CN1142409C - 高精度双向固定测斜仪 - Google Patents
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Abstract
高精度双向固定测斜仪，特征是测斜仪传感器固定在旋转基座上，其轴线与旋转轴垂直，传感器轴线处在转动平面内，旋转基座上设有零点定位器与旋转角度控制器。本发明可任意旋转90°、180°或270°，利用正反两次测量来消除传感器零点漂移与温度漂移的影响，能达到较理想的测量精度，并可扩大测量范围。其外壳具有足够的刚度和良好的密封结构，可以经受3.5MPa的水压。同时造价较低，节省费用。
Description
本发明涉及一种水电水利工程监测仪器，大坝测斜仪，特别是一种高精度双向固定测斜仪。
在水电水利工程中对已建成的大坝需要进行各种监测，特别是对高面板堆石坝的面板变形，也就是挠度的监测，是监测工作中的一项难题。现有技术中有两种监测方法：一是在面板中预埋测斜管，在测斜管中测量。例如我国关门口、西北口、茄子山面板堆石坝的观测方案。这类方案中的测斜管会发生扭曲，同时导向槽定位精度较低、测点重复定位精度也较低，而且因测斜管固定，无法翻转180°正反两次测量来消除传感器零点漂移与温度漂移的影响，造成测量结果误差较大。另一种现有技术是采用电水平仪，在大坝面板上设置固定式测斜仪的传感器进行监测。例如我国天生桥一级电站面板堆石坝、巴西的辛戈(Xingo)坝等。该方案中的电水平仪测量精度虽然高于前一方案，但其精度与测量范围仍有待进一步提高，而且这种仪器需要从国外进口，费用较高。目前的监测工作中急需一种测量精度与测量范围均较高、而且成本较低的技术方案，现有技术尚不能满足这一要求。
本发明将提供一种新结构的测斜仪，该技术方案能以较低的费用，达到较理想的测量精度，可以方便地旋转180°，利用正反两次测量来消除传感器零点漂移与温度漂移的影响，并可扩大测量范围：既可以测量上下游方向(顺坝坡方向)的倾斜度，又可以测量大坝轴线方向的倾斜度。
完成上述发明任务的方案是：将测斜仪传感器固定在一个旋转基座上，其轴线与旋转轴垂直，即传感器轴线处在转动平面内。旋转基座上设有零点定位器与旋转角度控制器。其中测斜仪传感器可以采用现有技术中的传感器，例如电阻应变式传感器、滑线电阻式传感器、钢弦式传感器以及本发明实施例中的传感器等；零点定位器可以采用机械式限位开关、电子式定位器等技术；旋转角度控制器可以采用编码器与控制电路等技术，但几个优化方案如下：1、传感器采用伺服加速度计；2、零点定位器采用磁铁与磁接近开关；3、旋转基座的动力采用高精度步进电机(该步进电机同时担任旋转基座的旋转角度控制器)；4、测斜仪外加设密封外壳；5、配用专用密封电缆。每次测量时传感器的轴线方向都初始化，即都回复到起始零点。然后按照同一方向旋转，每旋转90°测量一次倾斜度，以此消除旋转基座齿轮间隙的影响。
本发明提供的这种新结构测斜仪，因为可旋转90°，180°或270°，利用正反两次测量来消除传感器零点漂移与温度漂移的影响，能达到较理想的测量精度，并可扩大测量范围：既可以测量上下游方向(顺坝坡方向)的倾斜度，又可以测量大坝轴线方向的倾斜度。其外壳具有足够的刚度和良好的密封结构，可以经受3.5MPa的水压。同时其造价较低，可以节省大量费用。
现结合实施例与附图作进一步说明。
图1为实施例结构示意图。
实施例1参照图1：采用伺服加速度计1作为测斜仪传感器，将它固定在旋转基座2上，其轴线与旋转轴垂直，即传感器轴线处在转动平面内。旋转基座2的转盘上设有一块磁铁3，座身上固定有磁接近开关4，共同组成零点定位器。旋转基座的动力采用高精度步进电机5。测斜仪外加设密封外壳6，并配用专用密封电缆。每次测量时传感器的轴线方向都初始化，即都回复到起始零点。然后按照同一方向旋转，每旋转90°测量一次倾斜度，以此消除旋转基座齿轮间隙的影响。
Claims (2)
1、一种高精度双向固定测斜仪，设有测斜仪传感器，将测斜仪传感器固定在旋转基座上，其轴线与旋转轴垂直，传感器轴线处在转动平面内，其特征是：旋转基座上设有零点定位器与旋转角度控制器，传感器采用伺服加速度计，零点定位器采用磁铁与磁接近开关，旋转基座的动力采用高精度步进电机，同时，测斜仪外加设经受3.5MPa的水压的密封外壳。
2、按照权利要求1所述的高精度双向固定测斜仪，其特征是：配用专用密封电缆。
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