一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀。其特征在于：透明儲(chǔ)液筒的外壁設(shè)置有表面測(cè)量標(biāo)尺，透明儲(chǔ)液筒的上方設(shè)置有氣壓平衡孔，氣壓平衡孔處能夠外接氣壓平衡閥，透明儲(chǔ)液筒的下方設(shè)有進(jìn)液孔，進(jìn)液孔處能夠外接進(jìn)液閥，透明儲(chǔ)液筒的底部設(shè)有液體聯(lián)通管；所述磁致伸縮液位計(jì)設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒內(nèi)且與設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒上的電路模塊相連，所述豎向位移指示燈與電路模塊相連。當(dāng)測(cè)量點(diǎn)發(fā)生豎向垂直位移時(shí)，基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間存在壓差，并帶動(dòng)靜力水準(zhǔn)儀內(nèi)的磁致伸縮液位計(jì)產(chǎn)生伸縮，通過(guò)測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在液面的位置，此外，通過(guò)靜力水準(zhǔn)儀內(nèi)的表面測(cè)量標(biāo)尺讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)測(cè)量。
【專利說(shuō)明】
一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在工程建設(shè)以及已建成建筑中，由于地基不均勻或建筑物荷載差異，均會(huì)發(fā)生豎向垂直位移，豎向垂直位移觀測(cè)為工程建設(shè)中一項(xiàng)很基本的監(jiān)測(cè)參數(shù)，有些豎向垂直位移幅度是允許范圍內(nèi)的，而有些則可能造成工程質(zhì)量的缺陷甚至災(zāi)難性事故，以及對(duì)于完成的工程的豎向垂直位移觀測(cè)尤為重要，典型的例如危險(xiǎn)房屋、地鐵、橋梁、大壩等的豎向垂直位移將會(huì)照成極大的事故，造成重大的人員傷亡以及其他社會(huì)危害。因此以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)對(duì)工程進(jìn)行管理是極其必要的。
[0003]近年來(lái)隨著國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)越來(lái)越多，工程質(zhì)量事故愈加頻繁。以及很多大型建筑的使用年限也頻到期限，需要監(jiān)測(cè)其運(yùn)行健康。豎向垂直位移量是工程健康監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)很重要的參數(shù)，相比傳統(tǒng)的觀測(cè)手段是人工水準(zhǔn)測(cè)量，目前的監(jiān)測(cè)手段大部分比較落后，隨著構(gòu)筑物的監(jiān)測(cè)要求越來(lái)越高，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為健康監(jiān)測(cè)的一種趨勢(shì)，傳統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀均是采用儲(chǔ)液罐，隨監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)生豎向垂直位移而導(dǎo)致液面流動(dòng)，從而帶動(dòng)浮標(biāo)的浮動(dòng)帶動(dòng)測(cè)桿，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)連接原因，多聯(lián)傳動(dòng)到測(cè)桿，且測(cè)桿與管壁有一定的摩擦力，必須要一定的豎向垂直位移量累計(jì)才能體現(xiàn)出來(lái)，數(shù)據(jù)的零點(diǎn)跳動(dòng)不準(zhǔn)確，其次，由于工作原理決定了體積必須龐大，非常不利于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及安裝。此外，帶測(cè)桿的水準(zhǔn)儀因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因，整體高度必須為量程的兩倍以上，而且電感類隨隨量程加大其誤差也越大，而雙測(cè)量系統(tǒng)液壓式高精度靜力水準(zhǔn)儀只要測(cè)出儀器內(nèi)水壓的變化，通過(guò)標(biāo)定就可以計(jì)算出液面高度變化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀的技術(shù)方案。
[0005]所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于包括透明儲(chǔ)液筒、磁致伸縮液位計(jì)、調(diào)平底座、水準(zhǔn)系統(tǒng)、電路模塊、豎向位移指示燈，透明儲(chǔ)液筒的外壁設(shè)置有表面測(cè)量標(biāo)尺，透明儲(chǔ)液筒的上方設(shè)置有氣壓平衡孔，氣壓平衡孔處能夠外接氣壓平衡閥，透明儲(chǔ)液筒的下方設(shè)有進(jìn)液孔，進(jìn)液孔處能夠外接進(jìn)液閥，透明儲(chǔ)液筒的底部設(shè)有液體聯(lián)通管;所述磁致伸縮液位計(jì)設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒內(nèi)且與設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒上的電路模塊相連，所述豎向位移指示燈與電路模塊相連;所述透明儲(chǔ)液筒下方設(shè)置調(diào)平底座和水準(zhǔn)系統(tǒng)，水準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置在調(diào)平底座上。
[0006]所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述透明儲(chǔ)液筒上方設(shè)置有鋁合金材質(zhì)的上端蓋。
[0007]所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述透明儲(chǔ)液筒采用透明的聚碳酸酯工程塑料制成。
[0008]所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述磁致伸縮液位計(jì)居中預(yù)設(shè)于透明儲(chǔ)液筒中，磁致伸縮液位計(jì)由測(cè)桿、磁致伸縮線和浮子三部分組成，測(cè)桿底部與所述液體聯(lián)通管相連;所述浮子由永磁性材料制成，置于透明儲(chǔ)液筒的液體液面上;所述測(cè)桿為軟磁性材料制成的薄壁毛細(xì)管與不導(dǎo)磁的不銹鋼保護(hù)管組成。
[0009]所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述水準(zhǔn)系統(tǒng)為水準(zhǔn)泡。
[0010]所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述液體聯(lián)通管采用聚乙烯硬塑料管。
[0011]本實(shí)用新型測(cè)量前，預(yù)先將靜力水準(zhǔn)儀固定于連接墻體14的托架13或穩(wěn)定支撐處并調(diào)平，設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)定值(測(cè)量零點(diǎn))，靜力水準(zhǔn)儀下部設(shè)有進(jìn)液孔，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)發(fā)生豎向垂直位移時(shí)，基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間存在壓差，并帶動(dòng)靜力水準(zhǔn)儀內(nèi)的磁致伸縮液位計(jì)產(chǎn)生伸縮，通過(guò)測(cè)量脈沖電流與扭轉(zhuǎn)波的時(shí)間差可以精確地確定浮子所在液面的位置，此外，通過(guò)靜力水準(zhǔn)儀內(nèi)的表面測(cè)量標(biāo)尺讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)測(cè)量。同時(shí)，系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定豎向垂直位移的安全值、預(yù)警值和報(bào)警值，靜力水準(zhǔn)儀在通電的狀況下，當(dāng)豎向垂直位移量達(dá)到報(bào)警值時(shí)，靜力水準(zhǔn)儀表面的紅色指示燈亮，此時(shí)應(yīng)停止作業(yè)，并聯(lián)合專家和相關(guān)單位來(lái)改進(jìn)作業(yè)方法后再行作業(yè)；當(dāng)豎向垂直位移量小于安全值時(shí)，綠色指示燈亮，可以繼續(xù)作業(yè)；當(dāng)豎向垂直位移量介于安全值與預(yù)警值之間時(shí)，黃色指示燈亮，此時(shí)該測(cè)點(diǎn)應(yīng)作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，密切注意豎向垂直位移變化，并及時(shí)上報(bào)。此外，靜力水準(zhǔn)儀在不通電的情況下，通過(guò)人工校核豎向垂直位移量是否過(guò)大，擴(kuò)大裝置的使用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型靜力水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為透明儲(chǔ)液筒內(nèi)部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為靜力水準(zhǔn)儀在建筑墻體安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為靜力水準(zhǔn)儀在混凝土路面安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1-透明儲(chǔ)液筒，2-磁致伸縮液位計(jì)，3-調(diào)平底座，4-水準(zhǔn)泡，5-調(diào)平螺栓，6_電路模塊，7-氣壓平衡孔，8-表面測(cè)量標(biāo)尺，9-豎向位移指示燈，10-進(jìn)液孔，11-干燥器，12-液體聯(lián)通管，13-托架，14-墻體，15-混凝土路面，16-電纜。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0018]如圖1、2所示，一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，包括透明儲(chǔ)液筒1、磁致伸縮液位計(jì)2、調(diào)平底座3、水準(zhǔn)系統(tǒng)、電路模塊6、豎向位移指示燈9，透明儲(chǔ)液筒的外壁設(shè)置有表面測(cè)量標(biāo)尺8(表面分辨率為1mm)，透明儲(chǔ)液筒的上方設(shè)置有氣壓平衡孔7，氣壓平衡孔處能夠外接氣壓平衡閥，透明儲(chǔ)液筒的下方設(shè)有進(jìn)液孔10，進(jìn)液孔處能夠外接進(jìn)液閥，透明儲(chǔ)液筒的底部設(shè)有液體聯(lián)通管12;磁致伸縮液位計(jì)設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒內(nèi)且與設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒上的電路模塊相連，豎向位移指示燈與電路模塊相連;透明儲(chǔ)液筒下方設(shè)置調(diào)平底座和水準(zhǔn)系統(tǒng)，水準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置在調(diào)平底座上。測(cè)量點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過(guò)液體聯(lián)通管相連，測(cè)量之前通過(guò)測(cè)量點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的起始液位差設(shè)定一個(gè)標(biāo)定值，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)發(fā)生豎向垂直位移時(shí)，測(cè)量點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生異于基準(zhǔn)點(diǎn)的一個(gè)液位差，并且透明儲(chǔ)液筒的上方設(shè)置有氣壓平衡孔，排除空氣壓力變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，這樣就帶動(dòng)磁致伸縮液位計(jì)產(chǎn)生變形，可以通過(guò)表面測(cè)量標(biāo)尺讀出豎向垂直位移值，豎向位移指示燈可以顯示當(dāng)前豎向垂直位移值的狀態(tài)。
[0019]本實(shí)用新型的透明儲(chǔ)液筒上方設(shè)置有鋁合金材質(zhì)的上端蓋，表面經(jīng)過(guò)氧化發(fā)黑處理，既輕便又防銹;透明儲(chǔ)液筒采用透明的聚碳酸酯工程塑料制成;水準(zhǔn)系統(tǒng)為水準(zhǔn)泡4，便于儀器的安裝調(diào)平;液體聯(lián)通管采用聚乙烯硬塑料管，直徑約為11_14_，具體直徑由整個(gè)靜力水準(zhǔn)裝置中連接管中最大的長(zhǎng)度來(lái)決定(考慮到流體粘滯力等因素)。
[0020]本實(shí)用新型的磁致伸縮液位計(jì)(測(cè)量精度為0.1mm)居中預(yù)設(shè)于透明儲(chǔ)液筒中，磁致伸縮液位計(jì)由測(cè)桿、磁致伸縮線和浮子三部分組成，測(cè)桿底部與所述液體聯(lián)通管相連;浮子由永磁性材料制成，置于透明儲(chǔ)液筒的液體液面上;測(cè)桿為軟磁性材料制成的薄壁毛細(xì)管(內(nèi)外徑分別為0.5mm，0.7mm)與不導(dǎo)磁的不銹鋼保護(hù)管組成。因磁致伸縮液位計(jì)為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型只是對(duì)其一個(gè)應(yīng)用，故不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]圖3為靜力水準(zhǔn)儀在建筑墻體14的安裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為靜力水準(zhǔn)儀在混凝土路面15的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]上述靜力水準(zhǔn)儀的使用方法如下:
[0023]I)先根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的等高線，測(cè)量之前在基準(zhǔn)點(diǎn)和被監(jiān)測(cè)點(diǎn)周邊布設(shè)靜力水準(zhǔn)儀，將所有靜力水準(zhǔn)儀安裝同一標(biāo)高位置，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)平底座的調(diào)平螺栓使透明儲(chǔ)液筒保持水平，調(diào)平后將電纜16連至電路模塊通信；電纜材料采用RVVP型四芯屏蔽信號(hào)電纜，此型號(hào)電纜兼?zhèn)浞莱薄⒎浪?、防霉、防雷擊等多?xiàng)特點(diǎn)，適用于各類沉降監(jiān)測(cè)工況條件；
[0024]2)將每個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)液孔外接進(jìn)液閥，進(jìn)液閥與注液總管相連，并用卡箍鎖緊;將每個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的氣壓平衡孔均外接氣壓平衡閥，并將每個(gè)氣壓平衡閥串接;將每個(gè)靜力水準(zhǔn)儀底部的液體聯(lián)通管相連，將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)串聯(lián)在一起，固定;然后，將預(yù)先準(zhǔn)備好的液體(可選用防凍液)通過(guò)進(jìn)液閥緩緩不間斷地加入透明儲(chǔ)液筒中，同時(shí)通過(guò)串聯(lián)著的氣壓平衡閥排除內(nèi)部的空氣和氣泡，并不斷觀測(cè)系統(tǒng)內(nèi)液位高度，直至液位達(dá)到透明儲(chǔ)液筒標(biāo)線時(shí)停止，最后檢查周邊接口有無(wú)液體滲出情況，若發(fā)現(xiàn)有液體滲出情況，應(yīng)該立刻停止液體灌入，確認(rèn)檢查接口連接處鎖緊；
[0025]3)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)透明儲(chǔ)液筒的上端蓋，將磁致伸縮液位計(jì)的測(cè)桿與透明儲(chǔ)液筒的上端蓋頂通過(guò)螺栓旋緊，再將磁致伸縮液位計(jì)的浮子按順時(shí)針鎖緊于測(cè)桿上的定位處，最后，將安裝好磁致伸縮液位計(jì)的透明儲(chǔ)液筒上端蓋旋緊，并仔細(xì)核實(shí)整個(gè)系統(tǒng)密封性，接著通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓平衡閥，使整個(gè)系統(tǒng)的氣壓平衡相互聯(lián)通，最后一個(gè)靜力水準(zhǔn)儀的氣壓平衡閥通過(guò)干燥器11處理與外界大氣相連;此時(shí)可得到測(cè)量點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的起始液壓差，設(shè)為標(biāo)定值，即測(cè)量零點(diǎn)；
[0026]4)通信控制電纜連接的終端計(jì)算機(jī)預(yù)先設(shè)定豎向垂直位移的允許值、預(yù)警值和報(bào)警值，允許值、預(yù)警值和報(bào)警值的設(shè)定依據(jù)為現(xiàn)行國(guó)家建筑、鐵路規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并預(yù)先設(shè)定存儲(chǔ)于終端計(jì)算機(jī)，并根據(jù)工況的不同調(diào)整位移限制；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)各靜力水準(zhǔn)儀中的電路模塊分布式采集;接著，電路模塊通過(guò)電纜將數(shù)據(jù)源源不斷傳輸傳至終端計(jì)算機(jī)，通過(guò)終端計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的目的。
[0027]當(dāng)測(cè)量點(diǎn)如若發(fā)生豎向垂直位移，會(huì)引發(fā)基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的高差發(fā)生變化，從而導(dǎo)致兩點(diǎn)之間的液壓差發(fā)生變化，這時(shí)浮子會(huì)根據(jù)液面的變化帶動(dòng)磁致伸縮液位計(jì)發(fā)生變形，通過(guò)液面變化值讀出測(cè)量點(diǎn)豎向垂直位移的值，既可直觀地通過(guò)觀察表面測(cè)量標(biāo)尺來(lái)讀取豎向垂直位移的值，也可同時(shí)通過(guò)測(cè)量點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的液壓差變化帶動(dòng)磁致伸縮液位計(jì)伸縮的變化量從終端計(jì)算機(jī)中讀取。
[0028]當(dāng)豎向垂直位移的值處于預(yù)先設(shè)定的允許值范圍內(nèi)，豎向位移指示燈的綠燈亮，作業(yè)安全;當(dāng)豎向垂直位移的值介于允許值與預(yù)警值之間，豎向位移指示燈的黃燈亮，則此測(cè)量點(diǎn)應(yīng)作為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象；當(dāng)豎向垂直位移的值大于報(bào)警值時(shí)，作業(yè)應(yīng)立即停止，檢查作業(yè)是否規(guī)范，改善作業(yè)方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于包括透明儲(chǔ)液筒、磁致伸縮液位計(jì)、調(diào)平底座、水準(zhǔn)系統(tǒng)、電路模塊、豎向位移指示燈，透明儲(chǔ)液筒的外壁設(shè)置有表面測(cè)量標(biāo)尺，透明儲(chǔ)液筒的上方設(shè)置有氣壓平衡孔，氣壓平衡孔處能夠外接氣壓平衡閥，透明儲(chǔ)液筒的下方設(shè)有進(jìn)液孔，進(jìn)液孔處能夠外接進(jìn)液閥，透明儲(chǔ)液筒的底部設(shè)有液體聯(lián)通管;所述磁致伸縮液位計(jì)設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒內(nèi)且與設(shè)置在透明儲(chǔ)液筒上的電路模塊相連，所述豎向位移指示燈與電路模塊相連;所述透明儲(chǔ)液筒下方設(shè)置調(diào)平底座和水準(zhǔn)系統(tǒng)，水準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)置在調(diào)平底座上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述透明儲(chǔ)液筒上方設(shè)置有鋁合金材質(zhì)的上端蓋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述透明儲(chǔ)液筒采用透明的聚碳酸酯工程塑料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述磁致伸縮液位計(jì)居中預(yù)設(shè)于透明儲(chǔ)液筒中，磁致伸縮液位計(jì)由測(cè)桿、磁致伸縮線和浮子三部分組成，測(cè)桿底部與所述液體聯(lián)通管相連;所述浮子由永磁性材料制成，置于透明儲(chǔ)液筒的液體液面上;所述測(cè)桿為軟磁性材料制成的薄壁毛細(xì)管與不導(dǎo)磁的不銹鋼保護(hù)管組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述水準(zhǔn)系統(tǒng)為水準(zhǔn)泡。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透明雙測(cè)量系統(tǒng)靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于所述液體聯(lián)通管采用聚乙烯硬塑料管。
【文檔編號(hào)】G01C5/04GK205561826SQ201620323186
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】周林霞, 謝逸敏, 周宗強(qiáng)
【申請(qǐng)人】浙江中浩應(yīng)用工程技術(shù)研究院有限公司