一种测量土体沉降仪器的制作方法

本实用新型涉及一种测量土体沉降的仪器，尤其是一种可以测量土体沉降的位移计，属于土工试验仪器领域。

背景技术：

在实际工程中欠固结的土体在自重应力的作用下或者是正常固结的土体在外荷载的作用下，由于孔隙水压力减小，有效应力增大，土体要发生固结沉降，因此土体要发生压缩变形。土体的压缩特性主要有两个特点：①土的压缩主要由于孔隙体积减少而引起的；②由于孔隙水的排出而引起的压缩对于土体来说是需要时间的。我们在试验中需要求土体的沉降与时间的关系，这就需要相应的测量土体沉降的位移计。

目前测量土体沉降的位移计主要包括两种：第一种是机械式，这种位移计主要是通过弹力杆的变化从而使固定在位移计主体上的表盘上的指针转动，指针指向的读数也会随之改变，进而来反映土体的沉降变化。这种位移计存在的问题主要是只能测量土体表面沉降而不能测量土体任意部位的沉降，读数误差较大并且没有计时装置。第二种是电子式，这类位移计主要是通过相应发射仪器发射的声音的回波或者发射的光的反射光等的变化，再通过解调仪来测量出土体的沉降，这类位移计存在的问题主要有仪器操作复杂，周围环对其境影响较大，造价较贵。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种可以测量土体内部任意位置沉降的一种测量土体沉降仪器，解决现有土体沉降测量装置测量土体不 同部位沉降时仪器操作复杂、没有计时装置、读数不准确和读数速度慢的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种测量土体沉降仪器，包括位移计和数据输出仪表，位移计整体为圆柱体，位移计内设置有弹力杆，弹力杆上端设置有滑片感应器，弹力杆的下端固定垫片二，位移计上固定垫片一，垫片一和垫片二中间有可以伸缩的弹簧，数据输出仪表设置在土体外侧位移计主体上。

位移计外侧设置有PVC管和底座。

滑片感应器与滑动变阻器滑动连接。

所述的位移计，滑动变阻器的长度与位移计在没有受到外力作用时垫片一和垫片二之间弹力杆的长度相等。

本实用新型的优点是：可以将位移计固定在在所需测量土体内部沉降的任意位置。将以往机械式的测量仪器改为电子式，并且解决了电子式位移计操作复杂、周围环境对其影响较大的缺点，并且测量仪表上安装有计时装置。弹力杆的位置变化，滑片感应器上电信号随即发生变化，通过导线传递给仪表装置，仪表装置将电信号转化成读数，直接显示在显示屏上，不需要测试人员观察仪表读取数据，节省时间，提高了工作效率。因此，本实用新型具有结构简单、操作方便、使用范围广、读数速度快和测量精度高的特点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型数据输出仪表的主视图。

图3是本实用新型测量土体内部沉降时的使用结构图。

图中：1、上盖板，2、位移计，3、导线一，4、导线二，5、导线三，6、滑动变阻器，7、上部垫片，8、弹簧，9、下部垫片，10、上部盖板导线出口，11、滑片感应器，12、弹力杆，13、PVC管，14、下部底座，15、数据输出仪表，16、数据显示屏，17、导线四，18、导线五，19、计时屏，20、开关按钮，21、土层一，22、土体二，23、橡胶保护膜。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图所示，本实用新型一种测量土体沉降的位移计，主要包括两部分：位移计2和数据输出仪表15，位移计2整体为圆柱体，其特征是：位移计2内设置有弹力杆12，弹力杆12上端设置有滑片感应器11，滑片感应器11与左侧滑动变阻器6相接触并可以在其上面自由滑动；在底端的弹力杆12上有固定在弹力杆下端的垫片9和固定在位移计主体2上的垫片7，垫片7和9中间有可以伸缩的弹簧8，位移计外侧有固定有PVC管13和底座14；数据输出仪表15设置在土体外侧，数据输出仪表仪表15上设置有数据显示屏幕16和计时屏幕19，下部设置有开关按钮20，数据输出仪表15和滑动变阻器6下端连接有导线一3，数据输出仪表15和滑动变阻器6连接有导线二4，滑动变阻器6和滑片感应器11连接有导线三5，据输出仪表15和直流电源正极连接有导线四17，据输出仪表15和直流电源负极连接有导线五18。

导线四17和导线五18所外接电源为直流电源。

滑动变阻器6的长度与位移计在没有受到外力作用时垫片7和9之间弹力杆的长度相等。

导线三5位置可以随着弹力杆12的的移动而发生相应变化。

本实用新型使用方法，首先将PVC管13和底座14固定在所需测量土层的位置，并将位移计2卡在PVC管13中，并用橡皮保护膜23将位移计2包裹起来。将弹力杆12上端的滑片感应器11和滑动变阻器6上的导线一3、导线二4和导线三5通过上部盖板1上的导线孔10与土体外的数据输出仪表15相连接，仪表15通过导线四17、导线五18与交流转直流仪器相连接。启动数据输出仪表上的开关按钮20，数据显示屏16和计时屏19开始工作。实验记录人员记下初始读数。随着时间的推移，土体产生固结沉降，位移计主体2在上覆土体荷载作用下产生竖直方向的位移，弹力杆12相对于滑动变阻器6发生位移，滑片感应器11立即将变动显示在显示屏16上。实验人员根据实验方案观测计时屏19，当计时屏19上的时间点达到预先设计好的采集时间点时，记录下此时数据显示屏16上的数据。实验人员根据预先设定好的采集数据时间点记录好实验数据，直到实验结束。

直流电源所提供电压为U，滑动变阻器6的长度为L,弹力杆12在自然长度下的两个垫片7和9之间的长度也为L,在弹力杆12处于自然状态下数据输出仪表的数字大小值是U。

当弹力杆12开始受力后，其两个垫片7和9之间长度开始减小，数据输出仪表的度数将发生相应的变化。例：两垫片之间的长度减小X。

此时的数据输出仪表16读数为U-X。

因此根据数据输出仪表16的读数来推出弹力杆12的位移，进而推出土体的沉降。

本实用新型虽然给出了一些实例，但是相关技术人员应当理解，在不脱离本实用新型原理的条件下，可以对本实用新型的实施例进行一些改变。上述实施例只是示例性的，可以根据实际工程情况对仪器进行改装。