一種連桿式位移監(jiān)測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及形變監(jiān)測領(lǐng)域，更具體地說，是設(shè)及一種連桿式位移監(jiān)測儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 位移監(jiān)測能有效識別高速和普通鐵路、城市軌道、地下工程、大巧、橋梁、隧道、建 筑結(jié)構(gòu)、石油及市政管道等結(jié)構(gòu)的變形，對于實時監(jiān)測結(jié)構(gòu)的安全性能起到重要的作用。現(xiàn) 有技術(shù)中位移計利用電阻拉線、電磁、光學(xué)等原理，較為常見的例如SAA陣列式位移計，位 移計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用麻煩，測量成本較高。比如中國專利公開文本CN102494650A中公開了 一種桿塔位移監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過利用位移傳感器分別監(jiān)測桿塔及基巖的位移量，計算 出桿塔相對于基巖的位移量。CN103344185A公開了一種非接觸式位移自動監(jiān)測裝置，其使 用光學(xué)原理來實現(xiàn)變形監(jiān)測。CN103424099A公開了基于變形數(shù)據(jù)的邊坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，基 于變形數(shù)據(jù)的邊坡監(jiān)測預(yù)警方法，根據(jù)測點位移值和角度偏移值，通過對邊坡變形失穩(wěn)機 制的分析，運用巖±力學(xué)理論，推導(dǎo)出邊坡穩(wěn)定性的計算公式；其不僅用到了角度偏移傳感 器還用到了位移傳感器，具有一個繁雜的系統(tǒng)，且使用的計算原理與方法是用來計算邊坡 的穩(wěn)定性。
[0003] 但是現(xiàn)有技術(shù)的位移計除實現(xiàn)復(fù)雜，設(shè)備和時間成本較高外，其通常只能監(jiān)測± 體、巖體或建筑物的水平變形（水平位移），對于沉降變形中的垂直位移并不能很好的識別 監(jiān)測，因而應(yīng)用范圍和效果都受到了限制。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何便捷高效地監(jiān) 測各向位移。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種連桿式位移監(jiān)測儀，包括至少一個 標準連接桿；其中，每個標準連接桿包括：底部接線、底部連接部、鋼管、可動軸、頂部連接 部和頂部接線；所述底部連接部位于所述鋼管的底部，所述可動軸位于所述鋼管的頂部，所 述可動軸的另一端連接所述頂部連接部，所述底部接線從所述底部連接部的下方伸出，所 述頂部接線從所述頂部連接部的上方伸出；所述底部接線和所述頂部接線通過布設(shè)在所述 鋼管內(nèi)部的連接線連通，所述鋼管內(nèi)部還設(shè)置有傳感器組件；所述頂部接線可連接信號接 收機或另一標準連接桿的底部接線，所述底部接線可連接信號接收機或另一標準連接桿的 頂部接線。
[0006] 優(yōu)選地，所述監(jiān)測儀中；兩相鄰標準連接桿通過一方的頂部連接部與另一方的底 部連接部固定連接，同時一方的頂部接線與另一方的底部接線連接；位于所述監(jiān)測儀最頂 端的標準連接桿的頂部接線和位于所述監(jiān)測儀最底端的標準連接桿的底部接線分別連接 信號接收機。
[0007] 優(yōu)選地，所述監(jiān)測儀中，所述傳感器組件為傾斜角度傳感器。
[000引優(yōu)選地，所述傾斜角度傳感器利用受重力影響而改變介電性質(zhì)的電容來實現(xiàn)。
[0009] 優(yōu)選地，所述電容包括至少一組平行電容板，在所述標準連接桿傾斜時，所述電容 中的電容板或介電物質(zhì)受重力影響而相應(yīng)傾斜或移動，從而改變所述電容的介電性質(zhì)。
[0010] 優(yōu)選地，所述監(jiān)測儀中，所述傾斜角度傳感器同時對X、Y軸的傾斜角度進行測量， 其中，每組平行電容板用于測量一個軸向的傾斜角度。
[0011] 優(yōu)選地，所述傾斜角度傳感器在每次使用前清零，電容值變化量與傾斜角度的對 應(yīng)關(guān)系直接預(yù)存在系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)一次模數(shù)轉(zhuǎn)換即可得到。
[0012] 優(yōu)選地，所述監(jiān)測儀中，利用每個連接桿中的傳感器組件獨立測量該連接桿的傾 斜角度，所述信號接收機收到傾斜角度后計算出每個連接桿在水平和垂直方向上的位移， 將所述至少一個標準連接桿的位移求和，由此來對被監(jiān)測物在水平和垂直方向上的變形進 行監(jiān)測。
[0013] 優(yōu)選地，所述標準連接桿的底部連接部和頂部連接部為可相互配合安裝的結(jié)構(gòu)； 頂部接線和底部接線的端部W及信號連接機的端口設(shè)置相互配合的接線航插。
[0014] 優(yōu)選地，所述標準連接桿的標準長度根據(jù)被監(jiān)測物的長度量級選定；使用數(shù)量根 據(jù)被監(jiān)測物的實際長度選用并相互連接。
[0015] 本實用新型的技術(shù)方案利用角度測量獲得結(jié)構(gòu)體的水平位移，其結(jié)構(gòu)簡單、方便 實用。且本實用新型還能用于沉降變形中垂直位移的測量，該監(jiān)測儀便捷高效、結(jié)構(gòu)簡單、 易操作、便于維護、降低了成本，具有很高的推廣應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型的一個實施例中單個連接桿的連桿式位移監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0017] 圖2是本實用新型的另一個實施例中兩個連接桿的連桿式位移監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0018] 圖3是本實用新型的再一個實施例中多個連接桿組合監(jiān)測水平位移的效果示意 圖；
[0019] 圖4是本實用新型的一個由優(yōu)選實施例中電容板受重力影響改變電容介電性質(zhì) 的效果示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例為實施本實用新型的較佳實施方式，所述描述是 W說明本實用新型的一般原則為目的，并非用W限定本實用新型的范圍。本實用新型的保 護范圍應(yīng)當(dāng)W權(quán)利要求所界定者為準，基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范 圍。
[0021] 現(xiàn)有的位移計結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不便，有時甚至需要進行復(fù)雜的運算方能得出測量 值，加上現(xiàn)有位移計通常只能測量水平方向的變形，應(yīng)用范圍和效果都非常有限。本實用新 型的技術(shù)方案中，采用角度測量方式得到結(jié)構(gòu)體的水平和垂直方向的位移量，其實現(xiàn)方式 便捷高效，且可進行靈活地擴展，有效提高了結(jié)構(gòu)形變監(jiān)測的實時性和效率，為結(jié)構(gòu)體的安 全保障提供了有力支持。
[0022] 如圖1所示，在本實用新型的一個實施例中，連桿式位移監(jiān)測儀包括至少一個標 準連接桿；其中，每個標準連接桿包括：底部接線1、底部連接部2、鋼管3、可動軸4、頂部連 接部5和頂部接線6,所述底部連接部2位于所述鋼管3的底部，所述可動軸4位于所述鋼 管3的頂部，所述可動軸4的另一端連接所述頂部連接部5,所述底部接線1從所述底部連 接部2的下方伸出，所述頂部接線6從所述頂部連接部5的上方伸出，所述底部接線1和所 述頂部接線6通過布設(shè)在所述鋼管3內(nèi)部的連接線（圖中未示出）連通，所述鋼管內(nèi)部還 設(shè)置有傳感器組件（圖中未示出）；所述頂部接線6可連接信號接收機7或另一標準連接 桿的底部接線，所述底部接線1可連接信號接收機7或另一標準連接桿的頂部接線，兩相鄰 標準連接桿通過一方的頂部連接部與另一方的底部連接部固定連接，同時一方的頂部接線 與另一方的底部接線連接；位于所述監(jiān)測儀最頂端的標準連接桿的頂部接線和位于所述監(jiān) 測儀最底端的標準連接桿的底部接線分別連接信號接收機7。圖1中示出了單個標準連接 桿的優(yōu)選實施例，圖2中示出了兩個標準連接桿組合的優(yōu)選實施例。本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員 應(yīng)能理解，連接桿的標準長度可W根據(jù)被測物的長度量級選定，優(yōu)選為1米桿或10米桿；使 用數(shù)量也可根據(jù)被測物的實際長度連接使用，因而上述優(yōu)選實施例不應(yīng)視作對本實用新型 的連接桿的標準長度和使用數(shù)量做出的具體限制。
[0023] 在本實用新型的優(yōu)選實施例中，所述傳感器組件為角度傳感器，更優(yōu)選地為傾斜 角度傳感器。利用每個連接桿中的傳感器組件獨立測量該連接桿的傾斜角度，信號接收機 收到傾斜角度后計算出每個連接桿在水平方向和垂直方向上的位移，將多個連接桿的位移 求和，由此來對結(jié)構(gòu)體在兩方向上的變形進行監(jiān)測。信號接收機優(yōu)選采用單片機或FPGA實 現(xiàn)；信號接收機還可包括網(wǎng)絡(luò)單元，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給遠程設(shè)備；更 優(yōu)選地，信號接收機還包括報警單元，在監(jiān)測到水平位移和或垂直位移超闊值時，發(fā)出聲光 警報并通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)向遠程設(shè)備報警。采用該方式，可實現(xiàn)無人值守的監(jiān)測，使得本 實用新型的監(jiān)測儀可用于在各種惡劣環(huán)境下自動監(jiān)測。
[0024] 為實現(xiàn)無人值守的自動監(jiān)測，優(yōu)選地，本實用新型的監(jiān)測儀還包括電源組件，所述 電源組件獨立設(shè)置和/或設(shè)置在所述鋼管3內(nèi)；所述電源組件同時連接所述傳感器組件及 所述信號接收機7,為傳感器及接收機提供電力支持。更優(yōu)選地，獨立設(shè)置的電源組件為太 陽能供電設(shè)備，設(shè)置在所述鋼管3內(nèi)的電源組件為小型電池，該小型電池優(yōu)選采用可充電 電池（如裡電池等），此外，還可由太陽能供電設(shè)備對所述小型電池進行充電。<