基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置及測量系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置和測量系統，其中，測量系統包括觀測管，分別通過導管與觀測管連通的第一壓阻式壓力傳感器和第二壓阻式壓力傳感器，通第一導線與第一壓阻式壓力傳感器電連接的第一電壓顯示器，通過第二導線與第二壓阻式壓力傳感器電連接的第二電壓顯示器，分別收容第一電壓顯示器和第二電壓顯示器的第一保護盒和第二保護盒；所述導管外周包覆于保護套，觀測管的末端由一保護套遮蔽，所述導管和觀測管中容納有觀測液，觀測液液面漂浮一層密封液。本實用新型具有尺寸小，重量輕，壓力分辨率高，工作可靠和使用壽命長的優點。對量測人員的要求低，降低了操作失誤率，可以廣泛應用于測量各種建筑的沉降測量。
【專利說明】基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置及測量系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及沉降測量裝置，尤其是一種基于雙壓力傳感器測沉降測量裝置。【背景技術】
[0002]公路、鐵路及其他建筑物都會涉及地基沉降問題，這一問題可能影響工程的質量，因此需要進行量測。現有方法包括現場沉降測量法、剖面沉降測試法和埋入式沉降測量法。
[0003]現場沉降測量法通過埋設沉降板，上接沉降標，用水準儀測量其高度的變化。但是隨著路堤一層一層填筑，標桿也須一節一節接高，所以該方法不僅麻煩，還干擾施工。另外，還存在沉降板容易被施工車輛破壞、每次接管費時費力、已通車公路還要進行沉降監測和觀測人員來回走動影響交通安全等問題。
[0004]剖面沉降測試法主要由探頭、測斜管、信號電纜、儲液箱及測量儀器組成。這種觀測方法有以下缺陷:測斜管自身強度大，在軟土地基中可能不會隨著土體發生變形，不能準確測量出地基的沉降；剖面沉降測量的結果是觀測整個剖面的沉降，而實際工程中只需要測路中和路肩的沉降，這就相當于增加了觀測成本；測量時很費事，要將探頭從斷面的一端穿過整個路堤拉到另一端。
[0005]埋入式沉降測量法主要是由沉降管、沉降容器、觀測儀及電表組成。該方法存在以下缺陷:只有當觀測管內充滿水，才能保證沉降管的水位和觀測管是一致的；在觀測過程中，需要將觀測管的帽蓋解開，其中的水分會有所蒸發，從而影響測量準確度。
實用新型內容
[0006]實用新型目的:本實用新型要提供一種基于雙壓力傳感器測沉降測量裝置及測量系統，以解決上述問題。
[0007]技術方案:一種基于雙壓力傳感器測沉降測量裝置，包括觀測管，分別通過導管與觀測管連通的第一壓阻式壓力傳感器和第二壓阻式壓力傳感器，通第一導線與第一壓阻式壓力傳感器電連接的第一電壓顯示器，通過第二導線與第二壓阻式壓力傳感器電連接的第二電壓顯示器，以及分別收容第一電壓顯示器和第二電壓顯示器的第一保護盒和第二保護盒；所述導管外周包覆于保護套，所述觀測管的末端由一保護套遮蔽。
[0008]進一步地，所述導管為尼龍管。所述保護套為PE套。所述第一保護盒和第二保護盒為不鎊鋼盒。
[0009]一種基于雙壓力傳感器測沉降測量系統，包括觀測管，分別通過導管與觀測管連通的第一壓阻式壓力傳感器和第二壓阻式壓力傳感器，通第一導線與第一壓阻式壓力傳感器電連接的第一電壓顯示器，通過第二導線與第二壓阻式壓力傳感器電連接的第二電壓顯示器，分別收容第一電壓顯示器和第二電壓顯示器的第一保護盒和第二保護盒；所述導管外周包覆于保護套，觀測管的末端由一保護套遮蔽，所述導管和觀測管中容納有觀測液，觀測液液面漂浮一層密封液。
[0010]進一步地，所述導管為尼龍管。所述保護套為PE套。所述第一保護盒和第二保護盒為不銹鋼盒。本實用新型還包括將觀測液注入導管和觀測管的儲液桶以及將觀測液轉入儲液桶中的吸液桶。
[0011]有益效果:本實用新型具有尺寸小，重量輕，壓力分辨率高，頻率響應好，工作可靠，使用壽命長和操作方便等優點。另外，本實用新型對量測人員的要求較低，操作失誤率大大降低，可以廣泛應用于測量各種建筑的沉降測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型吸收裝置的結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型注水裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1至圖3所示，本實用新型的基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置包括觀測管3，分別通過導管4與觀測管3連通的第一壓阻式壓力傳感器I和第二壓阻式壓力傳感器2，通過第一導線61與第一壓阻式壓力傳感器I電連接的第一電壓顯示器81，通過第二導線62與第二壓阻式壓力傳感器2電連接的第二電壓顯示器82，分別收容第一電壓顯示器81和第二電壓顯示器82的第一保護盒91和第二保護盒92 ;導管4外周包覆于保護套5，觀測管3的末端由一保護套7遮蔽。
[0016]在工程實施時，導管可以采用尼龍管，保護套可以采用PE套，第一保護盒和第二保護盒可以采用不銹鋼盒。
[0017]進一步的，在使用時，通過儲液桶和吸液桶向上述裝置注入觀測液、密封液，以形成測量系統。觀測液13容納于導管和觀測管中，密封液14漂浮于觀測液液面。
[0018]本實用新型的布設過程如下:先用兩段導管與觀測管底部的兩個孔口分別連接好，其次將無氣水注入觀測管中，待兩段導管另一端有水流出，將兩段尼龍導管的端口分別與第一壓阻式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器在觀測液中接好，以防有空氣進入導管內，保持觀測管內有適量觀測液，再將第一壓阻式壓力傳感器埋設在路堤下的待測點處，將導管外套用保護套保護，周圍鋪設沙層保護，連接第一壓阻式壓力傳感器的導線并將第一電壓顯示器遷到地面上非施工區域且便于測量處，觀測管安置在非施工區域，觀測管底部用沙護住，周圍固定使觀測管垂直，觀測管開口處套用保護罩，防止蒸發和雨天雨水進入。第二壓阻式壓力傳感器埋設在遠離施工區偏遠地帶(無沉降處)，連接壓力傳感器的導線將第二電壓顯示器也遷出地面上便于測量處。兩個電壓顯示器應分別放置于不銹鋼盒里面，避免風水日曬和雨水。
[0019]本實用新型的測量過程如下:測量人員直接打開電壓顯示器的開關，讀出的電壓即為第一壓阻式壓力傳感器、第二壓阻式壓力傳感器的電壓。記第一次測得第一壓阻式壓力傳感器、第二壓阻式壓力傳感器的頻率分別為\、V」，第二次測得的頻率分別為vi+1、VJ+1,帶入沉降計算公式
[0020]S = k (V1-Vitl) X 1000+k (VJ+1-Vj) X 1000 (I)
[0021]其中:S單位為mm ；k為壓力傳感器標定系數,單位為m/mV;
[0022]Vi, Vj、Vi+1、VJ+1 單位為 mV。[0023]當觀測液為水時，如果水中溶有空氣，則會對沉降測量的精確度造成影響。為減少水中的含氣量，可以采用如下方法:將清潔水煮沸3分鐘，冷卻。冷開水不宜長時間存放，除非容器中無空氣且密閉。將冷開水由一個容器轉入另一個儲水容器時，不可倒入。倒入時會在空氣中形成水柱，將空氣帶進水中。備有專門的吸液桶12，將水從下部吸入儲水桶11中。從儲水桶11將水注入觀測管3時，須通過水管從觀測管底部出水，如圖3所示。出水口逐步淹沒于觀測管的水中。管路系統灌水后，把油倒在觀測管3水面上約Imm厚，防止空氣從水面進入并溶解于水中。
[0024]總之，由于本實用新型可以埋入地下，不干擾施工，可用于任何建筑物下、建筑物內，尤其可用于無法直接使用水準儀測量的場合。本實用新型的精度較高，誤差僅為mm級。本實用新型在使用時，只需要兩個測量壓力傳感器的電壓，對量測人員技術素質的要求遠低于使用水準儀，故操作失誤可能性大大降低。另外，本實用新型尺寸小，重量輕，壓力分辨率高，頻率響應好，它可以測量幾十千赫的脈動壓力，工作可靠且使用壽命長。最后，本實用新型無須測量水位，避免了現有沉降測量裝置中還需要解開觀測管帽蓋測量水位，可能造成的水分蒸發，從而影響測量精度。
[0025]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本實用新型的保護范圍。
[0026]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0027]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.一種基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置，其特征在于，包括觀測管(3)，分別通過導管與觀測管(3)連通的第一壓阻式壓力傳感器(I)和第二壓阻式壓力傳感器(2)，通過第一導線(61)與第一壓阻式壓力傳感器(I)電連接的第一電壓顯示器(81)，通過第二導線(62)與第二壓阻式壓力傳感器(2)電連接的第二電壓顯示器(82)，以及分別收容第一電壓顯示器(81)和第二電壓顯示器(82)的第一保護盒(91)和第二保護盒(92);所述導管(4)外周包覆于保護套(5)，所述觀測管(3)的末端由一保護套(7)遮蔽。
2.如權利要求1所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置，其特征在于，所述導管為尼龍管。
3.如權利要求1所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置，其特征在于，所述保護套為PE套。
4.如權利要求1所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量裝置，其特征在于，所述第一保護盒和第二保護盒為不銹鋼盒。
5.一種基于雙壓力傳感器的沉降測量系統，其特征在于，包括觀測管(3)，分別通過導管與觀測管(3)連通的第一壓阻式壓力傳感器(I)和第二壓阻式壓力傳感器(2)，通過第一導線(61)與第一壓阻式壓力傳感器(I)電連接的第一電壓顯示器(81)，通過第二導線(62)與第二壓阻式壓力傳感器(2)電連接的第二電壓顯示器(82)，分別收容第一電壓顯示器(81)和第二電壓顯示器(82)的第一保護盒(91)和第二保護盒(92);所述導管(4)外周包覆于保護套(5)，觀測管(3)的末端由一保護套(7)遮蔽，所述導管和觀測管中容納有觀測液(13)，觀測液液面漂浮一層密封液(14)。
6.如權利要求5所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量系統，其特征在于，所述導管為尼龍管。
7.如權利要求5所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量系統，其特征在于，所述保護套為PE套。
8.如權利要求5所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量系統，其特征在于，所述第一保護盒和第二保護盒為不銹鋼盒。
9.如權利要求5所述的基于雙壓力傳感器的沉降測量系統，其特征在于，還包括將觀測液注入導管和觀測管的儲液桶以及將觀測液轉入儲液桶中的吸液桶。
【文檔編號】G01C5/00GK203587096SQ201320782858
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】張鵬, 吳躍東, 丁磊, 羅如平 申請人:河海大學