一种静力水准系统的日常评价装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种静力水准系统的日常评价装置及方法，包括由参考水准仪和工作水准仪串联形成的至少一组的静力水准系统；还包括多个子容器；多个子容器通过其各自顶面的子进水阀和管道并联后与供水系统连通；多个子容器通过其各自底面的子排水阀和管道并联后与静力水准系统通过分水器连通；静力水准系统位于子容器的下方，且与子容器所在的水平面具有固定的高差值。本发明专利技术通过静力水准系统的日常评价装置能够实现系统日常工作期间多次反复定量灌水以满足静力水准系统基准测量与评价的需要。评价装置通过每次试验结束放水，再次试验经与供水系统连接的子容器组合并同等工艺实现等量灌水，操作便捷，反复定量，本发明专利技术使用的功能和效果更强。

A daily evaluation device and method of static leveling system

【技术实现步骤摘要】
一种静力水准系统的日常评价装置及方法
本专利技术涉及静力水准测量
，更具体的说是涉及一种多管道静力水准系统的日常检测评价装置及方法。
技术介绍
静力水准是一种精密液位测量系统，该系统设计用于测量两个或多个测点的相对沉降。精力水准系统是根据连通器的使用原理，系统液面在无压静力情况下公用系统液面始终保持水平的静力特性，每个测点沉降变化导致系统内各个测点液位高程的变化，这种液面高度变化通过测量仪表来感知。静力水准测量系统广泛应用于核电、大坝、桥梁、隧道等大型工程和民用建筑中。根据工程使用要求，水准测量系统有临时使用，如桥梁验收荷载试验；也有永久性使用，如核电站核岛安全壳公共筏基的不均匀沉降全寿期监测；其使用时多固定于坝体、桥墩上或其支撑架上，永久使用的则多预埋在混凝土中。静力水准仪的几种基本结构如附图1至附图3所示，附图1为参考水准仪的结构图，由储水桶、浮桶、接触杆、力传感器、进水导管、排气出口、观察管和测量电缆组成。附图2为具有力传感器的工作水准仪，由储水桶、浮桶、接触杆、力传感器、进水导管和排气出口、测量电缆组成。附图3为不具有力传感器的工作水准仪，由储水桶、进水导管和排气出口组成。根据使用用途与测试精度要求不同，设计的静力水准系统有共用一个参考点的多点并联测试系统，如附图4所示；也有两两串联的多组独立测试系统，如附图5所示，也有上述两种的混合系统，如附图6所示。其中，如附图5所示的两两独立串联的测试系统的工作水准仪，有如附图2具备力传感器的结构，也有如附图3不具备力传感器的结构两种形式之分。对于预埋在混凝土内的工作水准仪，力传感器如果出现异常情况，又无法取出替换，可以组建两两独立串联的工作水准仪没有力传感器的测试系统。显然在上述几种静力水准测试系统中，对于工作水准仪没有设置力传感器的测试系统，其测试严格要求系统内的液体是稳定的、体量是不变的，而对于长期使用而言，为了获得高精度的沉降变形测量，是很难做到测试系统内的液体长期不变，因为液体正常的气化是不可缺的。那么针对这种系统，往往设计出发点主要是用于短期内打压试验结构变形的验证，对于长期运营状态，结构没有试验荷载，结构的沉降变形状态就无从衡量。当然如果能做到给系统补水，使得系统内的液体体量维持不变，就可以实现对长期沉降变形很好的分析与评价。现有技术还没有涉及给现有测试系统管道或容器实现精确补水的装置。测试系统随着时间的延长，液体的气化等多重因素等都可能造成系统内液体体积的变化，一方面失水的规律无法获得，失水量不知情；另一方面测试系统对液体体积变化要求极其严格，定量甚至是微量补水没有相关的计量器具和实现途径。因此，作为此类高精度静力水准测试系统在非试验的日常期间无法使用，结构性能的评判无法获取科学数据。对于实际工程中各种静力水准系统确有工作点的工作水准仪存在力传感器异常无法读数情况，导致测量系统功能退化，对于日常期间的结构沉降监测无从评判，目前已成为困扰着测试领域的一大难题。此前有人提出试图用高精度量筒、量杯等量器具来灌水，实验表明操作性繁琐，现有市场的液体量器具容积有限，不适合工程大量程使用，并且多次反复使用人工读数累积误差不能满足要求。因此，如何通过静力水准的原理，研发一套组合容积的精确定量灌水装置并组建一种静力水准日常评价系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种静力水准系统的日常评价装置，旨在解决上述技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种静力水准系统的日常评价装置，包括由参考水准仪和工作水准仪串联形成的至少一组的静力水准系统；还包括多个子容器；多个所述子容器的容积不等；多个所述子容器通过其各自顶面的子进水阀和管道并联后与供水系统连通；多个所述子容器通过其各自底面的子排水阀和管道并联后与所述静力水准系统通过分水器连通；所述静力水准系统位于所述子容器的下方，且与所述子容器所在的水平面具有固定的高差值。通过上述技术方案，本专利技术根据各静力水准系统正常工作中间量程液位确定的灌水量设计子容器的分级容积，各个水准测量系统的名义灌水量可通过多个子容器组合灵活实现，即某组静力水准系统灌入的名义灌水量等于某个或某几个子容器的容积之和，也就是通过某个或某几个子容器的灌水量可以实现某组静力水准系统工作水位处在正常工作中间量程处，在保证子容器注满水的前提下，可以实现灌水精确定量的问题；同时，子容器与静力水准系统的高差值恒定，从而可实现多次反复对静力水准系统恒量灌水，流程简单易操作，成本低，人工手动即可，无需其它电动设施驱动，可靠性高。优选的，在上述一种静力水准系统的日常评价装置中，多个所述子容器和所述供水系统之间安装有统一控制的总进水阀。便于对管道供水系统进水进行统一控制。优选的，在上述一种静力水准系统的日常评价装置中，多个所述子容器和所述分水器之间安装有统一控制的总排水阀。便于对子容器排水进行统一控制。优选的，在上述一种静力水准系统的日常评价装置中，所述子排水阀和所述总排水阀之间的并联管道的水平总管道的高程不低于所述静力水准系统之水准仪的排气出口的高程；所述子排水阀和所述总排水阀之间的并联管道的竖向总管道高程涵盖所述参考水准仪和所述工作水准仪的储水桶高程。从而可以实现名义定水量灌入静力水准系统后其液面处于子排水阀和所述总排水阀之间的竖向管道范围内，而不至于引入过大误差。优选的，在上述一种静力水准系统的日常评价装置中，所述子容器的顶面还具有排气阀。在通水前进行排气，防止内部产生气泡，不会造成静力不平衡。优选的，在上述一种静力水准系统的日常评价装置中，所述子容器按照以下规律至少设计一个：Vji，其中：i＝1～4，j为整数；当i＝1时，Vj1＝1*10jV；i＝2时，Vj2＝2*10jV；i＝3时，Vj3＝2*10jV；i＝4时，Vj4＝5*10jV；j为整数，V为单位容积；多个所述子容器的组合能够实现单个所述静力水准系统Vj1～∑Vji的容积量，且细分精度能够达到Vj1；其中：在Vj1中，j为最小整数；在∑Vji中，i＝1～4，j为整数。例如：多个所述子容器的容积依次按照以下规律设计：0.1V、0.2V、0.2V、0.5V、1V、2V、2V、5V、10V、20V、20V、50V；其中：V为单位容积。可通过子容器容积组合灵活实现各个静力水准系统灌水的定量要求。本装置具有宽泛的连续的名义的体积灌入量，装置提供灌水容积细分精度达1*10jV(j为最小值)，实际工程可按照待灌水的静力水准系统的路数与容积，优化选择子容器规格与数量，做到尽量减少子容器数量可便捷实现既定多路静力水准系统的精确定量灌水，做好子容器分级，能够极大地提高工作效率。优选的，在上述一种静力水准系统的日常评价装置中，所述分水器的总管道与所述总排水阀之间安装有统一控制的总控阀；所述分水器的支管道上安装有对每组串联的所述参考水准仪和所述工作水准仪进行控制的分控阀。便于对每组串联的所述参考水准仪和所述工作水准仪的进水进行统一和分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静力水准系统的日常评价装置，包括由参考水准仪(101)和工作水准仪(102)串联形成的至少一组的静力水准系统(100)；其特征在于，还包括多个子容器(103)；多个所述子容器(103)的容积不等；多个所述子容器(103)通过其各自顶面的子进水阀(106)和管道并联后与供水系统(104)连通；多个所述子容器(103)通过其各自底面的子排水阀(107)和管道并联后与所述静力水准系统(100)通过分水器(105)连通；所述静力水准系统(100)位于所述子容器(103)的下方，且与所述子容器(103)所在的水平面具有固定的高差值。/n

【技术特征摘要】
1.一种静力水准系统的日常评价装置，包括由参考水准仪(101)和工作水准仪(102)串联形成的至少一组的静力水准系统(100)；其特征在于，还包括多个子容器(103)；多个所述子容器(103)的容积不等；多个所述子容器(103)通过其各自顶面的子进水阀(106)和管道并联后与供水系统(104)连通；多个所述子容器(103)通过其各自底面的子排水阀(107)和管道并联后与所述静力水准系统(100)通过分水器(105)连通；所述静力水准系统(100)位于所述子容器(103)的下方，且与所述子容器(103)所在的水平面具有固定的高差值。


2.根据权利要求1所述的一种静力水准系统的日常评价装置，其特征在于，多个所述子容器(103)和所述供水系统(104)之间安装有统一控制的总进水阀(108)。


3.根据权利要求1所述的一种静力水准系统的日常评价装置，其特征在于，多个所述子容器(103)和所述分水器(105)之间安装有统一控制的总排水阀(109)。


4.根据权利要求3所述的一种静力水准系统的日常评价装置，其特征在于，所述子排水阀(107)和所述总排水阀(109)之间的并联管道的水平总管道的高程不低于所述静力水准系统(100)之水准仪的排气出口的高程；所述子排水阀(107)和所述总排水阀(109)之间的并联管道的竖向总管道高程涵盖所述参考水准仪(101)和所述工作水准仪(102)的储水桶高程。


5.根据权利要求1-4任一项所述的一种静力水准系统的日常评价装置，其特征在于，所述子容器(103)的顶面还具有排气阀(110)。


6.根据权利要求1所述的一种静力水准系统的日常评价装置，其特征在于，所述子容器(103)按照以下规律至少设计一个：Vji，其中：i＝1～4，j为整数；
当i＝1时，Vj1＝1*10jV；i＝2时，Vj2＝2*10jV；i＝3时，Vj3＝2*10jV；i＝4时，Vj4＝5*10jV；j为整数，V为单位容积；
多个所述子容器(103)的组合能够实现单个所述静力水准系统(100)Vj1～∑Vji的容积量，且细分精度能够达到Vj1；
其中：在Vj1中，j为最小整数；在∑Vji中，i＝1～4，j为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠，张兴斌，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11