一种裂缝三向位移监测测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种裂缝三向位移监测测量装置，包括：3个仪器探头测量组件、测量探头安装支架和测量基座；仪器探头测量组件包括测缝计传感器、弹簧部件和密封壳体部件以及仪器护管组成，弹簧部件包括弹簧安装座、紧定螺钉、弹簧、仪器拉杆和拉杆加长测量杆；密封壳体部件包括保护壳体；仪器探头组件插入安装支架上的三个安装孔，使用螺母进行固定。本发明专利技术装置结构简单，设计巧妙，采用三支测缝计三维空间错开安装的方式，有效实现安装支架的小型化，能够很好的适应各种裂缝的工程现场客观条件，具有广泛适用性；该装置的位移探头组件在具有拉杆防转功能的同时实现整体探头组件结构密封，可有效防尘防灰，能够很好的适应工程现场恶劣的安装环境。

【技术实现步骤摘要】
一种裂缝三向位移监测测量装置
本专利技术属于变形监测
，具体涉及一种裂缝三向位移监测测量装置。
技术介绍
在水利工程中，水利水库蓄水后，随着水库水位的增高，水的压力作用于混凝土面板上，混凝土面板与山体连接缝将产生变形，导致面板两侧会产生三个方向的变形，即面板相对于山体的错动，面板由于水力的作用向坝体压缩的沉降变位，由于水力的作用面板相对于山体缝隙张开的变位，这三种变位就是所需要监测的物理量。三向测缝计在水工建筑物领域使用较为广泛，但并不局限于此范围，在很多桥梁、地铁船闸、隧洞、高边坡等岩土工程也具有广泛的需求和应用。目前工程运用中主要有两种结构的三向测缝计：(一)结构一是一种基于点面组合的整体式三向测缝计结构如图1所示，图中标记：1-万向节；2-位移计；3-调整螺杆；4-带万向节的角度块；5-位移计支座；6-面板上的固定支座；7-固定螺孔；8-止板上的固定支座；9-三角支架。把3支测缝计一端固定于1点，安装在裂缝的一侧，3支测缝计的另一端固定在一个安装支架上，安装在裂缝的另一侧，通过对测缝计两端进行刚性连接完成测量，所获得数据不能够直接反映X、Y、Z轴位移变化量，需二次公式计算才能够进行数据分析。基于点面组合的整体式三向测缝计(结构一)主要存在以下缺点：1.测量的数据不能直接使用，需二次公式计算，误差较大：三向位移监测装置相对应的是测量X、Y、Z轴的位移变化，而现有测量装置所固定的3支测缝计与X、Y、Z轴由于固定结构的原因呈不同的角度，所得测值不能够直观的反映出三个轴向的位移。在工程运用时需要通过立体几何及三角函数公式进行换算得出相对应的位移变化量，由于存在三维空间的位移变化，即使能够计算位移变化也非常复杂，存在较大的误差。2.三个方向的仪器测值相互影响，误差较大：现有的测量装置当X、Y、Z轴任意一个方向发生位移变化，会同时带动3支传感器发生形变，变化是呈不规则的空间立体结构。如果只有单一轴向发生位移变化时，其中2支传感器处于拉伸状态，1支传感器处于压缩状态，会存在受压缩的传感器处于松散状态无法正常工作，影响设备的正常工作，从而导致测值存在较大误差。3.设备整体结构较大，场地适用范围较小：现有设备整体体积较大，只适用于空间较为开阔或者两端具有较大平面的裂缝处进行安装埋设，在一些狭窄边坡或者廊道内则受限于客观条件无法安装，适用范围存在局限性。4.仪器固定连接环节较多，测值准确度低，误差较大：现有结构测缝计两端采用万向节固定在支架与支座上，测缝计通过安装夹具与连接杆通过螺纹进行连接，存在连接的环节比较多，且万向节与各个连接处存在一定的间隙，会影响具体的测值准确性，产生测量误差。5.安装支架体积较大，安装难度大：通常工程现场的裂缝处都是凹凸不平，而现有结构三向测缝计支架要求两端安装面必须保证裂缝两端平面平齐，且支架底部锚固板面积很大，在工程施工埋设时需要选取相对平整的端面进行清理，或者浇筑一个平整的埋设端面，对于工程施工要求较高，增加了安装的难度。(二)结构二是一种基于点面组合的分体式三向测缝计结构如图2所示，图2中的标记：1-仪器安装支架；2-传感器；3-测量块；4-保护罩。如图2示出了把安装支架固定在裂缝的一侧，上面分别沿X、Y、Z轴方向设置3支传感器，标定块布置在裂缝的另一侧，3支传感器的滑杆顶针利用弹簧的弹力顶紧在标定块的3个平面上，这3个平面互相垂直，当裂缝发生变形时，滑杆顶针在标定块上进行平面滑动，每一支传感器分别测出自己所代表方向的位移变化量。基于点面组合的分体式三向测缝计(结构二)主要存在以下缺点：1.探头测量部件结构在滑动时会影响测值甚至损坏仪器：探头测量结构与仪器拉杆直接通过螺纹硬性连接，在平移滑动时，拉杆由于受到横向摩擦力会产生偏折，严重的会造成仪器敏感部件的测量钢丝产生变形，导致测值发生异常甚至无测值。2.探头组件无法实现密封防尘，长期使用易卡塞导致无法测量：现有探头测量结构件无法实现完全密封，工程长期使用过程中，探头组件容易漂进灰尘，积累污垢，导致组件内部发生卡顿、堵塞等情况，使探头组件失效，当裂缝发生变形时探头无法在弹簧作用下同时发生变形即无法继续正常工作，导致测量失效。3.探头测量部件结构较为复杂，对装配人员技术水平要求较高：探头测量部件全部为零星配件，装配时要求仪器拉杆不能有旋转，装配人员需要经过专业的培训才能够较好的完成装配。4.安装支架体积较大，安装难度大：通常工程现场的裂缝处都是凹凸不平，而现有结构三向测缝计支架要求两端安装面必须保证裂缝两端平面平齐，且支架底部锚固板面积很大，在工程施工埋设时需要选取相对平整的端面进行清理，或者浇筑一个平整的埋设端面，对于工程施工要求较高，增加了安装的难度。
技术实现思路
本专利技术旨在解决至少一个上述问题或上述缺陷，提供一种结构精致、尺寸小巧安装简易且准确性高的裂缝三向位移监测装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种裂缝三向位移监测测量装置，包括：3个仪器探头测量组件、测量探头安装支架和测量基座；所述仪器探头测量组件包括测缝计传感器、弹簧部件和密封壳体部件以及仪器护管组成，所述弹簧部件包括弹簧安装座、紧定螺钉、弹簧、仪器拉杆和拉杆加长测量杆；所述密封壳体部件包括保护壳体；所述弹簧安装座可在仪器护管上滑动同时一端可通过螺钉锁紧在仪器护管上；所述弹簧安装座的另一端通过螺纹与保护壳体的一端刚性连接；所述弹簧与弹簧安装座相连且能在仪器护管外侧拉伸；所述仪器拉杆可在仪器护管内自由拉伸且与拉杆加长测量杆连接；所述仪器拉杆套入弹簧且一端与弹簧连接；所述保护壳体套入拉杆加长测量杆的一端且覆盖弹簧部件并保持密封状态；所述测量探头安装支架为Z字型支架，在所述测量探头安装支架的上侧端部设置有3个探头组件安装孔，所述3个探头组件安装孔所在端面形成一个三维且互相垂直的立体空间，分别用于固定3个仪器探头测量组件；所述仪器探头测量组件的保护壳体可穿过测量探头安装支架上的探头组件安装孔并固定；所述测量基座由三个互相垂直的钢板组成，3个平面分别对应X、Y和Z轴。在以上技术方案中，还包括保护罩，所述保护罩覆盖住3个仪器探头测量组件、测量探头安装支架和测量基座。所述密封壳体部件还包括O型密封圈，所述O型密封圈贴合套在套入拉杆加长测量杆外侧。本专利技术所达到的有益效果：1、本专利技术装置采用一种小型Z字型支架，只需要把探头测量组件穿过支架上侧3个端面预置的安装圆孔，采用螺栓并紧，即可实现三向位移测量装置中测量部件的简单、快速安装；2、本专利技术装置整体设备由测量传感器、弹簧部件与密封壳体部件三个部分装配后形成一个密封的结构，可有效防尘防灰，保证机构的工作环境不受外界影响；3、本专利技术整体装置中的位移探头测量组件具有拉杆防转、拉杆防偏折限位结构，有效避免使仪器拉杆不受外力作用，保证仪器长期使用测量的可靠性。附图说明图1是整体式三向测缝计结构示意图；图2是分体式三向测缝计结构示意图；图3是本专利技术具体实施例装置的仪器探头测量组件示意图；图4是本专利技术具体实施例的弹簧部件结构示意图；图5是本专利技术具体实施例的密封壳体部件结构示意图；图6是本专利技术具体实施例的本专利技术装置结构正视示意图；图7是本专利技术具体实施例的本专利技术装置结构俯视示意图；图8是本专利技术具体实施例的测量探头安装支架的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裂缝三向位移监测测量装置，其特征是，包括：3个仪器探头测量组件、测量探头安装支架和测量基座；所述仪器探头测量组件包括测缝计传感器、弹簧部件和密封壳体部件以及仪器护管组成，所述弹簧部件包括弹簧安装座、紧定螺钉、弹簧、仪器拉杆和拉杆加长测量杆；所述密封壳体部件包括保护壳体；所述弹簧安装座可在仪器护管上滑动同时一端可通过螺钉锁紧在仪器护管上；所述弹簧安装座的另一端通过螺纹与保护壳体的一端刚性连接；所述弹簧与弹簧安装座相连且能在仪器护管外侧拉伸；所述仪器拉杆可在仪器护管内自由拉伸且与拉杆加长测量杆连接；所述仪器拉杆套入弹簧且一端与弹簧连接；所述保护壳体套入拉杆加长测量杆的一端且覆盖弹簧部件并保持密封状态；所述测量探头安装支架为Z字型支架，在所述测量探头安装支架的上侧端部设置有3个探头组件安装孔，所述3个探头组件安装孔所在端面形成一个三维且互相垂直的立体空间，分别用于固定3个仪器探头测量组件；所述仪器探头测量组件的保护壳体可穿过测量探头安装支架上的探头组件安装孔并固定；所述测量基座由三个互相垂直的钢板组成，3个平面分别对应X、Y和Z轴。

【技术特征摘要】
1.一种裂缝三向位移监测测量装置，其特征是，包括：3个仪器探头测量组件、测量探头安装支架和测量基座；所述仪器探头测量组件包括测缝计传感器、弹簧部件和密封壳体部件以及仪器护管组成，所述弹簧部件包括弹簧安装座、紧定螺钉、弹簧、仪器拉杆和拉杆加长测量杆；所述密封壳体部件包括保护壳体；所述弹簧安装座可在仪器护管上滑动同时一端可通过螺钉锁紧在仪器护管上；所述弹簧安装座的另一端通过螺纹与保护壳体的一端刚性连接；所述弹簧与弹簧安装座相连且能在仪器护管外侧拉伸；所述仪器拉杆可在仪器护管内自由拉伸且与拉杆加长测量杆连接；所述仪器拉杆套入弹簧且一端与弹簧连接；所述保护壳体套入拉杆加长测量杆的一端且覆盖弹簧部件并保持密封状态；所述测量探头安装支架为Z字型支架，在所述测量探头安装支架的上侧端部设置有3个探头组件安装孔，所述3个探头组件安装孔所在端面形成一个三维且互相垂直的立体空间，分别用于固定3个仪器探头测量组件；所述仪器探头测量组件的保护壳体可穿过测量探头安装支架上的探头组件安装孔并固定；所述测量基座由三个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，刘宁，夏明，郑水华，邓检华，崔岗，薛升宁，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32