專利名稱：一種桿式水平位移計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土石壩水平位移內部監測儀器，特別是一種桿式水平位移測量裝置。
背景技術：
現有的引張線水平位移計在這些工程中只能觀測壩體上、下游方向的水平位移。隨著水電事業的發展，建壩條件更加復雜，在狹窄河谷中建壩時，對觀測壩體內部沿壩軸線方向的變形提出了新的要求，傳統的引張線水平位移計需要在壩體下游觀測站內對引張線施加張力，將引張線“拉直”，而壩體內部難以建龐大的觀測站，因此，采用引張線水平位移計觀測土石壩壩體內部縱向水平位移的方法幾乎不可能。另外，盡管引張線水平位移計有性能穩定、耐久性好等優點，但該儀器的埋設施工工藝要求高、需要的埋設施工工期較長、埋設施工費用高、觀測時需要在下游壩坡建設觀測站、實現土石壩施工期全過程觀測較困難等問題。
發明內容
本實用新型發明目的在于，解決現有技術存在的以上問題，提供一種新型的能夠替代傳統引張線水平位移計的儀器，解決壩體內部縱向、橫向水平位移的觀測問題。
實現本實用新型發明目的技術方案是一種桿式水平位移計，包括位移傳感器、位移傳遞桿和若干段保護管，保護管套在位移傳遞桿外，各段保護管間留有間隙，并用伸縮接頭連接，其特征是，所述位移傳感器為滑動電阻式傳感器，將滑動電阻器設在外殼內，外殼一端連接位移計的一個端點上作為固定端，所述滑動電阻器的電阻體固定在外殼內，電刷與電阻體可移動點接觸，可在傳感器外殼內自由移動的電刷臂連接位移傳遞桿。位移傳感器的外殼上還可以套有活動套。
作為桿式水平位移計關鍵部件的位移傳感器的工作原理是，將滑動電阻體固定在位移計的一個端點上作為固定端，將可在傳感器外殼內自由移動的電刷固定在另一端，當兩端產生相對位移時，電刷滑動臂在電位器內移動，電刷移動產生的分壓可以用測量儀表進行測量，電刷移動量即位移量。
位移傳感器主要用來觀測土石壩及巖體的變形，上覆壓力均很大，既要求傳感器能夠具有良好的承受外部壓力的性能，具有良好的防水性能，還須在埋入土體后能夠自由的活動。將儀器外殼設計成圓筒，為了增強儀器的抗震、抗壓性能，將傳感器核心元件鑲嵌到用模具鑄成的儀器外殼內，確保了傳感器電刷與電阻體的緊密接觸，提高了儀器的抗震性能和測量精度。為了提高儀器的使用壽命，儀器外殼采用不銹鋼材料，避免了由于材料銹蝕給儀器壽命帶來的不良影響。
所述若干段保護管內設有彈性軸承，彈性軸承的外徑與可伸縮的保護管內徑相適應，所述位移傳遞桿穿過彈性軸承。
本實用新型的有益效果在于，以往進行壩體內部橫向水平位移觀測時，位移傳感器都安裝在壩體內部，一旦傳感器失效將不能進行更換，致使觀測工作無法進行。本實用新型可以在不需要是加張力的情況下進行正常觀測，且精度高，當本桿式位移計用于觀測土石壩內部橫向水平位移時，位移傳感器安裝在壩體外部。在進行位移傳感器安裝時，可以將傳感器安裝在壩體外部觀測站內，這樣，即使傳感器損壞，可以維修和更換，確保觀測系統的連續工作。
將以前的水平位移計用來減小位移傳遞桿或線摩阻力的支撐板或軸承安裝在伸縮接頭處的方法，改為將支撐位移傳遞桿的導向軸承安裝在位移傳遞桿的保護管內，這樣導向軸承既可以起到減小位移傳遞桿運動時的摩阻力，又可以限制位移傳遞桿在保護管內的彎曲，從而增加了位移傳遞桿的縱向剛度，相應地改善位移傳遞桿的工作狀態，從而提高料系統的觀測精度。通過調整保護管內位移傳遞桿導線軸承的間距，調整系統的摩阻力和位移傳遞桿的剛度，從而在滿足精度的情況下，增加系統的測量范圍。
本儀器系統的位移傳遞桿有效長度可達400m，可以解決壩高為二百米級土石壩的內部水平位移監測問題。
圖1為本實用新型的結構示意圖圖21為本實用新型的局部結構示意圖圖3為本實用新型滑動電阻式傳感器結構示意圖1-滑動電阻式傳感器 2-位移傳遞桿 3-伸縮接頭 4-保護管 5-彈性軸承6-傳感器外殼 7-活動套 8-電刷 9-電刷移動臂 10-電阻體具體實施方式
實施例1如圖1、2所示，將滑動電阻式傳感器1的外殼6固定在位移計的一個端點上作為固定端，將滑動電阻器設在外殼內，所述滑動電阻器的電阻體10固定在外殼內，電刷8與電阻體10可移動點接觸，可在傳感器外殼內自由移動的電刷臂9連接位移傳遞桿2，滑動電阻式傳感器的外殼6外套有活動套7。將支撐位移傳遞桿的導向軸承5安裝在位移傳遞桿的保護管4內，多個保護管4之間用伸縮接頭3連接，并將位移傳感器1和傳感器信號電纜沿著準備好的埋設基床面鋪設到觀測房內。將位移傳遞桿2的末端固定在觀測房的墻壁上，測量儀器初始讀數。測量時，將儀器電纜與測量表儀相連，在儀表上即可觀測到測點與觀測房之間的相對位移量。
權利要求1.一種桿式水平位移計，包括位移傳感器、位移傳遞桿和若干段保護管，保護管套在位移傳遞桿外，各段保護管間留有間隙，并用伸縮接頭連接，其特征是，所述位移傳感器為滑動電阻式傳感器，將滑動電阻計設在外殼內，外殼一端連接位移計的一個端點上作為固定端，所述滑動電阻體固定在外殼內，電刷與電阻體可移動點接觸，可在傳感器外殼內自由移動的電刷連接位移傳遞桿。
2.根據權利要求1所述的桿式水平位移計，其特征是，所述位移傳感器的外殼上套有活動套。
3.根據權利要求1或2所述的桿式水平位移計，其特征是，所述滑動電阻式傳感器的外殼為鋼質圓形。
4.根據權利要求3所述的桿式水平位移計，其特征是，所述若干段保護管內設有彈性軸承，彈性軸承的外徑與可伸縮的保護管內徑相適應，所述位移傳遞桿穿過彈性軸承。
專利摘要本實用新型涉及一種桿式水平位移測量裝置。本實用新型目的在于，提供一種能夠替代傳統引張線水平位移計的儀器，解決壩體內部縱向、橫向水平位移的觀測。本實用新型發明技術方案是一種桿式水平位移計，包括位移傳感器、位移傳遞桿和若干段保護管，保護管套在位移傳遞桿外，各段保護管間留有間隙，并用伸縮接頭連接，其特征是，所述位移傳感器為滑動電阻式傳感器，將滑動電阻器設在外殼內，外殼一端連接位移計的一個端點上作為固定端，所述滑動電阻器的電阻體固定在外殼內，電刷與電阻體可移動點接觸，可在傳感器外殼內自由移動的電刷臂連接位移傳遞桿。本實用新型在不需要是加張力的情況下進行正常觀測，精度高，可以維修和更換。
文檔編號G01C15/00GK2651708SQ0325962
公開日2004年10月27日 申請日期2003年7月17日 優先權日2003年7月17日
發明者霍家平, 陳生水, 劉玉峰, 方緒順, 王國利, 姜繼承, 陳與非, 王消川 申請人:水利部交通部電力工業部南京水利科學研究院