技術(shù)研發(fā)，由于需要人力去手工測量，因而無法做到實時自動化的監(jiān)控，而實時性對深基坑開挖和邊坡穩(wěn)定十分重要，因此該領(lǐng)域需要研究一種能夠進行實時動態(tài)傾斜監(jiān)控的裝置，利用現(xiàn)在的計算機通訊技術(shù)，實現(xiàn)多點、自動化、遠程實時傾斜狀態(tài)監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可自動連續(xù)測量空間傾角及水平位移的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
一種節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，包括測桿，其特征在于所述測桿的腔體兩端處設(shè)有防護隔板，防護隔板上設(shè)有位于其外側(cè)的接線端口，在防護隔板之間的腔體內(nèi)設(shè)有固定設(shè)置的傾斜傳感器和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板，傾斜傳感器通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板相連，數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板分別通過數(shù)據(jù)線與測桿兩端處的接線端口相連；所述的測桿之間通過密封連接套相連。所述的測桿采用柔性材料制成。所述測桿的兩端端部皆設(shè)有定位機構(gòu)，相鄰的兩測桿先通過定位機構(gòu)定位相連后再通過密封連接套固定密封相連。所述的測桿和密封連接套之間采用螺紋連接。所述測桿和密封連接套的螺紋連接末端處設(shè)有密封墊。所述測桿的腔體內(nèi)設(shè)有托板，所述的托板上固定設(shè)置傾斜傳感器和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板。所述的接線端口采用防水型接線端口。所述的接線端口包括分別位于測桿兩端的插頭式接線端口和插座式接線端口。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點:
本發(fā)明通過采用先進的MEMS型傾斜傳感器和集成的數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板實現(xiàn)對傾斜信號的連續(xù)采集，可測得X、Y兩個正交方向的瞬時傾角，通過配套軟件計算出測桿在2個正交方向的實時位移，達到測量土體內(nèi)部靜態(tài)和動態(tài)水平位移的目的，配合相關(guān)軟件可進行自動化的傾斜測量和長期觀察。
本發(fā)明的測量儀在測桿發(fā)生傾斜時可以迅速準確地測得傾斜梁，最大傾斜角度測量范圍為0-90度，測量方向可以是單向或雙向，配合后續(xù)數(shù)據(jù)處理程序可以自動確定整個檢測點的累計水平位移和傾角，可實時動態(tài)測量土體內(nèi)部不同圖層的水平位移以及邊坡的傾角等。本發(fā)明的測量儀還可作為一種通用的多點傾斜傳感器使用，根據(jù)實際需要擴大或減小測點數(shù)量，可應(yīng)用于各類土木工程結(jié)構(gòu)深基坑監(jiān)測、邊坡穩(wěn)定監(jiān)控、建筑結(jié)構(gòu)長期傾斜監(jiān)測和大型橋梁長期傾斜監(jiān)測等，從而獲得被測對象的水平位移或傾角，為信息化施工和工程安全提供快捷、準確的測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明可自動連續(xù)測量空間的傾角和水平位移，具有精度高、低功耗、低噪聲、溫度特性好、性價比好、穩(wěn)定性好以及抗沖擊能力強、體積小、重量輕的特點，可實現(xiàn)大傾角、大位移的測量，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1一測桿；2—防護隔板；3—接線端口 ；4一傾斜傳感器；5—數(shù)據(jù)米集與傳輸電路板；6—密封連接套；7—定位機構(gòu)；8—密封墊；9一托板。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示:一種節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，包括采用柔性材料制成的測桿1，測桿I之間通過密封連接套6螺紋相連組合成多節(jié)桿的測斜系統(tǒng)，在測桿I的兩端端部皆設(shè)有定位機構(gòu)7,定位機構(gòu)7能夠保證測桿I精確的方向定位，相鄰的兩測桿I先通過定位機構(gòu)7定位相連后再通過密封連接套6固定密封相連，且為了保證測桿I和密封連接套6相連處的密封性，在測桿I和密封連接套6的螺紋連接末端處設(shè)有密封墊8。在測桿I的腔體兩端處設(shè)有防護隔板2，防護隔板2上設(shè)有位于其外側(cè)的接線端口 3，接線端口 3采用防水型接線端口且接線端口 3包括分別位于測桿I兩端的插頭式接線端口和插座式接線端口，接線端口 3優(yōu)先選用防水型航空插頭和防水型航空插座，在防護隔板2之間的腔體內(nèi)設(shè)有固定設(shè)置的傾斜傳感器4和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板5，傾斜傳感器4和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板5固定放置在測桿I的腔體內(nèi)設(shè)置的托板9上，傾斜傳感器4通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板5相連，數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板5分別通過數(shù)據(jù)線與測桿I兩端處的接線端口 3相連，位于該測量儀最頂端處的接線端口 3通過引出導(dǎo)線與外部的專用采集儀器相連。其中傾斜傳感器4選用新一代的MEMS傳感器,該傳感器為娃片構(gòu)成的立體結(jié)構(gòu)，當傾斜或者有加速度的時候，傳感器的電容發(fā)生變化，具有靈敏度高、可靠性高的特點；數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板5裝有信號采集、濾波與通信電路，按485協(xié)議標準傳輸信號。本發(fā)明的測量儀在使用時，首先將任意多個測桿I連接在一起用于不同深度的地下土體水平位移測試，通過采用先進的MEMS型傾斜傳感器4和集成的數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板5實現(xiàn)對傾斜信號的連續(xù)采集，可測得X、Y兩個正交方向的瞬時傾角，通過配套軟件計算出測桿I在2個正交方向的實時位移，達到測量土體內(nèi)部靜態(tài)和動態(tài)水平位移的目的，配合相關(guān)軟件可進行自動化的傾斜測量和長期觀察。該測量儀在測桿I發(fā)生傾斜時可以迅速準確地測得傾斜梁，最大傾斜角度測量范圍為(Γ90度，測量方向可以是單向或雙向，配合后續(xù)數(shù)據(jù)處理程序可以自動確定整個檢測點的累計水平位移和傾角，可實時動態(tài)測量土體內(nèi)部不同圖層的水平位移以及邊坡的傾角等。另外，本發(fā)明的測量儀也可作為一種通用的多點傾斜傳感器使用，根據(jù)實際需要擴大或減小測點數(shù)量，可應(yīng)用于各類土木工程結(jié)構(gòu)深基坑監(jiān)測、邊坡穩(wěn)定監(jiān)控、建筑結(jié)構(gòu)長期傾斜監(jiān)測和大型橋梁長期傾斜監(jiān)測等，從而獲得被測對象的水平位移或傾角，為信息化施工和工程安全提供快捷、準確的測試數(shù)據(jù)。本發(fā)明可自動連續(xù)測量空間的傾角和水平位移，具有精度高、低功耗、低噪聲、溫度特性好、性價比好、穩(wěn)定性好以及抗沖擊能力強、體積小、重量輕的特點，可實現(xiàn)大傾角、大位移的測量，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù)均 可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，包括測桿(1)，其特征在于所述測桿(I)的腔體兩端處設(shè)有防護隔板(2)，防護隔板(2)上設(shè)有位于其外側(cè)的接線端口(3)，在防護隔板(2)之間的腔體內(nèi)設(shè)有固定設(shè)置的傾斜傳感器(4)和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5)，傾斜傳感器(4)通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5)相連，數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5)分別通過數(shù)據(jù)線與測桿(I)兩端處的接線端口(3)相連；所述的測桿(I)之間通過密封連接套(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述的測桿(I)采用柔性材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述測桿(I)的兩端端部皆設(shè)有定位機構(gòu)(7)，相鄰的兩測桿(I)先通過定位機構(gòu)(7)定位相連后再通過密封連接套(6)固定密封相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述的測桿(I)和密封連接套(6)之間采用螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述測桿(I)和密封連接套(6)的螺紋連接末端處設(shè)有密封墊(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述測桿(I)的腔體內(nèi)設(shè)有托板(9)，所述的托板(9)上固定設(shè)置傾斜傳感器(4)和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述的接線端口(3)采用防水型接線端口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，其特征在于所述的接線端口(3)包括分別位于測桿(I)兩端的插頭式接線端口和插座式接線端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)桿式土體內(nèi)部水平位移測量儀，包括測桿(1)，所述測桿(1)的腔體兩端處設(shè)有防護隔板(2)，防護隔板(2)上設(shè)有位于其外側(cè)的接線端口(3)，在防護隔板(2)之間的腔體內(nèi)設(shè)有固定設(shè)置的傾斜傳感器(4)和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5)，傾斜傳感器(4)通過數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5)相連，數(shù)據(jù)采集與傳輸電路板(5)分別通過數(shù)據(jù)線與測桿(1)兩端處的接線端口(3)相連；所述的測桿(1)之間通過密封連接套(6)相連。本發(fā)明用于測量土層內(nèi)部的水平位移并獲得連續(xù)的水平位移數(shù)據(jù)，亦能用于建筑結(jié)構(gòu)的傾斜測量監(jiān)控及邊坡變形測控等，廣泛適用于土木工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控領(lǐng)域；適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號G01B7/02GK103148772SQ20131004679
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者韓曉健, 王俊 申請人:韓曉健