静力水准监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种静力水准监测系统，包括数据采集系统、基准水箱、静力水准仪和连通管；至少一个静力水准仪分别通过连通管和基准水箱相连，数据采集系统和静力水准仪的信号端相连；本发明专利技术的有益效果是对基础填方等结构沉降或浮升实现及时测量、测量范围大、灵敏度高、测量效率高、适用于全天候遥测和自动化数据采集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土建工程基础填方结构沉降或浮升的精密测量系统，具体地说是一种静力水准监测系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，基础建设方兴未艾，大量的水电站大坝、高层建筑物、高速 公路、桥梁、堤防、油气输送管道、储油罐大量的兴建，需要对基础填方结构沉降或浮升进行 进行大量的精密测量。目前，测量沉降或浮升主要通过精密水准仪对沉降标点进行人工测 量，造成测量误差大、效率低、劳动强度大，不能全天侯进行测量，没有即时风险评测、监测 系统，不能及时发现工程建筑的沉降或浮升隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决以上人工测量工程建筑沉降或浮升的不足及不能适用于全 天侯遥测和自动化数据采集。 为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现本专利技术的目的，一种静力水准监测系统，包括数据采集系统，还包括基准水箱、静力水准仪和连通管；至少一个静力水准仪分别通过连通管和基准水箱相连，数据采集系统和静力水准仪的信号端相连。 所述静力水准仪包括容器、膜片和测力传感器；容器被膜片密封隔绝成上压力腔和下压力腔，测力传感器的一端密封设置在上压力腔的顶壁上，有信号端同数据采集系统相连，另一端密封设置在膜片上，上压力腔壁和下压力腔壁分别设置有至少一个上串连接口和下串联接口，静力水准仪之间的上串连接口相互串连，下串联接口相互串联；所述基准水箱的顶部和大气常通，下部设置有接口 ，接口通过连通管和静力水准仪的下串连接口连接。 上串连接口设置有自由水位端。 静力水准仪的测力传感器采用振弦式、电阻式、压电式、电容式或光纤光栅式测力 传感器。 膜片密封隔绝容器的方式为法兰压紧或焊接。 依据连通管差压原理，用连通管分别连接安装在各设计位置和高层的静力水准仪 上，同时将参考基准的基准水箱安装在稳固的水准基点上并连接好连通管。静力水准仪由 两个被膜片隔离的压力腔构成，上压力腔和膜片之间安装一个测力传感器，从一个上串联 接口或基准水箱徐徐注入连通溶液，并排除连通管和静力水准仪中所有气泡，自由水位端 能够方便实现排气功能。当静力水准仪相对于基准水箱或任意静力水准仪之间产生沉降或 隆起变化时，压力的改变量通过膜片受力的形式传递给测力传感器，从而引起测力传感器 的输出变化，再通过数据采集系统的自动化测量模块获取监测数据并计算、分析各点于基 准水箱间的相对沉降。 本专利技术的有益效果是对基础填方等结构沉降或浮升实现及时测量、测量范围大、3灵敏度高、测量效率高、适用于全天侯遥测和自动化数据采集。 附图说明 图1 :为本专利技术实施例的原理结构示意图。图2 :为本专利技术实施例中静力水准仪的原理结构示意图。图3 :为本专利技术实施例中振弦传感器的原理结构示意图。 其中1-数据采集系统，2-静力水准仪，3-基准水箱，4_自由水位端，5-连通管， 6-电缆，7-测力传感器，8-膜片，9-上压力腔，10-下压力腔，ll、12-上串联接口，13、14-下串联接口。具体实施例方式下面结合附图所示，对本专利技术的具体实施方式进行详细论述。 如图1、图2和图3所示，本实施例一种静力水准监测系统包括数据采集系统1、电 缆6、基准水箱3、静力水准仪2、连通管5和自由水位端4 ;数据采集系统1采用GT-204型 振弦读数仪，或者也可以采用其它振弦频率读数装置如XTX-04振弦式传感器测量单元或 其它振弦式自动化测量模块获取监测数据，电缆6采用普通的信号电缆，数据采集系统1通 过电缆6和静力水准仪2的信号端相连，基准水箱3采用可储存液体的不锈钢容器，连通管 5采用尼龙连通管，或者也可以采用其它材料的连通管； 静力水准仪2包括容器、膜片8和测力传感器7 ;本实施例采用多个静力水准仪2， 测力传感器7采用振弦式测力传感器，或者也可以采用电阻式、压电式、电容式或光纤光栅 式测力传感器，容器为圆筒形，采用不锈钢材料制成，膜片8采用带波纹的波纹膜片，容器 被膜片8隔绝成上压力腔9和下压力腔IO，两压力腔相互之间和外界分别密封隔离。膜片 8的外周边被设置在上压力腔9和下压力腔10的法兰面压紧密封，下压力腔10通过螺栓安 装固定在测点上，或者也可以将整个静力水准仪2埋入测点中。测力传感器7的一端用螺 纹密封固定在上压力腔9的顶壁上，使测力传感器7的信号端同数据采集系统1相连，测力 传感器7的另一端通过螺钉密封固定在膜片8上。上压力腔9的侧壁设置有两个上串连接 口 11、12，下压力腔的侧壁设置有两个下串连接口 13、14，多个静力水准仪2之间的上串连 接口 11、12用尼龙连通管依次相互串连，保持上压力腔9之间相互连通，下压力腔10的下 串连接口 13、14也相互串连，保持下压力腔10之间相互连通，所述基准水箱3顶部设置有 和大气常通的连通端口 ，下部设置有接口 ，接口通过连通管5和一个静力水准仪2的下压力 腔10的一个下串连接口 13、14连接。自由水位端4采用一段连通管5，连通管5的一端和 一个上串连接口 11、12连接，另一端密封管口。 至少一个静力水准仪2分别通过连通管5和基准水箱2、自由水位端4相连，数据 采集系统1和静力水准仪2的信号端相连，将参考基准基准水箱3、自由水位端4、静力水准 仪2及连通管5系统连接好，从自由水位端4和基准水箱3徐徐注入连通溶液，并排除连通 管5、上压力腔9和下压力腔10中所有气泡后密闭自由水位端4端口 ，连通管5采用槽架保 护。 依据连通管5差压原理，静力水准仪由两个被膜片8隔离的压力腔构成，上压力腔 9和膜片8之间安装一个测力传感器7，当静力水准仪2相对于基准水箱3或任意静力水准仪2之间产生沉降或隆起变化时，压力的改变量通过膜片8受力的形式传递给测力传感器 7，从而引起测力传感器7的输出变化，再通过振弦读数仪的自动化测量模块获取监测数据 并计算、分析各点对于基准水箱3间的相对沉降。 本实施例的有益效果是对基础填方结构沉降或浮升实现及时测量、测量范围大、 灵敏度高、测量效率高、适用于全天侯遥测和自动化数据采集。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静力水准监测系统，包括数据采集系统（１），其特征在于：还包括基准水箱（３）、静力水准仪（２）和连通管（５）；至少一个静力水准仪（２）分别通过连通管（５）和基准水箱（３）相连，数据采集系统（１）和静力水准仪（２）的信号端相连。

【技术特征摘要】
一种静力水准监测系统，包括数据采集系统(1)，其特征在于还包括基准水箱(3)、静力水准仪(2)和连通管(5)；至少一个静力水准仪(2)分别通过连通管(5)和基准水箱(3)相连，数据采集系统(1)和静力水准仪(2)的信号端相连。2. 根据权利要求1所述的一种静力水准监测系统，其特征在于所述静力水准仪(2) 包括容器、膜片(8)和测力传感器(7);容器被膜片(8)密封隔绝成上压力腔(9)和下压力 腔(IO)，测力传感器(7)的一端密封设置在上压力腔(9)的顶壁上，有信号端同数据采集 系统(1)相连，另一端密封设置在膜片(8)上，上压力腔壁和下压力腔壁分别设置有至少一 个上串连接口 (11、 12)和下串联接口 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：童西良，
申请(专利权)人：南京基泰土木工程仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]