CN208751566U - 一种组合结构的多维测量装置 - Google Patents

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许利凯
赵静
张磊
杨硕稳
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Abstract

本实用新型公开了一种组合结构的多维测量装置,包括壳体,壳体内部设置有第一隔板和第二隔板,第二隔板底部设置有气体仓,气体仓中设置有PCB电路主板,第一隔板顶部的壳体内设置有液体仓,液体仓和第一隔板连接处设置有液体压力传感器,液体压力传感器底部连接有气压管,且气压管竖向依次贯穿第二隔板、PCB电路主板和壳体的底部,气压管位于第一隔板和第二隔板之间的管身上连接有连通管,连通管的顶部末端穿过第一隔板延伸至液体仓中,气压管背侧的PCB电路主板上设置有激光测距装置,位于第一隔板和第二隔板之间且正对激光测距装置的壳体内壁上嵌装有透光环片。

Description

一种组合结构的多维测量装置
技术领域
本实用新型涉及竖向沉降领域,具体为一种组合结构的多维测量装置。
背景技术
竖向沉降位移是基坑、公路、铁路、地铁、地下工程等工程领域十分重要的安全物理量,无论是施工或工程的运营期间,沉降变形能够直接反映工程结构、地质结构的潜在安全隐患,故此,沉降监测在安全领域有着十分重要的地位。另一方面,工程或地质结构的沉降监测往往伴随着其它变形,如水平位移、倾斜位移等,在安全监测过程中,需要多种变化数据相互印证、综合判断变形的发展趋势和安全等级。
目前的表面位移监测方法主要存在以下两方面的问题,监测装置的测量方式较为单一,只能进行竖向沉降的监测,多维测量装置的体积偏大,同时。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种组合结构的多维测量装置,能有效的解决背景技术提出的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种组合结构的多维测量装置,包括壳体,所述壳体内部设置有第一隔板和第二隔板,所述第二隔板底部设置有气体仓,所述气体仓中设置有PCB电路主板,所述第一隔板顶部的壳体内设置有液体仓,所述液体仓和第一隔板连接处设置有液体压力传感器,所述液体压力传感器底部连接有气压管,且所述气压管竖向依次贯穿第二隔板、PCB电路主板和壳体的底部,所述气压管位于第一隔板和第二隔板之间的管身上连接有连通管,所述连通管的顶部末端穿过第一隔板延伸至液体仓中,所述气压管背侧的PCB电路主板上设置有激光测距装置,位于第一隔板和第二隔板之间且正对激光测距装置的壳体内壁上嵌装有透光环片。
进一步地,所述激光测距装置包括测距头,所述测距头底部连接有贯穿第二隔板和PCB电路主板的转轴,所述转轴上套装有导向套,所述导向套固定安装在PCB电路主板上,所述转轴位于PCB电路主板的底部的轴身上安装有角度码盘,所述转轴位于角度码盘的底部连接有驱动马达。
进一步地,所述PCB电路主板的顶部和底部均设置密封膜,所述PCB电路主板上设置有瓣阀孔,且所述PCB电路主板上集成有双轴倾斜器和三轴加速器以及大气压传感器。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
本实用新型中将激光测距装置和液体压力测量装置集成在壳体中,能够有效的减少多维测量装置的体积,本实用新型中通过气压管和PCB电路主板的顶部和底部均设置密封膜,所述PCB电路主板上设置有瓣阀孔,PCB电路主板顶部和底部的密封膜通过瓣阀孔连接,得出环境气压对装置内部气压的相对变化值,从而得出环境气压的影响参数,在测量时对液体压力传感器进行参数修正,多角度减少竖向沉降测量值的误差。
附图说明
图1为本实用新型的前段纵剖面结构示意图;
图2为本实用新型的后端纵剖面结构示意图。
图中标号:
1-壳体;2-第一隔板;3-第二隔板;4-气体仓;5-PCB电路主板;6-液体仓;7-液体压力传感器;8-气压管;9-连通管;10-激光测距装置;11-透光环片;12-密封膜;13-瓣阀孔;14-双轴倾斜仪;15-三轴加速器;16-大气压传感器;
1001-测距头;1002-转轴;1003-导向套;1004-角度码盘;1005-驱动马达。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示,本实用新型提供了一种组合结构的多维测量装置,包括壳体1,所述壳体1内部设置有第一隔板2和第二隔板3,所述第二隔板3底部设置有气体仓4,所述气体仓4中设置有PCB电路主板5,所述第一隔板2顶部的壳体1内设置有液体仓6,所述液体仓6和第一隔板2连接处设置有液体压力传感器7,所述液体压力传感器7底部连接有气压管8,且所述气压管8竖向依次贯穿第二隔板3、PCB电路主板5和壳体1的底部,所述气压管8位于第一隔板2和第二隔板3之间的管身上连接有连通管9,所述连通管9的顶部末端穿过第一隔板2延伸至液体仓6中,所述气压管8背侧的PCB电路主板5上设置有激光测距装置10,位于第一隔板2和第二隔板3之间且正对激光测距装置10的壳体1内壁上嵌装有透光环片11。
本实用新型中的壳体1中设置有激光测距装置10以及通过液体压力传感器7测量液体仓6中液位变化,得出竖向沉降的测量机构,从而提供了装置的多维测量功能,其中液体压力传感器7的测量原理:液体压力传感器7是通过测量液体仓6与气压管8的压力差来测量液体仓6中液体压力的(上表面为液体压力+大气压力,下表面为大气压力,故上表面压力-下表面压力即是液体压力值),同时设置第一隔板2和第二隔板3使得气体仓4中的环境气压不会直接作用于液体压力传感器7,从而影响液体压力传感器7的测量精度。
所述激光测距装置10包括测距头1001,所述测距头1001底部连接有贯穿第二隔板3和PCB电路主板5的转轴1002,所述转轴1002上套装有导向套1003,所述导向套1003固定安装在PCB电路主板5上,所述转轴1002位于PCB电路主板5的底部的轴身上安装有角度码盘1004,所述转轴1002位于角度码盘1004的底部连接有驱动马达1005。
驱动马达1005固定于壳体上,与PCB电路主板5上集成的MCU连接并受MCU控制,可实现水平旋转,角度码盘1004与驱动马达1005的转轴1002固定,测距头1001与驱动马达1005的旋转机构的转轴1002固定,PCB电路主板7上安装有发光管,在MCU控制下照射角度码盘1004,角度码盘1004与发光管共同构成高精度水平角度测量装置,MCU控制驱动马达1005,角度码盘1004与测距头1001同步转动;MCU向测距头1001发送测距指令并读取距离值、码盘角度值;测距头1001的测距激光透过壳体上的透光环片11测量与远处预设的反光点(板)距离;本激光测量装置使用一个激光器实现了水平方向任意多点的距离测量,使用设备内部存储器内预设的多个水平角度值,可实现指定角度的多个水平距离测量。
本实用新型中将激光测距装置10设置在PCB电路主板5位于气压管8背侧,同时将激光测距装置10中测距头1001设置在第一隔板2和第二隔板3之间,使得结构更加紧凑,同时避免两者的相互影响。
本实用新型中的PCB电路主板5的顶部和底部均设置密封膜12,所述PCB电路主板5上设置有瓣阀孔13,且所述PCB电路主板5上集成有双轴倾斜器14和三轴加速器15以及大气压传感器16,其中大气压传感器16实际测量的是密封膜12内部的气压环境,其根据密封膜12外的壳体1内部气压变化,检测PCB电路主板5顶部和底部的密封膜12之间的气压差,PCB电路主板5底部的壳体1和外界环境连接,环境气压的变换将改变PCB电路主板5底部的密封膜12中的气压,PCB电路主板5顶部和底部的密封膜12通过瓣阀孔13连接,从而得出环境气压对装置内部气压的相对变化值,从而得出环境气压的影响参数,在测量时对液体压力传感器7进行参数修正。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种组合结构的多维测量装置,其特征在于:包括壳体(1),所述壳体(1)内部设置有第一隔板(2)和第二隔板(3),所述第二隔板(3)底部设置有气体仓(4),所述气体仓(4)中设置有PCB电路主板(5),所述第一隔板(2)顶部的壳体(1)内设置有液体仓(6),所述液体仓(6)和第一隔板(2)连接处设置有液体压力传感器(7),所述液体压力传感器(7)底部连接有气压管(8),且所述气压管(8)竖向依次贯穿第二隔板(3)、PCB电路主板(5)和壳体(1)的底部,所述气压管(8)位于第一隔板(2)和第二隔板(3)之间的管身上连接有连通管(9),所述连通管(9)的顶部末端穿过第一隔板(2)延伸至液体仓(6)中,所述气压管(8)背侧的PCB电路主板(5)上设置有激光测距装置(10),位于第一隔板(2)和第二隔板(3)之间且正对激光测距装置(10)的壳体(1)内壁上嵌装有透光环片(11)。
2.根据权利要求1所述的一种组合结构的多维测量装置,其特征在于:所述激光测距装置(10)包括测距头(1001),所述测距头(1001)底部连接有贯穿第二隔板(3)和PCB电路主板(5)的转轴(1002),所述转轴(1002)上套装有导向套(1003),所述导向套(1003)固定安装在PCB电路主板(5)上,所述转轴(1002)位于PCB电路主板(5)的底部的轴身上安装有角度码盘(1004),所述转轴(1002)位于角度码盘(1004)的底部连接有驱动马达(1005)。
3.根据权利要求1所述的一种组合结构的多维测量装置,其特征在于:所述PCB电路主板(5)的顶部和底部均设置密封膜(12),所述PCB电路主板上设置有瓣阀孔(13),且所述PCB电路主板(5)上集成有双轴倾斜器(14)和三轴加速器(15)以及大气压传感器(16)。
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