专利名称：结构竖向相对位移自动测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动测量土木结构基础不均匀沉降及其他竖向位移的装置，适用于土木工程、交通运输、水利等行业中结构质量的长期自动监测。
随着国家基本建设规模的扩大，建筑物和构筑物数量急剧增加。不同的使用要求使得大尺度、高质量要求的建筑物、构筑物种类增多。对建筑体系结构安全性、耐久性的监测和研究，成为建筑界的重要课题。结构体系基础的不均匀沉降会导致结构受力的畸变，严重时会导致断裂、倒塌等严重事故，因此是影响土木工程体系安全性和耐久性的重要因素。测量不均匀沉降的传统方法，是用水准仪测量多个参考点的位置，从而计算沉降。这种方法需要较多的人力和较大的工作量，无法实现自动化。对于一些特殊的建筑物和构筑物(如桥梁、地下和水下建筑物、复杂外形建筑物等)，传统方法难于实施。
本实用新型的目的是设计一种利用液体表面的水平性质，通过一组固定于结构上的相互连通的管道，自动地测量基础不均匀沉降及其他相对竖向位移的装置，为长期地、方便地观测基础沉降提供有力的工具。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的本实用新型由检测装置、信号处理电路、计算分析装置等组成的结构竖向相对位移自动测量装置，检测装置由多个液面显示器、连通管及在液面处垂直安放的电阻器件所构成，多个液面显示器的底端与连通管连接，多个液面显示器中垂直安放的电阻器件输出连接信号处理电路。
本实用新型还可以通过液面升降所带来的阻值变化的电阻器件直接插入液面显示器之中，上述电阻器件的一端置于液面下，另一端露出液面，其两端连接至信号处理电路的输入端。多个液面显示器分别置于各自的外壳之中，其处壳固定于建筑物或构筑物的基础或构件上。多个液面显示器的外壳边壁有带透明的、带刻度的显示窗口。
本实用新型与现有技术相比具有结构简单，操作方便，测量精度高等优点。
本实用新型的
如下图1为本实用新型的结构示意图。
以下结合本实用新型的结构及使用方法作详细说明。如图1所示，本实用新型由检测装置，信号处理电路14、15，计算分析装置16等组成的结构竖向相对位移自动测量装置，检测装置由多个液面显示器6、7、连通管3、5及在液面处垂直安放的电阻器件8、9所构成，多个液面显示器6、7的底端与连通管3、5连接，多个液面显示器6、7中垂直安放的电阻器件8、9输出连接信号处理电路14、15。通过液面升降所带来的阻值变化的电阻器件14、15直接插入液面显示器6、7之中，上述电阻器件8、9的一端置于液面下，另一端露出液面，其两端连接至信号处理电路14、15的输入端。多个液面显示器6、7分别置于各自的外壳之中，其处壳固定于建筑物或构筑物的基础或构件上。多个液面显示器的外壳边壁可以带透明的、带刻度的显示窗口。
液面显示器的外壳1和2牢牢固定于结构的基础或构件上的A、B两处。由3和4构成的连通管在两端固联于1和2。连通管的下部3内装有液体5，上部4内为空气(或真空)。连通管密封，以防液体蒸发。连通管左右两端截面尺寸较大的部位6和7为液面显示器。A、B两处的基础发生性对沉降时，两端液面相对于显示器的位置发生变化，由此变化可以方便地计算出A、B两处的相对沉降。
液面相对于显示器位置变化的量值信号可由下述方式取得一现场直接观测。这种情况下，液面显示器的边壁由透明材料制作，其上标有刻度。检测人员在现场直接读出液面观测器上两端液面的标尺位置，计算相对沉降。采用这种方法时，图一中的电阻丝8和9、电极10、11、12和13、信号处理电路14和15及控制电脑16等装置可以省去；二远距离遥控观测。此种情况下，所使用的液体为导电液体。液面显示器6和7内装有垂直安放的电阻丝8和9，电阻丝两端引出电极10、11、12和13。当液面处在一定高度时，液面以下的电阻丝部分相当于短路。如果在两端电极加上固定电压，当液面高度变化时，回路中的阻值发生变化，带来电流值的变化。阻值变化的模拟量值输入信号处理电路14和15，进行数值化，并将数值量送入远端的控制电脑16，即可得到被监控点的液面高度，从而判断A、B两处的相对沉降。
上述两种观测方式可根据工程的实际需要而适当选择。
本说明书中所述的基础不均匀沉降测量装置，可推广至三个或三个以上检测点同时监测，即通过延长连通管、增加液面显示器个数，达到多点同时监控的目的。
权利要求1.一种由检测装置、信号处理电路、计算分析装置等组成的结构竖向相对位移自动测量装置，其特征在于检测装置由多个液面显示器、连通管及在液面处垂直安放的电阻器件所构成，多个液面显示器的底端与连通管连接，多个液面显示器中垂直安放的电阻器件输出连接信号处理电路。
2.根据权利要求1所述的结构竖向相对位移自动测量装置，其特征在于通过液面升降所带来的阻值变化的电阻器件直接插入液面显示器之中，上述电阻器件的一端置于液面下，另一端露出液面，其两端连接至信号处理电路的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的结构竖向相对位移自动测量装置，其特征在于多个液面显示器分别置于各自的外壳之中，其处壳固定于建筑物或构筑物的基础或构件上。
4.根据权利要求3所述的结构竖向相对位移自动测量装置，其特征在于多个液面显示器的外壳边壁有带透明的、带刻度的显示窗口。
专利摘要本实用新型涉及的是一种用于自动测量土木工程基础不均匀沉降和其他相对竖向位移的仪器装置。该装置利用液体液面的水平性质,通过一组安装在建筑物(或构筑物)基础上的连通管道,由不同位置的液面标高,计算基础的不均匀沉降和相关竖向位移。各测量点上液面的标高,可在现场直接读出,也可采用在液面附近加电阻器件的方法,通过电路远距离监测。该实用新型操作方便,精度高,其使用将为建设系统长期质量监控提供有利工具。
文档编号G01B7/16GK2416484SQ0020438
公开日2001年1月24日 申请日期2000年3月17日 优先权日2000年3月17日
发明者黄中伟, 庄焰, 徐冲, 谭也平 申请人:黄中伟