一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪，包括壳体，它还包括加速度传感器，壳体的前侧面设置有透明的观察窗、后侧面设置有电路密封盖，壳体的顶部开设有排气孔，壳体的内腔匹配设置有压力传感器，压力传感器将壳体内腔分隔成前液体腔、后空气腔，后空气腔内设置有电路板，电路板上设置有加速度传感器、单片机，电路板与压力传感器电性相接；壳体的侧面开设有液体注入孔，液体注入孔的后侧设置有数据传输接口，数据传输接口的下方开设有气压平衡通气孔，数据传输接口与单片机电性相接。本实用新型专利技术可以对大概率存在的沉降发生之前的测点传感器震动、倾斜进行监测，从而可以对可能发生沉降进行事前预警，增加了使用可靠性。使用可靠性。使用可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪


[0001]本技术涉及一种压差式静力水准仪，尤其涉及一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪，属于测量领域。

技术介绍

[0002]压差式静力水准仪由储液容器、高精度压力芯体和电路模块、保护壳体、电源及信号接口、通液管接口、导气管接口等部件组成。静力水准仪是一种高精密液位测量系统，适用于测量多个监测点的相对沉降变化。静力水准仪主要应用于大型结构、地铁、桥梁、隧道、铁路、水利、大坝以及采空区沉降自动化监测。
[0003]静力水准仪沉降系统由多只同型号静力水准仪传感器组成，储液罐之间由导气管和通液管相连通，基准点置于一个稳定的水平基点，当测点相对于基准点发生升降时，将引起各点压力的变化。通过测量传感器压力的变化，来计算各测点相对水平基点的升降变化。
[0004]如图2所示，水准仪1
‑
3为测点，基准水准仪为基点，所有各测点(水准仪1、水准仪2、水准仪3)的垂直位移均是相对于基准水准仪(基点)变化，该点的垂直位移是相对恒定的或者是可用其它方式准确确定，以便能精确计算出静力水准仪系统各测点的沉降变化量。
[0005]测点沉降计算公式：
[0006]基点：初始测量值
‑
当前测量值＝基准点变化值
⑴
；
[0007]测点：初始测量值
‑
当前测量值＝测点沉降变化值
⑵
；
[0008]测点沉降观测值hi＝
⑴‑⑵
＝基准点变化值
‑/>测点沉降变化值；
[0009]当hi＜0时，为沉降；当hi＞0时，为隆起。
[0010]根据静力水准仪工作原理，现有技术下，静力水准仪主要用于组成沉降监测系统，对铁路、桥梁、边坡等沉降监测。
[0011]但是，作为利用液体连通器原理的压差式静力水准仪，只有当储液罐液面与测点静力水准仪储液容器最低液位之间的距离发生变化时，才能引起作用于静力水准仪内部压力芯体的压力变化，进而被采集、放大与输出。而当静力水准仪发生基于水平面无沉降的侧斜，比如无沉降情况的左右倾斜、前后倾斜等，由于储液罐与测点静力水准仪储液容器内最低液位距离没有发生变化，进而作用于静力水准仪内部的压力芯体的压力没有变化，沉降监测系统无法感知到静力水准仪本身姿态发生的变化。但是，这种倾斜往往是被监测物体表面发生了可能引起突变沉降的前兆，比如边坡监测中，发生滑塌前，静力水准仪先发生震动、倾斜等。所以说，目前技术条件下，沉降监测系统中使用的静力水准仪存在一定的功能缺失。

技术实现思路

[0012]为了解决上述技术所存在的不足之处，本技术提供了一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪。针对当前静力水准仪的功能缺失，在内部加装高精度的加速度传感器，对于静力水准仪本身发生的任何姿态的变化及震动，都能被精确地采集到，对当前没有
发生沉降的情况下，提前发出沉降预警。而且，由于加速度传感器具有方向性，除发出沉降预警外，还能掌握静力水准仪倾斜的方向与角度，对沉降发生的时间判断提供更加精确的数据支撑。
[0013]为了解决以上技术问题，本技术采用的技术方案是：一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪，包括壳体，它还包括加速度传感器，壳体的前侧面设置有透明的观察窗、后侧面设置有电路密封盖，壳体的顶部开设有排气孔，壳体的内腔匹配设置有压力传感器，压力传感器将壳体内腔分隔成前液体腔、后空气腔，后空气腔内设置有电路板，电路板上设置有加速度传感器、单片机，电路板与压力传感器电性相接；
[0014]壳体的侧面开设有液体注入孔，液体注入孔的后侧设置有数据传输接口，数据传输接口的下方开设有气压平衡通气孔，数据传输接口与单片机电性相接。
[0015]优选的，排气孔内匹配设置有密封螺丝柱。
[0016]优选的，压力传感器通过传感器压紧圈与壳体密封相接。
[0017]优选的，液体注入孔与通液管接口相连通，气压平衡通气孔与导气管接口相连通。
[0018]优选的，电路密封盖与壳体之间对应设置有密封圈，电路密封盖通过螺栓与壳体可拆卸相接。
[0019]优选的，观察窗的材质为亚克力，观察窗与壳体之间匹配设置有防水胶圈，观察窗嵌置于固定圈内，固定圈通过螺栓与壳体可拆卸相接。
[0020]优选的，壳体的底面设置有支架。
[0021]本技术弥补了目前单一沉降监测的静力水准仪只有发生沉降的事中监测的缺点，可以对大概率存在的沉降发生之前的测点传感器震动、倾斜进行监测，从而可以对可能发生沉降进行事前预警，完善了监测功能，增加了使用可靠性。
附图说明
[0022]图1为本技术的整体结构示意图。
[0023]图2为现有技术静力水准仪沉降监测原理图。
[0024]图3为本技术的电路原理图。
[0025]图中：1、壳体；2、观察窗；3、电路密封盖；4、排气孔；5、支架；6、压力传感器；7、电路板；8、传感器压紧圈；9、加速度传感器；10、单片机；11、液体注入孔；12、数据传输接口；13、气压平衡通气孔；14、密封螺丝柱；15、固定圈；16、防水胶圈；17、密封圈；18、电路支架。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0027]如图1、图3所示的一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪，包括壳体1，它还包括加速度传感器9，壳体1的前侧面设置有透明的观察窗2、后侧面设置有电路密封盖3，壳体1的顶部开设有排气孔4，排气孔4内匹配设置有密封螺丝柱14。安装好后，使用前，先向前液体腔灌注水，当水灌满后，将密封螺丝柱14与排气孔4相连接即可。壳体1的底面设置有支架5。支架5起到支撑并连接的作用。
[0028]壳体1的内腔匹配设置有压力传感器6，压力传感器6通过传感器压紧圈8与壳体1密封相接。压力传感器6将壳体1内腔分隔成前液体腔、后空气腔，保证压力传感器6承压的
一端与液体接触，能感受到液体的压强(压力)，尽而转换为电子信号，同时还要保证压力传感器另一端的电路不受液体侵入，防止短路，又要保证接触正常大气压，为传感器提供正常气压的参考。
[0029]后空气腔内设置有电路板7，电路板7通过电路支架18与壳体1紧固相接，电路板7上设置有加速度传感器9、单片机10，电路板7与压力传感器6电性相接；压力传感器6、加速度传感器9分别采集壳体1中液体承受的压力与壳体1的姿态变化，通过数据传输接口12将数据传输至远程终端单元(RTU)。
[0030]通过在壳体1内部集成加速度传感器，能够采集来自于各方向的震动，并在滤除噪声后，提供可靠的监测点受压震动数据，将加速度数据转换为壳体1自身的姿态变化，包括倾斜方向及角度。加速度传感器为现有技术，此处不再赘述其工作原理。
[0031]壳体1的侧面开设有液体注入孔11，液体注入孔11的后侧设置有数据传输接口12，数据传输接口12的下方开设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有姿态监测功能的压差式静力水准仪，包括壳体(1)，其特征在于：它还包括加速度传感器(9)，所述壳体(1)的前侧面设置有透明的观察窗(2)、后侧面设置有电路密封盖(3)，壳体(1)的顶部开设有排气孔(4)，壳体(1)的内腔匹配设置有压力传感器(6)，所述压力传感器(6)将壳体(1)内腔分隔成前液体腔、后空气腔，所述后空气腔内设置有电路板(7)，所述电路板(7)上设置有加速度传感器(9)、单片机(10)，电路板(7)与压力传感器(6)电性相接；所述壳体(1)的侧面开设有液体注入孔(11)，所述液体注入孔(11)的后侧设置有数据传输接口(12)，所述数据传输接口(12)的下方开设有气压平衡通气孔(13)，数据传输接口(12)与单片机(10)电性相接。2.根据权利要求1所述的具有姿态监测功能的压差式静力水准仪，其特征在于：所述排气孔(4)内匹配设置有密封螺丝柱(14)。3.根据权利要求1所述的具有姿态...

【专利技术属性】
技术研发人员：薄剑飚，蔡广银，
申请(专利权)人：北京蓝尊科技有限公司，
类型：新型
国别省市：