CN2119639U - 溢流式连通管倾斜仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种地质测量仪器，用于地面沉 降变形或建筑物倾斜变形量测，以及在地质灾害、边 坡的失稳与巷道洞体破坏的预测和预报。它是由连 通管把测量筒与溢流筒连接起来，使内部的液体始终 保持在溢流口下沿水平面上；测量筒与溢流筒分别安 装在两个被测点上，当两被测点产生相对的下沉或上 升，可以从安装在测量筒上的稍加改装了的百分表上 进行测读；在照明条件差的洞室或巷道等使用时，还 可以附加发光管指示装置。此装置具有安装方便、维 护衣时、测读简便、成本低廉等特点。

Description

本实用新型属于一种地质测量仪器，用于地面沉降变形或建筑物倾斜变形量测。

地质工程（地质体中的大坝建造、矿山开采、井巷与隧道的开挖、边坡处理等）中，用于地面沉降变形或建筑物倾斜变形量测仪器，目前有如下几种：水准仪与经纬仪、电子摆倾斜仪、液体摆倾斜仪、钻孔倾斜仪及水管倾斜仪。其中与本实用新型发明原理类似的水管倾斜仪有国家地震局武汉地震研究所出品的DG－1静力水准仪。其结构原理如附图1所示，主要由两个以玻璃筒为主要结构的测量筒、两个测量百分表与玻璃连通管组成。测量时，通过调节螺旋测微器使测杆上下运动，当刚触及液面时，这时螺旋测微器上指示的数即为此时的读数值。百分表1是市场售的螺旋测微器，最小读数为0.01毫米；它是装配在测量筒3的上盖2上。测量筒是玻璃制的，下端侧边有水管接头与玻璃连通管13相接。进水管头与连通管13及连通管13每段之间由薄乳管套14相联，连通管13每段约为1.5米，每段连通管13下有水泥墩15支撑。两个测量筒3是安装在两个相对测点的水泥墩12上的安装盘11上。测量筒3的底脚8上装有水平调节螺母9。在测量筒3及连通管13内注有液体水，每个测量筒3中液面上部注有硅油5，约三毫米厚，以防液体水的蒸发。每个测量筒3，上盖2上留有气孔。从附图1及说明可以看出其存在的主要问题如下：1.作为野外地质长期观测设备，尤其是现场施工期间，玻璃系统很易损坏，而且运输、安装及测试工作等都是十分谨慎小心，很不方便。此系统仅适合地表倾斜的量测，对洞体、巷道等顶板岩体两点间沉降变形量测就无能为力了。2.当被测两点间测距较长时，玻璃连通管不仅本身怕磕碰，需修筑1.5米间距的支撑水泥墩，使现场占地较多及造成交通来往不便，更主要的是施工造价太高，工期也长。3.两测点分别测读不仅增加了工作量，也增加了人为测量误差。测试读数是被测物体两点间相对实际变形量的1／2，所以不仅增加了数据整理的工作量，而且测读也不直观，更主要的是读数是实际变形量的1／2不及一次读取整体实际变形量来的读差小。4.野外长期观测由于环境的恶劣与复杂，金属的螺旋测微器易生锈或腐蚀。5.虽然测量筒液面注有硅油，但长期观测仍不免有所挥发及其浮着物等，而影响测量的准确性。一但系统脏了，需要清洗及换置液体，都不很方便；而且硅油成本也较高。6.因测杆在测量时，是由上至下地触及油面；由于液面硅油的表面胀力作用，使测杆尖触及液面的深线因每人、每次难以保持一致，自然引起不同的测读误差。

针对上述存在的问题，本实用新型提出一种溢流式连通管倾斜仪，该实用新型是用以量测地质体两点间距（半米至几十米）两点的相对升降及倾斜变形的，该实用新型除测读器是金属外，其它所用材料都是塑料和尼龙，这不仅使整个仪器安全、轻便、经济和耐腐蚀，而且测量简便、精度高和稳定。

本实用新型是这样实现的，一种由测读器、测量筒、溢流筒和测量筒与溢流筒相接通的连通管所组成，其中，测读器是以成品百分表为主体，另加装测托、测杆升降装置及测杆所组成；测量筒是由有机玻璃筒、液面标尺、上盖兼测量面及安装脚组成；溢流筒由带有溢流口的筒体、止水橡胶套、接水槽、引水管及安装脚组成；连通管将溢流筒与测量筒通过测量筒底部的接管弯头和塑料透明管连通。溢流筒有不同高度的竖行溢流口；测读器测杆下端的结构为一个勾尖。

下面结合附图和实施例详细描述本实用新型。

附图1为原静力水准仪的结构示意图

附图2为本实用新型的结构原理示意图

附图3为本实用新型另一实施例的结构原理示意图

本实用新型的一个实施例为溢流式连通管倾斜仪，其结构原理如下（参看附图1）由百分表3、测托4、测杆升降装置1和测杆7组成的测读器被置于测量筒9的尼龙上盖兼测量面5上；该测量筒9为有机玻璃筒，其表面刻有液面标尺6，上盖5可作测量面和测读器的支撑面，其下部设有安装脚11；该测量筒9通过底部的接管弯头13、塑料透明管15与溢流筒筒体2相联；溢流筒筒体2其外壳上设有一止水橡胶套8，其底部设有一接水槽10和引水管12。

由于测读器其主体是百分表3，测量时把百分表3装在测量筒9的尼龙上盖上面，测量完可以将百分表3带回。这样不仅可以防止长期安装在设备上容易生锈与腐蚀，而且可以使用一个百分表3进行多测点的测量，自然提高了其使用价值。百分表3在测量时，是通过不锈钢测托4座落在光洁的测量筒9的尼龙上盖上，这样两种材料因长时期的接触，相互间的磨损较小，特别是尼龙材料在野外复杂的气候条件下较为稳定，这对测量精度的稳定与可靠性提高了保证。测量时可以调节百分表3顶端的螺帽，使测杆7可以升降运动，而且平稳自如。测杆7的下端结构是一个勾尖，当调节测杆升降装置1使勾尖的尖头刚好由下至上地接触液面时，百分表3上的指示值就为测读数。尖头由下向上触及液面非常明显，测读者可以清楚地从液面下面与上面来观察，使尖头与液面的反照影的尖头相碰，能方便快速的判定起读时刻，减少了液体表面胀力作用对读数的准确性影响。测读器的百分表3可以根据被测对象变形特点选择量程的大小，一般有10毫米、30毫米与50毫米的。变形量较大，可以选择量程大的，相互可选择量程小的，而且价格也很低廉。为了扩大量程，其测杆7都有附助接长杆几种，供选择应用。这样在灵敏度为0.01毫米时，量程可以根据需要方便地选择运用。本实用新型中连通管15，采用的是透明塑料软管，一般情况下它都能很好地保持园形截面。这样给安装使用带来了便利。若用于地表监测，可以平放在地表上，根据需要还可以套上硬质（钢管等）保护套管；用于洞体内监测，可以挂在洞壁上的挂勾上。注意的是连通管15的高度一定要低于溢流筒2与测量筒9的液面水平高度。从附图2可以看出溢流筒2上有不同高度的一竖行溢流口，可以根据实际情况需要确定液面高度。方法是调整溢流筒2上溢流口由下到上被橡胶套匝上多少来确定。橡胶套有宽有窄可以随时自选。当溢流口一但确定了，其溢流筒2及测量筒9内液面高度就确定了。每次量测时可先补充些测量液，使挥发的液体得到补充，保持液面总在溢流口的下沿。当系统需要清洗或冬季零度以下气温测试完毕后，拨下连通管15放出测试液。在下次测试前再注入测试液。这样看出液面始终在溢流口下沿高度上，无论是因挥发或置换新的测试液都毫不影响测量的精度的。两点相对的沉降倾斜测量，可以从两点中的装有测量筒9的一点上测读数据，而且两次测读数之差直接就是变形量；从而可确定那点相对另一点是上升或下降了多少毫米。

为了适应黑暗的洞室及巷道内倾斜的准确监测，本实用新型的另一实施例为设计了发光二极管显示与百分表测读相同步的装置，其原理如附图3所示，并简述如下：基本测量原理与系统结构和上述的内容一样，只是当调节测杆升降装置1使测杆7一端刚一接触电介液面14时，使附加的发光指示装置电路接通，发光管17此时发光，这时百分表3指示值即为测读数。这时电路回路为电池（在小盒16内）正端通过导线及插头18与铅棒20的插口19相联。铅棒20是在电介液14中，当测杆7与电介液14接触使电路接通，发光管17发亮；因为测杆7、百分表3及发光管17下端是相通的，发光管17负端与电池16负极相接。为了保证测量的准确性，每当发光管17刚一发亮时，停止向下调节测杆7，读取百分表3指示读数。不要等发光管17因测杆7向下插入电介液较深而很亮时再读数，一定要在刚一发微亮时读数。由于洞室或巷道很黑暗，用一般照明及电筒按原来办法来看测杆尖顶与液面接触情况很困难，也难以保证每次接触深浅的一致性，因而增加了测读误差；而采用发光装置就解决了这个问题。当然，百分表3的读数仍可以用一般的照明或电筒照明读数的。

本实用新型的实施加工以车床加工为主，所用材料多为市售材料。其中测量筒9用φ76毫米有机玻璃管，高为150毫米。溢流筒2用φ62毫米的塑料筒，高为200毫米；溢流口由下向上每隔20毫米一个，共7个，尺寸为φ6毫米，所用弯头是市售成品的，管外径尺寸为φ22毫米，发光管17为市售外径φ3毫米的，电池为9v基层电池。铅棒为市售绘图用的3B铅笔，即导电性好又耐腐蚀。电介液为NaCL溶液，这样即价廉又安全。百分表为0.01毫米最小读数，量程为30毫米；改装后的升降装置1，其中外调节螺套为M8，螺纹长37毫米；内调节螺钉为M8，螺纹长12毫米，它与百分表测杆原有的螺纹孔相接，尺寸为M2.5。安装脚用φ12－φ15毫米钢筋，其它所用材料为尼龙棒及塑料棒等。

Claims (4)

1、一种溢流式连通筒倾斜仪，其特征在于由百分表3、测托4、测杆升降装置1和测杆7组成的测读器被置于测量筒9的尼龙盖上；测量筒9为有机玻璃筒，其侧表面刻有液面标尺6、其上盖5支撑测托4和百分表3；其下部设一安装脚11，并通过底部的接管弯头13、塑料透明管15与溢流筒筒体2相联；溢流筒筒体2其外壳上装有一止水橡胶套8，其底部设有一接水槽10和引水管12。

2、根据权利要求1所述的溢流式连通管倾斜仪，其特征在于测杆7下端为一个勾尖状。

3、根据权利要求1所述的溢流式连通管倾斜仪，其特征在于溢流筒筒体2有不同高度的竖行溢流口。

4、根据权利要求1所述的溢流式连通管倾斜仪，其特征在于测杆7、百分表3和发光管17负端与电池16负端相联；铅棒20、插头18通过插口19用导线和电池16正端相联。

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