专利名称：静力水准仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种静力水准仪，具体涉及一种用于监测构建物垂直 沉降(位移)的装置。
背景技术：
目前广泛使用的静力水准仪为电容式，也有电感式、振弦式、步进电 机式等。上述现有的静力水准仪的量程较小，且精度又较低，同时对环境 (湿度)要求较高。如何实现一种量程和精度均能满足大部份工程要求且 又能适应恶劣环境的静力水准仪，是本领域的技术人员所要解决的技术问题。实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有较大量程、精度较高 且能适应恶劣环境的静力水准仪。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种静力水准仪，包括用于 盛装防冻水的容器、设于容器顶部的电子仓、与容器内腔相通的排气管、 设于容器内的由不导磁材料制成的磁致杆和浮于防冻水上的用于液位检测的磁浮球；磁浮球套在磁致杆上。进一步，所述石兹致杆内设有波导丝，电子仓内包括用于产生一起始脉 冲至波导丝的电子电路，磁浮球内设有通过所述起始脉沖使所述波导丝产 生f兹致伸缩效应而扭动的,兹环；电子仓内还包括用于感应所述波导丝的扭 动并生成相应电流信号的拾能机构，该拾能机构用于经电缆与外部的用于 监测所述防冻水液位的接收仪表相连。进一步，为方便安装并便于适当调整安装高度，所述容器设置在安装 架上，安装架包括适于彼此按高度上下调整的两块安装扳。进一步，为实现多个静力水准仪多点同步工作，实现多点同时监测， 各静力水准仪的容器经连通阀和水管与储水桶相连。本实用新型具有积极的效果(1)本静力水准仪是一种适用于在各类 环境的工程(水电、遂道、地下洞室、地铁、大坝、及高层建筑等恶劣环 境条件)中作施工期和运营期长期监测较好的常规仪器。(2)本实用新型 的磁致式静力水准仪是应用"磁致伸缩"原理技术制作的。它的分辨力可 达量程的万分之一，是优于目前所有静力水准综合参数的一种传感器。而 且结构简单、磁浮球与不锈钢磁致杆是非触式测量，它的输出信号是个绝 对数值，因此即使电源中断、重新接线也不会对数据接收构成误差，更无 须重新归回零位，故而能适应恶劣环境。由于结构简单，造价可大幅度降 低，有较好的市场前景。
下面将结合附图对本实用新型作进一步的解释，其中附图如下 图1为实施例中的多个静力水准仪多点同步工作的结构示意图。
具体实施方式
(实施例1)见图l，本实施例的静力水准仪包括用于盛装防冻水的容器6、设于 容器6顶部的电子仓5、与容器6内腔相通的排气管2、设于容器6内的由不导 磁材料制成的磁致杆7和浮于防冻水上的用于液位检测的磁浮球8;磁浮球8 套在磁致杆7上。所述磁致杆7内设有波导丝，电子仓5内包括用于产生一起始脉冲至波 导丝的电子电路(即脉冲发生电路)，磁浮球8内设有通过所述起始脉冲使 所述波导丝产生石兹致伸缩效应而扭动的；兹环；电子仓5内还包括用于感应所 述波导丝的扭动并生成相应电流信号的拾能机构(可以采用震动传感器 等)，该拾能机构用于经电缆与外部的用于监测所述防冻水液位的接收仪表 相连。所述容器6设置在安装架3上，安装架3包括适于彼此按高度上下调整 的两块安装^J反。所述容器6的底部设有用于连接水管9的连通阀4，各静力水准仪的容器 6经连通阀4和水管9与储水桶1相连。多个静力水准仪同时使用时，储水桶l安装在一个高程不变的位置上， 多个静力水准仪(1 n个)分别安装在需测量可能会有微量沉降的构建物 上。用水管9将储水桶1与各静力水准仪上的连通阀4连通，打开所有连通阀4，储水桶1中的水通过水管9流向各静力水准仪，静力水准仪的水面通过排 气管2与大气压相通，当防冻水的水面静止时，各静力水准仪内的水面与储 水桶l的水面都在同一高程上。此时各静力水准仪水面上的磁浮球8到电子 仓5的距离数为初始读数。当某一点P逸构建物上升或下降时，由于通气管2 与大气相通，水面仍会保持与储水桶l的水面在同一高程上，但水面与电子 仓5之间的距离会发生变化，此时通过测量磁浮球8到电子仓5距离的改变量 即为该点构件物的沉降量。磁致杆7由不导磁的不锈钢管制成，杆内装有磁致伸缩线(波导丝)。 工作时，由电子仓5中的电子电路产生一个起始脉沖传入波导丝，此起始脉 冲在波导丝中传输时产生一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与 磁浮球8中磁环的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动， 这一扭动被安装在电子仓5内的拾能机构所接收并转换成相应的电流信号， 通过电缆l将此电流信号传输到接收仪表，通过电子电路可精确地计算出两 个脉沖之间的时间差，即可精确地计测出防冻水的液位与电子仓5之间的距离。本发明中测试距离的位移传感器采用高精度的磁致式传感器，传感器 的外壳用防腐的全不锈钢制作，静力水准仪的外壳用ABS和有机玻璃筒制 作，连通水管用高强度ABS软质塑料管，可在腐蚀性4支大的恶劣环境中长期 使用。液位传递的介质用蒸镏水加适量的防冻液构成防冻水9，当气温在零 下时可正常工作。上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对 本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上 述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法 对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显 而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
权利要求1、一种静力水准仪，其特征在于包括用于盛装防冻水的容器(6)、设于容器(6)顶部的电子仓(5)、与容器(6)内腔相通的排气管(2)、设于容器(6)内的由不导磁材料制成的磁致杆(7)和浮于防冻水上的用于液位检测的磁浮球(8)；磁浮球(8)套在磁致杆(7)上。
2、 根据权利要求l所述的静力水准仪，其特征在于所述^F兹致杆(7) 内设有波导丝，电子仓(5)内包括用于产生一起始脉冲至波导丝的电子电 路，磁浮球(8)内设有通过所述起始脉冲使所述波导丝产生》兹致伸缩效应 而扭动的磁环；电子仓(5)内还包括用于感应所述波导丝的扭动并生成相 应电流信号的拾能机构，该拾能机构用于经电缆与外部的用于监测所述防 冻水液位的接收仪表相连。
3、 根据权利要求2所述的静力水准仪，其特征在于所述容器(6)设 置在安装架(3)上，安装架(3)包括适于彼此按高度上下调整的两块安 装扳。
4、 根据权利要求2所述的静力水准仪，其特征在于所述容器(6)的 底部设有用于连接水管(9)的连通阀(4),各静力水准仪的容器(6)经 连通阀(4 )和水管(9 )与储水桶(1)相连。
专利摘要本实用新型涉及一种静力水准仪，包括用于盛装防冻水的容器、设于容器顶部的电子仓、与容器内腔相通的排气管、设于容器内的由不导磁材料制成的磁致杆和浮于防冻水上的用于液位检测的磁浮球；磁浮球套在磁致杆上。本实用新型的静力水准仪根据“磁致伸缩”原理测量被测构件物的沉降量，其分辨率可达量程的万分之一，是优于目前所有静力水准综合参数的一种传感器。而且结构简单、磁浮球与不锈钢磁致杆是非触式测量，它的输出信号是个绝对数值，因此即使电源中断、重新接线也不会对数据接收构成误差，更无须重新归回零位，故而能适应恶劣环境。由于结构简单，造价可大幅度降低，有较好的市场前景。
文档编号G01C5/04GK201378053SQ20092004092
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月13日 优先权日2009年4月13日
发明者豪 杨 申请人:豪 杨