CN111174680B - 一种传感器及传感器多点变形同步检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种传感器及传感器多点变形同步检测方法，所述传感器包括：外框架、支撑架、第一刻度盘、第二刻度盘、反射物、水平调节装置和竖直调节装置，所述第一刻度盘和所述第二刻度盘设置在所述外框架相邻的两侧面，所述反射物设置在所述外框架内，测量光从所述第一刻度盘入射，从所述第二刻度盘反射出。所述传感器多点变形同步检测方法包括：将多个传感器一一对应设置在被测物的多个监测点上，根据各监测点的第一刻度盘和第二刻度盘上的读数变化，计算各监测点的沉降位移和水平位移。本发明提供的传感器及传感器多点变形同步检测方法，多点同步测量沉降位移与水平位移，直接读取沉降值与水平位移值，降低了监测成本，提高了测量精度。

Description

一种传感器及传感器多点变形同步检测方法
技术领域
本发明涉及工程监测技术领域，尤其是涉及一种传感器及传感器多点变形同步检测方法。
背景技术
现阶段工程变形监测方法主要有水准测量、静力水准测量、全站仪测量、卫星导航定位测量。水准测量是在被测物体（点）上立好专用标尺，水准仪通过读取标尺来获取被测物体（点）的高程值，通过本次高程值与前面高程值的差值计算获得被测物体（点）的沉降值。水准测量仅能用于沉降监测，不可对水平位移进行监测。静力水准测量由1个参考点和多个监测点组成。监测点随被测物体上升或者下沉，通过参考点与监测点水压不同而换算出不同的测点沉降值。静力水准测量仅能用于沉降监测，不可对水平位移进行监测。全站仪测量可应用于沉降监测与水平位移监测，全站仪通过设备发出一束光束，到达物体表面或反射面后反射回设备接收器，根据光的传播时间和光的速度得到全站仪与监测点的距离，在通过水平角度与垂直角度获取被测物体（点）的两方位角，得出该测点的坐标值，通过本次测量与前面测量的坐标值可以得出被测物体（点）的水平变化与沉降变化。全站仪测量方法仅能单次单点测量，测量结果为坐标值，需要计算得到沉降值与水平位移值。卫星导航定位系统可应用于沉降监测与水平位移监测，该系统由基准站与移动站组成，移动站通过卫星接收的信号来确定与基准站的相对位置，可快速获取被测物体（点）的三维位移。卫星导航定位测量需要多个移动站，且对附近建筑、无线电信号收发、天气等环境因素要求较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传感器及传感器多点变形同步检测方法，多点同步测量沉降位移与水平位移，直接读取沉降值与水平位移值，降低监测成本，提高测量精度。
为了达到上述目的，本发明提供了一种传感器，包括：外框架、支撑架、第一刻度盘、第二刻度盘、反射物、水平调节装置和竖直调节装置，所述支撑架连接所述外框架一端面，所述第一刻度盘和所述第二刻度盘设置在所述外框架相邻的两侧面，所述反射物设置在所述外框架内，所述水平调节装置和所述竖直调节装置设置在所述外框架内，调节所述反射物的角度，使从所述第一刻度盘入射的光能够从所述第二刻度盘反射出。
可选的，所述外框架与所述支撑架之间设置有活动球节点。
可选的，所述竖直调节装置包括水平杆和竖直杆，所述竖直杆连接所述外框架，所述水平杆设置在所述竖直杆上且能够沿所述竖直杆滑动，所述反射物设置在所述水平杆上。
可选的，所述水平杆和所述竖直杆垂直相交。
可选的，所述竖直杆与所述外框架通过转动关节连接，使所述竖直杆能够沿其延伸方向为轴线转动。
可选的，所述水平调节装置连接所述反射物，使所述反射物能够以所述水平杆为轴线转动。
可选的，所述反射物为两个且间隔设置。
本发明还提供一种传感器多点变形同步检测方法，包括：将多个传感器一一对应设置在被测物的多个监测点上；设置点光源，使入射光从一传感器的第一刻度盘入射并从第二刻度盘出射；调节多个所述传感器的水平调节装置和竖直调节装置，使入射光在多个所述传感器之间依次传递；每隔一定时间，记录入射光在各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘和所述第二刻度盘上的读数；根据各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘和所述第二刻度盘上的读数变化，计算各监测点的沉降位移和水平位移。
本发明提供一种传感器及传感器多点变形同步检测方法，所述传感器包括：外框架、支撑架、第一刻度盘、第二刻度盘、反射物、水平调节装置和竖直调节装置，所述支撑架连接所述外框架一端面，所述第一刻度盘和所述第二刻度盘设置在所述外框架相邻的两侧面，所述反射物设置在所述外框架内，所述水平调节装置和所述竖直调节装置设置在所述外框架内，调节所述反射物的角度，使从所述第一刻度盘入射的光能够从所述第二刻度盘反射出；所述传感器多点变形同步检测方法包括：将多个传感器一一对应设置在被测物的多个监测点上，设置点光源，使入射光在多个所述传感器之间依次传递，根据各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘和所述第二刻度盘上的读数变化，计算各监测点的沉降位移和水平位移。本发明提供的传感器及传感器多点变形同步检测方法，多点同步测量沉降位移与水平位移，直接读取沉降值与水平位移值，降低了监测成本，提高了测量精度。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的传感器示意图；
图2是本发明一实施例提供的传感器透视示意图；
图3是本发明一实施例提供的传感器多点变形同步检测原理图。
其中：10-第一传感器，20-第二传感器，30-第三传感器，40-被测物，50-点光源；1-外框架，2-支撑架，31-第一刻度盘，32-第二刻度盘，4-水平角调节装置，5-反射物，61-水平杆，62-竖直杆，L1-入射光，L2-出射光。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提供一种传感器，图1是本发明一实施例提供的传感器示意图，图2是本发明一实施例提供的传感器透视示意图，结合图1和图2所示，所述传感器包括：外框架1、支撑架2、第一刻度盘31、第二刻度盘32、反射物5、水平调节装置4和竖直调节装置，所述支撑架2连接所述外框架1一端面，所述外框架1与所述支撑架2之间设置有活动球节点，当所述支撑架2固定在被测物上，所述外框架1悬挂在竖直方向上。所述第一刻度盘31和所述第二刻度盘32设置在所述外框架1相邻的两侧面，本实施例中为左侧面和前侧面。所述反射物5设置在所述外框架1内，所述水平调节装置4和所述竖直调节装置设置在所述外框架1内，调节所述反射物5的角度，使从所述第一刻度盘31入射的光能够从所述第二刻度盘32反射出（入射光L1，出射光L2）。当支撑架2的被测物产生位移，第一刻度盘31的入射光斑和第二刻度盘32的出射光斑相应的产生水平位移和沉降位移，由此可计算出被测物的水平位移和沉降位移。
参见图1和图2所示，所述竖直调节装置包括水平杆61和竖直杆62，所述竖直杆62连接所述外框架1。所述竖直杆62与所述外框架1通过转动关节连接，使所述竖直杆64能够沿其延伸方向为轴线转动。所述水平杆61设置在所述竖直杆62上且能够沿所述竖直杆62滑动，所述水平杆61和所述竖直杆62垂直相交，所述反射物5设置在所述水平杆61上。所述水平调节装置4连接所述反射物，使所述反射物5能够以所述水平杆61为轴线转动。为了增加入射光L1和出射光62的调节范围，所述反射物5设置为两个，且两个所述反射物5间隔设置，独立调节。
本发明还提供一种传感器多点变形同步检测方法，图3是本发明一实施例提供的传感器多点变形同步检测原理图，参见图1-图3，所述传感器多点变形同步检测方法包括：将3个传感器一一对应设置在被测物40的3个监测点上，设置点光源50，点光源50发射的光线距离远，衰减小，光线集中不发散，可采用小型激光器。入射光从第一传感器10的第一刻度盘入31射并从第二刻度盘32出射，调节3个所述传感器的水平调节装置和竖直调节装置，使入射光在多个所述传感器之间依次传递，即从第一传感器10传递到第二传感器20，再传递到第三传感器30，每隔一定时间，记录入射光在各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘31和所述第二刻度盘32上的读数，根据各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘31和所述第二刻度盘32上的读数变化，计算各监测点的沉降位移和水平位移。本发明提供的传感器多点变形同步检测方法，多测点同步测量，可直接读取沉降值与水平位移值，不需进行计算得出结果，对环境要求低，监测方法简单，监测成本低，测量精度高。
综上，在本发明实施例提供的一种传感器及传感器多点变形同步检测方法中，所述传感器包括：外框架、支撑架、第一刻度盘、第二刻度盘、反射物、水平调节装置和竖直调节装置，所述支撑架连接所述外框架一端面，所述第一刻度盘和所述第二刻度盘设置在所述外框架相邻的两侧面，所述反射物设置在所述外框架内，所述水平调节装置和所述竖直调节装置设置在所述外框架内，调节所述反射物的角度，使从所述第一刻度盘入射的光能够从所述第二刻度盘反射出；所述传感器多点变形同步检测方法包括：将多个传感器一一对应设置在被测物的多个监测点上，设置点光源，使入射光在多个所述传感器之间依次传递，根据各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘和所述第二刻度盘上的读数变化，计算各监测点的沉降位移和水平位移。本发明提供的传感器及传感器多点变形同步检测方法，多点同步测量沉降位移与水平位移，直接读取沉降值与水平位移值，降低监测成本，提高测量精度。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种传感器，其特征在于，包括：外框架、支撑架、第一刻度盘、第二刻度盘、反射物、水平调节装置和竖直调节装置，所述支撑架连接所述外框架一端面，所述第一刻度盘和所述第二刻度盘设置在所述外框架相邻的两侧面，所述反射物设置在所述外框架内，所述水平调节装置和所述竖直调节装置设置在所述外框架内，调节所述反射物的角度，使从所述第一刻度盘入射的光能够从所述第二刻度盘反射出；所述水平调节装置连接所述反射物，使所述反射物能够以水平杆为轴线转动；所述竖直调节装置包括水平杆和竖直杆，所述竖直杆连接所述外框架，所述水平杆设置在所述竖直杆上且能够沿所述竖直杆滑动，所述反射物设置在所述水平杆上；所述竖直杆与所述外框架通过转动关节连接，使所述竖直杆能够沿其延伸方向为轴线转动。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述外框架与所述支撑架之间设置有活动球节点。
3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述水平杆和所述竖直杆垂直相交。
4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述反射物为两个且间隔设置。
5.一种传感器多点变形同步检测方法，适用于权利要求1到4任一所述的一种传感器，其特征在于，包括：
将多个传感器一一对应设置在被测物的多个监测点上；
设置点光源，使入射光从一传感器的第一刻度盘入射并从第二刻度盘出射；
调节多个所述传感器的水平调节装置和竖直调节装置，使入射光在多个所述传感器之间依次传递；
每隔一定时间，记录入射光在各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘和所述第二刻度盘上的读数；
根据各监测点的所述传感器的所述第一刻度盘和所述第二刻度盘上的读数变化，计算各监测点的沉降位移和水平位移。
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