一种新型大坝位移监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型大坝位移监测装置，属于位移监测技术领域，包括壳体、垂直位移测量区、水平位移测量区、光栅传感器组件、光栅解调仪和蓄电池组，所述测量杆一端贯穿所述壳体延伸至外部，所述测量杆另一端固定有所述移动板，所述伸缩弹簧套装于所述测量杆上，所述光栅传感器组件连接所述光栅解调仪，所述垂直位移测量区内的所述测量杆焊接有坝面固定座，所述水平位移测量区内的所述测量杆焊接有地基固定座；通过设置所述垂直位移测量区和所述水平位移测量区，能同时测量垂直和水平两个方向的位移量，有效扩大了监测范围，缩短了监测流程，其次所述测量杆、所述移动板和所述伸缩弹簧组成的结构简单，方便人员操作和维护。

【技术实现步骤摘要】
一种新型大坝位移监测装置
本技术涉及位移监测
，更具体地说，涉及一种新型大坝位移监测装置。
技术介绍
大坝是一种很重要的建筑物，它的安全对人民的生命财产极关重要。位移是反映建筑物在各种外力作用下对整个建筑物工作性质的一种综合性表现，特别是大坝，在水库蓄水后，大坝承受非常大的水荷载，必然产生水平位移和垂直位移，它是评价大坝安全与否的重要指标。因此，大坝必须观测水平位移和垂直位移。由于大坝坝体巨大，结构复杂，位移量级微小，现有位移测量设备多为简单的机械测量结构，难以达到精确测量大坝位移量的效果；测量精度高的测量设备又往往体积大且成本贵重，不方便长时间放置于开阔坏境实时监测大坝位移数据。光纤光栅传感器属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅传感器现已经广泛应用于应变传感器、温度传感器、加速度传感器、位移传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等各种类型传感器技术中。中国专利(CN201520150197.7，授权公告日2015年7月15日)一种桥梁结构安全监测用光纤光栅位移传感器中详细披露了一种利用光栅传感器进行位移测量的技术方案。但该设计方案一方面仅适用于桥梁结构位移监测，另一方面仅能测量水平方向的位移，无法满足大坝结构需要同时进行水平位移和垂直位移监测的目的。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种新型大坝位移监测装置，具备结构简单，维护方便，可以长时间设置于开阔环境进行实时监测，能同时监测大坝水平位移和垂直位移量的优点，解决了不便使用，位移监测功能单一，无法进行长期实时监测的缺点。技术方案为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。一种新型大坝位移监测装置，包括壳体、垂直位移测量区、水平位移测量区、光栅传感器组件、光栅解调仪和蓄电池组，所述垂直位移测量区、所述水平位移测量区、所述光栅传感器组件、所述光栅解调仪和所述蓄电池组均装设于所述壳体内腔，所述垂直位移测量区和所述水平位移测量区内均包括所述光栅传感器组件、测量杆、移动板和伸缩弹簧，所述测量杆一端贯穿所述壳体延伸至外部，所述测量杆另一端固定有所述移动板，所述伸缩弹簧套装于所述测量杆上，所述伸缩弹簧两端分别连接所述移动板和所述壳体内腔，所述移动板可在所述壳体内腔内活动，所述垂直位移测量区内装设一组所述光栅传感器组件，所述水平位移测量区内装设两组相对设置的所述光栅传感器组件，所述光栅传感器组件均电性连接所述光栅解调仪，所述垂直位移测量区内的所述测量杆外部一端焊接有坝面固定座，所述水平位移测量区内的所述测量杆外部一端焊接有地基固定座；本方案通过设置所述垂直位移测量区和所述水平位移测量区，能够分别通过所述测量杆的位移带动所述光栅传感器内光纤布拉格波长发生变化，进而通过所述光栅解调仪得出位移数据，能够精确到测量大坝的小量级位移量，而且能同时测量垂直和水平两个方向的位移量，有效扩大了监测范围，缩短了监测流程；其次所述测量杆、所述移动板和所述伸缩弹簧组成的结构简单，方便人员操作和维护。优选的，所述光栅传感器组件包括光栅传感器、压缩弹簧、传感器固定座和测量杆连接座，所述光栅传感器两端分别连接所述传感器固定座和所述测量杆连接座，所述光栅传感器和所述测量杆连接座之间连接有所述压缩弹簧，所述传感器固定座固定于所述壳体内腔，所述测量杆连接座固定于所述测量杆侧壁。优选的，所述光栅传感器外套装有金属细管；本方案通过设置所述光栅传感器外套装有所述金属细管，可以避免光栅传感器受到外界因素影响，进一步提升了所述光栅传感器的测量灵敏度和测量准确性。优选的，所述壳体内还安装有温度补偿器，所述温度补偿器电性连接所述光栅解调仪；本方案通过设置所述温度补偿器，由于装置的所述壳体内测量结构多为电子元件，容易受到外界温度因素影响导致测量精度发生变化，所述温度补偿器工作原理为用正负温度系数的元件相结合，使正负相平衡，进而降低相对误差，有效提高了所述光栅传感器的测量精度。优选的，装置还包括吊轨组件，所述壳体通过所述吊轨组件吊装于地基上，所述吊轨组件包括导轨、滑动轮、吊杆和固定螺栓，所述导轨通过所述固定螺栓固定装设于地基上，所述导轨内有相契合的所述滑动轮，所述吊杆两端分别活动连接所述壳体和所述滑动轮；所述壳体上至少装设有两组所述吊杆和所述滑动轮；本方案通过设置所述吊轨组件安装于地基上，让所述壳体吊装于所述吊轨组件上，使坝面相对所述壳体垂直位移和所述壳体相对地基水平移动，两个位移情况相对独立进行，而不会发生相互影响，使测量数据更精确。优选的，所述壳体内还填充有弹性保护层，所述内腔位于所述弹性保护层内；本方案通过设置所述壳体内填充所述弹性保护层，极大的提高了所述壳体内腔的测量组件的安全性，避免了测量组件因为意外损坏的风险，有效延长了装置的使用寿命。优选的，所述壳体顶部开口，所述壳体顶部装设有顶盖，所述顶盖可以掀开或者盖合；本方案通过设置所述壳体顶部装设顶盖，使所述壳体可以从顶部打开，方便操作人员取出所述光栅解调仪进行数据观测和记录，也方便对所述壳体内的所述测量杆、光栅传感器组件、光栅解调仪和蓄电池组进行维护和替换。优选的，装置还包括太阳能板，所述太阳能板电性连接所述蓄电池组；本方案通过设置所述太阳能板，能通过所述太阳能板的光伏作用持续给所述蓄电池组充电，有效节省了能源。3.有益效果相比于现有技术，本技术的优点在于：(1)本方案通过设置所述垂直位移测量区和所述水平位移测量区，能够分别通过所述测量杆的位移带动所述光栅传感器内光纤布拉格波长发生变化，进而通过所述光栅解调仪得出位移数据，能够精确到测量大坝的小量级位移量，而且能同时测量垂直和水平两个方向的位移量，有效扩大了监测范围，缩短了监测流程；其次所述测量杆、所述移动板和所述伸缩弹簧组成的结构简单，方便人员操作和维护。(2)本方案通过设置所述光栅传感器外套装有所述金属细管，可以避免光栅传感器受到外界因素影响，进一步提升了所述光栅传感器的测量灵敏度和测量准确性。(3)本方案通过设置所述温度补偿器，由于装置的所述壳体内测量结构多为电子元件，容易受到外界温度因素影响导致测量精度发生变化，所述温度补偿器工作原理为用正负温度系数的元件相结合，使正负相平衡，进而降低相对误差，有效提高了所述光栅传感器的测量精度。(4)本方案通过设置所述吊轨组件安装于地基上，让所述壳体吊装于所述吊轨组件上，使坝面相对所述壳体垂直位移和所述壳体相对地基水平移动，两个位移情况相对独立进行，而不会发生相互影响，使测量数据更精确。(5)本方案通过设置所述壳体内填充所述弹性保护层，极大的提高了所述壳体内腔的测量组件的安全性，避免了测量组件因为意外损坏的风险，有效延长了装置的使用寿命。(6)本方案通过设置所述壳体顶部装设顶盖，使所述壳体可以从顶部打开，方便操作人员取出所述光栅解调仪进行数据观测和记录，也方便对所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型大坝位移监测装置，其特征在于：包括壳体(1)、垂直位移测量区(2)、水平位移测量区(3)、光栅传感器组件(4)、光栅解调仪(5)和蓄电池组(6)，所述垂直位移测量区(2)、所述水平位移测量区(3)、所述光栅传感器组件(4)、所述光栅解调仪(5)和所述蓄电池组(6)均装设于所述壳体(1)内腔，所述垂直位移测量区(2)和所述水平位移测量区(3)内均包括所述光栅传感器组件(4)、测量杆(21)、移动板(22)和伸缩弹簧(23)，所述测量杆(21)一端贯穿所述壳体(1)延伸至外部，所述测量杆(21)另一端固定有所述移动板(22)，所述伸缩弹簧(23)套装于所述测量杆(21)上，所述伸缩弹簧(23)两端分别连接所述移动板(22)和所述壳体(1)内腔，所述移动板(22)可在所述壳体(1)内腔内活动，所述垂直位移测量区(2)内装设一组所述光栅传感器组件(4)，所述水平位移测量区(3)内装设两组相对设置的所述光栅传感器组件(4)，所述光栅传感器组件(4)均电性连接所述光栅解调仪(5)，所述垂直位移测量区(2)内的所述测量杆(21)外部一端焊接有坝面固定座(24)，所述水平位移测量区(3)内的所述测量杆(21)外部一端焊接有地基固定座(25)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型大坝位移监测装置，其特征在于：包括壳体(1)、垂直位移测量区(2)、水平位移测量区(3)、光栅传感器组件(4)、光栅解调仪(5)和蓄电池组(6)，所述垂直位移测量区(2)、所述水平位移测量区(3)、所述光栅传感器组件(4)、所述光栅解调仪(5)和所述蓄电池组(6)均装设于所述壳体(1)内腔，所述垂直位移测量区(2)和所述水平位移测量区(3)内均包括所述光栅传感器组件(4)、测量杆(21)、移动板(22)和伸缩弹簧(23)，所述测量杆(21)一端贯穿所述壳体(1)延伸至外部，所述测量杆(21)另一端固定有所述移动板(22)，所述伸缩弹簧(23)套装于所述测量杆(21)上，所述伸缩弹簧(23)两端分别连接所述移动板(22)和所述壳体(1)内腔，所述移动板(22)可在所述壳体(1)内腔内活动，所述垂直位移测量区(2)内装设一组所述光栅传感器组件(4)，所述水平位移测量区(3)内装设两组相对设置的所述光栅传感器组件(4)，所述光栅传感器组件(4)均电性连接所述光栅解调仪(5)，所述垂直位移测量区(2)内的所述测量杆(21)外部一端焊接有坝面固定座(24)，所述水平位移测量区(3)内的所述测量杆(21)外部一端焊接有地基固定座(25)。


2.根据权利要求1所述的一种新型大坝位移监测装置，其特征在于：所述光栅传感器组件(4)包括光栅传感器(41)、压缩弹簧(43)、传感器固定座(44)和测量杆连接座(45)，所述光栅传感器(41)两端分别连接所述传感器固定座(44)和所述测量杆连接座(45)，所述光栅传感器(41)和所述测量杆连接座(45)之间连接有所述压缩弹簧(43)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭琪，李磊，
申请(专利权)人：四川大序环境建设有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51