一种固定式测斜仪
技术领域
本实用新型涉及一种固定式测斜仪。
背景技术
目前国内岩土工程及相关领域倾斜角度监测多采用全站仪、水准仪等传统人工监测方式;或采用便携式测斜仪方式进行人工记录和观测。但是目前方式存在诸多缺点:岩土工程及相关领域一般户外环境比较恶劣,人工观测受天气气候影响比较大,数据易缺失,人工观测人为误差难以控制。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种固定式测斜仪,防水等级高,安装方便。
本实用新型的技术方案为:
一种固定式测斜仪,包括圆筒体101、重力加速度集成芯片103、数据处理电路105、温度传感器107、存储芯片106、堵头109、O型圈108和安装加长杆203;
所述圆筒体101一端为一体式封闭端,另一端与堵头109通过螺纹相连;圆筒体101和堵头109之间设有O型圈108;圆筒体101的腔体内部采用灌胶密封,以达到IP68防水等级;
所述安装加长杆203通过螺纹与圆筒体101的一体式封闭端相连;
重力加速度集成芯片103、温度传感器107、存储芯片106和数据处理电路105均位于圆筒体101内;
所述一体式封闭端靠圆筒体101的腔体内部的一面设有多个螺纹孔,用于通过螺钉102固定重力加速度集成芯片103;
重力加速度集成芯片103、温度传感器107和存储芯片106均与数据处理电路105电性连接。数据处理电路105对输入信号进行信号放大、滤波和数据转换,将模拟信号转换为数字信号。
进一步地,所述重力加速度集成芯片103采用不锈钢封装,不锈钢封装是指将重力加速度集成芯片置于不锈钢外壳中,构成气密性好、坚固的封装结构,防水防潮,可以保障长期稳定性,该元器件根据精度级别不同,可以选择性替换, 常用精度级别为0.01°。所述堵头109为不锈钢堵头。
进一步地,所述安装加长杆203外设有两个抱箍202。通过安装加长杆203上设置的两个抱箍202和螺栓,可以将固定式测斜仪固定于被测物体上,这种固定方式适用于地面以上工程使用环境。
进一步地,所述安装加长杆203为带导轮的安装加长杆,导轮分2组,每组包括2个导轮206。通过导轮可以使固定式测斜仪在带导槽的测斜管内定向移动。通过导轮安装的固定式测斜仪可以实现回收再利用和维护维修,这种安装方式适用于深埋工程安装环境。
进一步地,所述温度传感器107为具有全球唯一编号的半导体传感器。
进一步地,所述数据处理电路105包括信号放大电路、滤波电路、微处理器和通讯接口电路;所述信号放大电路的输入端与重力加速度集成芯片103的输出端相连,信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连,滤波电路的输出端与微处理器的输入端相连,微处理器的输出端与通讯接口电路相连;所述通讯接口电路通过有线或无线方式将数据传输至固定式测斜仪外部。
进一步地,所述通讯接口电路通过电缆110将数据传输至固定式测斜仪外部,电缆110一端与通讯接口电路相连,另一端穿过堵头109上设置的电缆穿入孔伸出圆筒体101外。
进一步地,所述电缆穿入孔与电缆110之间设有O型圈。
进一步地,还包括设置于圆筒体101上靠近堵头109的一端的吊环208。
进一步地,电缆110为四芯双绞屏蔽线,国标水工电缆110线。
进一步地,所述重力加速度集成芯片为单轴、双轴或三轴重力加速度集成芯片。
有益效果:
本实用新型采用高精度重力加速度集成芯片为核心元器件,重力加速度集成芯片输出电压信号,经过放大滤波,进入微处理电路,转换为数字信号,可以方便后端进行自动化或远程自动化数据采集传输;另外固定测斜仪内部具有带唯一编号的温度传感器和串行口存储芯片;采用带全球唯一编号的温度传感器,方便用户识别和管理,采用串行口存储芯片,数据可以存储备份到测斜仪内部,避免数据丢失和造假。
固定测斜仪具有机械防水设计,采用一体化封装,防水等级可达到IP68, 防水等级高,普遍适用于岩土工程及相关领域;本实用新型方便应用于恶劣环境下,例如:滑坡、尾矿坝和海堤深部水平位移监测情况。
本实用新型安装灵活方便,第一:可通过螺纹连接加长安装杆,再用抱箍固定加长安装杆于被测物体上;第二:可通过螺纹连接带导轮的安装加长杆,放入带导槽的测斜管内安装固定。安装固定方式灵活,可以根据安装环境自由选择和使用。
附图说明
图1:固定式测斜仪结构图
图2:固定式测斜仪安装方式一,即通过抱箍安装的方式;
图3:固定式测斜仪安装方式二,即通过导轮安装的方式;
图4:固定式测斜仪电路原理图
附图标记说明:101:圆筒体,102:螺钉,103:重力加速度集成芯片,104:灌胶,105:数据处理电路,106:存储芯片,107:温度传感器,108:O型圈,109:堵头,110:电缆;201:固定式测斜仪,202:抱箍,203:安装加长杆,204:电缆,205:带导轮的安装加长杆,206:导轮,207:减震垫,208:吊环。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步具体说明。
如图1所示,本实用新型公开的一种固定式测斜仪,包括圆筒体101、重力加速度集成芯片103、数据处理电路105、温度传感器107、存储芯片106、堵头109、O型圈108和安装加长杆203;
所述圆筒体101一端为一体式封闭端,另一端与堵头109通过螺纹相连;圆筒体101和堵头109之间设有O型圈108;圆筒体101的腔体内部采用灌胶104密封,以达到IP68防水等级;
所述安装加长杆203通过螺纹与圆筒体101的一体式封闭端相连;
重力加速度集成芯片103、温度传感器107、存储芯片106和数据处理电路105均位于圆筒体101内;
所述一体式封闭端靠圆筒体101的腔体内部的一面设有多个螺纹孔,用于通过螺钉102固定重力加速度集成芯片103,保障重力加速度集成芯片103牢固,不受振动或运输破坏或影响。
重力加速度集成芯片103、温度传感器107和存储芯片106均与数据处理电 路105电性连接。数据处理电路105对输入信号进行信号放大、滤波和数据转换,将模拟信号转换为数字信号。
进一步地,所述螺纹孔设有4个。
进一步地,所述重力加速度集成芯片103采用不锈钢封装,不锈钢封装是指将重力加速度集成芯片置于不锈钢外壳中,构成气密性好、坚固的封装结构,防水防潮,可以保障长期稳定性,该元器件根据精度级别不同,可以选择性替换,常用精度级别为0.01°。所述堵头109为不锈钢堵头。
如图2所示,进一步地,所述安装加长杆203外设有两个抱箍202。通过安装加长杆203上设置的两个抱箍202和螺栓,可以将固定式测斜仪固定于被测物体上,这种固定方式适用于地面以上工程使用环境。
进一步地,所述安装加长杆203为带导轮的安装加长杆,导轮分2组,每组包括2个导轮206。通过导轮可以使固定式测斜仪在带导槽的测斜管内定向移动,如图3所示,通过导轮安装的固定式测斜仪可以实现回收再利用和维护维修,这种安装方式适用于深埋工程安装环境。带导轮的安装加长杆底部还可以设置减震垫207,以加强固定式测斜仪的抗震性能。
进一步地,所述温度传感器107为具有全球唯一编号的半导体传感器。
进一步地,所述数据处理电路105包括信号放大电路、滤波电路、微处理器和通讯接口电路;所述信号放大电路的输入端与重力加速度集成芯片103的输出端相连,信号放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连,滤波电路的输出端与微处理器的输入端相连,微处理器的输出端与通讯接口电路相连;所述通讯接口电路通过有线或无线方式将数据传输至固定式测斜仪外部。
进一步地,所述通讯接口电路通过电缆110将数据传输至固定式测斜仪外部,电缆110一端与通讯接口电路相连,另一端穿过堵头109上设置的电缆穿入孔伸出圆筒体101外。
进一步地,所述电缆穿入孔与电缆110之间设有O型圈。
进一步地,还包括设置于圆筒体101上靠近堵头109的一端的吊环208。
进一步地,电缆110为四芯双绞屏蔽线,国标水工电缆110线。
固定式测斜仪电路原理图如图4所示,重力加速度集成芯片测量加速度,输出带有倾斜方向和角度的电压信号,电压信号通过数据处理电路放大,再进行滤波,除噪抗干扰处理后,进行A/D转换,把电压信号转换成数字信号,并根据温 度传感器的输出温度进行补偿,输出待测信号;电可写只读串行存储芯片与数据处理电路相连,按照微处理器的指令,储存或调出数据信号;通讯接口电路与微处理器的串行接口相连,按照来自微处理器的指令,向外部发送或接收数据。