一種土石體沉降測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種土石體沉降測(cè)量裝置，包括沉降傳感器、儲(chǔ)液罐、通液管、通氣管和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，沉降傳感器為封閉結(jié)構(gòu)包括傳感器儲(chǔ)液腔、壓力感應(yīng)膜、壓力敏感元件和內(nèi)側(cè)腔體，傳感器儲(chǔ)液腔還設(shè)置有傳感器通液管接口，內(nèi)側(cè)腔體設(shè)置有傳感器通氣管接口；儲(chǔ)液罐上方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通氣管接口，下方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通液管接口，儲(chǔ)液罐內(nèi)置有傳壓液體，儲(chǔ)液罐內(nèi)的傳壓液體的高度高于沉降傳感器的高度；通液管兩端連接傳感器通液管接口和儲(chǔ)液罐通液管接口；通氣管兩端連接傳感器通氣管接口和儲(chǔ)液罐通氣管接口；壓力敏感元件的輸出端通過(guò)信號(hào)電纜引出至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。該裝置可以全部埋入土體同時(shí)能夠自有水環(huán)境可靠運(yùn)行，具有結(jié)構(gòu)和測(cè)量可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種土石體沉降測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巖土工程的安全監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種全埋入的土石體沉降測(cè)量裝置，適用于土石壩在水下部分的壩基的不均勻沉降測(cè)量，以及堤壩、河床或海床回填區(qū)域的相對(duì)沉降測(cè)量。

【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的土體沉降監(jiān)測(cè)設(shè)備有兩種:適用埋入安裝的水管式沉降儀和適用于表面安裝的靜力水準(zhǔn)儀，但這些設(shè)備均不能于水下環(huán)境工作，或因尺寸較大不適合狹小空間的安裝。
[0003]利用連通器原理的傳統(tǒng)水管式沉降測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，通常由外殼密閉的沉降測(cè)頭101、通液管102、排液管103、排氣管104、及透明并設(shè)有刻度的液位指示管105等部件組成。位于被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降測(cè)頭101通過(guò)通液管102、排氣管104與排液管103連接到人員可操作的觀測(cè)站106，并且通液管102、排液管103及排氣管104兩端均形成與大氣相通的結(jié)構(gòu)，即兩端的壓力均等于當(dāng)前大氣壓力。在通過(guò)觀測(cè)站106 —端將通液管102內(nèi)注滿足夠的液體(通常為水)，液位指示管105中的液面高度將與沉降測(cè)頭101內(nèi)通液管102的溢水口 107高度保持平衡狀態(tài)。假定觀測(cè)站106是穩(wěn)定并且以其為基準(zhǔn)，當(dāng)沉降測(cè)頭101相對(duì)于觀測(cè)站106即液位指示管產(chǎn)生相對(duì)沉降時(shí)，通液管102內(nèi)多余的液體通過(guò)沉降測(cè)頭101內(nèi)的溢水口 107溢出并通過(guò)排液管103排除，直至液面重新達(dá)到新的平衡狀態(tài)，此時(shí)液位指示管105內(nèi)液面高度的變化即為沉降測(cè)頭101 (即被監(jiān)測(cè)點(diǎn))相對(duì)于觀測(cè)站106的沉降量。
[0004]上述傳統(tǒng)的沉降測(cè)量裝置采用最簡(jiǎn)單的方式獲取了被監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于觀測(cè)站基準(zhǔn)的沉降變化，但這種裝置的結(jié)構(gòu)由于通液管、排液管及排氣管與外界大氣是直接或間接連通的，并非為密封狀態(tài)，因此由于工作原理的限制，存在如下缺點(diǎn):1)整個(gè)裝置只能安裝在無(wú)水環(huán)境或僅限部分埋入，無(wú)法全部埋入土體中或安裝在水下工作；2)觀測(cè)站必須設(shè)置在人員能接近的環(huán)境；3)每個(gè)被監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置的沉降測(cè)頭必須對(duì)應(yīng)設(shè)置液位指示管，在被監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多時(shí)整個(gè)裝置龐大；4)由于液體會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)，需定期補(bǔ)液、維護(hù)，且必須依賴(lài)人工操作。
[0005]此外，在一些特定環(huán)境，如土石壩在回填過(guò)程中或建成后，其壩基部分被回水浸沒(méi)，使得土石壩壩體基礎(chǔ)基部分無(wú)法獲取有效的沉降測(cè)量數(shù)據(jù)或缺少有效的監(jiān)測(cè)手段。或者，在一些人員不宜接近的區(qū)域如河床底部、垃圾填埋場(chǎng)也存在類(lèi)似問(wèn)題。因此，對(duì)該條件下的沉降測(cè)量一直處于空白階段。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種新型的土石體沉降測(cè)量裝置，該裝置可以全部埋入土體同時(shí)能夠自有水環(huán)境可靠運(yùn)行，并能在環(huán)境惡劣的條件下實(shí)現(xiàn)土石體的沉降測(cè)量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和測(cè)量可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]一種土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，包括沉降傳感器、儲(chǔ)液罐、通液管、通氣管和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述沉降傳感器為封閉結(jié)構(gòu)包括傳感器儲(chǔ)液腔、壓力感應(yīng)膜、壓力敏感元件和內(nèi)側(cè)腔體，所述壓力感應(yīng)膜的上側(cè)與傳感器儲(chǔ)液腔相通，壓力感應(yīng)膜的下側(cè)與內(nèi)側(cè)腔體相通，所述壓力敏感元件位于壓力感應(yīng)膜的下方，所述傳感器儲(chǔ)液腔頂部具有可開(kāi)啟和關(guān)閉的傳感器排氣孔，傳感器儲(chǔ)液腔還設(shè)置有傳感器通液管接口，所述內(nèi)側(cè)腔體設(shè)置有傳感器通氣管接口 ；所述儲(chǔ)液罐為密封容器并具有可開(kāi)啟和關(guān)閉的注液孔，所述儲(chǔ)液罐上方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通氣管接口，下方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通液管接口，所述儲(chǔ)液罐內(nèi)置有傳壓液體，儲(chǔ)液罐內(nèi)的傳壓液體的高度高于沉降傳感器的高度；所述通液管的一端連接傳感器通液管接口，另一端連接儲(chǔ)液罐通液管接口 ；所述通氣管的一端連接傳感器通氣管接口，另一端連接儲(chǔ)液罐通氣管接口 ；所述壓力敏感元件的輸出端通過(guò)信號(hào)電纜引出至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
[0009]采用兩個(gè)以上的沉降傳感器通過(guò)通液管和通氣管依次與儲(chǔ)液罐串聯(lián)連接，所述串聯(lián)連接的中間的沉降傳感器均設(shè)置有兩個(gè)傳感器通液管接口和兩個(gè)傳感器通氣管接口，所述通液管通過(guò)各傳感器通液管接口連接相應(yīng)的傳感器儲(chǔ)液腔形成一整條貫通的管道，所述通氣管通過(guò)各傳感器通氣管接口連接相應(yīng)的內(nèi)側(cè)腔體形成一整條貫通的管道。
[0010]采用兩個(gè)以上的沉降傳感器均通過(guò)多個(gè)通液管和通氣管與儲(chǔ)液罐并聯(lián)連接，所述儲(chǔ)液罐設(shè)置有多個(gè)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)液罐通氣管接口和儲(chǔ)液罐通液管接口，所述通液管和通氣管的個(gè)數(shù)與沉降傳感器的個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，各通液管相互獨(dú)立并通過(guò)各儲(chǔ)液罐通液管接口與儲(chǔ)液罐連接，各通氣管相互獨(dú)立并通過(guò)各儲(chǔ)液罐通氣管接口與儲(chǔ)液罐連接。
[0011]所述沉降傳感器的傳感器排氣孔處設(shè)置有實(shí)現(xiàn)傳感器排氣孔開(kāi)啟和關(guān)閉的排氣孔密封螺絲。
[0012]所述儲(chǔ)液罐的注液孔處設(shè)置有實(shí)現(xiàn)注液孔開(kāi)啟和關(guān)閉的注液孔密封螺絲。
[0013]所述儲(chǔ)液罐的傳壓液體表面覆蓋有一層密度小于水且不溶于水的液體。
[0014]所述傳壓液體表面覆蓋有低粘度硅油。
[0015]所述傳壓液體在儲(chǔ)液罐中的液面高度在儲(chǔ)液罐內(nèi)部空間高度的1/3?1/2處。
[0016]所述傳壓液體為除去空氣的去氣液體。
[0017]所述壓力敏感元件為可抵消壓力感應(yīng)膜上下兩側(cè)等同氣壓影響的壓差型的壓力敏感元件。
[0018]本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下:
[0019]本實(shí)用新型涉及的土石體沉降測(cè)量裝置，設(shè)置沉降傳感器、儲(chǔ)液罐、通液管、通氣管和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通液管和通氣管分別連接沉降傳感器和儲(chǔ)液罐的對(duì)應(yīng)接口，通過(guò)開(kāi)啟儲(chǔ)液罐的注液孔注入傳壓液體到儲(chǔ)液罐、通液管及傳感器儲(chǔ)液腔中，并通過(guò)傳感器排氣孔來(lái)排除通液管和傳感器儲(chǔ)液腔內(nèi)的空氣；儲(chǔ)液罐內(nèi)的傳壓液體的高度高于沉降傳感器的高度，以使得儲(chǔ)液罐和沉降傳感器之間形成壓差，即通過(guò)傳壓液體將液體壓力傳遞到沉降傳感器的壓力感應(yīng)膜上。當(dāng)沉降傳感器作為被監(jiān)測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)于儲(chǔ)液罐向下沉降時(shí)，沉降傳感器與儲(chǔ)液罐之間的壓差產(chǎn)生變化，其壓差變化通過(guò)沉降傳感器的壓力感應(yīng)膜感應(yīng)并通過(guò)壓力敏感元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜傳出到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通過(guò)測(cè)量沉降傳感器在隨被監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降前后的壓力變化，即可獲取被監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降量的變化，且沉降大小通過(guò)遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備上記錄或顯示。由于沉降傳感器和儲(chǔ)液罐均為封閉結(jié)構(gòu)，均通過(guò)相應(yīng)的接口連接通液管和通氣管，整個(gè)裝置與外界大氣是隔離的，故該裝置可以全部埋入土體同時(shí)能夠自有水環(huán)境可靠運(yùn)行，并能在環(huán)境惡劣的條件下實(shí)現(xiàn)土石體的沉降測(cè)量，解決了現(xiàn)有技術(shù)智能將裝置安裝在無(wú)水環(huán)境或僅限部分埋入導(dǎo)致無(wú)法全部埋入土體中或安裝在水下工作的問(wèn)題，填補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)在人員不宜接近的區(qū)域?qū)ν潦w沉降進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量的空白，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝置內(nèi)的傳壓液體在封閉環(huán)境中不會(huì)蒸發(fā)，避免了定期補(bǔ)液的問(wèn)題，而且便于維護(hù)，簡(jiǎn)化了人工操作，采集到的沉降量通過(guò)數(shù)據(jù)采集設(shè)備顯示，使得人員直觀監(jiān)測(cè)，并具有測(cè)量可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]采用兩個(gè)以上的沉降傳感器通過(guò)通液管和通氣管依次與儲(chǔ)液罐串聯(lián)連接，通過(guò)一整條貫通的通液管以及一整條貫通的通氣管通過(guò)傳感器通液管接口和傳感器通氣管接口串聯(lián)連接多個(gè)沉降傳感器，該裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)一個(gè)儲(chǔ)液罐和多個(gè)在不同土石體位置設(shè)置的沉降傳感器配合工作，直接實(shí)現(xiàn)各土石體沉降的測(cè)量。采用兩個(gè)以上的沉降傳感器均通過(guò)多個(gè)通液管和通氣管與儲(chǔ)液罐并聯(lián)連接，儲(chǔ)液罐設(shè)置多個(gè)儲(chǔ)液罐通氣管接口和儲(chǔ)液罐通液管接口，分別通過(guò)多個(gè)獨(dú)立的通液管和通液管并聯(lián)連接多個(gè)沉降傳感器，實(shí)現(xiàn)不同土石體沉降的測(cè)量。并聯(lián)或串聯(lián)連接的沉降傳感器可根據(jù)不同的應(yīng)用情況進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。
[0021]在儲(chǔ)液罐的傳壓液體表面覆蓋有一層密度小于水且不溶于水的液體，如低粘度硅油，用以隔離儲(chǔ)液罐內(nèi)的空氣與傳壓液體，防止傳力液體蒸發(fā)到通氣管中或進(jìn)入到沉降傳感器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)液罐內(nèi)的傳壓液體與所有通氣管內(nèi)的空氣隔離，防止傳壓液體蒸發(fā)或揮發(fā)產(chǎn)生的潮濕空氣通過(guò)通氣管凝結(jié)或?qū)е鲁睗窨諝膺M(jìn)入沉降傳感器的內(nèi)側(cè)腔體而影響沉降傳感器的正常工作或致壓力敏感元件損壞。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為傳統(tǒng)的水管式沉降測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型土石體沉降測(cè)量裝置的第一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本實(shí)用新型土石體沉降測(cè)量裝置的第二種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本實(shí)用新型土石體沉降測(cè)量裝置的第三種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中各標(biāo)號(hào)列示如下:
[0027]101 一沉降測(cè)頭；102 —通液管；103 —排液管；104 —排氣管；105 —液位指示管；106 —觀測(cè)站；107 —溢水口 ；1 —沉降傳感器；11 —壓力敏感元件；12 —壓力感應(yīng)膜；13 —內(nèi)側(cè)腔體；14 一傳感器儲(chǔ)液腔；15 —傳感器排氣孔；16 —排氣孔密封螺絲；17 —傳感器通液管接口 ；18 —傳感器通氣管接口 ；2 —通液管；3 —通氣管；4 一儲(chǔ)液罐；41 一儲(chǔ)液罐通氣管接口 ；42 —儲(chǔ)液罐通液管接口 ；43 —注液孔；44 一注液孔密封螺絲；5 —傳壓液體；6 —信號(hào)電纜；7 —數(shù)據(jù)采集設(shè)備；8 —低粘度硅油。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。
[0029]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種土石體沉降測(cè)量裝置，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括沉降傳感器1、通液管2、通氣管3、儲(chǔ)液罐4和數(shù)據(jù)采集設(shè)備7，沉降傳感器I與儲(chǔ)液灌4之間用通液管2、通氣管3連接，沉降傳感器I通過(guò)信號(hào)電纜6連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備7。其中，沉降傳感器I為封閉結(jié)構(gòu)，包括壓力敏感元件11、壓力感應(yīng)膜12、內(nèi)側(cè)腔體13和傳感器儲(chǔ)液腔14，壓力感應(yīng)膜12的上側(cè)與傳感器儲(chǔ)液腔14相通，壓力感應(yīng)膜12的下側(cè)與內(nèi)側(cè)腔體13相通，壓力敏感元件11位于壓力感應(yīng)膜12的下方，壓力敏感元件11優(yōu)選為可抵消壓力感應(yīng)膜12上下兩側(cè)等同氣壓影響的壓差型的壓力敏感元件，傳感器儲(chǔ)液腔14頂部具有可開(kāi)啟和關(guān)閉的傳感器排氣孔15，傳感器排氣孔15用于灌注傳壓液體5時(shí)的排氣，具體可通過(guò)在傳感器排氣孔15處設(shè)置排氣孔密封螺絲16實(shí)現(xiàn)傳感器排氣孔15的開(kāi)啟和關(guān)閉；傳感器儲(chǔ)液腔14還設(shè)置有傳感器通液管接口 17，內(nèi)側(cè)腔體13設(shè)置有傳感器通氣管接口 18。儲(chǔ)液罐4為密封容器并具有可開(kāi)啟和關(guān)閉的注液孔43，具體可通過(guò)在注液孔43處設(shè)置注液孔密封螺絲44實(shí)現(xiàn)注液孔43的開(kāi)啟和關(guān)閉；儲(chǔ)液罐4上方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通氣管接口 41，下方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通液管接口 42，儲(chǔ)液罐4內(nèi)置有傳壓液體5，儲(chǔ)液罐4內(nèi)的傳壓液體5的高度高于沉降傳感器I的高度；通液管2的一端連接傳感器通液管接口 17，另一端連接儲(chǔ)液罐通液管接口 42 ;通氣管3的一端連接傳感器通氣管接口 18，另一端連接儲(chǔ)液罐通氣管接口 41 ;壓力敏感元件11的輸出端通過(guò)信號(hào)電纜6引出至數(shù)據(jù)采集設(shè)備7。
[0030]圖2所示的土石體沉降測(cè)量裝置，沉降傳感器I帶有傳感器通液管接口 17、傳感器通氣管接口 18以及傳感器排氣孔15，沉降傳感器I的壓力感應(yīng)膜12外側(cè)(即上側(cè))的傳感器儲(chǔ)液腔14與儲(chǔ)液灌4的儲(chǔ)液罐通液管接口 42通過(guò)通液管2連接，壓力感應(yīng)膜12內(nèi)側(cè)(即下側(cè))的內(nèi)側(cè)腔體13通過(guò)通氣管3與儲(chǔ)液灌4的儲(chǔ)液罐通氣管接口 41連接。沉降傳感器I的傳感器儲(chǔ)液腔14、通液管2內(nèi)完全充滿傳壓液體5并與儲(chǔ)液灌4的儲(chǔ)液罐通液管接口 42連接，傳壓液體5在儲(chǔ)液罐4中的液面高度在儲(chǔ)液罐4內(nèi)部空間高度的1/3?1/2處，優(yōu)選在儲(chǔ)液灌4內(nèi)充有容器約一半高度的傳壓液體5。傳壓液體5是經(jīng)過(guò)除氣工藝處理的除去空氣的去氣液體，以便在裝置使用中或工作溫度范圍內(nèi)永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生氣泡或不會(huì)析出氣泡。儲(chǔ)液罐4內(nèi)盛裝的傳壓液體5表面覆蓋有一層密度小于水且不溶于水的液體，優(yōu)選為低粘度硅油8，以隔離儲(chǔ)液罐4容器內(nèi)的空氣與傳力液體5，防止傳力液體5蒸發(fā)到通氣管3內(nèi)空氣中或進(jìn)入沉降傳感器I內(nèi)。將沉降傳感器I固定于被監(jiān)測(cè)點(diǎn)，儲(chǔ)液灌4固定于穩(wěn)定位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)，儲(chǔ)液灌4內(nèi)的液面高度應(yīng)高于沉降傳感器I的安裝高度，沉降傳感器I的信號(hào)電纜6均引至設(shè)置于遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7上，整個(gè)裝置是對(duì)外界全密封結(jié)構(gòu)。
[0031]圖3為本實(shí)用新型土石體沉降測(cè)量裝置的第二種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例是采用兩個(gè)以上的沉降傳感器I通過(guò)通液管2和通氣管3依次與儲(chǔ)液罐4串聯(lián)連接，串聯(lián)連接的各沉降傳感器I除串聯(lián)終端的沉降傳感器(如圖3所示的最左邊的沉降傳感器)外，其它的中間位置設(shè)置的沉降傳感器I均設(shè)置有兩個(gè)傳感器通液管接口 17和兩個(gè)傳感器通氣管接口 18，以方便通過(guò)兩個(gè)傳感器通液管接口 17連接通液管2以及通過(guò)兩個(gè)傳感器通氣管接口 18連接通氣管3，整個(gè)裝置的通液管2通過(guò)各傳感器通液管接口 17連接相應(yīng)的傳感器儲(chǔ)液腔14，故通液管2形成一整條貫通的管道，整個(gè)裝置的通氣管3通過(guò)各傳感器通氣管接口 18連接的內(nèi)側(cè)腔體13，故通氣管3形成一整條貫通的管道。該實(shí)施例中的沉降傳感器I與沉降傳感器I之間用通液管2與通氣管3各自與傳感器通液管接口 17和傳感器通氣管接口 18連接實(shí)現(xiàn)多個(gè)沉降傳感器I的串聯(lián)，并且串聯(lián)連接數(shù)量沒(méi)有限制。儲(chǔ)液灌4內(nèi)的液面高度應(yīng)始終高于裝置中所有沉降傳感器I的安裝高度，所有沉降傳感器I的信號(hào)電纜6均引至設(shè)置于遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7上，整個(gè)裝置是對(duì)外界全密封結(jié)構(gòu)。
[0032]圖4為本實(shí)用新型土石體沉降測(cè)量裝置的第三種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。該實(shí)施例是采用兩個(gè)以上的沉降傳感器I均通過(guò)多個(gè)通液管2和通氣管3與儲(chǔ)液罐4并聯(lián)連接，儲(chǔ)液罐4設(shè)置有多個(gè)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)液罐通氣管接口 41和儲(chǔ)液罐通液管接口 42，通液管2和通氣管3的個(gè)數(shù)與沉降傳感器I的個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，各通液管2相互獨(dú)立并通過(guò)各儲(chǔ)液罐通液管接口 42與儲(chǔ)液罐4連接，各通氣管3相互獨(dú)立并通過(guò)各儲(chǔ)液罐通氣管接口 41與儲(chǔ)液罐4連接。該實(shí)施例中的沉降傳感器I與沉降傳感器I之間用通液管2與通氣管3各自與儲(chǔ)液罐通液管接口 42和儲(chǔ)液罐通氣管接口 41連接實(shí)現(xiàn)多個(gè)沉降傳感器I的并聯(lián)，并且并聯(lián)連接數(shù)量沒(méi)有限制。儲(chǔ)液灌4內(nèi)的液面高度應(yīng)始終高于裝置中所有沉降傳感器I的安裝高度，所有沉降傳感器I的信號(hào)電纜6均引至設(shè)置于遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7上，整個(gè)裝置是對(duì)外界全密封結(jié)構(gòu)。特別說(shuō)明的是，在并聯(lián)時(shí)多個(gè)沉降傳感器I可以共用一個(gè)儲(chǔ)液灌4，也可以每個(gè)沉降傳感器I各自獨(dú)立使用一個(gè)儲(chǔ)液灌4，只是將這些儲(chǔ)液灌4集中放置在同一個(gè)位置而已，與共用一個(gè)儲(chǔ)液灌4相似，其優(yōu)點(diǎn)是其中任意儲(chǔ)液灌4漏液不會(huì)影響其它沉降傳感器的正常工作。
[0033]本實(shí)用新型土石體沉降測(cè)量裝置基于壓力感應(yīng)膜12和壓力敏感元件11測(cè)量傳壓液體壓力的變化，該裝置相對(duì)于其外部是全密封的并且在工作時(shí)其內(nèi)部的壓力不受外水壓力的影響，換句話說(shuō)，該裝置采用內(nèi)壓自平衡的全密封結(jié)構(gòu)，并且壓力測(cè)值不受外水壓力或大氣壓變化的影響。在使用時(shí)，將沉降傳感器I埋設(shè)(固定)于待監(jiān)測(cè)點(diǎn)，儲(chǔ)液灌4固定于穩(wěn)定位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)確保儲(chǔ)液灌4的有注液孔43的一端朝上并將儲(chǔ)液灌4鉛直向安裝。用通液管2、通氣管3分別連接沉降傳感器I及儲(chǔ)液灌4的對(duì)應(yīng)接口。該裝置中多個(gè)沉降傳感器I可以通過(guò)通液管2、通氣管3以及傳感器通液管接口 17與傳感器通氣管接口 18進(jìn)行擴(kuò)展。沉降傳感器I感應(yīng)的液體壓力信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜6引至遠(yuǎn)端人員可接近的位置或數(shù)據(jù)采集設(shè)備7處。通過(guò)儲(chǔ)液罐4容器頂端的注液孔43將傳壓液體5注入到儲(chǔ)液灌4、通液管2及傳感器儲(chǔ)液腔14中，并通過(guò)釋放排氣孔密封螺絲16來(lái)排除通液管2內(nèi)及傳感器儲(chǔ)液腔14內(nèi)的空氣。在完全排除空氣后，將排氣孔密封螺絲16擰緊密封。傳壓液體5在儲(chǔ)液灌4內(nèi)的液面高度保持在容器內(nèi)部空間高度的1/3?1/2處，并確保該液面的高度高于所有沉降傳感器I的安裝高度，允許通過(guò)調(diào)整儲(chǔ)液灌4的安裝高度來(lái)確保儲(chǔ)液灌4內(nèi)的液面高度高于裝置內(nèi)任何沉降傳感器I安裝高度，以使得儲(chǔ)液灌4與沉降傳感器I之間形成壓差，即通過(guò)傳壓液體5將液體壓力傳遞到沉降傳感器I的壓力感應(yīng)膜12上。此外，在儲(chǔ)液罐4容器內(nèi)液面上還覆蓋一層低粘度硅油8以隔離儲(chǔ)液灌4內(nèi)的傳壓液體5與所有通氣管3內(nèi)的空氣，防止傳壓液體蒸發(fā)或揮發(fā)產(chǎn)生的潮濕空氣通過(guò)通氣管4凝結(jié)或?qū)е鲁睗窨諝膺M(jìn)入沉降傳感器的I內(nèi)側(cè)腔體13而影響沉降傳感器I的正常工作或致壓力敏感元件損壞。
[0034]當(dāng)沉降傳感器I作為被監(jiān)測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)于儲(chǔ)液灌4的向下沉降時(shí)，沉降傳感器I與儲(chǔ)液灌4之間的壓差產(chǎn)生變化，其壓差變化通過(guò)沉降傳感器I的壓力感應(yīng)膜12感應(yīng)并通過(guò)壓力敏感元件11轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過(guò)信號(hào)電纜6傳出到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7，通過(guò)測(cè)量沉降傳感器I在隨被監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降前后的壓力變化，即可獲取被監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降量的變化，且沉降大小通過(guò)遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備7上記錄或顯示。
[0035]本實(shí)用新型提供的土石體沉降測(cè)量裝置相對(duì)于外部是全密封的，即使裝置內(nèi)空氣或傳壓液體因環(huán)境溫度變化，在產(chǎn)生膨脹或收縮時(shí)帶來(lái)的內(nèi)部壓力變化都將通過(guò)通氣管3與通液管2分別、同時(shí)作用在壓力感應(yīng)膜12的內(nèi)側(cè)與外側(cè)，從而自動(dòng)消除了裝置內(nèi)部壓力變化的影響，且當(dāng)儲(chǔ)液灌4與沉降傳感器I高差產(chǎn)生變化時(shí)，只有因內(nèi)部的液體壓差的壓力作用在壓力感應(yīng)膜的外側(cè)被壓力感應(yīng)膜所感應(yīng)。本實(shí)用新型該裝置不僅可以全部埋設(shè)于土體，并且可以安裝在有水或可能有水存在的環(huán)境中可靠運(yùn)行，如土石壩壩基、水下填筑區(qū)域的沉降監(jiān)測(cè)等；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整個(gè)裝置只需一個(gè)儲(chǔ)液灌即可，沉降傳感器的安裝數(shù)量及布置方式?jīng)]有限制；無(wú)需設(shè)置專(zhuān)門(mén)的觀測(cè)站房，隨裝隨測(cè)，即時(shí)性好；采用電信號(hào)的沉降傳感器，電信號(hào)可用通過(guò)信號(hào)電纜引至數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程遙測(cè)，且遙測(cè)的方式可以通過(guò)現(xiàn)有的多種遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，因此設(shè)施還可以安裝在一些人員無(wú)法接近的危險(xiǎn)環(huán)境或潛在的不安全地區(qū)。本實(shí)用新型的該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)及測(cè)量可靠性高。
[0036]應(yīng)當(dāng)指出，以上所述【具體實(shí)施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專(zhuān)利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，包括沉降傳感器、儲(chǔ)液罐、通液管、通氣管和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所述沉降傳感器為封閉結(jié)構(gòu)包括傳感器儲(chǔ)液腔、壓力感應(yīng)膜、壓力敏感元件和內(nèi)側(cè)腔體，所述壓力感應(yīng)膜的上側(cè)與傳感器儲(chǔ)液腔相通，壓力感應(yīng)膜的下側(cè)與內(nèi)側(cè)腔體相通，所述壓力敏感元件位于壓力感應(yīng)膜的下方，所述傳感器儲(chǔ)液腔頂部具有可開(kāi)啟和關(guān)閉的傳感器排氣孔，傳感器儲(chǔ)液腔還設(shè)置有傳感器通液管接口，所述內(nèi)側(cè)腔體設(shè)置有傳感器通氣管接口 ；所述儲(chǔ)液罐為密封容器并具有可開(kāi)啟和關(guān)閉的注液孔，所述儲(chǔ)液罐上方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通氣管接口，下方設(shè)置有儲(chǔ)液罐通液管接口，所述儲(chǔ)液罐內(nèi)置有傳壓液體，儲(chǔ)液罐內(nèi)的傳壓液體的高度高于沉降傳感器的高度；所述通液管的一端連接傳感器通液管接口，另一端連接儲(chǔ)液罐通液管接口 ；所述通氣管的一端連接傳感器通氣管接口，另一端連接儲(chǔ)液罐通氣管接口 ；所述壓力敏感元件的輸出端通過(guò)信號(hào)電纜引出至數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，采用兩個(gè)以上的沉降傳感器通過(guò)通液管和通氣管依次與儲(chǔ)液罐串聯(lián)連接，所述串聯(lián)連接的中間的沉降傳感器均設(shè)置有兩個(gè)傳感器通液管接口和兩個(gè)傳感器通氣管接口，所述通液管通過(guò)各傳感器通液管接口連接相應(yīng)的傳感器儲(chǔ)液腔形成一整條貫通的管道，所述通氣管通過(guò)各傳感器通氣管接口連接相應(yīng)的內(nèi)側(cè)腔體形成一整條貫通的管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，采用兩個(gè)以上的沉降傳感器均通過(guò)多個(gè)通液管和通氣管與儲(chǔ)液罐并聯(lián)連接，所述儲(chǔ)液罐設(shè)置有多個(gè)對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)液罐通氣管接口和儲(chǔ)液罐通液管接口，所述通液管和通氣管的個(gè)數(shù)與沉降傳感器的個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，各通液管相互獨(dú)立并通過(guò)各儲(chǔ)液罐通液管接口與儲(chǔ)液罐連接，各通氣管相互獨(dú)立并通過(guò)各儲(chǔ)液罐通氣管接口與儲(chǔ)液罐連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述沉降傳感器的傳感器排氣孔處設(shè)置有實(shí)現(xiàn)傳感器排氣孔開(kāi)啟和關(guān)閉的排氣孔密封螺絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)液罐的注液孔處設(shè)置有實(shí)現(xiàn)注液孔開(kāi)啟和關(guān)閉的注液孔密封螺絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)液罐的傳壓液體表面覆蓋有一層密度小于水且不溶于水的液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳壓液體表面覆蓋有低粘度硅油。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳壓液體在儲(chǔ)液罐中的液面高度在儲(chǔ)液罐內(nèi)部空間高度的1/3?1/2處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述傳壓液體為除去空氣的去氣液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石體沉降測(cè)量裝置，其特征在于，所述壓力敏感元件為可抵消壓力感應(yīng)膜上下兩側(cè)等同氣壓影響的壓差型的壓力敏感元件。
【文檔編號(hào)】G01C5/00GK204007591SQ201420406034
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】譚斌 申請(qǐng)人:基康儀器股份有限公司