CN219434050U - 一种激光测距式静力水准仪 - Google Patents

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杨文锦
刘一帆
张鹏
曹龙
钟伦赋
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Abstract

本实用新型公开了一种激光测距式静力水准仪,涉及静力水准仪技术领域,解决现有静力水准仪测量精度差,量程小的技术问题,包括底座和容器,所述容器的底部与底座连接,所述容器为中空结构,所述容器内设置有顶部安装有反光板的浮子,浮子在容器内能够随液面上下浮动,该容器的顶部设置有密封面板,所述密封面板上设置有控制电路、激光测距装置和排气孔,所述控制电路通过信号线与激光测距装置连接,所述底座设置有与容器连通的进水口;本实用新型提高了测量精度和量程。

Description

一种激光测距式静力水准仪
技术领域
本实用新型涉及静力水准仪技术领域,更具体的是涉及一种激光测距式静力水准仪。
背景技术
静力水准仪是测量基础和建筑物各个测点间相对高程变化的专用精密仪器。主要用于大型建筑物如水电站厂、坝、高层建筑物、核电站、水利枢纽工程岩体等各测点间不均匀沉陷测量。与双金属标等绝对位移监测设备配套使用,构成完整的垂直位移监测系统。可接入自动化监测系统的相应静力水准仪按传感器类型分有电容式、电感式、差动变压器式、光电式四种。近年来监测仪器迅速发展,静力水准仪也在不停的壮大,现有的电容式和电感式静力水准仪采用的是差动电容或差动电感原理制作的传感器,当浮子反光板位移发生时,其产生的差动电容或差动电感也发生变化,进而求出浮子的位移。该类仪器产生的电容或电感值都是非线性的,测量结果需要线性拟合,当测量范围较大时,拟合精度就达不到要求。因此,此类传感器的量程和精度不能兼顾,量程大时,测量精度就有所下降,测量精度高时,量程就会减小。
而已有的光电式静力水准仪采用的是光学镜头作为测量光路,其光学部件产生一组平行光线,将浮子在不同位置的阴影由光电耦合器件采集下来并进行数据处理,以得到浮子的位移。现有的激光式静力水准仪采用的是光学镜头作为测量光路,其测量敏感部件都没有进行密封和自除湿功能,在特别潮湿的环境下可靠性极差,其至不能测量。
另外,现有静力水准仪的浮子导向装置都较为复杂,有的采用导向杆加装导向球。有的采用弹簧及连接机构等等,这些复杂的结构一方面增加了成本,另一方面增加了不可靠性。
发明内容
本实用新型的目的在于:为了解决现有技术中静力水准仪测量精度差,量程小的问题,提供一种量程大、精度高,浮子导向较为简单且实用的,能适应特别潮湿环境的静力水准仪。
本实用新型采用的技术方案如下:一种激光测距式静力水准仪,包括底座和容器,所述容器的底部与底座连接,所述容器为中空结构,所述容器内设置有顶部安装有反光板的浮子,浮子在容器内能够随液面上下浮动,该容器的顶部设置有密封面板,所述密封面板上设置有控制电路、激光测距装置和排气孔,所述控制电路通过信号线与激光测距装置连接,所述底座设置有与容器连通的进水口。
本实用新型的工作过程为:将容器固定于测点位置,当测点位置发生垂向位移时,液位随之升降,浮子上下运动,从而带动浮子顶端的反光板上下移动,控制电路会控制激光测距装置发射出激光,通过测量反光板距离的变化的数据,经过控制电路处理后并保存起来;经过多次测量,记录出数据曲线。
所述容器的内壁纵向设置有导向杆,该导向杆与浮子配套,使浮子上下浮动时更加平稳,减少晃动,使反光板与水平面平行升降,提高测量的精确度。
所述激光测距装置为高精度激光测距仪,该高精度激光测距仪与控制电路电性连接,提高测量精度。
所述浮子为一个直接略小于容器直径的柱体,该浮子的周边沿轴向对称开有导向杆的安装槽,确保反光板与水面处于同一水平面上,不会因为晃动而引起误差。
所述排气孔上设置有排气活塞,在不影响排气的前提下,还能防尘。
所述容器为圆筒形结构,反光效果更均匀,使测量更加准确。
所述容器的两端分别与密封面板、底座采用卯榫结构密封,确保不会漏水导致测量误差。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
本实用新型基于激光测距仪来监测液面变化的原理设计,通过激光测距仪通过光束沿垂直方向测量反光板的位移变化来推测水位变化;解决了现有技术中静力水准仪测量精度差,量程小等问题;实现量程大,精度高,结构原理清晰且实用,能够适应特别潮湿环境的静力水准仪。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型A-A截面示意图;
图中标记为:1-排气活塞,2-密封面板,3-容器,4-底座,5-控制电路,6-激光测距装置,7-反光板,8-浮子,9-固定螺母,10-固定螺栓,11-进水口,12-导向杆。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
实施例1
如图1-2所示,本实施例提供一种激光测距式静力水准仪,包括底座4和容器3,所述容器3的底部与底座4连接,所述容器3为中空结构,所述容器3内设置有顶部安装有反光板7的浮子8,浮子8在容器3内能够随液面上下浮动,该容器3的顶部设置有密封面板2,所述密封面板2上设置有控制电路5、激光测距装置6和排气孔,所述控制电路5通过信号线与激光测距装置6连接,所述底座4设置有与容器3连通的进水口11。
具体来说,一种激光测距式静力水准仪,包括排气活塞1、密封面板2、容器3、控制电路5、激光测距装置6、反光板7、浮子8组合后通过螺钉与底座4固定连接,在容器3内设有能够随液面上下浮动的浮子8,在容器3的底部向上有一个柱状浮子8,在浮子8的顶部固定连接有直径与浮子8直径大小相同的反光板7,所述反光板7与水平面相平行;在容器3顶部与密封面板2中间对应设置有激光测距装置6以及控制电路5;所述控制电路5通过信号线与激光测距装置6相连接。当待测部分发生沉陷或上升时,液面就会发生相应的变化,浮子8在液面的带动下也会产生上下位移,固定于浮子8上的反光板7就会反射激光,激光测距仪自动记录到浮子8的距离变化,记录下测距仪测量的距离就可以计算出待测部位发生的位移量。
本实用新型的工作过程为:将容器3固定于测点位置,当测点位置发生垂向位移时,液位随之升降,浮子8上下运动,从而带动浮子8顶端的反光板7上下移动,控制电路5会控制激光测距装置6发射出激光,通过测量反光板7距离的变化的数据,经过控制电路5处理后并保存起来;经过多次测量,记录出数据曲线。
实施例2
在实施例1的基础上,所述容器3的内壁纵向设置有导向杆12,该导向杆12与浮子8配套,使浮子8上下浮动时更加平稳,减少晃动,使反光板7与水平面平行升降,提高测量的精确度。
实施例3
在实施例1的基础上,所述激光测距装置6为高精度激光测距仪,该高精度激光测距仪与控制电路5电性连接,提高测量精度。
实施例4
在实施例1的基础上,所述浮子8为一个直接略小于容器3直径的柱体,该浮子8的周边沿轴向对称开有导向杆12的安装槽,确保反光板7与水面处于同一水平面上,不会因为晃动而引起误差。
实施例5
在实施例1的基础上,所述排气孔上设置有排气活塞1,在不影响排气的前提下,还能防尘。
实施例6
在实施例1的基础上,所述容器3为圆筒形结构,反光效果更均匀,使测量更加准确。
实施例7
在实施例1的基础上,所述容器3的两端分别与密封面板2、底座4采用卯榫结构密封,确保不会漏水导致测量误差。

Claims (7)

1.一种激光测距式静力水准仪,包括底座(4)和容器(3),所述容器(3)的底部与底座(4)连接,其特征在于,所述容器(3)为中空结构,所述容器(3)内设置有顶部安装有反光板(7)的浮子(8),该容器(3)的顶部设置有密封面板(2),所述密封面板(2)上设置有控制电路(5)、激光测距装置(6)和排气孔,所述控制电路(5)通过信号线与激光测距装置(6)连接,所述底座(4)设置有与容器(3)连通的进水口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种激光测距式静力水准仪,其特征在于,所述容器(3)的内壁纵向设置有导向杆(12),该导向杆(12)与浮子(8)配套。
3.根据权利要求1所述的一种激光测距式静力水准仪,其特征在于,所述激光测距装置(6)为高精度激光测距仪。
4.根据权利要求1所述的一种激光测距式静力水准仪,其特征在于,所述浮子(8)为一个直接略小于容器(3)直径的柱体,该浮子(8)的周边沿轴向对称开有导向杆(12)的安装槽。
5.根据权利要求1所述的一种激光测距式静力水准仪,其特征在于,所述排气孔上设置有排气活塞(1)。
6.根据权利要求1所述的一种激光测距式静力水准仪,其特征在于,所述容器(3)为圆筒形结构。
7.根据权利要求1所述的一种激光测距式静力水准仪,其特征在于,所述容器(3)的两端分别与密封面板(2)、底座(4)采用卯榫结构密封。
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