本發(fā)明涉及工程測量領(lǐng)域,特別涉及一種靜力水準儀。
背景技術(shù):
靜力水準儀是一種高精密液位測量儀器,用于測量基礎(chǔ)和建筑物各個測點的相對沉降,應(yīng)用于大型建筑物,包括水電站廠、大壩、高層建筑物、核電站、水利樞紐工程、鐵路、地鐵、高鐵等各測點不均勻沉降的測量。
現(xiàn)有技術(shù)的靜力水準儀采用電容式、電感式的傳感器測量水位變化,儀器安裝需精確平整,對使用環(huán)境要求很高,且該水準儀容易受到大氣、場地的影響,觀測精度難以保證。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的靜力水準儀對使用環(huán)境要求高且觀測精準度難以保證的缺陷,提供一種靜力水準儀。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題:
一種靜力水準儀,其包括本體,該本體設(shè)有測壓腔與電氣腔,位于大氣側(cè)的該測壓腔的兩個側(cè)壁分別設(shè)有進水口和出水口,其特點在于,該靜力水準儀還包括:
壓力傳感器,設(shè)置于該電氣腔內(nèi),且該壓力傳感器用于測量該測壓腔內(nèi)的壓力;
放大電路模塊,設(shè)置于該電氣腔內(nèi),且該放大電路模塊可拆卸地連接于該本體,該放大電路模塊與該壓力傳感器電連接;
密封模塊,設(shè)置于該本體上,且該密封模塊用于密封該測壓腔的開口。
在本方案中,測壓腔和電氣腔均為設(shè)有開口的腔室,且該開口位于大氣測,即該開口使測壓腔和電氣腔兩個腔室內(nèi)的壓強與大氣的壓強相同。通過 密封模塊將測壓腔的開口密封。壓力傳感器測得測壓腔的壓力經(jīng)過放大電路放大后,相較于現(xiàn)有技術(shù)的靜力水準儀,本發(fā)明所得到的測量數(shù)據(jù)更便于后期處理及觀察。另外,放大電路模塊通過墊圈進行高度定位,并通過螺釘固定在本體上,通過墊圈及螺釘使放大電路模塊的邊緣與電氣腔的側(cè)壁留有間隙,避免了儀器晃動引起的放大電路模塊與電氣腔側(cè)面的碰撞和摩擦。
較佳地,該壓力傳感器套設(shè)有第一O型密封圈,且該第一O型密封圈位于該電氣腔的側(cè)壁與該壓力傳感器的外壁面之間。
第一O型密封圈不僅起到密封效果,還用于保護壓力傳感器。由于靜力水準儀使用場合的原因,不可避免會造成靜力水準儀的晃動,使壓力傳感器與電氣腔側(cè)壁有摩擦進而損壞壓力傳感器,而第一O型密封圈可以減少或避免壓力傳感器與電氣腔側(cè)壁的摩擦。
較佳地,該密封模塊包括蓋板、硅膠墊片和壓板,該測壓腔的開口處開設(shè)有容置槽,該硅膠墊片和該蓋板依次設(shè)置于該容置槽內(nèi)并用于密封該測壓腔的開口,且該蓋板壓設(shè)于該壓板與該硅膠墊片之間,該壓板可拆卸地連接于該本體。壓板通過內(nèi)六角螺釘緊密壓設(shè)于本體上,起到了固定蓋板的作用,進一步保證了測壓腔的密封性。壓板采用航空級7075鋁材制成,質(zhì)量輕且耐候性好。
較佳地,該蓋板的材質(zhì)為有機玻璃,該壓板的材質(zhì)為鋁材。有機玻璃具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能和耐候性,故用有機玻璃制作蓋板使得靜力水準儀使用壽命更長。且有機玻璃還具有較好的透明性,透過蓋板,作業(yè)人員可以觀察測壓腔內(nèi)的測量液體中是否有氣泡,即是否有多余空氣。
較佳地,該靜力水準儀還包括防水四芯插件,該防水四芯插件與該放大電路模塊電連接并可拆卸地連接于本體。通過防水四芯插件,作業(yè)人員可以隨用隨插,很方便就可以將各臺靜力水準儀的壓力變化數(shù)值通過RS485數(shù)據(jù)線傳輸?shù)接嬎銠C進行實時分析計算。
較佳地,該靜力水準儀還包括排氣針閥,該排氣針閥設(shè)置于位于大氣側(cè)的測壓腔的側(cè)壁并用于排除測壓腔內(nèi)的氣體。透過有機玻璃蓋板觀測到測壓 腔內(nèi)有空氣,需及時通過排氣針閥排除測壓腔內(nèi)的空氣,以免影響測量的精度。
較佳地,該靜力水準儀還包括后蓋,該后蓋可拆卸地連接于本體并用于密封該電氣腔的開口。
較佳地,該電氣腔的開口處設(shè)有卡槽,該卡槽內(nèi)設(shè)有第二O型密封圈,且該第二O型密封圈壓設(shè)于該后蓋的端面與該卡槽之間。
通過后蓋和第二O型密封圈的設(shè)置,有效保障了電氣腔的密封,避免灰塵、水進入電氣腔,造成放大電路模塊及壓力傳感器的腐蝕,影響靜力水準儀的精度和使用壽命。
較佳地,該壓力傳感器為擴散硅芯體壓力傳感器。進口高精度的擴散硅芯體壓力傳感器有效地提高了測量精度。
較佳地,位于大氣側(cè)的該電氣腔的兩個側(cè)壁均設(shè)有大氣串接口。大氣串接口用于電氣腔的通風(fēng),使電氣腔與大氣的壓強保持一致。
本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明的靜力水準儀采用擴散硅芯體壓力傳感器將測量精度提高至0.05%FS左右;防水四芯插件的設(shè)置使各臺靜力水準儀的信號采集接口實現(xiàn)了快插式軟管連接,使安裝簡潔、方便;有機玻璃蓋板及壓板有效地對測壓腔進行了密封,作業(yè)人員還可通過有機玻璃蓋板觀測測壓腔內(nèi)的液體,若發(fā)現(xiàn)測壓腔內(nèi)有多余的氣體,可通過排氣閥及時排除空氣,減小了測量誤差,進一步提高了靜力水準儀的測量精度。本發(fā)明質(zhì)量輕、體積小,表面經(jīng)陽極化處理后耐候性好。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1的靜力水準儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為與圖1對應(yīng)的俯視圖。
圖3為本發(fā)明實施例2的靜力水準儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為與圖3對應(yīng)的側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明實施例2的靜力水準儀的應(yīng)用示意圖。
附圖標記說明
本體:1
測壓腔:2 進水口:21 出水口:22
電氣腔:3 大氣串接口:31
壓力傳感器:4
第一O型密封圈:5
放大電路模塊:6
墊圈:7
十字槽盤頭螺釘:8
蓋板:9
硅膠墊片:10
壓板:11
內(nèi)六角螺釘:12
排氣針閥:13
后蓋:14
第二O型密封圈:15
防水四芯插件:16
儲液容器:17
氣管:18
RS485數(shù)據(jù)線:19
具體實施方式
下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
圖1-2示出了一種靜力水準儀,其包括本體1,該本體1設(shè)有測壓腔2與電氣腔3,測壓腔2和電氣腔3均為設(shè)有開口的腔室,且該開口位于大氣 測,即該開口使測壓腔2和電氣腔3兩個腔室內(nèi)的壓強與大氣的壓強相同。位于大氣側(cè)的該測壓腔2的兩個側(cè)壁分別設(shè)有進水口21和出水口22,該靜力水準儀還包括:壓力傳感器4、放大電路模塊6、密封模塊、排氣針閥13、后蓋14。
壓力傳感器4用于測量測壓腔2內(nèi)的壓力,設(shè)置于電氣腔3內(nèi),壓力傳感器4套設(shè)有第一O型密封圈5,且第一O型密封圈5位于電氣腔3的側(cè)壁與壓力傳感器4的外壁面之間。壓力傳感器4為擴散硅芯體壓力傳感器。
放大電路模塊6與壓力傳感器4電連接,設(shè)置于電氣腔3內(nèi),且該放大電路模塊6通過墊圈7進行高度定位,并通過十字槽盤頭螺釘8可拆卸地連接于該本體1。
密封模塊用于密封測壓腔2的開口且設(shè)置于本體1上。密封模塊包括蓋板9、硅膠墊片10和壓板11,蓋板的材質(zhì)為有機玻璃。測壓腔2的開口處開設(shè)有容置槽,硅膠墊片10和蓋板9依次設(shè)置于容置槽內(nèi)并用于密封測壓腔2的開口,且蓋板9壓設(shè)于壓板11與硅膠墊片10之間,壓板11通過內(nèi)六角螺釘12可拆卸地連接于本體1。
排氣針閥13設(shè)置于位于大氣側(cè)的測壓腔2的側(cè)壁,當作業(yè)人員透過有機玻璃蓋板9觀測到測壓腔2有空氣,排氣針閥13用于排除測壓腔2內(nèi)的氣體。
后蓋14用于密封電氣腔3的開口且可拆卸地連接于本體1,電氣腔3的開口處設(shè)有卡槽,卡槽內(nèi)設(shè)有第二O型密封圈15,且第二O型密封圈15壓設(shè)于后蓋14的端面與卡槽之間。
本實施例中,位于大氣測的電氣腔3的兩個側(cè)壁設(shè)有大氣串接口31,用于電氣腔3的通風(fēng),使電氣腔3與大氣的壓強保持一致。
本體1、壓板11、后蓋14均采用航空級7075鋁材材質(zhì)制成,使得靜力水準儀的質(zhì)量較輕,且耐候性好。
實施例2
實施例2與實施例1基本相同,不同之處在于靜力水準儀還包括防水四 芯插件16,如圖3-4所示,該防水四芯插件16與放大電路模塊6電連接并可拆卸地連接于本體1。
使用靜力水準儀進行測量地面沉降,至少需要2臺靜力水準儀,以一臺為基準,另一臺測量測量點的地面變化。本實施例測量2個測點的地面升降情況,故采用3臺靜力水準儀,如圖5所示,先選擇一個基準點設(shè)置一臺靜力水準儀,再在需要測量的點分別設(shè)置1臺靜力水準儀,將三臺靜力水準儀的進水口21和出水口22通過依次連接,并將第一臺靜力水準儀的進水口連接到儲液容器17。所謂的進水口21和出水口22只是相對而言,選擇經(jīng)靜力水準儀的一個為進水口21,那么另一個就為出水口22。打開儲液容器17的開關(guān)閥,液體從第一臺靜力水準儀的測壓腔2的進水口21流入,直至將測壓腔2灌滿,溢出測壓腔2的液體通過出水口22流入第二臺靜力水準儀的進水口21,同樣將第三臺靜力水準儀的測壓腔2灌滿水,需要說明的是最后一臺靜力水準儀的出水口22是密封的,所以本實施例中,第三臺的靜力水準儀的出水口22是密封的。通過這樣的灌液體方式可以排除各個靜力水準儀測壓腔2內(nèi)的空氣。三臺靜力水準儀的大氣串接口31同樣通過氣管18依次連接,使三臺靜力水準儀的電氣腔3中的大氣壓強保持一致。將RS485數(shù)據(jù)線19插入靜力水準儀的防水四芯插件16,RS485數(shù)據(jù)線19將壓力傳感器4測得并經(jīng)放大電路模塊6放大的信號傳輸至計算機,通過分析計算,可測得個測點的壓力變化量,從而分析地表的相對沉降高度。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解,這些僅是舉例說明,本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下,可以對這些實施方式做出多種變更或修改,但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。