一种结构安全监测装置的制作方法

本实用新型涉及边坡监测设备领域，尤其是涉及一种结构安全监测装置。

背景技术：

水作为自然界极其常见的流体，对地理环境的影响十分巨大，常常影响岩石的变形过程，地基的沉降等。降雨是水循环中最为重要的一环，而雨量计是一种气象学家和水文学家用来测量一段施加内某地区的降水量的仪器。现在雨量计的使用有了更广泛的使用意义，不再只是单纯的降雨量检测，还将用来评定边坡、桥梁、围岩等大型建筑工程结构的地质结构的稳定性。

其中水对边坡结构的稳定性的影响不仅是多方面的，而且是非常活跃的，大多数边坡岩体的破坏和滑动都与水的活动有关。水在岩石中的作用与岩石的结构特征有很大关系，主要表现在两个方面，一是水的物理化学作用，其往往改变岩石的物质成分或结构，二是水的力学效应，这两种作用往往相互结合，对岩石的受力过程产生复杂的影响。边坡上水的主要来源之一是降雨，在边坡监测时，通常会在坡面上设置雨量计对坡面的降雨量进行监测。根据雨量计的测定原理，必须要保证雨量计是水平放置，但是由于坡面具有一定坡度，雨量计在坡面上水平放置较为困难，从而影响对降雨量监测的精度。

因此需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构安全监测装置，通过在底座上设置水平调节组件，在重力块和平衡球的配合下，安装台的安装平面保持与水平面平行，从而保证雨量计在坡面上的水平安装，从而提高雨量计对降雨量检测的精度。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种结构安全监测装置，包括设置于空旷处的多个雨量计，所述雨量计与地面之间设有安装机构，所述安装机构包括与地面固定连接的底座和设置于底座上的水平调节组件，所述水平调节组件包括转动设置于底座上的平衡球和设置于平衡球一侧的重力块，所述平衡球背离重力块一侧设有用于安装雨量计的安装台，所述安装台的重心与重力块的重心连线贯穿平衡球的球心，所述安装台的安装平面与重心连线垂直。

通过采用上述技术方案，设置多个雨量计以扩大检测标本的数量，降低意外状况对检测结果的影响；通过在雨量计与地面之间设置安装机构，在底座上设置水平调节组件，对雨量计的安装方向进行调整，利用平衡球与重力块的配合，重力块在重力作用下保持垂直于地面设置，安装台与重力块的重心连线贯穿平衡球球心，从而使得安装台在重力块的作用下其安装平面与水平面保持平行，从而保证雨量计在坡面上水平安装，提高对降雨量检测的精度。

本实用新型进一步设置为：所述底座连接有用于限制平衡球转动的固定机构，所述固定机构包括套设于平衡球外侧的限位套环，所述限位套环上下移动，所述限位套环向下移动时其内壁可与平衡球外壁抵触，所述限位套环内径小于平衡球直径。

通过采用上述技术方案，通过设置固定机构，当水平调节组件调整完成后，通过设置固定机构对平衡球进行限位，从而使得安装台在平衡球上保持稳定，通过设置限位套环，利用限位套环与平衡球之间的摩擦力从而限制平衡球的转动。

本实用新型进一步设置为：所述固定机构还包括带动限位套环垂直于底座上端面上下移动的驱动组件，所述驱动组件包括设置于限位套环两端的抵触块，两块所述抵触块相对一端的上端面设有楔形面，所述限位套环的下端面与楔形面抵触，两块所述抵触块滑动设置于底座上端面，两块所述抵触块共同螺纹连接有丝杆，所述丝杆带动抵触块相向或相背移动。

通过采用上述技术方案，通过设置抵触块与限位套环的下端面抵触，当抵触块发生移动时，限位套环在重力作用下保持与抵触块的楔形面抵触，通过设置丝杆带动两块抵触块同时相向或相背运动，从而保证限位套环同步升降，保证限位套环在与平衡球固定的过程中保持温度。

本实用新型进一步设置为：所述限位套环包括两块相同的限位块，两块所述限位块可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，限位块通过螺杆连接后形成限位套环，方便限位套环套设在平衡球外侧，同时也方便限位套环的更换。

本实用新型进一步设置为：两块所述抵触块相向的一端均设有可贯穿限位套环两端的导向件，所述限位套环的上端面固定设有楔形块，所述楔形块的倾斜面与楔形面平行设置，所述导向件呈t字型设置，其包括与抵触块固定连接的竖轴和垂直设置于竖轴上端的横轴，所述横轴与楔形面的倾斜面抵触。

通过采用上述技术方案，通过设置导向件，当抵触块相背滑动时，导向件与楔形块上端面抵触，从而使得限位套环的下端面与抵触块的楔形面保持抵触，实现限位套环的固定。

本实用新型进一步设置为：所述横轴贯穿竖轴且与竖轴转动连接。

通过采用上述技术方案，通过设置横轴与竖轴转动，从而使得抵触块带动导向件移动的过程中，横轴与楔形块的倾斜面转动抵触，从而减小横轴与楔形块之间的摩擦力，方便抵触块的滑动。

本实用新型进一步设置为：所述底座下端四角处设有植入地面的锚柱，所述锚柱与底座可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，通过设置锚柱增强底座与地面之间的连接强度，保证雨量计放置后的稳定性，通过设置锚柱与底座拆卸设置，从而方便将锚柱植入地面内。

本实用新型进一步设置为：所述底座外罩设有防护罩，所述雨量计贯穿防护罩。

通过采用上述技术方案，通过在底座上罩设防护罩，利用防护罩对固定机构和水平调节组件进行防护，雨量计贯穿防护罩，从而避免防护罩影响雨量计对雨水的收集。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过在底座上设置水平调节组件，从而使得安装台的安转平面在重力块和平衡球的作用下保持与水平面平行，从而雨量计在坡面上水平安装以提高对降雨量检测的精度；通过设置固定机构对调整后的平衡球进行限定，从而使得雨量计在安装台上安装后保持固定，避免受外界因素的影响而发生移动；通过设置驱动组件，从而保证限位套环同时对平衡球施加抵触的压力，从而保证限位套环对平衡球固定时，平衡球受力均匀不会产生偏移。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的部分剖视图，主要显示了水平调节组件与底座之间的位置关系；

图3是本实用新型的部分爆炸图，主要显示了水平调节组件与固定机构之间的位置关系；

图4是图3中a部分的局部放大示意图。

图中，1、雨量计；2、安装机构；21、底座；211、转动槽；22、水平调节组件；221、平衡球；222、重力块；223、安装台；23、锚栓；24、螺杆；3、固定机构；31、限位套环；311、限位块；312、螺栓；313、楔形块；32、驱动组件；321、抵触块；322、丝杆；323、导向杆；324、手轮；325、导向件；3251、竖轴；3252、横轴；4、防护罩。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种结构安全监测装置，包括设置于坡面空旷处的多个雨量计1，通过设置多个雨量计1扩大检测出标本的数量，从而降低意外状况发生时对检测结果的影响，提高检测精度。为方便对降雨量进行有效连续检测，雨量计1采用虹吸式雨量计1，根据雨量计1的测定原理，雨量计1需要水平安装在坡面上，为提高雨量计1在坡面上的安装精度，雨量计1与地面之间设有安装机构2。

参照图2和图3，安装机构2包括与地面固定连接的底座21和设置于底座21上的水平调节组件22，为保证底座21与地面之间连接的稳定性，底座21下端四角处设有植入地面的锚栓23，为方便锚栓23植入地面，锚栓23与底座21可拆卸设置，锚栓23的顶部竖直开设内螺纹，底座21贯穿有螺杆24，通过螺杆24与内螺纹的螺纹配合，从而实现锚栓23与底座21的固定连接。水平调节组件22包括转动设置于底座21上的平衡球221和设置于平衡球221一侧的重力块222，为保证平衡球221能够稳定在底座21内转动，底座21开设有与平衡球221外壁贴合的转动槽211，且转动槽211的端口直径与平衡球221的直径相等。

参照图2和图3，由于平衡球221上设置重力块222，为保证平衡球221在转动槽211内安装时，重力块222能够保持悬空状态，转动槽211底部为通孔，使得重力块222能够通过通孔贯穿并悬空。水平调节组件22还包括设置于平衡球221背离重力块222一侧用于安装雨量计1的安装台223，安装台223的重心与重力块222的重心连线贯穿平衡球221的球心，且安装台223的安装平面与重心连线垂直，当平衡球221放置在转动槽211内时，重力块222通过通孔悬挂，在重力块222重力的作用下，安装台223的安装平面与水平面保持平行，从而保证雨量计1在坡面上水平安装，提高对降雨量检测的精度。

参照图2和图3，为保证在水平调节组件22调节完成后能够将雨量计1稳定的安装到安装台223上，底座21连接有用于限制平衡球221转动的固定机构3。固定机构3包括套设于平衡球221外侧的限位套环31，且限位套环31的内径小于平衡球221的直径，限位套环31垂直于底座21上端面上下移动，当限位套环31需要对平衡球221的转动进行限定时，限位套环31向下移动其内壁可与平衡球221外壁抵触，利用限位套环31与平衡球221之间的摩擦力，从而限制平衡球221的转动。为增大平衡球221与限位套环31内壁之间的接触面积，限位套环31内壁设有弧形凹面，且弧形凹面与平衡球221外壁相配合。

参照图2和图3，由于雨量计1采用虹吸式雨量计1，其尺寸较大，为保证雨量计1在安装台223上安装的稳定性，安装台223的安装平面面积较大，为方便当安装台223的尺寸大于限位套环31内径时，限位套环31能够顺利套设在平衡球221外，限位套环31包括两块相同的限位块311，两块限位块311可拆卸连接。两块限位块311共同连接有螺栓312，螺栓312与螺母配合，从而当限位套环31需要安装在平衡球221外侧时，将两块限位块311拼接并固定。

参照图2，固定机构3还包括带动限位套环31移动的驱动组件32，通过设置驱动组件32从而使得限位套环31对平衡球221限位时，能够对平衡球221进行均匀施力，从而避免限位套环31在限制平衡球221时发生转动。驱动组件32包括设置于限位套环31两端的抵触块321，两个抵触块321滑动设置于底座21上端面，两个抵触块321相对一端的上端面设有楔形面，在重力作用下限位套环31的下端面与楔形面保持抵触。当两块抵触块321相背移动时，由于抵触块321上楔形面的设置，从而使得限位套环31的高度随抵触块321的移动而下降。两块抵触块321的一侧共同螺纹连接有丝杆322，且两块抵触块321的螺纹旋向相反，从而使得丝杆322转动时能够带动两块抵触块321相背或相向移动，两块抵触块321背离丝杆322一端设有导向杆323，导向杆323与丝杆322平行设置；为方便丝杆322的转动，丝杆322的一端设有手轮324。

参照图2和图3，驱动组件32还包括设置于两块抵触块321相向一端的导向件325，导向件325贯穿限位套环31的两端，为保证限位套环31能够稳定固定平衡球221，限位套环31上端面固定设有楔形块313，且楔形块313的倾斜面与抵触块321的楔形面平行设置，楔形块313和限位套环31对应导向件325设有可供导向件325滑动的滑槽。

参照图3和图4，导向件325呈t字型设置，其包括与抵触块321固定连接的竖轴3251和垂直设置于竖轴3251上端的横轴3252，横轴3252与楔形面的倾斜面抵触，当两块抵触块321相背移动时，抵触块321带动导向件325移动，从而使得限位套环31在导向件325的挤压下朝下移动并与平衡球221外壁抵触固定。为保证丝杆322带动抵触块321滑动顺畅，横轴3252贯穿竖轴3251且与竖轴3251转动连接，从而减小横轴3252与楔形块313之间的摩擦力。

参照图1和图2，为保证水平调节组件22调整完成后且雨量计1安装完成后，水平调节组件22与固定机构3之间保持稳定，底座21外罩设有防护罩4，且雨量计1贯穿防护罩4，从而使得防护罩4的设置不会影响雨量计1对雨水的收集。

本实施例的实施过程为：当需要安装雨量计1的坡面进行平整并夯实，再将四根锚栓23依次按序植入坡面，然后通过螺杆24将底座21与锚栓23进行固定连接。接着将重力块222从转动槽211的通孔穿过并使得平衡球221放置在转动槽211内，接着限位块311通过螺栓312和螺母固定拼接在平衡球221外侧，并使得导向件325从滑槽内穿出后与楔形块313抵触。当平衡球221保持稳定后，通过转动手轮324，从而使得丝杆322转动并带动两块抵触块321相背移动，抵触块321移动过程中，限位套环31保持与抵触块321抵触并在导向件325和楔形块313的配合下压紧在平衡球221外侧。当水平调节组件22调节完成并在固定机构3作用下保持稳定后，将雨量计1安装到安装台223的安装平面上，最后将防护罩4罩设在底座21外侧。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。