[发明专利]基于双灵敏传感器的静力水准仪

说明书

本发明公开了一种基于双灵敏传感器的静力水准仪，属于土木工程检测领域，适用于桥梁、大坝、隧道、核电站、房屋等建筑物的沉降监测；解决了目前水准仪测量精度差，可靠性低的问题；具体为传感器仓内部设置有电路槽盒和扩散硅芯体，扩散硅芯体与设置在电路槽盒中的电路相连接；液体容器内顶部设置有磁致伸缩位移传感器，磁致伸缩位移传感器底部连接有浮子，磁致伸缩位移传感器与扩散硅芯体电连接；电路槽盒内设置的电路为信号放大电路；本发明通过信号放大电路，使扩散硅芯体中的电流信号与所受拉压力成线性对应关系，减小了误差，有效的提高了静力水准仪的测量精度和稳定性能，且整个装置结构简单，安装方便，实用性强。

技术领域

本发明涉及一种建筑物沉降监测设备，特别是公开一种用于监测地基沉降的基于双灵敏传感器的静力水准仪，适用于桥梁、大坝、隧道、核电站、房屋等建筑物的沉降监测，属于土木工程检测领域。

背景技术

在地面上进行施工，如建筑物、桥梁、大坝等均会引起地基沉降，静力水准仪是监测这类沉降的常用设备。目前我国推广应用的静力水准仪技术中主要的传感器为：振弦式、电容式、光电式、差动变压器式等。以上形式的仪器共同的缺点是损坏率高，长期稳定性差，需要定期的重新标定，维护费用高，信号输出形式固定适应性差。其中有些传感器安装要求较高，必须专业技术人员安装；有些传感器测量精度较差，可靠性方面存在缺陷等。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，提供一种基于双灵敏传感器的静力水准仪。解决了目前静力水准仪测量精度较差，可靠性方面存在缺陷等问题。

本发明是通过如下技术方案实现的。

基于双灵敏传感器的静力水准仪，包括液体容器和传感器仓，所述的液体容器与传感器仓相隔离，所述的传感器仓设置有传感器通气管口以及用于与外部供电装置相连接的传感器电缆，所述的液体容器顶部设置有液筒通气管口，所述的液体容器底部设置有液筒通液管口，所述的液体容器底部连接有底座，所述的传感器仓内部设置有电路槽盒和扩散硅芯体，所述的扩散硅芯体与设置在电路槽盒中的电路相连接；所述的液体容器内顶部设置有磁致伸缩位移传感器，所述的磁致伸缩位移传感器底部连接有浮子，所述的磁致伸缩位移传感器与所述的扩散硅芯体电连接；所述的电路槽盒内设置的电路为信号放大电路，所述的信号放大电路同时将磁致伸缩位移传感器和扩散硅芯体测得的信号数据转换为0－5V电压输出信号，其中扩散硅芯体中的电流信号与所受拉压力成线性对应关系。

进一步改进，所述的液体容器的外部设置有液位读数管。

优选的，所述的浮子的材质为丙烯腈丁二烯橡胶。硬度最低90邵氏硬度A型，最高55邵氏硬度D型；工作温度为-50至100摄氏度，实用性极佳。通过液面的变化使得浮子进行移动从而通过磁致伸缩位移传感器获得信号数据。

进一步，所述的信号放大电路中U1为双运算放大器芯片，U1的1脚、7脚为两个输出管脚，U1的8脚为正电源管脚，4脚为负电源管脚，U1的2脚、3脚分别为反向输入端和同向输入端，U1的5脚、6脚分别为同向输入端和反向输入端。

进一步，所述的液体容器内部放置的液体为防冻液。

进一步的，将两个所述的静力水准仪相连接使用，连接方法是通过第一管路将所述的两个静力水准仪的传感器通气管口相连接，通过第二管路将所述的两个静力水准仪的液筒通气管口相连接，通过第三管路将所述的两个静力水准仪的液筒通液管口相连接，所述的第一管路连接有干燥管。

本发明的使用需要空气的流通，密闭的空间对于测得的数据会有很大影响，所以无论是传感器仓还是液体容器的空气都需要流通。多个静力水准仪相连接保证了空气的流动，而且干燥管的设计消减了因空气潮湿对传感器的测量影响。多个静力水准仪可依次相连接。通过各个测点的数据变化来测得沉降。

本发明通过对于液位变化的感应以及压力的感应，并且经过设计的信号放大电路，不仅能够精确地测得液压高度变化，而且能够通过液位高度的变化和压力的大小变化实时测得沉降数据。