[发明专利]陶瓷式液压静力水准仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷式液压静力水准仪。

背景技术

静力水准仪系统是测量两点或多点间相对高程差的精密仪器，主要用于大型建筑工程，包括大坝、发电站、高层建筑、基坑、桥梁、铁路等多点垂直位移的监控与测量。

传统的静力水准仪采用了浮子控制电极位置来测量液压盒内水位变化的方法，其安装须在精确平整的平面固定，本身高度也至少为量程的两倍，体积较大，对环境、场地要求较高，适用范围较窄。于是发展出通过测量液压盒内液体对盒底的压强来计算液面高度的方法，形成液压式静力水准仪，对环境场地要求相对较低，精度较高，仪器体积也比传统静力水准仪要小。然而在测量液压时多采用合金材料或硅材料制造的电阻应变片用有机胶粘结在膜片上构成压力传感器，或用制备惠斯登电桥的硅扩散片制造压阻式压力传感器。这两种压力传感器灵敏度高，但是线性、重复性不好，滞后、蠕变明显，反应速度慢，抗腐蚀抗过载抗冲击能力差，测量范围小，其精确度仍然难有保障。并且装置结构复杂，导致操作繁琐。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种陶瓷式液压静力水准仪的技术方案。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其主体由液压盒与测压盒构成，其特征在于所述液压盒侧面底部设一进液孔，进液孔通过螺纹快速接头连接外部液体连通管；所述液压盒侧面上部设一气压平衡孔，气压平衡孔通过螺纹快速接头连接外部气压平衡管；所述液压盒顶部设有一排气孔，排气孔的孔口装有针阀；所述测压盒设在液压盒底部，陶瓷电容压力传感器固定于测压盒中央且陶瓷电容压力传感器与液压盒内的液体接触。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述液压盒的下半部外形为圆柱体，液压盒的上半部外形为圆锥体，圆柱体与圆锥体内接联通构成液压盒主体。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述进液孔和气压平衡孔均设置在所述圆柱体上，进液孔与螺纹快速接头之间和气压平衡孔与螺纹快速接头之间均设置针阀；所述排气孔设置在所述圆锥体的顶部。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述陶瓷电容压力传感器与测压盒固定处设有卡槽，卡槽内嵌接设置密封圈。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述陶瓷电容压力传感器主要由陶瓷基座和陶瓷膜片构成，陶瓷膜片直接与液压盒内液体接触，陶瓷基座固定与测压盒底部。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述陶瓷基座上方设有同轴的导电层作为双电极，陶瓷膜片下方设置的导电层构成单电极，单电极与双电极相向设置构成同轴的双电容。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述单电极与双电极的表面均设置有防止电极触碰而短路的二氧化硅绝缘膜。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述陶瓷基座与陶瓷膜片之间设置陶瓷垫圈形成空气介质腔，陶瓷基座、陶瓷膜片与陶瓷垫圈之间通过接封玻璃层进行接封，并在陶瓷基座上设有保证空气介质腔内气压等同于大气压的通气孔。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述测压盒内置集成电路与厚膜电路，经电极引线孔连接单电极与双电极，将压力变化信号转换成电信号，并通过设置在测压盒侧壁的通信孔内的通信电缆将信号传输到控制系统。

所述的陶瓷式液压静力水准仪，其特征在于所述液压盒与测压盒外壳材质均为铝镁合金。

本发明的有益效果在于：应用液体的连通管原理，将高程测量转化为对液体压力的测量，使得静力水准仪的体积小，量程大，精度高；排气孔设于液压盒锥形顶部，便于盒内气体排出，陶瓷压力传感器设于液压盒底部，即使静力水准仪倾斜也不会影响测量结果，因此对测量环境要求低，适用范围广；陶瓷电容压力传感器充分利用了陶瓷材料的刚性、无力学滞后的特点，提高了液压静力水准仪的综合精度及稳定性，抗干扰能力强，抗过载能力强，耐腐蚀、耐久性强，温度漂移小，重复利用性强，能够满足工程测量对高精度、简洁化、微型化的需求。

附图说明

图1为本发明实施例1中的陶瓷电容式液压静力水准仪内部结构图；

图2为本发明实施例1中整个测量系统的示意图；

图3为本发明实施例1中陶瓷电容压力传感器的结构详图；

图4为图3中粘于陶瓷基座的双电极俯视图；

图5为图3中粘于陶瓷膜片的单电极俯视图；