一种静力水准仪及水准检测系统的制作方法

1.本技术涉及水准检测技术领域，更具体地说，它涉及一种静力水准仪及水准检测系统。


背景技术：

2.静力水准仪是测量高差及其变化的精密仪器，主要用于管廊、大坝、核电站、高层建筑、基坑、隧道、桥梁、地铁等垂直位移和倾斜的监测。
3.粒子治疗设备等治疗仪的工作原理是利用粒子对癌细胞等目标进行精确打击，在治疗室中安装像质子治疗床的粒子治疗设备时，必须保证治疗设备的水平面以及垂直方向上安装精度以保证治疗效果。
4.现有的静力水准仪由于主要用于检测基坑、隧道等大型场所的水平或沉降程度，对调节精度和灵敏度要求较低，无法满足安装治疗设备所需的精度。


技术实现要素：

5.针对实际运用中传统的静力水准仪无法满足安装治疗设备的调节精度这一问题，本技术目的一在于提出一种静力水准仪，具有更高的调节精度同时方便调节静力水准仪本身的水平；基于上述静力水准仪，本技术目的二在于提出一种水准检测系统。
6.具体方案如下：
7.一种静力水准仪，包括用于承装液体的储液仓以及位于所述储液仓上方的传感器仓，所述储液仓内设置有浮体，浮体朝向所述传感器仓方向连接有浮杆，所述浮杆与传感器仓之间设置有非接触式传感器；
8.所述储液仓的侧壁上从上至下依次连接有气管接口和水管接口；
9.所述储液仓的下方设置有用于调节静力水准仪自身平衡的调节底座。
10.通过采用上述技术方案，当静力水准仪所处的水平高度较低时，由于连通器作用储液仓内的液位会上升，带动储液仓中的浮体上浮，浮体带动浮杆上浮，浮杆与传感器仓之间设置的非接触式传感器检测到浮杆的位移，从而检测到静力水准仪所处位置的水平高度，采用非接触式传感器，避免了接触产生的摩擦力对浮体上浮产生的影响，增大了静力水准仪检测的精度；通过设置调节底座，可以在安装静力水准仪时，对静力水准仪本身进行精确地水平调节，保证浮体和浮杆的竖直移动，避免浮体或浮杆碰撞其他结构影响静力水准仪检测的精度；当相邻静力水准仪相连通时，气管接口之间相连通，水管接口之间相连通，当液位上升时，会将气体通过连通的气管接口输入相邻的静力水准仪，从而将相邻的静力水准仪中的液体进一步压入所处水平高度较低的静力水准仪中，将液位的降低放大，进一步提高静力水准仪的检测精度。
11.优选的，所述储液仓呈圆柱形，所述传感器仓呈锥形，自远离所述储液仓的方向直径逐渐减小；
12.所述传感器仓的顶部设置有电缆接口。
13.通过采用上述技术方案，锥形的传感器仓减轻了静力水准仪顶部的质量，使得静力水准仪的质量集中在底部，减小了静力水准仪在使用时倾倒的概率；同时，锥形的传感器仓起到了抗竖直方向上冲击的作用，有效保护了内部的电子元器件以及非接触式传感器。
14.优选的，所述储液仓由有机玻璃制成，所述储液仓的外侧壁上沿其长度方向设置有刻度槽。
15.通过采用上述技术方案，有机玻璃材质制成的储液仓具有透明的特点，可以直观看到储液仓内浮体的升降变化，通过外壁上的刻度槽可以直观得到浮体升降的程度，有机玻璃材质也增加了位于下方的储液仓的质量，同时具有较强的结构强度。
16.优选的，所述非接触式传感器包括线性可变差动变压器，其线圈固定设置于所述传感器仓内，其铁芯设置于所述浮杆上且位于所述线圈之间。
17.通过采用上述技术方案，线性可变差动变压器具有较高的灵敏度，可以捕捉到微小的感生电动势变化，增强了静力水准仪的检测精度。
18.优选的，所述平衡底座包括连接座以及支撑座，所述支撑座以及连接座之间设置有至少三个调节螺柱，所述调节螺柱上固定设置有用于驱动所述调节螺柱旋转的旋转驱动件；
19.所述支撑座上开设有至少三个螺纹孔，至少三个所述调节螺柱分别螺纹连接于至少三个螺纹孔中。
20.通过采用上述技术方案，通过转动驱动件使调节螺柱转动，调节螺柱连接的连接座与支撑座之间的距离，至少三个调节螺柱可以稳定支撑位于上方的储液仓和传感器仓，同时，可以将静力水准仪调节至水平状态，从而保证浮体和浮杆的竖直升降，保证静力水准仪的检测精度。
21.优选的，所述旋转驱动件包括两个同轴设置的转盘，靠近所述连接座的转盘直径小于远离所述连接座的转盘直径，两个所述转盘的侧壁上设置有用于增大摩擦的直纹滚花。
22.通过采用上述技术方案，直纹滚花增大了转盘的摩擦力，方便操作人员进行调节，位于下方的转盘直径大于上方转盘，保证中心集中在静力水准仪下部，增强了静力水准仪的稳定性。
23.优选的，所述连接座上还设置有多个水准泡，包括沿水平方向设置的两个长水准泡以及一个圆水准泡。
24.通过采用上述技术方案，三个水准泡可以在调节静力水准仪自身平衡时直观地得到调节的水平程度，便于及时调节。
25.优选的，所述支撑座的相邻螺纹孔之间朝向所述支撑座轴线方向凹陷。
26.通过采用上述技术方案，减轻了支撑座的质量，实现了静力水准仪的轻量化设计。
27.一种水准检测系统，包括至少两个如前所述的静力水准仪，至少两个静力水准仪的储液罐的水管接口之间相连通，至少两个静力水准仪的储液罐的气管接口之间也相连通；
28.所述静力水准仪的非接触式传感器连接有数据接收模块和/或远程通讯模块。
29.通过采用上述技术方案，数据接收模块用于在现场近距离通过电缆传输感生电信号，远程通讯模块用于远距离使用时通过远程通讯传输感生电信号，具有较大的适用范围。
30.优选的，所述远程通讯模块包括蓝牙模块、wifi模块或4g通讯模块。
31.通过采用上述技术方案，可以根据使用场景选用不同的远程通讯模块，增强了水准检测系统的针对性。
32.与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
33.（1）通过采用非接触式传感器，避免了接触产生的摩擦力对浮体上浮产生的影响，增大了静力水准仪检测的精度；
34.（2）通过设置调节底座，可以在安装静力水准仪时，对静力水准仪本身进行精确地水平调节，保证浮体和浮杆的竖直移动，避免浮体或浮杆碰撞其他结构影响静力水准仪检测的精度；
35.（3）上下设置的气管接口以及水管接口，当相邻静力水准仪相连通时，气管接口之间相连通，水管接口之间相连通，当液位上升时，会将气体通过连通的气管接口输入相邻的静力水准仪，从而将相邻的静力水准仪中的液体进一步压入所处水平高度较低的静力水准仪中，将液位的降低放大，进一步提高静力水准仪的检测精度
36.（4）通过设置锥形的传感器仓以及特殊重力分布的调节底座，使得静力水准仪的质量集中在底部，减小了静力水准仪在使用时倾倒的概率。
附图说明
37.图1为本技术的整体示意图；
38.图2为本技术另一个角度的剖面示意图；
39.图3为本技术的内部示意图。
40.附图标记：1、储液仓；11、气管接口；12、水管接口；2、传感器仓；21、电缆接口；3、浮体；4、浮杆；5、非接触式传感器；6、调节底座；61、连接座；62、调节螺柱；63、转盘；64、水准泡；65、支撑座。
具体实施方式
41.下面结合实施例及附图对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不仅限于此。
42.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
43.一种静力水准仪，如图1并结合图3所示，自上至下依次包括传感器仓2、储液仓1、以及储液仓1下方的调节底座6，传感器仓2内设置有非接触式传感器5，储液仓1内设置有检测液，在本技术实施方式中，检测液配置为水，优选的，可以在检测液中加入防冻剂，形成防冻液，使得静力水准仪可以适用于室外的寒冷天气，避免由于气温较低导致检测液结冰影响静力水准仪的水平检测。
44.如图3所示，储液仓1内设置有浮体3，悬浮于检测液上，浮体3的上表面朝向传感器仓2的方向设置有浮杆4，浮杆4位于传感器仓2内的一端连接有非接触式传感器5的检测端。
45.如图1并结合图3所示，储液仓1的侧壁从上至下依次开设有有气管接口11和水管
接口12，在使用时，气管接口11位于液面上方，水管接口12位于液面下方。在使用时，将相邻两个静力水准仪的气管接口11通过柔性气管相连通、水管接口12通过柔性水管相连通，当相邻两个静力水准仪的水平高度不同时，由于两个储液仓1之间相连通，形成连通器，位于高处储液仓1中的检测液会通过水管进入位于低处的储液仓1内，使位于低处储液仓1内液位上升，位于低处储液仓1中的浮体3上升带动浮杆4上升，非接触式传感器5检测到检测端的位移，由于气管接口11通过气管相连通，位于低处储液仓1中液位的上升会将气体通过连通的气管接口11输入位于高处的储液仓1内，从而将位于高处储液仓1中的液体进一步压入所处水平高度较低的储液仓1中，将液位的降低放大，提高了静力水准仪的检测精度。
46.由于本技术实施方式中的静力水准仪主要应用于室内环境总安装精密治疗设备，尤其是检测质子治疗仪的安装水平度，检测空间有限，相邻静力水准仪之间的距离较近，为了方便对储液仓1内的液位高度进行观察，储液仓1由有机玻璃材质制成，呈圆筒状，外侧壁上沿其高度方向设置有刻度槽，方便对液位的高度进行观察和标记。
47.传感器仓2呈锥形，自远离所述储液仓1的方向直径逐渐减小，顶部设置有电缆接口21，传感器仓2内的电子元器件连接的电缆穿过顶部的电缆接口21与外部相连接。锥形的传感器减轻了静力水准仪顶部的质量，使得静力水准仪的质量集中在底部，减小了静力水准仪在使用时倾倒的概率；同时，锥形的传感器仓2起到了抗竖直方向上冲击的作用，有效保护了内部的电子元器件以及非接触式传感器5。
48.通过采用非接触式传感器5，避免了接触产生的摩擦力对浮体3上浮产生的影响，增大了静力水准仪检测的精度，在本技术实施方式中，非接触式传感器5配置为线性可变差动变压器（lvdt），其线圈粘接设置于传感器仓2内，其铁芯设置于所述浮杆4上且位于线圈之间，当液位上升时，铁芯在通电线圈中移动，产生感生电动势，电缆将感生电信号传输至外部设备，从而检测到微小的水平高度差，提高检测精度。
49.如图2所示，储液仓1下方设置的调节底座6用于调节静力水准仪自身平衡，包括连接座61以及支撑座65，支撑座65以及连接座61之间设置有至少三个调节螺柱62，在本技术实施方式中，调节螺柱62数量设置为三个，可以稳固支撑静力水准仪。调节螺柱62上固定设置有用于驱动所述调节螺柱62旋转的旋转驱动件，包括两个同轴设置的转盘63，靠近所述连接座61的转盘63直径小于远离所述连接座61的转盘63直径，位于下方的转盘63直径大于上方转盘63，保证中心集中在静力水准仪下部，增强了静力水准仪的稳定性。两个所述转盘63的侧壁上设置有直纹滚花，用于增大摩擦，方便操作人员进行调节。
50.支撑座65上开设有三个螺纹孔，三个所述调节螺柱62分别螺纹连接于三个螺纹孔中，通过旋转三个调节螺柱62可以使储液仓1内液面呈现水平状态，从而使得储液仓1内液位上升时，浮体3和浮杆4可以竖直升降，避免二者碰撞到静力水准仪内的其他结构影响测量精度。
51.为了在调节静力水准仪自身高度时直观得到静力水准仪的水平程度，接盘上还设置有三个水准泡64，包括两个长水准泡以及一个圆水准泡，便于根据气泡的位置及时调节静力水准仪的水平。
52.支撑座65的相邻螺纹孔之间朝向支撑座65轴线方向凹陷，减小了支撑座65的质量，实现了静力水准仪的轻量化设计。
53.一种水准检测系统，包括至少两个如前所述的静力水准仪，至少两个静力水准仪
的储液罐的水管接口12之间相连通，至少两个静力水准仪的储液罐的气管接口11之间也相连通，本技术实施方式中，静力水准仪配置为两个。
54.所述静力水准仪的非接触式传感器5连接有数据接收模块和/或远程通讯模块，分别用于在现场近距离通过电缆传输感生电信号以及在远距离使用时通过远程通讯传输感生电信号，具有较大的适用范围，其中，远程通讯模块包括蓝牙模块、wifi模块或4g通讯模块，根据不同的使用场景可以选用不同的通讯模块。
55.以上所述仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。