一种路面沉降自动监测装置的制作方法

本发明属于路面检测，具体涉及一种路面沉降自动监测装置。

背景技术：

1、公路路面沉降的监测目的是为了控制和保证路面的建设质量，同时确保完工后的沉降满足设计要求，通过连续、正确、完整、系统的监测和分析来预测沉降趋势，进而来验证和指导施工以确保路基和路面的完成质量。

2、公告号为cn219886518u的中国专利，公开了路面沉降检测试验装置，包括底座、旋转机构和检测机构。旋转机构包括旋转块和立柱，旋转块转动安装于底座的上端面，立柱固定于旋转块的顶端；检测机构设置在立柱的上端部。该装置通过底座对旋转块、立柱和检测机构进行支撑，并通过旋转块的转动，带动立柱和检测机构转动，改变检测机构的检测范围，使的检测机构可对底座周围的路面进行检测，无需移动底座，便可以提高检测范围。

3、但在实际使用过程中，上述方案在使用时需人力手动操作检测机构，使触块紧贴地面，然后目视检测标尺的刻度，进而才能得到路面的沉降情况，且为了提高检测精度，在同一位置需多处取点检测，此时需手动转动蜗杆，使基准标尺转动，从而带动触块绕基准标尺转动，而上述过程不能对路面的情况起到实时监测的效果，且检测过程较为耗费人力，不利于长期实时监测。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种路面沉降自动监测装置，以解决上述中提到的现有技术不利于长期实时监测的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种路面沉降自动监测装置，包括

3、检测管，检测管下端固定有支撑盘，支撑盘上沿周向间隔布置有多个调节螺栓；

4、检测机构，包括固定环，以及多个沿固定环周向间隔布置的检测单元，固定环安装于检测管上，且位于支撑盘的上方，检测单元包括连杆、检测筒、检测杆、限位块、检测弹簧、红外测距仪和压力传感器，连杆的一端与固定环的侧壁相连，连杆的另一端与检测筒的外壁固定，检测筒的侧壁开设有限位槽，限位块滑动配合于检测筒内，且端部延伸至限位槽内，检测杆的顶部与限位块的底部固定，检测弹簧安装于检测筒内，且位于限位块的上方，红外测距仪安装于检测筒的顶部，压力传感器安装于检测杆的底部；

5、电子仓，电子仓安装于检测管内，电子仓内具有控制电路板。

6、该技术方案的原理及效果：

7、1.通过将检测管的底部埋装在绝对固定点(即不会发生沉降的点位)检测点地下，从而使检测管的底部被锚固，从而能够让检测管长期稳定的伫立，且通过支撑盘与地面抵接，从而能够增大了检测管与地面的接触面积，使检测管不易倾倒，通过转动各个调节螺栓与地面抵接，从而人能够使支撑盘与地面抵紧，从而使支撑盘支撑的更牢靠，从而使检测机构能够在检测路面时所得到的数据更为准确。

8、2.通过多组检测单元的设置，使该装置能够在一次布置检测管的前提下，同时检测多个点位的路面沉降状况，省去了人力对检测位置进行调整进而获得多组检测样本的步骤，或节省了增添检测设备的成本，更为节省人力。

9、3.在检测管布置到位后，因固定环位置固定，从而使连杆以及检测筒的高度固定，此时，由于检测弹簧的反弹力作用，会驱使限位块带动检测杆有自发向下运动的驱使，从而使检测杆带动底部的压力传感器与地面抵紧，从而能够得到待测位置的初始状态下的压力值，且此时红外测距仪能够测量得到限位块顶部到红外测距仪之间的距离，从而得到路面的初始高度，待待测点位发生沉降后，由于检测管不发生位置变化，进而使连杆和检测筒不会发生沉降，此时弹簧会驱动检测杆下移，从而使压力传感器再次与地面抵接，此时由于检测弹簧的长度得到伸展，进而导致压力传感器所检测到的压力值减小，且红外测距仪所测量得到的距离值变大，从而能够得到该处发生沉降的数据，且通过分析多个压力传感器和红外测距仪的数据，能够得到更为全面的沉降信息，即是否为均匀沉降、沉降与方位之间的关系等，以及通过长期监测能够得到沉降与时间的关系。

10、4.通过电子仓以及控制电路板对红外测距仪以及压力传感器的信号数据进行接收处理以及发射到终端，从而能得到该检测装置的实时检测数据，进而能够实现长期监测的功能。

11、本发明进一步设置为：检测单元还包括控制组件，控制组件包括控制筒、控制杆、控制弹簧和压板，限位块的侧壁开设有限位孔，控制筒固定于检测筒的侧壁上，控制杆与控制筒滑动插装，且一端延伸至检测筒内，控制杆与限位孔相适配，压板滑动配合于控制筒内，且套装固定于控制杆上，控制弹簧安装于控制筒内，且位于压板远离检测筒的一侧。

12、该技术方案的原理及效果：通过控制组件的设置，使检测单元在不使用时，能够通过压缩检测弹簧，进而使限位块滑动至限位槽的顶部，从而带动检测杆与检测筒的重合长度增加，即对检测杆进行收纳，且当限位块的限位孔与控制杆的位置相对时，通过释放控制杆，使控制弹簧的弹力驱动压板带动控制杆朝限位孔移动，即能将控制杆插装在限位孔内，从而对限位板的起到限位的功能，进而方便该装置在运输时的收纳和携带，且通过控制弹簧弹力的抵压，能够使控制杆起到稳定的限位作用，且解除限位仅需拉动控制杆，操作简单方便。

13、本发明进一步设置为：还包括压力控制机构，压力控制机构包括控制套环、压力弹簧和限位环，控制套环螺纹套装于检测管上，固定环与检测管滑动套装，压力弹簧套设于检测管上，且位于控制套环与固定环之间，限位环固定于检测管上，且位于固定环与支撑盘之间。

14、该技术方案的原理及效果：因固定环能够相对于检测管滑动，且压力弹簧设置在控制套环与固定环之间，进而在检测单元检测时，压力弹簧的反弹力使固定环有向下运动的趋势，进而使检测单元有自发向下移动的趋势，即带动检测杆与地面抵接，且配合检测单元的检测弹簧，从而使固定环以及检测筒的高度可调节，即检测单元与地面抵接且稳定后，通过转动控制套环压缩压力弹簧，从而使固定环带动连杆以及检测套筒下压，从而使检测弹簧的长度缩短，进而增大压力传感器所检测到的压力，使该装置能够根据路面软硬情况进行初始抵压力的调节，从而使该装置能够适用于多种路面检测。

15、本发明进一步设置为：检测管的外壁上开设有止转槽，固定环的内部安装有滑块，滑块与止转槽滑动配合。

16、该技术方案的原理及效果：止转槽和滑块的设置使固定环不能相对于检测管转动，进而避免了检测单元相对于地面的晃动和转动，使该装置在长期监测时稳定性更高。

17、本发明进一步设置为：还包括辅助监测机构，辅助监测机构包括电缆、辅助测杆、定位环和控制环，固定环为磁环，电缆穿过检测管的顶部，并与电子仓相连，定位环以及控制环均安装于检测管内，且分别套设于辅助测杆的两端，定位环的顶部与电子仓的底部固定，且辅助测杆的顶部与电子仓的底部相连，辅助测杆内具有磁致伸缩导波丝。

18、该技术方案的原理及效果：定位环和控制环控制辅助测杆与检测管的同轴度，其中，控制电路板具有激励模块、检波模块、计时器和控制芯片，控制电路板的激励模块会在磁致伸缩波导丝所在的回路两端施加查询脉冲，该查询脉冲以光速在磁致伸缩波导丝周围形成轴向的安培环形磁场，由于固定环为磁环，故而固定环能够产生磁场，该环形磁场与固定环的偏置永磁磁场发生耦合作用，在磁致伸缩波导丝表面形成魏德曼效应扭转应力波，扭转应力波以声速约2830m/s，由产生点向磁致伸缩导波丝的两端传播，传向末端的扭转应力波被控制电路板中的阻尼元件吸收，传向激励模块的扭转应力波信号则被检波模块接收。高速计时器计算出查询脉冲与接收信号间的时间差，控制芯片根据高速计时器计算的时间再乘以扭转应力波在波导材料中的传播速度，即可计算出扭转应力波发生位置与测量基准点间的距离，即固定环在该瞬时相对于测量基准点间的绝对距离，实现对固定环位置的实时准确测量。即在路面发生沉降从而导致固定环下移后，通过压力弹簧压迫固定环下移后，能够通过辅助监测机构对固定环的位置进行监测，从而初步得到该监测点的路面整体沉降状况，从而更利于数据的收集与分析。且通过辅助测杆检测固定环的位置，进而得到整体的沉降情况。

19、本发明进一步设置为：检测单元的数量为四个。

20、该技术方案的原理及效果：四个均布的检测单元的设置，能够使检测管的受力更为均衡，不易倾斜，且能够同时检测四个方向的沉降情况。

21、本发明进一步设置为：调节螺栓的数量为四个。

22、该技术方案的原理及效果：通过四个调节螺栓的设置，能够更为均匀的在四个方向对支撑盘的水平度进行调节，从而使检测管处于竖直状态。