CN112325844A - 液体沉降检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沉降检测领域，公开了液体沉降检测装置，包括第一壳体，所述第一壳体底部设置有进液孔，所述第一壳体内部设置有根据液位上下浮动的浮动组件，所述浮动组件表面沿垂直方向设置有具有位置信息的条码，所述第一壳体一侧设置有用于拍摄条码并对条码信息进行解析的摄像组件，本申请通过摄像组件获取条码组件当前位置的条码信息，通过对当前条码信息的分析获知当前位置，从而实现高精度检测。

Description

液体沉降检测装置

技术领域

本发明涉及沉降检测领域，特别涉及液体沉降检测装置。

背景技术

液体沉降检测装置用于桥墩、风电塔等装置，用于检测该建筑物整体是否沉降或其中部分发生了沉降，使得建筑物发生倾斜，从而杜绝建筑物倒塌、断裂等事故发生，目前的沉降检测装置有2种；

第一种是根据磁滞伸缩原理，通过金属浮球与磁性杆的配合检测液面位置，但此种结构灵敏度较低，具有较大误差；

第二种使用的为液压式静力水准仪，通过液压检测，此装置虽然精度高，但长时间使用后，液压式静力水准仪内部的检测片受长久压力后，会发生变形从而导致检测误差。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种检测精度高的液体沉降检测装置，以解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：液体沉降检测装置，包括第一壳体，所述第一壳体底部设置有进液孔，所述第一壳体内部设置有根据液位上下浮动的浮动组件，所述浮动组件表面沿垂直方向设置有具有位置信息的条码，所述第一壳体一侧设置有用于拍摄条码并对条码信息进行解析的摄像组件。

上述结构通过摄像组件获取条码组件当前位置的条码信息，通过对当前条码信息的分析获知当前位置，从而实现高精度检测。

进一步的是：所述浮动组件包括第一浮动本体和设置在第一浮筒上端的第二浮筒，所述第二浮筒的截面面积小于第一浮动体的截面面积，所述第二浮筒上端设置有保证液面位处于第二浮筒处的配重机构。

进一步的是：所述配重机构包括固定在第二浮筒上端的料管，所述浮动组件内设置有配重空腔，所述料管与配重空腔连通，所述配重空腔内设置有配重物，还包括用于对料管进行密封的密封件，

所述第二浮筒上端还设置有第一圆盘，所述第一圆盘外周设置有多个向壳体内壁延伸的第一触角，所述第一触上设置有第一凸点，所述第一凸点上设置有润滑层；

所述第一浮动本体底部设置有第二圆盘，所述第二圆盘外周设置有多个向壳体内壁延伸的第二触角，所述第二触角上设置有第二凸点，所述第二凸点上设置有润滑层。

进一步的是：所述摄像组件包括固定在第一壳体一侧的第二壳体，所述第一壳体上设置有用于拍摄的第一缺口，所述第一缺口位于第一壳体和第二壳体的连接处，所述第二壳体上设置有与第一缺口对应的第二缺口，所述第二壳体内设置有容置空腔，所述容置空腔内设置有用于采集信息的采集组件、用于检测自身是否倾斜的倾角传感器、用于检测是否有震动的3D加速度传感器、用于传递信息的无线通信模块，还包括控制模块，所述控制模块分别和采集组件、倾角传感器、3D加速度传感器和无线通信模块连接。

进一步的是：所述第二缺口包括多个窗口，分别为一个检测窗口和多个补光窗口，所述多个窗口上均设置有透光玻璃，所述检测窗口后侧分依次设置有透镜和CCD检测机构，所述补光窗口后侧设置有光源。

进一步的是：所述第二壳体外侧设置有用于密封透光玻璃与壳体间缝隙的硅胶垫，所述检测窗口上的玻璃为平面玻璃，所述补光窗口上的玻璃为磨砂玻璃。

进一步的是：所述第一壳体或第二壳体上还设置有平衡安装机构。

进一步的是：所述平衡安装机构包括T型固定板，所述T型固定板包括垂直设置的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板用于与外部机构固定连接，所述第二固定板上设置有用于调节X方向的X调节机构，所述X调节机构上设置有用于调节Y向的Y调节机构，所述第一壳体或第二壳体固定在Y调节机构上。

进一步的是：所述X轴调节机构包括竖直设置的第一X调节板和第二X调节板，所述第一X调节板中部与第二固定板旋转连接形成第一旋转中心，所述第二固定板上设置有两个第一腰型槽，所述两个第一腰型槽分别位于第一旋转中心两侧，所述第一X调节板上设置有用于伸入两个第一腰型槽的第一螺栓。

所述Y轴调节机构包括Y调节板，所述第二X调节板中部与Y调节板旋转连接形成第二旋转中心，所述Y调节板上设置有两个第二腰型槽，所述两个第二腰型槽分别位于第二旋转中心两侧，所述第二X调节板上设置有与第二腰型槽配合的紧固孔，所述第二腰型槽上设置有用于伸入紧固孔的第二螺栓。

进一步的是：所述第一壳体的内壁上设置有亲水涂层，所述第一凸点和第二凸点与第一壳体内壁具有间隙，所述间隙的宽度为0.2-0.3mm。

本发明的有益效果是：

1、本申请通过摄像组件获取条码组件当前位置的条码信息，通过对当前条码信息的分析获知当前位置，从而实现高精度检测；

2、本申请通过配重的设置使得第一浮动本体完全浸没在水中，从而保证浮动组件能顺畅的上下滑动，不会因第一浮动本体一部分在水中、一部分在液体中，从而出现滑动阻碍；

3、触角与凸点的设置可保证浮动组件的垂直度，不会出现歪斜，同时也不会阻碍浮动组件的润滑性。

4、倾角传感器的设置可检测本装置自身是否出现歪斜，从而杜绝因装置自身问题出现的误判；

5、3D加速度传感器的设置可检测震动，从而可快速对地震、海啸等事件进行上传，实现快速预警；

6、通过平衡安装机构和倾角传感器的配合，使得在安装时可保证本装置自身的平整度。

附图说明

图1为液体沉降检测装置示意图。

图2位浮动组件示意图。

图3为配重机构示意图。

图4为摄像组件示意图。

图5为摄像组件侧视图。

图6为平衡安装机构示意图。

图7为平衡安装机构内部结构示意图1。

图8为平衡安装机构内部结构示意图2。

图9为第一壳体示意图。

图中标记为：

第一壳体1、第一浮筒11、第二浮筒12、第一圆盘13、配重空腔14、第一触角15、第一凸点16、第二触角17、第一缺口18；

进液孔2；

摄像组件3、第二壳体31、倾角传感器32、无线通信模块33、控制模块34、检测窗口35、补光窗口36、透镜37、CCD检测机构38、硅胶垫39、光源310；

平衡安装机构4、T型固定板41、第一固定板411、第二固定板412、X调节机构42、第一X调节板421、第二X调节板422、第一旋转中心423、第一腰型槽424、第一螺栓425、Y调节机构43、第二旋转中心431、第二腰型槽432。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示的液体沉降检测装置，包括第一壳体1，所述第一壳体1底部设置有进液孔2，所述第一壳体1内部设置有根据液位上下浮动的浮动组件，所述浮动组件可为浮铜或其他可根据水位上下运动的机构，所述浮动组件表面沿垂直方向设置有具有位置信息的条码，所述条码环绕在浮铜组件上，所述第一壳体1一侧设置有用于拍摄条码并对条码信息进行解析的摄像组件3，具体的，本检测装置固定安装在建筑物上，选择一个参考点，参考点为相对较远的一个不易发生沉降的点，将该参考点通过管道连接至第一壳体1底部的进液孔，从而测量各个检测点的液位与参考点液位的变化来判断监测点的沉降状况；在具体检测时，根据液位的变化，浮动组件上下浮动，从而使得摄像组件3拍摄到不同的条码信息，从而读取到当前条码代表的位置信息，实现沉降检测，本结构采用此种检测方法，可减小误差、实现精准检测。

在上述基础上，所述所述浮动组件包括第一浮动本体和设置在第一浮筒11上端的第二浮筒12，所述第二浮筒12的截面面积小于第一浮动体的截面面积，所述第二浮筒12上端设置有保证液位处于第二浮筒12处的配重机构，在具体工作前，通过配重使得液面位置处于第二浮筒12处，保证第一浮动本体全部浸没在液体中，从而保证浮动组件能顺畅的上下移动，不会因第一浮动本体一部分在水中、一部分在液体中，从而出现滑动阻碍。

在上述基础上，所述配重机构包括固定在第二浮筒12上端的配重空腔14，固定在第二浮筒12上端的料管14，所述浮动组件内设置有配重空腔，所述料管14与配重空腔连通，可通过料管14实现配重物的放入或取出，所述配重空腔内设置有配重物，所述配重物可为细沙金属粒等，还包括用于对料管14进行密封的密封件，所述密封件可为玻璃管、螺栓等，防止空腔进水造成配重失误，所述第二浮筒12上端还设置有第一圆盘13，所述第一圆盘13外周设置有多个向壳体内壁延伸的第一触角15，所述第一触上设置有第一凸点，所述第一凸点上设置有润滑层，上述第二浮筒12还可用于增加液气界面处第一浮筒11与第一圆盘13的间距，防止由于上述两个物体之间的距离太小，同时加上表面张力的作用而导致的相对运动的阻力的增加；

所述第一浮动本体底部设置有第二圆盘，所述第二圆盘外周设置有多个向壳体内壁延伸的第二触角17，所述第二触角17上设置有第二凸点，所述第二凸点上设置有润滑层，润滑层可选用特氟龙等，所述第一壳体1的内壁上设置有亲水涂层，所述第一凸点和第二凸点与第一壳体1内壁具有间隙，所述间隙的宽度为0.2-0.3mm，所述第一凸点和第二凸点的设置配合凸点与第一壳体1内壁的间隙，从而可保证浮动组件的垂直度，不会出现歪斜，同时也不会阻碍浮动组件的润滑性。

在上述基础上，所述摄像组件3包括固定在第一壳体1一侧的第二壳体31，所述第一壳体1上设置有用于拍摄的第一缺口18，所述第一缺口18位于第一壳体1和第二壳体31的连接处，所述第二壳体31上设置有与第一缺口18对应的第二缺口，所述第二壳体31内设置有容置空腔，所述容置空腔内设置有用于采集信息的采集组件、用于检测自身是否倾斜的倾角传感器32、用于检测是否有震动的3D加速度传感器、用于传递信息的无线通信模块33，还包括控制模块34，所述控制模块34分别和采集组件、倾角传感器32、3D加速度传感器和无线通信模块33连接，还包括给上述各组件供电的电池，工作时，可通过无线通信模块33将检测到的个个信息传至监测站物联网云平台，采集组件通过第一缺口18和第二缺口采集条码信息从而获取当前位置信息，此外，倾角传感器32的设置可检测本装置自身是否出现歪斜，从而杜绝因装置自身问题出现的误判，3D加速度传感器的设置可用于检测震动，从而可快速对地震、海啸等事件进行上传，实现快速预警，也可通过设定，当遇到大震动时，数据立马传送或减小数据传送间隔，保证数据传送的时效性。

在上述基础上，所述第二缺口包括多个窗口，分别为一个检测窗口35和多个补光窗口36，所述补光窗口36的数量可根据实际环境进行设置，所述多个窗口上均设置有透光玻璃，所述检测窗口35后侧分依次设置有透镜37和CCD检测机构38，所述CCD检测机构38为线性CCD，所述补光窗口36后侧设置有光源310，所述光源310可为LED光源310，所述补光窗口36和光源310的设置可保证CCD检测机构38可准确的扫描到条码从而生成位置数据，所述第二壳体31外侧设置有用于密封透光玻璃与壳体间缝隙的硅胶垫39，所述检测窗口35上的玻璃为平面玻璃，所述平面玻璃的设置可保证透光性，所述补光窗口36上的玻璃为磨砂玻璃，所述磨砂玻璃的设置可使得光源310发生漫射，从而提高打光效果。

在上述基础上，所述第一壳体1或第二壳体31上还设置有平衡安装机构4，所述平衡安装机构4包括T型固定板41，所述T型固定板41包括垂直设置的第一固定板411和第二固定板412，所述第一固定板411用于与外部机构固定连接，所述第二固定板412上设置有用于调节X方向的X调节机构42，所述X调节机构42上设置有用于调节Y向的Y调节机构43，所述第一壳体1或第二壳体31固定在Y调节机构43上，具体的：

所述X轴调节机构包括竖直设置的第一X调节板421和第二X调节板422，所述第一X调节板421中部与第二固定板412旋转连接形成第一旋转中心423，所述第二固定板412上设置有两个第一腰型槽424，所述两个第一腰型槽424分别位于第一旋转中心423两侧，所述第一X调节板421上设置有用于伸入两个第一腰型槽424的第一螺栓425；所述Y轴调节机构包括Y调节板，所述第二X调节板422中部与Y调节板旋转连接形成第二旋转中心431，所述Y调节板上设置有两个第二腰型槽432，所述两个第二腰型槽432分别位于第二旋转中心431两侧，所述第二X调节板422上设置有与第二腰型槽432配合的紧固孔，所述第二腰型槽432上设置有用于伸入紧固孔的第二螺栓，在进行安装时，先将第一固定板411固定在外部建筑物上，拧松第一螺栓425，使得第一X调节板421可绕第一旋转中心423旋转，同时查看倾角传感器32，当调节到X轴方向水平时，第一螺栓425拧紧，接着拧松第二螺栓，使得Y调节板绕第二旋转中心431旋转，同时查看倾角传感器32，当调节到Y轴方向水平时，将第二螺栓拧紧，从而实现对本装置的平稳安装。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.液体沉降检测装置，其特征在于：包括第一壳体(1)，所述第一壳体(1)底部设置有进液孔(2)，所述第一壳体(1)内部设置有根据液位上下浮动的浮动组件，所述浮动组件表面沿垂直方向设置有具有位置信息的条码，所述第一壳体(1)一侧设置有用于拍摄条码并对条码信息进行解析的摄像组件(3)。

2.如权利要求1所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述浮动组件包括第一浮动本体和设置在第一浮筒(11)上端的第二浮筒(12)，所述第二浮筒(12)的截面面积小于第一浮动体的截面面积，所述第二浮筒(12)上端设置有保证液位面处于第二浮筒(12)处的配重机构。

3.如权利要求2所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述配重机构包括固定在第二浮筒(12)上端的料管(14)，所述浮动组件内设置有配重空腔，所述料管(14)与配重空腔连通，所述配重空腔内设置有配重物，还包括用于对料管(14)进行密封的密封件，

所述第二浮筒(12)上端还设置有第一圆盘(13)，所述第一圆盘(13)外周设置有多个向壳体内壁延伸的第一触角(15)，所述第一触上设置有第一凸点(16)，所述第一凸点(16)上设置有润滑层；

所述第一浮动本体底部设置有第二圆盘，所述第二圆盘外周设置有多个向壳体内壁延伸的第二触角(17)，所述第二触角(17)上设置有第二凸点，所述第二凸点上设置有润滑层。

4.如权利要求1所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述摄像组件(3)包括固定在第一壳体(1)一侧的第二壳体(31)，所述第一壳体(1)上设置有用于拍摄的第一缺口(18)，所述第一缺口(18)位于第一壳体(1)和第二壳体(31)的连接处，所述第二壳体(31)上设置有与第一缺口(18)对应的第二缺口，所述第二壳体(31)内设置有容置空腔，所述容置空腔内设置有用于采集信息的采集组件、用于检测自身是否倾斜的倾角传感器(32)、用于检测是否有震动的3D加速度传感器、用于传递信息的无线通信模块(33)，还包括控制模块(34)，所述控制模块(34)分别和采集组件、倾角传感器(32)、3D加速度传感器和无线通信模块(33)连接。

5.如权利要求4所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述第二缺口包括多个窗口，分别为一个检测窗口(35)和多个补光窗口(36)，所述多个窗口上均设置有透光玻璃，所述检测窗口(35)后侧分依次设置有透镜(37)和CCD检测机构(38)，所述补光窗口(36)后侧设置有光源(310)。

6.如权利要求5所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述第二壳体(31)外侧设置有用于密封透光玻璃与壳体间缝隙的硅胶垫(39)，所述检测窗口(35)上的玻璃为平面玻璃，所述补光窗口(36)上的玻璃为磨砂玻璃。

7.如权利要求4所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述第一壳体(1)或第二壳体(31)上还设置有平衡安装机构(4)。

8.如权利要求7所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述平衡安装机构(4)包括T型固定板(41)，所述T型固定板(41)包括垂直设置的第一固定板(411)和第二固定板(412)，所述第一固定板(411)用于与外部机构固定连接，所述第二固定板(412)上设置有用于调节X方向的X调节机构(42)，所述X调节机构(42)上设置有用于调节Y向的Y调节机构(43)，所述第一壳体(1)或第二壳体(31)固定在Y调节机构(43)上。

9.如权利要求8所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述X轴调节机构包括竖直设置的第一X调节板(421)和第二X调节板(422)，所述第一X调节板(421)中部与第二固定板(412)旋转连接形成第一旋转中心(423)，所述第二固定板(412)上设置有两个第一腰型槽(424)，所述两个第一腰型槽(424)分别位于第一旋转中心(423)两侧，所述第一X调节板(421)上设置有用于伸入两个第一腰型槽(424)的第一螺栓(425)。

所述Y轴调节机构包括Y调节板，所述第二X调节板(422)中部与Y调节板旋转连接形成第二旋转中心(431)，所述Y调节板上设置有两个第二腰型槽(432)，所述两个第二腰型槽(432)分别位于第二旋转中心(431)两侧，所述第二X调节板(422)上设置有与第二腰型槽(432)配合的紧固孔，所述第二腰型槽(432)上设置有用于伸入紧固孔的第二螺栓。

10.如权利要求3所述的液体沉降检测装置，其特征在于：所述第一壳体(1)的内壁上设置有亲水涂层，所述第一凸点(16)和第二凸点与第一壳体(1)内壁具有间隙，所述间隙的宽度为0.2-0.3mm。

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