地下岩层分层沉降测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测量岩层的下降量装置技术领域，尤其涉及一种地下岩层分层沉 降测量装置。
【背景技术】
[0002] 对于地下岩层分层沉降测量迄今为止依然没有一个良好的方法，为解决地下岩层 复杂情况条件下的各层沉降而需要进行较为精确的测量工作，人们已经研宄出将电磁法应 用于地下岩层沉降测量的方法中。但由于地球本身就是一个巨大磁场，地下有些岩层也具 有磁场，所以该方法受到磁场误差影响不能提供较为精确的测量结果。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地下岩层分层沉降测量装置，所述测 量装置采用滑动变阻器的设计原理，测量地下岩层沉降测量，具有测试结果精确，结构简 单，使用方便的特点。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种地下岩层分层沉降 测量装置，其特征在于：所述测量装置包括塑料探杆、中心绝缘柱、滑动电阻线圈、滑片以及 夹紧组件，所述塑料探杆为中空杆状结构，且底部密封，上部开口，上部开口设有密封顶盖， 所述塑料探杆的侧壁上沿轴线方向开设有若干条槽缝，所述槽缝内固定有拉链组件，与所 述槽缝相对的塑料探杆内设有与槽缝数量相同的竖直金属杆，所述金属杆的一端与塑料探 杆的底座固定连接，所述拉链组件上的拉头与所述金属杆滑动配合，金属杆围合的中间设 有一端与所述底座固定连接的竖直中心绝缘柱，所述中心绝缘柱的外周缠绕有所述滑动电 阻线圈，每个拉链组件上设有一个位于塑料探杆外侧的夹紧组件和一个位于塑料探杆内侧 的滑片，所述滑片与所述滑动电阻线圈直接接触，所述顶盖上分别设有与滑动电阻线圈的 一端连接的电阻线圈接线柱和金属杆接线柱。
[0005] 进一步的技术方案在于：所述测量装置还包括电源、分压电阻Rg、开关S和电流表 A，电源的正极与电阻线圈接线柱连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别 与各个金属杆接线柱连接。
[0006] 进一步的技术方案在于：所述拉链组件包括固定连接在槽缝内的拉链和啮合于拉 链上的拉头，所述滑片固定在所述拉头的内侧，所述夹紧组件固定在所述拉头的外侧。
[0007] 进一步的技术方案在于：所述夹紧组件包括T型座和与塑料探杆的外周相适配的 弧形板，T型座与弧形板之间通过被压缩的弹簧连接。
[0008] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述测量装置是采用滑动变阻器的设 计原理，运用电阻法测量地下岩层各层的沉降量，能克服大部分地下复杂岩层以及地球磁 场的影响，具有测量精度高，结构简单，使用方便，实用性强的特点。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0010] 图1是本实用新型所述顶盖的结构示意图；
[0011] 图2是本实用新型去掉顶盖后的俯视结构示意图；
[0012] 图3是图1中所述拉头的结构示意图；
[0013] 图4是本实用新型所述测量装置的立体结构示意图；
[0014] 图5为所述测量装置的电路原理图；
[0015] 其中：1、塑料探杆2、中心绝缘柱3、滑动电阻线圈4、滑片5、夹紧组件51、T型座 52、弧形板53、弹簧6、拉链组件61、拉链62、拉头7、金属杆8、电阻线圈接线柱9、金属杆接 线柱。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新 型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实 用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0018] 如图1-4所示，本实用新型公开了一种地下岩层分层沉降测量装置，所述测量装 置包括塑料探杆1、中心绝缘柱2、滑动电阻线圈3、滑片4以及夹紧组件5。
[0019] 所述塑料探杆1为中空杆状结构，且底部密封，上部开口，上部开口设有密封顶 盖，顶盖如图2所示。所述塑料探杆1的侧壁上沿轴线方向开设有若干条槽缝，所述槽缝内 固定有拉链组件6,所述拉链组件6包括固定连接在槽缝内的拉链61和啮合于拉链上的拉 头62,所述滑片4固定在所述拉头62的内侧，所述夹紧组件5固定在所述拉头62的外侧。 所述夹紧组件5包括T型座51和与塑料探杆1的外周相适配的弧形板52, T型座51与弧 形板52之间通过被压缩的弹簧53连接。
[0020] 如图2-4所示，与所述槽缝相对的塑料探杆1内设有与槽缝数量相同的竖直金属 杆7,所述金属杆7的一端与塑料探杆1的底座固定连接，所述拉链组件上的拉头与所述金 属杆滑动配合，所述金属杆用于对所述拉链组件进行限位和支撑。金属杆7围合的中间设 有一端与所述底座固定连接的竖直中心绝缘柱2,所述中心绝缘柱2的外周缠绕有所述滑 动电阻线圈3。每个拉链组件6的拉头62上设有一个位于塑料探杆1外侧的夹紧组件5和 一个位于塑料探杆1内侧的滑片4。所述滑片4与所述滑动电阻线圈3直接接触，所述顶盖 上分别设有与滑动电阻线圈3的一端连接的电阻线圈接线柱8和金属杆接线柱9。滑动电 阻线圈3、中心绝缘柱2和滑片构成滑动变阻器。
[0021] 如图5所示，所述测量装置还包括电源、分压电阻Rg、开关S和电流表A构成的测 试电路，电源的正极与电阻线圈接线柱8连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表 A后分别与各个金属杆接线柱9连接。所述夹紧组件5用于锁定所述拉头62在所述拉链 61上的位置，当所述测量装置被放入到岩层内时，随着岩层的下沉将带动所述夹紧组件5 向下运动从而带动所述滑片向下运动，改变接入测试电路的滑动电阻线圈3的电阻值。
[0022] 与上述测量装置相对应的是一种地下岩层分层沉降测量方法，所述方法包括如下 步骤：
[0023] (1)根据打孔取得的岩层样本得到各岩层的位置信息；
[0024] (2)将夹紧组件5安装在塑料探杆1的外壁上并将塑料探杆伸入到孔中再到达相 应的岩层处；
[0025] (3)将电源的正极与电阻线圈接线柱8连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和 电流表A后分别与各个金属杆接线柱10连接，将滑动电阻线圈3接入测量电路中，并通过 测量滑动电阻线圈3的电流和电压计算出相应的夹紧组件5的位置是否正确，是否能将滑 动电阻线圈3接入测量电路；
[0026] (4)如果接入不正确，调整夹紧组件5的位置，使滑动电阻线圈3能够接入测量电 路，如果正确则进行下一步；
[0027] (5)调整夹紧组件5,使其卡在相应岩层上；
[0028] (6)测量并记录各个岩层对应的电流值和电压值；
[0029] (7)根据电流值和电压值得到岩层的沉降变化量。
[0030] 具体的，根据钻探资料可以得到岩层的不同深度值，假设岩层样本有四个岩层，四 个岩层的深度分别为a、b、c、d，将夹紧组件5分别对应四个深度安装在绝缘探杆1的外壁 上；
[0031] 绝缘探杆1伸入到孔中再到达相应岩层，绝缘探杆固定后将电源的正极与电阻线 圈接线柱连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别与各个金属杆接线柱连 接，将滑动电阻线圈接入测量电路中，金属杆接线柱为接出端并对对应深度的接线柱标记 为9-1 -a、9-1 -b、9-1-C、9-1 -d ;周期性的记录每个电流表A的电流值，根据已知的电源电压 和各个周期测得的电流计算滑动电阻线圈各个深度的电阻值进而计算出对应a、b、c、d四 个深度岩层的电阻变化值，具体的计算方法和计算公式为：
【主权项】
1. 一种地下岩层分层沉降测量装置，其特征在于：所述测量装置包括塑料探杆（I)、中 心绝缘柱（2)、滑动电阻线圈（3)、滑片（4)以及夹紧组件（5)，所述塑料探杆（1)为中空 杆状结构，且底部密封，上部开口，上部开口设有密封顶盖，所述塑料探杆（1)的侧壁上沿 轴线方向开设有若干条槽缝，所述槽缝内固定有拉链组件(6)，与所述槽缝相对的塑料探杆 (1)内设有与槽缝数量相同的竖直金属杆（7)，所述金属杆（7)的一端与塑料探杆（1)的底 座固定连接，所述拉链组件（6)上的拉头（62)与所述金属杆（7)滑动配合，金属杆（7)围 合的中间设有一端与所述底座固定连接的竖直中心绝缘柱（2)，所述中心绝缘柱（2)的外 周缠绕有所述滑动电阻线圈（3)，每个拉链组件（6)上设有一个位于塑料探杆（1)外侧的夹 紧组件（5)和一个位于塑料探杆（1)内侧的滑片（4)，所述滑片（4)与所述滑动电阻线圈 (3)直接接触，所述顶盖上分别设有与滑动电阻线圈（3)的一端连接的电阻线圈接线柱（8) 和金属杆接线柱（9)。
2. 根据权利要求1所述的地下岩层分层沉降测量装置，其特征在于：所述测量装置还 包括电源、分压电阻Rg、开关S和电流表A，电源的正极与电阻线圈接线柱（8)连接，电源的 负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别与各个金属杆接线柱（9)连接。
3. 根据权利要求2所述的地下岩层分层沉降测量装置，其特征在于：所述拉链组件（6) 包括固定连接在槽缝内的拉链（61)和啮合于拉链上的拉头（62)，所述滑片（4)固定在所述 拉头（62)的内侧，所述夹紧组件（5)固定在所述拉头（62)的外侧。
4. 根据权利要求2所述的地下岩层分层沉降测量装置，其特征在于：所述夹紧组件（5) 包括T型座（51)和与塑料探杆（1)的外周相适配的弧形板（52)，T型座（51)与弧形板（52) 之间通过被压缩的弹簧（53)连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种地下岩层分层沉降测量装置，涉及测量岩层的下降量装置技术领域。所述测量装置包括塑料探杆、中心绝缘柱、滑动电阻线圈、滑片、夹紧组件、电源、分压电阻Rg、开关S和电流表A，电源的正极与电阻线圈接线柱连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别与各个金属杆接线柱连接。所述测量装置采用滑动变阻器的设计原理，测量地下岩层沉降测量，具有测试结果精确，结构简单，使用方便的特点。
【IPC分类】G01C5-00
【公开号】CN204421888
【申请号】CN201520086730
【发明人】刘福臻, 许国徽, 梁发奇
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月6日