CN209524909U - 一种用于道路或桥梁的沉降检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，包括设备箱、若干个沉降传感器和储液干燥箱；若干所述沉降传感器分别安装在轨枕监测点和基准参考面上；所述安装在轨枕监测点和基准参考面上的沉降传感器的正压部分均通过液体管路与储液干燥箱相连接，所述沉降传感器的负压部分均通过气体管路与储液干燥箱相连接；所述沉降传感器和储液干燥箱均通过有线/无线的方式将数据发送给设备箱。本实用新型所述的用于道路或桥梁的沉降检测系统，通过压阻效应结合连通器原理实现了对道路或桥梁沉降进行检测，具有高灵敏度、高精度和稳定性等特点。

Description

一种用于道路或桥梁的沉降检测系统

技术领域

本实用新型属于道路或桥梁沉降检测技术领域，具体涉及一种用于道路或桥梁的沉降检测系统。

背景技术

由于受自然灾害、地质变迁、边地区工程建设等因素的影响，已建或在建的道路或桥梁存在产生沉降和变形，为了确保人身和财产安全，在很多场合都需要对建筑物沉降进行实时在线监测。

由于道路或桥梁领域的沉降监测存在如下特点：1、当沉降量变化很小时，测量的精度不够，待测量变化缓慢；4、受到监测设备工作环境恶劣的影响(大风、暴雨、烈日、冰雪、沙尘暴等气候条件)沉降检测系统使用寿命较短，检测的稳定性较差。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，通过压阻效应结合连通器原理实现了对道路或桥梁沉降进行有高灵敏度、高精度和稳定性检测。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，包括设备箱、若干个沉降传感器和储液干燥箱；若干所述沉降传感器分别安装在轨枕监测点和基准参考面上；所述安装在轨枕监测点和基准参考面上的沉降传感器的正压部分均通过液体管路与储液干燥箱相连接，所述沉降传感器的负压部分均通过气体管路与储液干燥箱相连接；所述沉降传感器和储液干燥箱均通过有线/无线的方式将数据发送给设备箱。

作为本实施例的优选，所述轨枕上的监测点均匀的分布在轨道的两侧，所述液体管路和气体管路均埋设在轨枕内。

作为本实施例的优选，所述沉降传感器采用硅压阻式传感器。

作为本实施例的优选，所述硅压阻式传感器包括基体，所述基体内设有高压腔和低压腔，所述压腔和低压腔之间通过硅杯相隔离；在所述硅杯的上表面设有硅膜片，所述硅膜片上均匀分布有若干等值的感压电阻，若干所述等值感压电阻连成惠斯通电桥。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述的用于道路或桥梁的沉降检测系统，在道路或桥梁沉降检测中利用硅差压传感器技术(即压阻效应)，通过高精度的压力测量，实现参考点与测量点间相对沉降的测量，测量点传感器与参考点传感器产生压力差值，通过液体连通器原理，以大地重力水平面为参考测量沉降或高差，把此差值补偿后换算为高程，多次高程值计算后就获得其沉降值。

2、本实用新型所述的用于道路或桥梁的沉降检测系统，通过压阻效应结合连通器原理实现了对道路或桥梁沉降进行检测，具有高灵敏度、高精度和稳定性等特点。

附图说明

图1为本实用新型用于道路或桥梁的沉降检测系统的安装结构示意图；

图2为本实用新型中沉降传感器的结构示意图；

图3为本实用新型中惠斯通电桥的电路原理图；

图中所示：1、设备箱；2、沉降传感器；2.1、基体；2.2、高压腔；2.3、低压腔；2.4、硅杯；2.5、硅膜片；2.6、感压电阻；2.7、引线；3、储液干燥箱；4、轨枕；5、基准参考面，6、液体管路，7、气体管路。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1至3所示，本实用新型实施例提供一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，包括设备箱1、若干个沉降传感器2和储液干燥箱3；若干沉降传感器2分别安装在轨枕4监测点和基准参考面5上(可以根据检测的需要在轨枕4监测点和基准参考面5上安装不能数量的沉降传感器2，在本实施例中，选择在基准参考面5上安装一个沉降传感器2，在轨枕4的监测点上安装两个沉降传感器2，即在轨道两侧各分布一个)。安装在轨枕4的监测点和基准参考面5上的沉降传感器2的正压部分均通过液体管路6与储液干燥箱3相连接，沉降传感器2的负压部分均通过气体管路7与储液干燥箱3相连接，在本实施例中，轨枕4上的监测点均匀的分布在轨道(图中未标示)的两侧，液体管路6和气体管路7均埋设在轨枕4内，通过液体管路6和气体管路7实现沉降传感器2与储液干燥箱3的连通，实现将沉降传感器2压力差值换算为储液干燥箱3的高度差。沉降传感器2和储液干燥箱3均通过有线/无线的方式将数据发送给设备箱1，所述设备箱1将数据存储起来或通过无线网络将数据发送给外部的数据处理中心(图中未标示)。

参见图2至3所示，在本实施例中，沉降传感器2采用硅压阻式传感器；其中，硅压阻式传感器包括用于承受被测应力的基体2.1，在基体2.1内设有高压腔2.2和低压腔2.3，通过硅杯2.4将高压腔2.2和低压腔2.3之间相隔离，在硅杯2.4的上表面设有硅膜片2.5，硅膜片2.5上均匀分布有若干等值的感压电阻2.6(在本实施例中，感压电阻2.6为四个)，感压电阻2.6连成惠斯通电桥，这样，将硅膜片2.5就构成了基本的压力敏感元件。当道路或桥梁上的不同监测点发生沉降时，硅膜片2.5上各处受到的应力是不同的。

参见图3所示，在本实施例中，硅压阻式传感器通过引线3.7接入惠斯通电桥中。平时当道路或桥梁没有沉降时，基体2.1内的感压电阻2.6没有外加压力作用，电桥处于平衡状态(称为零位)，当道路或桥梁发生沉降时，传感器受压后感压电阻2.6发生变化，电桥将失去平衡，若给电桥加一个恒定电流或电压电源，电桥将输出与压力对应的电压信号，这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出，电桥检测出电阻值的变化，经过放大后，再经过电压电流的转换，变换成相应的电流信号。

本实用新型在道路或桥梁沉降检测中利用硅压阻式传感器的压阻效应，通过高精度的压力测量，实现参考点与测量点间相对沉降的测量。在本实施例中，将其中的一个沉降传感器2固定在相对不沉降的物体上作为参考点(即安装在基准参考面5上的沉降传感器2)，另外的多个沉降传感器2安装在需要测量沉降的地方(即安装在轨枕4监测点上的两个沉降传感器)，沉降传感器2的正压部分用液体管路6连接起来，负压部分用气体管路连接起来，通过测量点沉降传感器与参考点沉降传感器将产生压力差值，把此差值补偿后换算为高程，多次高程值计算后就获得其沉降值。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，包括设备箱(1)、若干个沉降传感器(2)和储液干燥箱(3)；其特征在于：若干所述沉降传感器(2)分别安装在轨枕(4)监测点和基准参考面(5)上；所述安装在轨枕(4)监测点和基准参考面(5)上的沉降传感器(2)的正压部分均通过液体管路(6)与储液干燥箱(3)相连接，所述沉降传感器(2)的负压部分均通过气体管路(7)与储液干燥箱(3)相连接；所述沉降传感器(2)和储液干燥箱(3)均通过有线/无线的方式将数据发送给设备箱(1)。

2.根据权利要求1所述的一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，其特征在于：所述轨枕(4)上的监测点均匀的分布在轨道的两侧，所述液体管路(6)和气体管路(7)均埋设在轨枕(4)内。

3.根据权利要求1所述的一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，其特征在于：所述沉降传感器(2)采用硅压阻式传感器。

4.根据权利要求3所述的一种用于道路或桥梁的沉降检测系统，其特征在于：所述硅压阻式传感器包括基体(2.1)，所述基体(2.1)内设有高压腔(2.2)和低压腔(2.3)，所述压腔(2.2)和低压腔(2.3)之间通过硅杯(2.4)相隔离；在所述硅杯(2.4)的上表面设有硅膜片(2.5)，所述硅膜片(2.5)上均匀分布有若干等值的感压电阻(2.6)，若干所述等值感压电阻(2.6)连成惠斯通电桥。