專利名稱：高壓差動電阻式位移計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種巖土工程所用的內埋式位移計，特別是一種差動電阻式位移計。
目前，在水電、礦山、鐵道等行業的巖土工程中，均廣泛使用內埋式差動電阻式位移計，尤其是大壩工程需用量很大。現有的差動電阻式位移計，國內外均有生產，如國外的美國Carlson公司、Rock test公司，日本共和電業株式會社，瑞士荷根堡(Huggenberger AG)及我國的南京電力自動化設備廠。產品結構如下
圖1所示，這種結構的產品，由變形敏感元件1、密封殼體2和引出電纜3組成，其變形敏感元件1為差動式電阻臂結構，由于其結構上缺陷，則這類產品位移量最大均不大于50mm，且耐水壓低。
瑞士Huggenberger AG及我國的南京電力自動化設備總廠還生產一種利用園錐作機械縮放原理的大量程差動電阻式位移計如下圖2所示，它由圓錐形位移桿4、差動電阻元件R1、R2、R1′、R2′及密封外殼組成，它雖具有大的位移量，但其體積大，重量重，成本高，而且也不能在高水壓環境中工作。上述這些產品，均已問世廿多年。這些產品，不管是國內的還是國外的，均只能耐水壓0.5MPa。過高的水壓將損壞波紋管，導致儀器失效，或加大了軸向壓力而影響測量精度。
本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種耐水壓高，位移量大，測量精度高的高壓差動電阻式位移計。
本實用新型的技術解決方案一種高壓差動電阻式位移計，其特征在于它由密封外殼、位移軸、導向管、活塞、差動電阻元件組成，密封外殼的后端密封連接有后接座，其前端內設有滑配連接的帶有止水圈的活塞，密封外殼內的空腔充滿中性油，導向管位于密封外殼內，其后端與后接座內端固連，其外端活動穿連在活塞的導向腔內，位移軸位于導向管內，其前端穿出活塞與活動連接件連接，在導向管外壁兩側和位移軸對應兩側外壁之間連有差動電阻元件，差動電阻元件通過后接座內的接線柱由引出電纜引出，后接座外端連有固定連接件。
本實用新型的優點1、采用壓力平衡式原理，將傳感器密封腔用活塞密封。腔內灌滿中性油。密封腔內的油壓將始終平衡變化著的傳感器周圍的水壓。儀器內外壓差近于零，儀器外殼及兩端計量變形的法蘭盤幾乎不存在壓差。傳感器可在很高的水壓環境中工作而不損壞。且測量結果僅代表結構變位，與周圍水壓無關，故測量精度高。
2、采用長軸在圓管內滑配構成差動測量構件，故位移量大，最大可達200mm。
3、本實用新型結構簡單，體積小，重量輕，成本低，為系列產品，可適用于更寬的應用場合，如滑動位移測量、基礎變位、建筑物裂縫以及作水下干分表用。
圖1是現有差動電阻式位移計結構示意圖；圖2是現有大量程差動電阻式位移計結構示意圖；圖3是本實用新型結構示意圖。
如圖3，本實用新型由密封外殼5、位移軸6、導向管7、活塞8、差動電阻元件9組成，密封外殼5的后端密封連接有后接座10，其前端內設有滑配連接的帶有止水圈的活塞8，密封外殼5內的空腔充滿中性油，導向管7位于密封外殼5內，其后端與后接座10內端固連，其外端活動穿連在活塞8的導向腔11內，位移軸6位于導向管7內，其前端穿出活塞8與活動連接件12連接，在導向管7外壁兩側和位移軸6對應兩側外壁之間連有差動電阻元件9，差動電阻元件9通過后接座10內的接線柱19由引出電纜13引出，后接座10外端連有固定連接件14。
上述差動電阻元件9由兩根彈簧15和兩根電阻鋼絲16構成，其中兩彈簧15的一端通過連接柱17分別與位移軸6前、后端兩側外壁固定連接，兩彈簧15的另一端分別通過瓷子與電阻鋼絲16相連，兩電阻鋼絲16的另一端分別與固定在導向管7后、前端的玻璃絕緣子吊掛連接，對應位移軸6前、后端兩側外壁上的兩連接柱17的位置在導向管7相應位置外壁處開有導向槽(導向槽的長度與位移計的量程相匹配)。
本實用新型在密封外殼5的前口連有防塵透水擋板18，其上開有透水孔(它只允許水通過，而防止泥沙進入)。本實用新型的活動連接件12可為萬向鉸連，也可為絲扣結構連接件，相應地，固定連接件14可為平面鉸連，也可為壓板。如對于做結構裂縫測量時，固定連接件14可采用壓板，活動連接件12可采用絲扣結構的連接件。
本實用新型的工作過程如下(以內埋在土石壩內為例)此時固定連接件14可采用平面鉸連，它固定在巖坡或混凝土邊墻內，活動連接件12可采用萬向鉸連，該萬向鉸鏈再通過加長桿連接到土石壩內的被測點上，差動電阻元件的引出電纜13引至壩外側站處，當大壩內的測點產生位移時，它拉動位移軸6作拉長或壓縮的移動，而位移軸6的移動又帶動差動電阻元件9移動，使其中一根電阻鋼絲16的電阻增大，另一組電阻鋼絲16的電阻減小，該電阻比例的變化值通過引出電纜13送至測站的儀表，測站通過測量電阻比的變化即可知道壩體的位移量。
本實用新型還可通過測差動電阻元件9的兩根鋼絲15的電阻之和，來確定測點的溫度。
當壩體外水壓增大時，密封外殼5內的中性油壓力會隨之自動增大，由于本實用新型采用活塞8結構，它與密封外殼5和位移軸6為滑配連接，故可自動跟隨上述壓力的變化，自動完成壓力補償，位移計內外壓差很小，可以工作在很高的外水壓環境中，保證儀器正常工作。
若密封殼體5內的中性油由于溫度升高而膨脹，根據上述同樣原理，會使活塞8向外移動，仍然保持位移計內外壓力平衡。由于本實用新型具有測溫性能，因此能給測點的位移進行溫度補償。
權利要求1.一種高壓差動電阻式位移計，其特征在于它由密封外殼、位移軸、導向管、活塞、差動電阻元件組成，密封外殼的后端密封連接有后接座，其前端內設有滑配連接的帶有止水圈的活塞，密封外殼內的空腔充滿中性油，導向管位于密封外殼內，其后端與后接座內端固連，其外端活動穿連在活塞的導向腔內，位移軸位于導向管內，其前端穿出活塞與活動連接件連接，在導向管外壁兩側和位移軸對應兩側外壁之間連有差動電阻元件，差動電阻元件通過后接座內的接線柱由引出電纜引出，后接座外端連有固定連接件。
2.按權利要求1所述的高壓差動電阻式位移計，其特征在于所述差動電阻元件由兩根彈簧和兩根電阻鋼絲構成，其中兩彈簧的一端通過連接柱分別與位移軸前、后端兩側外壁固定連接，兩彈簧的另一端分別通過瓷子與電阻鋼絲相連，兩電阻鋼絲的另一端分別與固定在導向管后、前端的玻璃絕緣子吊掛連接，對應位移軸前、后端兩側外壁上的兩連接柱的位置在導向管相應位置外壁處開有導向槽。
3.按權利要求1所述的高壓差動電阻式位移計，其特征在于在密封外殼的前口連有防塵透水擋板，其上開有透水孔。
4.按權利要求1所述的高壓差動電阻式位移計，其特征在于所述活動連接件可為萬向鉸連，也可為絲扣結構連接件，相應地，固定連接件可為平面鉸連，也可為壓板。
專利摘要本實用新型涉及一種巖土工程所用的內埋式高壓差動電阻式位移計,其密封外殼的后端密封連接有后接座,其前端內設有活塞,密封外殼內的空腔充滿中性油,導向管位于密封外殼內,其后端與后接座內端固連,其外端活動穿連在活塞的導向腔內,位移軸位于導向管內,其前端穿出活塞與活動連接件連接,在導向管外壁兩側和位移軸對應兩側外壁之間連有差動電阻元件,差動電阻元件通過后接座內的接線柱由引出電纜引出,后接座外端連有固定連接件。
文檔編號G01B7/02GK2315526SQ97243340
公開日1999年4月21日 申請日期1997年12月29日 優先權日1997年12月29日
發明者林世卿, 周士弘 申請人:林世卿, 周士弘