一种嵌入式断面裂缝测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种嵌入式断面裂缝测量装置，属于建筑断面监测技术领域。

背景技术：

水电站的防护堤面往往会存在着堤面裂缝，且堤面裂缝宽度不均匀，目测及现地人工筛查测量裂缝的宽度和深度较为简单，存在较大误差，不能精准、全面掌握裂缝发展趋势，无法给水工建筑物维护提供及时有效的信息支撑。且人工筛查测量需要在防护墙外做好安全固定措施，使用安全绳索牢固测量人员，该项工作属于高处作业危险系数极大，检查人员随时有滑跌摔伤、人员落水溺毙的风险，安全问题比较突出。由于存在人员溺水及高处坠落等危险因素，给测量工作带来了极大困扰。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种嵌入式断面裂缝测量装置，包括金属保护罩、测宽电位移传感器、测深电位移传感器、测宽弹簧、测深弹簧、测宽绝缘套管、测深绝缘套管、测深探针、测宽探针；所述测宽电位移传感器设置在所述测宽弹簧上，所述测宽弹簧的两端分别连接套着所述测宽绝缘套管的所述测宽探针，所述测宽绝缘套管的一端置于金属保护罩内；所述测深弹簧的一端固定在金属保护罩的顶端内侧，另一端连接套着所述测深绝缘套管的所述测深探针，所述测深绝缘套管一端放置在金属保护罩内，所述测深电位移传感器设置在测深弹簧上。所述嵌入式断面裂缝测量装置还包括固定装置和固定螺栓，所述测宽绝缘套管通过固定装置固定在裂缝壁上，所述金属保护罩通过固定螺栓固定在裂缝中。

本实用新型技术方案的有益效果如下：

本实用新型可适用于对各种裂缝进行宽度和深度的追踪测量，本实用新型是利用电位移传感技术，使用A/D转换器测量电路中的电流值，即可通过电流大小计算出裂缝的宽度和深度，达到安全、准确测量的目的，本实用新型能够避免人工筛查测量带来的危险，同时当裂缝发生变化时，本实用新型也能对裂缝的宽度和深度进行追踪测量，方便施工人员及时掌握裂缝的发展情况。

附图说明

附图1为本实用新型嵌入式断面裂缝测量装置的俯视图；

附图2为本实用新型嵌入式断面裂缝测量装置的正视图；

附图3为本实用新型嵌入式断面裂缝测量装置的安装示意图。

主要元件符号说明：

1、金属保护罩；

2、测宽电位移传感器；

3、测宽弹簧；

4、固定装置；

5、固定螺栓；

6、测宽绝缘套管；

7、测宽探针；

8、测深弹簧；

9、测深探针；

10、测深电位移传感器；

11、测深绝缘套管。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如附图1所示，本实用新型安装时需要先在堤面裂缝跨缝开凿“凹”槽，要求槽底平整，高度差不超过2mm,并冲洗“凹”槽确保清洁、干净。将测宽电位移传感器2选择中间两个合适的位置固定在测宽弹簧3上，并通过金属保护罩1上预留的孔洞与安置在裂缝外的A/D转换器连接；测宽弹簧3两端固定在测宽绝缘套管6上且与测宽探针7连接，测宽探针7置于测宽绝缘套管6内；在“凹”槽内将固定装置4拉伸，使测宽弹簧3轻微受力(保证测宽电位移传感器2发生少许位移b)，可以测量裂缝宽度，安装调试完毕后，首次测量前将测宽电位移传感器2基值归零。固定好固定装置4，回填环氧砂浆刚好盖住金属保护罩1，粘贴橡胶板压实后涂抹掺和固化剂的弹性环氧砂浆，确保能经受多次洪水的抗冲刷能力。

当裂缝开合度发生变化时，测宽弹簧3的拉伸度同时也发生变化，同时测宽弹簧3上的测宽探针7电阻发生变化，使得电路中的电流值发生变化，而A/D转换器接收到电流值后，即可根据电流值计算出裂缝的实时宽度。

如附图2所示，本实用新型的裂缝测深部件包括测深弹簧8、测深探针9和测深电位移传感器10，所述测深弹簧8固定于金属保护罩1的顶部且保证测深弹簧8与测宽弹簧3不相接触，测深弹簧8的另一端固定在测深绝缘套管11上并与测深探针9连接，所述测深弹簧8的两端设置有测深电位移传感器10，测深电位移传感器10也通过金属保护罩1上预留的孔洞与外设的A/D转换器连接。当裂缝的深度发生变化时，测深绝缘套管11的位置同时发生变化，进而引起测深弹簧8的拉伸度发生变化，即测深弹簧8上的测深探针9电阻值发生变化，同时通过测深弹簧8的电流也发生变化，当A/D转换器接受到变化的电流值时，即可计算出裂缝的实时深度。

如附图3所示，本实用新型埋设安装于裂缝中，外设的A/D转换器通过数据传输线与本实用新型上的测宽电位移传感器2和测深电位移传感器10连接，以便及时接受裂缝的宽度和深度信号。

裂缝实际宽度与弹簧形变换算公式：

B＝k×L+a-b

B-裂缝宽度；k-弹性系数；L-弹性形变量；a-初始宽度测值；b-初始弹性形变量

电位移传感器计算公式：

B＝A-K×(U/R)+a

B-裂缝宽度；K-电位移转换系数；A-U/R为0时的电位移；U-A/D转换器额定电压；R-测深探针的可变阻值；a-初始宽度测值

裂缝实际深度与弹簧形变换算公式：

C＝k×L+a-b

C-裂缝深度；k-弹性系数；L-弹性形变量；a-初始深度测值；b-初始弹性形变量

电位移传感器计算公式：

C＝A-K×(U/R)+a

C-裂缝深度；K-电位移转换系数；A-U/R为0时的电位移；U-A/D转换器额定电压；R-测深探针的可变阻值；a-初始宽度测值

注意：1、整个安装过程需要保证测宽弹簧3、测深弹簧8轻微受力且不拉断。

2、测宽绝缘套管6的套管口、测深绝缘套管11的套管口、金属保护罩1边缘要先用防火泥进行封堵。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。