[实用新型]一种栅尺位移传感器静力水准仪

说明书

本实用新型涉及一种栅尺位移传感器静力水准仪，在基准墩（1）和监测墩（18）上分别固定设置测量筒（8），测量筒（8）内壁固定支架（10），固定支架（10）的端部设有读数头（7），球栅尺（6）穿装在读数头（7）内，球栅尺（6）下端固定安装浮体（12），基准墩（1）上设有控制器（2），各读数头（7）分别通过线缆（11）与控制器（2）相连接，气连通管（9）通过孔将各测量筒（8）连通在一起，各测量筒（8）的底板（5）上开有孔并与液体连通管（13）相连接，液体连通管（13）的端部设有控制阀（15）及注液口（16）。本实用新型精度高、稳定可靠、价格低廉，有较好的应用前景。

技术领域

本实用新型属于测量技术领域，尤其涉及一种栅尺位移传感器静力水准仪，可以应用于测量垂向变位，可以应用于各类建筑物及设备垂直位移的精确、实时测量，可以应用于大坝、水闸、道路、桥梁、隧道、大型设备基础、边坡等建筑物的垂直变位测量。

背景技术

静力水准法常用于垂直位移测量。其基本原理是利用连通液体势能相等、即液位高程相等实现垂直位移的测量。该方法原理清晰，和现代位移传感技术结合，可以实现很高的精度，并可实时位移监测，连续监测对象的垂直位移变化。目前常用的静力水准仪，按照测量方式分类，有人工测量式、激光测量式、磁致伸缩测量式、压力传感器测量式等几种形式。其中人工测量式因为误差大、劳动强度高而逐渐被淘汰。压力传感器因为直接和水接触，容易因锈蚀等原因出现故障，且精度低而较少采用。激光测量方法因为核心部件——高精度激光位移传感器，我国技术尚不成熟，目前大部分还依赖进口，因此价格偏高；磁致伸缩式因为受到外界环境影响较大，推广应用受到限制。

发明内容

为了提供一种稳定可靠、精度高、价格适当、有完全自主知识产权的静力水准仪，经过试验，研发了栅尺静力水准仪，所谓栅尺，是指在测量路径上通过不同方式均匀布设一定间隔的条，例如磁栅、容栅、光栅或球栅，这些栅条可通过不同的方法进行感应定位，从而实现位移测量；或者在测量路径上安装相同尺寸（一般尺寸微小）的有感物体，进行感应测量，例如球栅尺，就是在管内安装有相同直径的金属小球作为感应物，从而实现位移测量。

本实用新型之目的是提供一栅尺静力水准，包括球栅尺、磁栅尺、光栅尺、容栅尺等；可以在保证较高精度的情况下，降低造价，利用我国已有技术完全实现国产。下面以球栅尺为例进行描述。实现该实用新型所采用的技术方案是这样的：一种栅尺位移传感器静力水准仪，其特征在于：该水准仪设有基准墩和监测墩，基准墩作为固定基准点，监测墩作为监测点，在基准墩和监测墩上分别固定设置测量筒，各测量筒的内部结构相同，测量筒内壁高度的中间部位焊接固定支架，固定支架的端部设有读数头，读数头呈圆环状，使圆环中心和测量筒轴线重合；球栅尺穿装在读数头内，球栅尺下端固定安装浮体，测量筒上设有上盖，测量筒和上盖螺纹连接，测量筒的底面设有底板，基准墩上设有控制器，各读数头分别通过线缆与控制器相连接，提供电源并将测量的数据传递到控制器，在测量筒上部的筒壁上分别设有孔，气连通管通过孔将各测量筒连通在一起，将基准点及监测点上安装的测量筒内液面以上部分连通，使得上部的气压相等，各测量筒的底板上开有孔并与液体连通管相连接，液体连通管的端部设有控制阀及注液口。所述的基准墩和监测墩内分别预埋有三个固定螺栓，相对底板的边缘分别均匀布置有三个孔，固定螺栓穿插在底板孔内，利用调平螺母、压紧螺母将测量筒固定在基准墩和监测墩上。

在被测建筑物或者设备上需要测量垂直位移的部位设测点，测点可以是多个，在建筑物附近稳定的地层上设基点。在基点及测点位置设监测墩，监测墩一般为混凝土材料，各测量筒安装高程基本相等。各测量筒之间采用管道连通，在测筒内加注液体，液体液位约在测筒高度的中部。在筒内液面上设有浮体，浮体上铅直安装圆柱状球栅尺，浮体产生的浮力大于浮体和球栅尺的重力之和，测筒的中部位置焊接有水平支架，支架的末端安装有读数头，读数头为圆环状，圆心和测筒轴线重合，球栅尺穿过圆环状读数头，读数头通过线缆和控制器连接，线缆传递测量数据并供电。

在测筒的顶部筒壁设孔并连接通气管，连通所有测筒上部气室，使得所有测筒上部气压相等。