【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种智能测斜仪及施工方法，尤其涉及一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪及施工方法。
技术介绍
1、测斜仪是一种广泛用于滑坡、基坑等工程中测定土体深部水平位移的原位仪器。主要由测斜管、读数设备、探头、电缆等部件组成。通过探头内的传感器来感知铅锤方向的倾角，接着利用微电子换能器将角度换成信号，最终呈现在读数设备上。目前大多数测斜仪都面临着质量大，无法在水中自由移动的缺点，使得工程人员在进行监测中费时费力，甚至有时测斜仪在测斜管内移动时就遭到损坏，给施工进度及预算经费带来不小的麻烦。
2、在本专利技术之前，有关测斜仪的专利主要创新集中在改进传统传感器和专利技术具有便携式及全自动特征的测斜仪。专利申请号202310145429.9利用一种基于光纤包层光栅传感器，包括耦合管、固定管、环形质量块、单模光纤和悬挂结构，让测斜仪具有方位识别能力、温度交叉灵敏低、结构紧凑、易于复用的优势。专利申请号202310014991.8公开了一种基于反射式光纤的巷道倾角测斜仪以及倾角测量方法，通过可上下移动的活动板、滚动轴承、滑动轴承与位移转换块相配合，可以测得光功率大小与位移h的关系，进而结合相关理论计算，即可计算得出倾角大小。目前施工过程中，测斜管内常常存在地下水及岩石碎屑的情况，不仅导致测斜仪测量数据的不精确，而且还容易损伤测斜仪本体。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术目的是提供一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪及施工方法，利用浮筒来模拟潜水艇蓄水仓的作用，从而实到达自动沉
2、技术方案：本专利技术包括浮筒、测斜仪本体和滑轮组，所述测斜仪本体与浮筒内部连接，伸出浮筒外侧的测量仪本体的两端均安装有滑轮组，所述滑轮组包括保护套，保护套两端对称设有滚轮组件，所述滚轮组件伸入保护套内对应设置的限位孔内，伸入限位孔内的滚轮组件上固定有限位板，限位孔远离限位板的另一端设有角度压力传感器，所述角度压力传感器与限位板之间连接有弹性件。
3、所述滚轮组件包括滚轮，滚轮安装在滚轮安装架上，滚轮安装架的末端伸入保护套内。
4、所述浮筒包括第一腹板和第二腹板，第二腹板外侧同轴套设有第一腹板，第一腹板与第二腹板之间设有活塞。
5、所述活塞套设在第二腹板外侧，活塞底部设置有孔压传感器，当气体通过气泵打入浮筒后会推动活塞，直至活塞到达浮筒底部，从而形成腔体。
6、所述第一腹板和第二腹板之间的顶部固定有上端板，底部固定有下端板，下端板表面开设有若干排水孔，当测斜仪位于水下时，地下水会流过排水孔推动活塞向顶部移动。
7、所述上端板上连接有充气管，充气管及测斜电缆等均与地面上的采集系统和气泵相连，通过图像处理系统，可实时将位移曲线呈现在桌面端或手机端。
8、所述第二腹板内侧壁设有内螺纹，测斜仪本体上设有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹连接，当浮筒损坏时可拆卸安装新浮筒，达到装配式的目的。
9、所述角度压力传感器与限位板之间设有弹簧，通过弹簧及角度压力传感器，利用测斜仪水平位移的变化引起弹簧压缩，进而引起角度压力传感器的数值变化，并该数值转化为测斜孔的水平变形。
10、所述滑轮组通过固定孔安装在测斜仪本体上。
11、一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪的施工方法，包括以下步骤：
12、(1)加工测斜仪滑轮组之间的外表面，使其拥有外螺纹面；
13、(2)组装浮筒，将浮筒顶部与充气管连接，并保证气密性；
14、(3)将测斜仪放入测斜管，当测斜仪位于地下水位上方时，孔压为0，此时气泵不工作，滑轮组内部的角度压力传感器正常工作，实时记录位移数据；当测斜仪到达地下水位时，根据孔压传感器显示的压力，地上气泵系统可根据施工要求进行加压或者减压，将气体通过充气管注入或排除浮筒中，达到上浮或下沉的目的；
15、(4)在测斜仪移动过程中，岩土体中的位移数据都会被设置在滑轮组中的角度压力传感器记录下来，数据将通过采集系统和图像处理系统，绘制出位移曲线。
16、有益效果：本专利技术具有以下优点：
17、(1)本专利技术通过地面上的桌面端或手机端实现控制浮筒能够如潜水艇般自动在水中实现上浮和下沉，增加了测斜仪在各种工况下的适用性，浮筒除了起到控制测斜仪浮沉，还能够起到保护测斜仪本体的功能，防止测斜仪遭到碰撞后损坏；
18、(2)浮筒的内螺纹与测斜仪表面的外螺纹通过旋紧连接，当浮筒损坏时可实现快捷拆卸，达到施工现场装配式的要求；
19、(3)本专利技术的滑轮组装置可利用内置的高精度弹簧及角度压力传感器实现检测测斜孔的水平位移，从而能够在水中提供更精确的检测数据；
20、(4)本专利技术的智能测斜仪可通过内置在橡胶活塞下方的孔压传感器及滑轮内部的角度压力传感器，经过地面上的采集系统及图像处理系统，实施绘制出测斜仪测量的位移曲线，呈现在手机端或桌面端上。
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1.一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，包括浮筒、测斜仪本体和滑轮组，所述测斜仪本体与浮筒内部连接，伸出浮筒外侧的测量仪本体的两端均安装有滑轮组，所述滑轮组包括保护套，保护套两端对称设有滚轮组件，所述滚轮组件伸入保护套内对应设置的限位孔内，伸入限位孔内的滚轮组件上固定有限位板，限位孔远离限位板的另一端设有角度压力传感器，所述角度压力传感器与限位板之间连接有弹性件。
2.根据权利要求1所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述滚轮组件包括滚轮，滚轮安装在滚轮安装架上，滚轮安装架的末端伸入保护套内。
3.根据权利要求1所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述浮筒包括第一腹板和第二腹板，第二腹板外侧同轴套设有第一腹板，第一腹板与第二腹板之间设有活塞。
4.根据权利要求3所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述活塞套设在第二腹板外侧，活塞底部设置有孔压传感器。
5.根据权利要求3所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述第一腹板和第二腹板之间的顶部固定有上端板，底部固定有
6.根据权利要求5所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述上端板上连接有充气管。
7.根据权利要求3所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述第二腹板内侧壁设有内螺纹，测斜仪本体上设有外螺纹，所述内螺纹与外螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述角度压力传感器与限位板之间设有弹簧，通过弹簧及角度压力传感器，利用测斜仪水平位移的变化引起弹簧压缩，进而引起角度压力传感器的数值变化，并该数值转化为测斜孔的水平变形。
9.根据权利要求1所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述滑轮组通过固定孔安装在测斜仪本体上。
10.一种实现权利要求1～9任一项所述的水下自动沉浮的智能测斜仪的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，包括浮筒、测斜仪本体和滑轮组，所述测斜仪本体与浮筒内部连接，伸出浮筒外侧的测量仪本体的两端均安装有滑轮组，所述滑轮组包括保护套，保护套两端对称设有滚轮组件，所述滚轮组件伸入保护套内对应设置的限位孔内，伸入限位孔内的滚轮组件上固定有限位板，限位孔远离限位板的另一端设有角度压力传感器，所述角度压力传感器与限位板之间连接有弹性件。
2.根据权利要求1所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述滚轮组件包括滚轮，滚轮安装在滚轮安装架上，滚轮安装架的末端伸入保护套内。
3.根据权利要求1所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述浮筒包括第一腹板和第二腹板，第二腹板外侧同轴套设有第一腹板，第一腹板与第二腹板之间设有活塞。
4.根据权利要求3所述的一种实现水下自动沉浮的智能测斜仪，其特征在于，所述活塞套设在第二腹板外侧，活塞底部设置有孔压传感器。
5.根据权利要求3所述的一种实...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈育民，沈睿涵，谢肖，苟永刚，杨贵，韩一，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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