CN206531499U - 一种静力水准仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静力水准仪，解决了现有的静力水准仪中容器底面面积与液面面积差异较大，液面沉降改变量较大，静力水准仪的准确性较低的问题，其技术方案要点是一种静力水准仪，包括容器，所述容器内装有液体，所述容器下端设有进水口与出水口，所述容器上端盖有盖体，所述盖体靠近容器的一侧设有悬挂标尺，所述悬挂标尺通过吊丝悬挂在盖体上，所述液体上漂浮有浮子，所述浮子上固定连接有浮动标尺，所述浮动标尺嵌设在悬挂标尺内，所述容器底端设有用于抵接在待测面上的滑动杆，所述滑动杆上下滑移连接在容器远离盖体的一端；通过容器底端的滑动杆的添加，减小了液面沉降的改变量，增加了静力水准仪的准确性。

Description

一种静力水准仪

技术领域

本实用新型涉及一种工程测量工具，更具体地说，它涉及一种静力水准仪。

背景技术

静力水准系统是测量两点间或多点间相对高程变化的精密仪器。主要用于大型储罐、大坝、核电站、高层建筑、基坑、隧道、桥梁、地铁等垂直位移和倾斜的监测。静力水准系统一般安装在被测物体等高的测墩上或被测物体墙壁等高线上，通常采用一体化模块化自动测量单元采集数据，通过有线或无线通讯与计算机连接，从而实现自动化观测。

目前，公开号为CN102384740A的中国专利公开了一种自整平直读式静力水准仪，包括容器、浮子、悬挂标尺、吊丝和浮动标尺管套，所述容器内装有液体，下部设有进水口和出水口，上部设有杯盖；所述悬挂标尺通过吊丝挂在容器盖下，悬挂标尺两侧设置有两组刻度，底部设有配重；所述浮动标尺管套为中空管套，中空管套内侧垂直安装有浮动标尺；所述浮动标尺管套将悬挂标尺套住，其底部设置的浮子使浮动标尺管套浮在液面上。

上述静力水准仪在使用过程中，将容器放置在待测面上后，悬挂标尺和浮动标尺在重力作用下会自动处于铅直状态，浮动标尺可随水位变化而自由升降，所有仪器的容器内水位均处于同一水平面，当某监测点发生沉降变形时，容器内水位发生改变，浮动标尺管套随之升降，悬挂标尺和浮动标尺的读数发生改变，测量基准点与监测点读数改变量即为沉降变形值。

但由于将容器放置在待测面上后，待测面不能平行于水平面，容器不能竖直地放置在待测面上，液体的液面面积大于容器的底面面积，当检测点的发生沉降变形后，液面沉降的体积不变，容器内的液面沉降减小，液面沉降的改变量较大，悬挂标尺与浮动标尺的读数误差增加，降低了静力水准仪的准确性。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种静力水准仪，通过容器底端的滑动杆的添加，减小了液面沉降的改变量，增加了静力水准仪的准确性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种静力水准仪，包括容器，所述容器内装有液体，所述容器下端设有进水口与出水口，所述容器上端盖有盖体，所述盖体靠近容器的一侧设有悬挂标尺，所述悬挂标尺通过吊丝悬挂在盖体上，所述液体上漂浮有浮子，所述浮子上固定连接有浮动标尺，所述浮动标尺嵌设在悬挂标尺内，所述容器底端设有用于抵接在待测面上的滑动杆，所述滑动杆上下滑移连接在容器远离盖体的一端。

通过采用上述技术方案，将容器放置在待测面上后，上下滑移滑动杆，容器的水平程度能够不断改变，不断调节滑动杆，使得容器能够竖直放置在待测面上，容器的底面面积与液面面积相同，液面沉降后，液面沉降的改变量减小，悬挂标尺与浮动标尺的读数误差减小，增加了静力水准仪的准确性。

本实用新型进一步设置为：所述容器远离盖体的一端固定连接有固定套，所述滑动杆螺纹连接在固定套远离盖体的一侧。

通过采用上述技术方案，滑动杆螺纹连接在固定套上，转动滑动杆即可实现容器倾斜角度的改变，同时螺纹连接的固定套与滑动杆约束较大，滑动杆驱动容器倾斜时稳定性较高，减小了容器晃动的可能。

本实用新型进一步设置为：所述容器内漂浮有浮块，所述浮块抵接在容器的内壁上，相邻所述浮块之间还固定连接有吊绳，所述吊绳的长度大于容器的边长。

通过采用上述技术方案，漂浮在液面上的浮块之间有吊绳，且吊绳的长度大于容器的边长时，吊绳的中部向下弯曲，当容器倾斜时，抵接在容器内壁上的浮块能够始终漂浮在液面上，液面的面积不断增大，相邻两个吊块之间的间距也在不断增大，吊绳能够不断拉紧，观察吊绳的拉紧程度即可确定容器的水平程度，便于调节各个滑动杆的高度。

本实用新型进一步设置为：相邻所述浮块之间设有弹簧，所述弹簧的两端分别固定连接在两个浮块上。

通过采用上述技术方案，相邻浮块通过弹簧的添加，使得相邻两个浮块向远离其他相邻浮块的一侧滑移，浮块能够稳定地抵接在容器的内壁上，且无需其他固定结构，且弹簧能够自动适应不用间距的浮块，实现了浮块间距的自动调节。

本实用新型进一步设置为：所述吊绳中部固定连接有吊块，所述吊块靠近盖体的一端与液面平齐。

吊绳密度较小，当容器倾斜角度较小时，难以观察得到，通过采用上述技术方案，掉块能够竖直吊在液面内，当每个吊块的上侧均与液面平齐时，即可得知容易已水平，当吊块的上侧高于液面时，说明容器倾斜，且与该吊块相连接两个吊块所在的一侧高度不等，且吊块高于液面的距离越大，容器的倾斜程度也越大。

本实用新型进一步设置为：所述浮子内安装设有调节块，所述调节块的密度大于浮块的密度。

通过采用上述技术方案，浮子与调节块的中心能够不断改变，固定连接在浮子上的吊绳高度能够不断改变，通过在浮子内添加调节块，使得操作员能够在测量前对各个浮子再次校准，使得吊绳的两端能够高度相等，减小了绝对误差的产生，增加了静力水准仪的精度。

本实用新型进一步设置为：所述吊块沿吊绳的长度方向滑移连接在吊绳上。

通过采用上述技术方案，当一侧浮子较高，一侧浮子较低时，吊块能够沿吊绳向较低的一侧滑移，通过观察吊块在吊绳上的位置即可判断两个浮子的高度，便于在浮子内添加不同的调节块，便于浮子的校准。

本实用新型进一步设置为：所述吊块为圆锥状，所述吊块靠近盖体的一端半径较大。

通过采用上述技术方案，当容器倾斜后，吊块上升，液面能够没过吊块，且倾斜程度不同，吊块没过的位置也各不相同，吊块在液面上的截面与圆形，且不同的倾斜程度，圆形的截面半径也不同，观察吊块上的没过位置即可调节容器的倾斜程度。

本实用新型进一步设置为：所述吊块的外端沿其轴心开设有若干个嵌槽，所述嵌槽环绕开设在吊块的外端。

通过采用上述技术方案，嵌槽的开设，便于操作员观察液面在吊块上的没过位置，便于滑动杆的调节，使得容器的底面与水平面夹角再次减小，增加了静力水准仪的精度。

本实用新型进一步设置为：所述浮动标尺上刻制有浮动刻度，所述浮动刻度量程为49mm，所述浮动刻度均匀分为50等分。

通过采用上述技术方案，观察浮动刻度与悬挂标尺上的相交位置即可得到较为精准的液面沉降，增加了静力水准仪的精度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过滑动杆的添加，转动滑动杆，容器的倾斜程度能够不断改变，使得容器的底面与水平面之间的夹角能够不断减小，容器底面面积与液面面积能够相等，液面沉降后，液面沉降的改变量减小，悬挂标尺与浮动标尺的读数误差减小，增加了静力水准仪的准确性；通过浮块之间的吊绳的添加，观察吊绳下的吊块的没过位置即可调节容器的倾斜角度。

附图说明

图1为本实施例的立体图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本实施例中悬挂标尺与浮动标尺的装配图；

图4为本实施例中浮子与浮动标尺的立体图；

图5为本实施例中浮块的结构图；

图6为图5的B处放大图；

图7为容器倾斜后浮块与吊块的结构图。

附图标记：1、容器；2、固定套；3、滑动杆；4、进水口；5、出水口；6、盖体；7、吊丝；8、悬挂标尺；9、标准刻度；10、配重球；11、浮子；12、套体；13、浮动标尺；14、浮动刻度；15、浮块；16、调节块；17、弹簧；18、吊绳；19、吊环；20、吊块；21、嵌槽。

具体实施方式

参照图1至图7对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，一种静力水准仪，包括透明的容器1，容器1的截面为四边形，也可为三角形圆形等其他形状，容器1内能够存放液体，所选液体优选为水，容器1的下端固定连接有截面为矩形的固定套2，固定套2的数量与位置能够根据容器1的形状配置，固定套2的下端螺纹连接有滑动杆3，滑动杆3能够沿容器1的长度方向螺纹连接在固定套2内；容器1的左端开设有与容器1连通的进水口4，容器1的右端开设有与容器1连通的出水口5，若干个容器1能够通过进水口4与出水口5连通。

如图1、图3和图4所示，容器1的顶端盖有盖体6，盖体6的中心下侧吊有吊丝7，吊丝7的下端固定连接有悬挂标尺8，悬挂标尺8上刻制有标准刻度9，悬挂标尺8的下端还吊有配重球10；容器1内还设有浮子11，当容器1内灌注有液体时，浮子11能够漂浮在液面上，两个浮子11的中间固定连接有套体12，悬挂标尺8能够沿套体12的上端方向上下滑移连接在套体12内，套体12的前侧固定连接有浮动标尺13，浮动标尺13能够上下滑移连接在悬挂标尺8内，浮动标尺13上刻制有浮动刻度14，浮动刻度14的总长为49mm，浮动刻度14均匀分为50格，浮动标尺13与悬挂标尺8的读数与游标卡尺的原理相同。

如图1、图5和图6所示，容器1的四个角落均设有一个浮块15，浮块15能够漂浮在容器1内的液面上，浮块15的两侧能够抵接在相邻的两个容器1内壁上，容器1的最上端安装有调节块16，调节块16的密度大于浮块15的密度；相邻两个浮块15之间设有弹簧17，弹簧17能够将浮块15紧密抵接在容器1的内壁上，相邻两个浮块15远离容器1内壁的一侧设有吊绳18，吊绳18的长度大于容器1的边长，吊绳18能够弯曲悬挂在相邻两个浮块15之间，每个吊绳18上还套设有吊环19，吊环19能够在吊绳18上左右滑移，吊环19的下端高度连接有锥形的吊块20，吊块20的尖端朝下，吊块20的锥面上沿吊块20的轴心开设有若干个环形的嵌槽21，嵌槽21的截面为半圆弧状。在浮块15内添加不同质量与形状的调节块16，使得吊块20的上侧能够与液面平齐。

如图1和图7所示，当容器1向左倾斜时，四个浮块15仍能够漂浮在液面上，且每个浮块15的高度相等，且每个浮块15均能够抵接在容器1的内壁上；容器1倾斜后，液面呈长方形，且左右两边的边长仍与原有的容器1边长相同，液面的前后边长较大，且大于容器1的边长，吊块20竖直方向上的高度取决于吊绳18的拉紧程度，吊绳18的拉紧程度取决于相邻两个浮块15之间的间距，液面的前后边长较大，故前侧两个浮块15之间与后侧两个浮块15之间的间距较大，故前后两侧的吊绳18拉紧程度加大，吊块20上端，液面能够相交在吊块20上的嵌槽21内；左右两侧的吊绳18拉紧程度与原有的吊绳18拉紧程度相同，吊块20的上表面与液面仍然平齐。

工作原理：首先将静力水准仪放置在水平面上，对吊块20进行校准，在浮块15内添加不同质量的调节块16后，吊块20能够上下滑移，使得吊块20的上表面能够与液面平齐；校准完成后，将容器1放置在待测面上后，当待测面倾斜时，容器1倾斜，相邻两个浮块15之间的距离增大，不断拉紧吊绳18，使得吊块20上的嵌槽21与液面平齐，观察四个吊块20的位置，当某个吊块20的上表面高于液面时，说明与吊块20相邻的两个浮块15所在的一侧高度不同，调节下侧的滑动杆3，直至四个吊块20的上表面均与液面平齐时，容器1能够竖直放置在倾斜的待测面上。

容器1倾斜程度校准完成后，将放置在基准面上的容器1与放置在待测面上的容器1连通，此时，液面平齐，且刻度均相同，当待测面发生沉降时，容器1内的水位改变，浮动标尺13上下滑移，再次读取浮动标尺13上的浮动刻度14与标准刻度9的对齐位置即可得到沉降的精确值，测量基准点与待测点的读数的改变即为沉降变形值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种静力水准仪，包括容器(1)，所述容器(1)内装有液体，所述容器(1)下端设有进水口(4)与出水口(5)，所述容器(1)上端盖有盖体(6)，所述盖体(6)靠近容器(1)的一侧设有悬挂标尺(8)，所述悬挂标尺(8)通过吊丝(7)悬挂在盖体(6)上，所述液体上漂浮有浮子(11)，所述浮子(11)上固定连接有浮动标尺(13)，所述浮动标尺(13)嵌设在悬挂标尺(8)内，其特征在于：所述容器(1)底端设有用于抵接在待测面上的滑动杆(3)，所述滑动杆(3)上下滑移连接在容器(1)远离盖体(6)的一端。

2.根据权利要求1所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述容器(1)远离盖体(6)的一端固定连接有固定套(2)，所述滑动杆(3)螺纹连接在固定套(2)远离盖体(6)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述容器(1)内漂浮有浮块(15)，所述浮块(15)抵接在容器(1)的内壁上，相邻所述浮块(15)之间还固定连接有吊绳(18)，所述吊绳(18)的长度大于容器(1)的边长。

4.根据权利要求3所述的一种静力水准仪，其特征在于：相邻所述浮块(15)之间设有弹簧(17)，所述弹簧(17)的两端分别固定连接在两个浮块(15)上。

5.根据权利要求4所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述吊绳(18)中部固定连接有吊块(20)，所述吊块(20)靠近盖体(6)的一端与液面平齐。

6.根据权利要求5所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述浮子(11)内安装设有调节块(16)，所述调节块(16)的密度大于浮块(15)的密度。

7.根据权利要求6所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述吊块(20)沿吊绳(18)的长度方向滑移连接在吊绳(18)上。

8.根据权利要求5所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述吊块(20)为圆锥状，所述吊块(20)靠近盖体(6)的一端半径较大。

9.根据权利要求8所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述吊块(20)的外端沿其轴心开设有若干个嵌槽(21)，所述嵌槽(21)环绕开设在吊块(20)的外端。

10.根据权利要求1所述的一种静力水准仪，其特征在于：所述浮动标尺(13)上刻制有浮动刻度(14)，所述浮动刻度(14)量程为49mm，所述浮动刻度(14)均匀分为50等分。