專利名稱：結構豎向相對位移自動測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動測量土木結構基礎不均勻沉降及其他豎向位移的裝置，適用于土木工程、交通運輸、水利等行業中結構質量的長期自動監測。
隨著國家基本建設規模的擴大，建筑物和構筑物數量急劇增加。不同的使用要求使得大尺度、高質量要求的建筑物、構筑物種類增多。對建筑體系結構安全性、耐久性的監測和研究，成為建筑界的重要課題。結構體系基礎的不均勻沉降會導致結構受力的畸變，嚴重時會導致斷裂、倒塌等嚴重事故，因此是影響土木工程體系安全性和耐久性的重要因素。測量不均勻沉降的傳統方法，是用水準儀測量多個參考點的位置，從而計算沉降。這種方法需要較多的人力和較大的工作量，無法實現自動化。對于一些特殊的建筑物和構筑物(如橋梁、地下和水下建筑物、復雜外形建筑物等)，傳統方法難于實施。
本實用新型的目的是設計一種利用液體表面的水平性質，通過一組固定于結構上的相互連通的管道，自動地測量基礎不均勻沉降及其他相對豎向位移的裝置，為長期地、方便地觀測基礎沉降提供有力的工具。
本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現的本實用新型由檢測裝置、信號處理電路、計算分析裝置等組成的結構豎向相對位移自動測量裝置，檢測裝置由多個液面顯示器、連通管及在液面處垂直安放的電阻器件所構成，多個液面顯示器的底端與連通管連接，多個液面顯示器中垂直安放的電阻器件輸出連接信號處理電路。
本實用新型還可以通過液面升降所帶來的阻值變化的電阻器件直接插入液面顯示器之中，上述電阻器件的一端置于液面下，另一端露出液面，其兩端連接至信號處理電路的輸入端。多個液面顯示器分別置于各自的外殼之中，其處殼固定于建筑物或構筑物的基礎或構件上。多個液面顯示器的外殼邊壁有帶透明的、帶刻度的顯示窗口。
本實用新型與現有技術相比具有結構簡單，操作方便，測量精度高等優點。
本實用新型的
如下圖1為本實用新型的結構示意圖。
以下結合本實用新型的結構及使用方法作詳細說明。如圖1所示，本實用新型由檢測裝置，信號處理電路14、15，計算分析裝置16等組成的結構豎向相對位移自動測量裝置，檢測裝置由多個液面顯示器6、7、連通管3、5及在液面處垂直安放的電阻器件8、9所構成，多個液面顯示器6、7的底端與連通管3、5連接，多個液面顯示器6、7中垂直安放的電阻器件8、9輸出連接信號處理電路14、15。通過液面升降所帶來的阻值變化的電阻器件14、15直接插入液面顯示器6、7之中，上述電阻器件8、9的一端置于液面下，另一端露出液面，其兩端連接至信號處理電路14、15的輸入端。多個液面顯示器6、7分別置于各自的外殼之中，其處殼固定于建筑物或構筑物的基礎或構件上。多個液面顯示器的外殼邊壁可以帶透明的、帶刻度的顯示窗口。
液面顯示器的外殼1和2牢牢固定于結構的基礎或構件上的A、B兩處。由3和4構成的連通管在兩端固聯于1和2。連通管的下部3內裝有液體5，上部4內為空氣(或真空)。連通管密封，以防液體蒸發。連通管左右兩端截面尺寸較大的部位6和7為液面顯示器。A、B兩處的基礎發生性對沉降時，兩端液面相對于顯示器的位置發生變化，由此變化可以方便地計算出A、B兩處的相對沉降。
液面相對于顯示器位置變化的量值信號可由下述方式取得一現場直接觀測。這種情況下，液面顯示器的邊壁由透明材料制作，其上標有刻度。檢測人員在現場直接讀出液面觀測器上兩端液面的標尺位置，計算相對沉降。采用這種方法時，圖一中的電阻絲8和9、電極10、11、12和13、信號處理電路14和15及控制電腦16等裝置可以省去；二遠距離遙控觀測。此種情況下，所使用的液體為導電液體。液面顯示器6和7內裝有垂直安放的電阻絲8和9，電阻絲兩端引出電極10、11、12和13。當液面處在一定高度時，液面以下的電阻絲部分相當于短路。如果在兩端電極加上固定電壓，當液面高度變化時，回路中的阻值發生變化，帶來電流值的變化。阻值變化的模擬量值輸入信號處理電路14和15，進行數值化，并將數值量送入遠端的控制電腦16，即可得到被監控點的液面高度，從而判斷A、B兩處的相對沉降。
上述兩種觀測方式可根據工程的實際需要而適當選擇。
本說明書中所述的基礎不均勻沉降測量裝置，可推廣至三個或三個以上檢測點同時監測，即通過延長連通管、增加液面顯示器個數，達到多點同時監控的目的。
權利要求1.一種由檢測裝置、信號處理電路、計算分析裝置等組成的結構豎向相對位移自動測量裝置，其特征在于檢測裝置由多個液面顯示器、連通管及在液面處垂直安放的電阻器件所構成，多個液面顯示器的底端與連通管連接，多個液面顯示器中垂直安放的電阻器件輸出連接信號處理電路。
2.根據權利要求1所述的結構豎向相對位移自動測量裝置，其特征在于通過液面升降所帶來的阻值變化的電阻器件直接插入液面顯示器之中，上述電阻器件的一端置于液面下，另一端露出液面，其兩端連接至信號處理電路的輸入端。
3.根據權利要求1或2所述的結構豎向相對位移自動測量裝置，其特征在于多個液面顯示器分別置于各自的外殼之中，其處殼固定于建筑物或構筑物的基礎或構件上。
4.根據權利要求3所述的結構豎向相對位移自動測量裝置，其特征在于多個液面顯示器的外殼邊壁有帶透明的、帶刻度的顯示窗口。
專利摘要本實用新型涉及的是一種用于自動測量土木工程基礎不均勻沉降和其他相對豎向位移的儀器裝置。該裝置利用液體液面的水平性質,通過一組安裝在建筑物(或構筑物)基礎上的連通管道,由不同位置的液面標高,計算基礎的不均勻沉降和相關豎向位移。各測量點上液面的標高,可在現場直接讀出,也可采用在液面附近加電阻器件的方法,通過電路遠距離監測。該實用新型操作方便,精度高,其使用將為建設系統長期質量監控提供有利工具。
文檔編號G01B7/16GK2416484SQ0020438
公開日2001年1月24日 申請日期2000年3月17日 優先權日2000年3月17日
發明者黃中偉, 莊焰, 徐沖, 譚也平 申請人:黃中偉