专利名称：地面沉降量的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地质测量领域，特别是涉及一种测量地面沉降量的装置。
背景技术：
地面沉降是指在一定的地表面积内所发生的地面水平面降低的现象，地壳运动、开采矿藏或天然气、抽取地下水等均能引起地面沉降。局部地区地面高程在短期内发生的较大变化，会对房屋、地下管道、道路、桥梁和水坝等产生严重的破坏作用，城市和工业区地面的持续下沉甚至会危及整个城市和工业区的安全。目前，地面沉降已经给国家和人民的生命财产安全造成了严重的损失，因此，进行地面沉降的监测和预报是十分必要的，也是非常有意义的。
目前，地面沉降的监测方法主要有以下几种水准仪测量、GPS定位和全站仪测量等，其中，水准仪测量方法费时费力，有时还影响现场的施工工作，有时候由于现场条件所限制还难以实现；GPS定位和全站仪测量则受天气条件的限制，而且GPS定位系统数据处理量大，测量精度差。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种测量精度高、结构简单而实用的新的地面沉降量的测量装置。
本实用新型一种地面沉降量的测量装置，包括设置在每个测点的装有适量液体的储液筒，每个测点的储液筒之间通过管道相互连通，所述各储液筒内的液体上均设有能够测量出所述液面变化量的测量装置，该各测量装置均接入数据传输装置，数据传输装置连接地面沉降数据处理中心，所述测量装置、数据传输装置、地面沉降数据处理中心均连接电源。
进一步，所述测量装置包括悬浮于所述液面上的浮子，该浮子带有绳子，所述储液筒壁上设有支架，支架上设有轮子，所述绳子绕在所述轮子上，绳子另一端连接配重，所述轮子上设有角位移传感器。
进一步，所述角位移传感器用角度编码器代替。
进一步，所述储液筒内的液体为水或油与水的混合物。
本实用新型不仅结构简单，测量精度高，而且工作量少，而且装置本身还实现了沉降量测量数据的自动传输，各点的地面沉降测量数据可实时地传输到数据处理中心，实现了将地面沉降量数据智能化处理和显示。
图1是本实用新型一种地面沉降量的测量装置的结构示意图。
具体实施方式
图1中，首先在连通管2和连接管3中注满水，再接上储水筒1，继续注水，使储水筒1中有一定深度的水，然后将水面位移测量装置固定到储水筒1上。一般将测点n安装在不出现地面沉降的地方，如果有沉降也可以用水准仪来测量。这样，如果某一测点或某些测点发生了地面沉降，储水筒1中的水面将发生变化，由于浮子53在水中的吃水深度是一定的，那么储水筒1中水面的变化将带动轮子52转动，然后通过角位移传感器51测出浮子的位移。根据各测点浮子53位置的变化，即可计算出各测点相对于测点n的沉降量。假设测点1、测点2、·······测点n处浮子的位移分别是hc1、hc2、·······、hcn，则各测点相对于测点n的沉降量分别是hc1-hcn、hc2-hcn、······、0，如果用水准仪实测出了测点n的实际沉降量为hn沉，那么各测点的实际沉降量分别是hc1-hcn+hn沉、hc2-hcn+hn沉、······、hn沉。这样就可以计算出各测点的实际沉降量。
图1中一共布置安装了n个测点，每个测点都包括储水筒1、连通管2、连接管3、水4、角位移传感器51、轮子52、浮子53、配重54、绳子55、角位移传感器支架56。连通管2、连接管3与储水筒1相连接，他们内部的液体相连通，浮子53悬浮于储水筒1内的水面上，该浮子53带有绳子55，该绳子55的另一端连接配重54，而且该绳子55还连接有角位移传感器51，该角位移传感器51连接有数据传输装置(图中未示出)，该数据传输装置可为有线的，也可以是无线数据传输装置，这样角位移的信号就可以通过该数据传输装置传送到地面沉降数据处理中心；该角位移传感器51通过支架56固定于储水筒1上，浮子53和配重54通过一根绳子55悬挂在支架56的轮子52上，这样在水面位置发生变化时，绳子55就可以带动传感器51转动；本装置还配备有蓄电池(图中未示出)，该蓄电池用于给角位移传感器51和数据传输装置供电。其中，储水筒1、连通管2、连接管3的材料可选用塑料、不锈钢、PVC或有机玻璃等，浮子53的材料为不锈钢、有机玻璃、或者铝合金等，角位移传感器51为导电塑料角位移传感器、角度编码器或者其他类型和原理的角度传感器。
在发生地面沉降的过程中，各储水筒1中的水面位置将发生变化，浮子53就会带动角位移传感器51转动，浮子53垂直高度的变化就反映了各测点地面沉降量的大小，其大小可以通过角位移传感器51输出电压的变化以及角位移传感器51转轮直径计算出来。各测点的实际沉降量分别是hc1-hcn+hn沉、hc2-hcn+hn沉、······、hn沉。
在储水筒中的液体也可以以油与水的混合物替代水。
在本实用新型测量装置中，由于采用了转动扭矩小而灵敏度又很高的角位移传感器51来测量水面的位移，所以可以通过改变角位移传感器51转动轮的直径以及浮子53的直径来提高测量精度；另外，通过设置支架56，使浮子53的升降非常稳定、角位移传感器51的输出值也非常稳定，从而保证了地面沉降量的精确计量；而且整个测量过程中是无人值守的，节省了大量的工作量；而通过数据无线传输装置，可以实时地将地面沉降量的数据传输到地面沉降监测控制管理中心。
权利要求1.一种地面沉降量的测量装置，其特征在于，包括设置在每个测点的装有适量液体的储液筒，每个测点的储液筒之间通过管道相互连通，所述各储液筒内的液体上均设有能够测量出所述液面变化量的测量装置，该各测量装置均接入数据传输装置，数据传输装置连接地面沉降数据处理中心，所述测量装置、数据传输装置、地面沉降数据处理中心均连接电源。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量装置包括悬浮于所述液面上的浮子，该浮子带有绳子，所述储液筒壁上设有支架，支架上设有轮子，所述绳子绕在所述轮子上，绳子另一端连接配重，所述轮子上设有角位移传感器。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述角位移传感器用角度编码器代替。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储液筒内的液体为水或油与水的混合物。
专利摘要本实用新型公开了一种地面沉降量的测量装置，包括设置在每个测点的装有适量液体的储液筒，每个测点的储液筒之间通过管道相互连通，所述各储液筒内的液体上均设有能够测量出所述液面变化量的测量装置，该各测量装置均接入数据传输装置，数据传输装置连接地面沉降数据处理中心，所述测量装置、数据传输装置、地面沉降数据处理中心均连接电源；本实用新型不仅结构简单，测量精度高，而且工作量少，并且装置本身还实现了沉降量测量数据的自动传输，各点的地面沉降测量数据可实时地传输到数据处理中心，实现了将地面沉降量数据智能化处理和显示。
文档编号G01F23/40GK2859474SQ20052011842
公开日2007年1月17日 申请日期2005年9月5日 优先权日2005年9月5日
发明者孟祥跃, 李世海, 王兴昆 申请人:中国科学院力学研究所