本发明专利技术公开了一种水管式沉降仪现场检测装置及其使用方法，属于水利水电工程大坝安全监测技术领域。该装置包括测量管、检测管、充水组件和控制组件，所述测量管的一端设有三通，所述测量管和所述检测管上均设有液位检测组件，所述检测管的一端通过管道与三通连接，且三通上与管道的连接处设有阀门，所述检测管设在升降调整机构上，所述充水组件的一端延伸到检测管内，所述控制组件与液位检测组件、升降调整机构、充水组件电性连接。通过升降调整机构精准提升检测管至固定高度，等效于每次检测增加相同的水头压力，保证了测量的一致性，使得计算水管式沉降仪测值的综合误差成为可能，实现了评价其测量精度的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水管式沉降仪现场检测装置及其使用方法，属于水利水电工程大坝安全监测。
技术介绍
1、堆石坝内部沉降是反映大坝填筑质量及工作状态的重要指标，工程上最为常用的方式是采用基于连通器原理的水管式沉降仪来测量布置于坝体内部的沉降测头液面高程变化，从而计算堆石体沉降。
2、水管式沉降仪的测值是否精准、可靠，是科学评价堆石坝沉降的基本条件，因此现场需要定期对整套装置进行检测，以全面评价其工作状态。常用的现场检测手段为：首先向其测量管内多次充水(不少于3次)，当观察到排水管出水后，人工观测测量管内液面的尺读数，同时采用秒表记录液面稳定时间，以此计算测值极差和稳定时长。但是由于水管式沉降仪的充水、排水、通气的管路较长且在堆石体沿线不均匀沉降影响下，其排水、通气效果不佳，导致存在观测耗时长、测值误差大、充排水操作随意性大的问题。为解决传统方式存在的观测耗时长、测值误差大的问题，公开号为cn116481568a的中国专利文献，公布了一种水管式沉降仪稳定性自动检测装置及使用方法，通过激光雷达自动测量管内液面高度来评价测值的稳定性，且可以有效提高工作效率。但是，上述装置及方法仅能检测其测值的稳定性和稳定时间，并不能评价测值精度是否满足要求。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种水管式沉降仪现场检测装置及其使用方法，可快速检测水管式沉降仪的测值极差、稳定时间、综合误差，科学全面评价其工作状态。
2、本专利技术通过以下技术方案得以实现：
>3、一种水管式沉降仪现场检测装置，包括测量管、检测管、充水组件和控制组件，所述测量管的一端设有三通，所述测量管和所述检测管上均设有液位检测组件，所述检测管的一端通过管道与三通连接，且三通上与管道的连接处设有阀门，所述检测管设在升降调整机构上，所述充水组件的一端延伸到检测管内，所述控制组件与液位检测组件、升降调整机构、充水组件电性连接。4、所述液位检测组件为液位计。
5、所述阀门为电动球阀，且该电动球阀与控制组件电性连接。
6、所述控制组件为计算机。
7、所述测量管和检测管竖直布置，且测量管和检测管的上端均敞口。
8、所述升降调整机构包括底座、伺服电机、活动螺杆和移动块，伺服电机设在底座上，并与控制组件电性连接，活动螺杆的一端通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，另一端通过带座轴承与底座连接，移动块与活动螺杆螺纹连接，并与底座滑动连接；检测管设在移动块上。
9、所述升降调整机构设在调平支架上，且调平支架上设有水准泡。
10、所述充水组件包括储液罐和水管，水管的一端延伸到检测管内，另一端延伸到储液罐内并连接有水泵，且水泵与控制组件电性连接；水管和管道均为软管。
11、一种水管式沉降仪现场检测装置的使用方法，包括以下步骤：
12、步骤一、将测量管竖直安装在观测房内，并将水管式沉降仪的充水管与测量管下端的三通连接；
13、步骤二、将装有检测管的升降调整机构通过调平支架稳固放置在观测房的地面上，并通过调平支架将升降调整机构调平，直至检测管处于竖直位置，然后打开阀门，根据连通器原理，充水管内的液面a、测量管内的液面b、检测管内的液面c处于同一高程；
14、步骤三、计算机关闭阀门，并启动充水组件向检测管内充水，直至检测管内充满水时停止，然后计算机控制升降调整机构将检测管垂直抬升指定高度h，并记录此时的时间作为初始时间记录此时测量管内的液面b作为初始读数
15、步骤四、计算机打开阀门，检测管内的液面c逐渐降低，当其与充水管内的液面a、测量管内的液面b处于同一高程且液面高度不再变化时，计算机记录当前时间t1、测量管内液面b当前读数h1以及检测管内液面c读数的变化量h1；
16、步骤五、重复步骤三和步骤四两次，计算机分别记录第二次的初始时间测量管内的液面b初始读数当前时间t2、测量管内液面b当前读数h2以及检测管内液面c读数的变化量h2，第三次的初始时间测量管内的液面b初始读数当前时间t3、测量管内液面b当前读数h3以及检测管内液面c读数的变化量h3；
17、步骤六、分别计算水管式沉降仪的测值极差δh、稳定时间δt和综合误差δ，其中：
18、
19、
20、
21、所述步骤一中水管式沉降仪的充水管、通气管和排水管紧邻布置在堆石坝的堆石体内1％～3％坡度倾向下游的沟槽内。
22、本专利技术的有益效果在于：
23、1、通过升降调整机构精准提升检测管至固定高度，等效于每次检测增加相同的水头压力，保证了测量的一致性，使得计算水管式沉降仪测值的综合误差成为可能，实现了评价其测量精度的目的。
24、2、检测管容积固定，保证每次充水的总体积相等，解决了现有技术存在充水随意性大的问题。
25、3、当测量管与检测管内液面处于同一高程且高度不再变化时，计算机即可自动记录时间及液面读数，从而计算测值极差、稳定时间，而现有技术手段需要等待观察到排水管出水后才能开始进行观测，因此可大幅缩短检测时间、提高工作效率。
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【技术保护点】
1.一种水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：包括测量管(4)、检测管(7)、充水组件和控制组件，所述测量管(4)的一端设有三通(15)，所述测量管(4)和所述检测管(7)上均设有液位检测组件，所述检测管(7)的一端通过管道(6)与三通(15)连接，且三通(15)上与管道(6)的连接处设有阀门(5)，所述检测管(7)设在升降调整机构(9)上，所述充水组件的一端延伸到检测管(7)内，所述控制组件与液位检测组件、升降调整机构(9)、充水组件电性连接。
2.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述液位检测组件为液位计。
3.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述阀门(5)为电动球阀，且该电动球阀与控制组件电性连接。
4.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述控制组件为计算机(14)。
5.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述测量管(4)和检测管(7)竖直布置，且测量管(4)和检测管(7)的上端均敞口。
6.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述升降调整机构(9)包括底座(16)、伺服电机(11)、活动螺杆(8)和移动块，伺服电机(11)设在底座(16)上，并与控制组件电性连接，活动螺杆(8)的一端通过联轴器与伺服电机(11)的输出轴连接，另一端通过带座轴承与底座(16)连接，移动块与活动螺杆(8)螺纹连接，并与底座(16)滑动连接；检测管(7)设在移动块上。
7.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述升降调整机构(9)设在调平支架(10)上，且调平支架(10)上设有水准泡。
8.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述充水组件包括储液罐(12)和水管(13)，水管(13)的一端延伸到检测管(7)内，另一端延伸到储液罐(12)内并连接有水泵，且水泵与控制组件电性连接；水管(13)和管道(6)均为软管。
9.一种如权利要求1至8任一项所述的水管式沉降仪现场检测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的水管式沉降仪现场检测装置的使用方法，其特征在于：所述步骤一中水管式沉降仪(17)的充水管(3)、通气管(1)和排水管(2)紧邻布置在堆石坝的堆石体内1％～3％坡度倾向下游的沟槽内。
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【技术特征摘要】
1.一种水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：包括测量管(4)、检测管(7)、充水组件和控制组件，所述测量管(4)的一端设有三通(15)，所述测量管(4)和所述检测管(7)上均设有液位检测组件，所述检测管(7)的一端通过管道(6)与三通(15)连接，且三通(15)上与管道(6)的连接处设有阀门(5)，所述检测管(7)设在升降调整机构(9)上，所述充水组件的一端延伸到检测管(7)内，所述控制组件与液位检测组件、升降调整机构(9)、充水组件电性连接。
2.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述液位检测组件为液位计。
3.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述阀门(5)为电动球阀，且该电动球阀与控制组件电性连接。
4.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述控制组件为计算机(14)。
5.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述测量管(4)和检测管(7)竖直布置，且测量管(4)和检测管(7)的上端均敞口。
6.如权利要求1所述的水管式沉降仪现场检测装置，其特征在于：所述升降调整机构(9)包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾伟，彭浩，赵欢，卞晓卫，崔永祥，李映，易伟，马志坚，毛鹏，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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