專利名稱：靜力水準(zhǔn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
靜力水準(zhǔn)儀是一種高精密液位測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于測量多點的相對沉降。
背景技術(shù)：
靜力水準(zhǔn)儀是測量基礎(chǔ)和建筑物各個測點間相對高程變化的專用精密儀器。主要用于大型建筑物如水電站廠、壩、高層建筑物、核電站、水利樞紐工程巖體等各測點間不均勻沉陷測量。與雙金屬標(biāo)等絕對位移監(jiān)測設(shè)備配套使用，構(gòu)成完整的垂直位移監(jiān)測系統(tǒng)?？山尤胱詣踊O(jiān)測系統(tǒng)的相應(yīng)靜力水準(zhǔn)儀按傳感器類型分有電容式、電感式、差動變壓器式、光電式四種。差動變壓器式靜力水準(zhǔn)儀是通過浮子感應(yīng)液面變化，帶動傳感器磁芯產(chǎn)生位移，由差動變壓器式傳感器測出該測點的相對變化量，這種儀器的特點是測量精度高、測量范圍大、測值穩(wěn)定可靠、不受外界干擾等特點，適應(yīng)大壩監(jiān)測環(huán)境，已在大壩安全自動化監(jiān)測中大量推廣應(yīng)用。現(xiàn)有的一種SYJ型靜力水準(zhǔn)儀依據(jù)連通管原理的方法，用差動變壓器式傳感器，測量每個測點容器內(nèi)液面的相對變化，再通過計算求得各點相對于基點的相對沉陷量。儀器由主體容器、連通管、差動變壓器式傳感器等部分組成。當(dāng)儀器主體安裝墩發(fā)生高程變化時，主體容體相對于基準(zhǔn)位置產(chǎn)生液面變化，引起裝有鐵芯的浮子與固定在容器頂?shù)膬山M線圈間的相對位置發(fā)生變化，通過測量裝置測出電壓的變化即可計算得測點的相對沉陷，而電壓的變化與鐵芯的上下移動距離相關(guān)，因此鐵芯在位移過程中在垂直方向上的精確度直接影響到測量結(jié)果。現(xiàn)有裝置是通過設(shè)置簧片將鐵芯扶正，首先，簧片的厚度很薄，為柔性結(jié)構(gòu)，而寬度有幾毫米，所以在寬度方向上有一定的強度，也就是說一種材料在兩個方向上體現(xiàn)出不同的性能，這恰恰是在靜力水準(zhǔn)儀中所需要的，還有，為了不影響鐵芯在有效行程內(nèi)的完全自由，簧片的長度是遠遠大于有效行程的。這種情況在小量程時是滿足實際需要的，但是隨著有效行程的增加，這個問題就越發(fā)變的困難起來，由于簧片的長度大幅的增力口，使寬度方向的強度變的很弱。但如果增加了寬度又會減少簧片的柔性、增加簧片的質(zhì)量，從而影響測量的精度，針對這個問題，目前還未有較好的解決辦法。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的技術(shù)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、增大測量量程的靜力水準(zhǔn)儀。本實用新型的技術(shù)方案是一種靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于，設(shè)有主體容器、傳感器和連通管，所述主體容器通過固定構(gòu)件設(shè)置于待測點，主體容器底部與連通管連接主體容器中部設(shè)有支撐板，所述傳感器通過支桿固定在支撐板的上方，在支撐板的下方，主體容器內(nèi)設(shè)有一浮子，所述支撐板在主體容器內(nèi)的中心位置設(shè)有一通孔，一底端固定在浮子上的鐵芯穿過所述通孔，上部自由端深入到傳感器內(nèi)；所述支撐板設(shè)有鐵芯扶正裝置，所述扶正裝置包括三個以上的定位單元均布于鐵芯的四周，所述定位單元包括定位塊，所述定位塊內(nèi)設(shè)有一調(diào)整螺旋副，所述調(diào)整螺旋副靠近鐵芯的一端與觸桿連接，觸桿與鐵芯不接觸，所述觸桿上設(shè)有貼近鐵芯豎直設(shè)置的滾動體，所述滾動體的材料應(yīng)選擇高精度低摩擦系數(shù)的材料。進一步的技術(shù)方案包括所述滾動體設(shè)置在正對鐵芯的位置，即鐵芯的中軸線與滾動體的中分面在同一平面上。作為優(yōu)選，所述傳感器為差動變壓器式傳感器，所述鐵芯上端豎直伸入傳感器的柱狀線圈內(nèi)。為保護連通管，主體容器外部還設(shè)有連通管的支撐護槽。所述固定構(gòu)件包括三根以上的螺旋副，所述主體容器的底板通過該螺旋副調(diào)節(jié)固定于待測點上。儀器完成安裝后，通過調(diào)節(jié)螺旋副控制觸桿靠近鐵芯，使?jié)L動體接近鐵芯，使鐵芯在豎直方向上限位，但滾動體不與其接觸，以保證鐵芯能靈活的上下移動，所以滾動體與鐵芯之間間隙的大小直接影響到了測量的精準(zhǔn)度，在調(diào)節(jié)時，應(yīng)盡可能的使?jié)L動體無限接近鐵芯。本實用新型彌補了簧片自身的缺陷，并使儀器的量程不再受到簧片長度的限制，提高了儀器的測量量程，使用范圍更廣。

圖1是設(shè)置簧片的儀器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了闡明本實用新型的技術(shù)方案及技術(shù)目的，
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本實用新型做進一步的介紹。如圖所示，一種靜力水準(zhǔn)儀，設(shè)有主體容器1、差動變壓器式傳感器4和連通管7，主體容器I底部與連通管連接，主體容器I中部設(shè)有支撐板，所述差動變壓器式傳感器4通過支桿固定在支撐板的上方，在支撐板的下方，主體容器I內(nèi)設(shè)有一浮子2浮在容器內(nèi)液體中，所述支撐板在主體容器I內(nèi)的中心位置設(shè)有一通孔，一底端固定在浮子2上的鐵芯3穿過所述通孔，上部自由端深入到差動變壓器式傳感器4的線圈內(nèi)。所述支撐板在通孔和鐵芯3的四周設(shè)有鐵芯扶正裝置，所述扶正裝置包括均布的三個定位單元，所述定位單元包括定位塊91,所述定位塊91內(nèi)設(shè)有一調(diào)整螺旋副92,所述調(diào)整螺旋副92貫通定位塊91的前后兩端，所述調(diào)整螺旋副92在靠近鐵芯3的一端與觸桿93連接，所述觸桿93的一側(cè)設(shè)有貼近鐵芯豎直設(shè)置的滾輪94，如圖4所示，所述滾輪94、觸桿93與鐵芯均不接觸，三個滾輪94均設(shè)置在正對鐵芯3的位置。安裝時，按要求在測點預(yù)埋三個均布的螺桿5，進行如下操作。I)、檢查各測墩頂面水平及高程是否符合設(shè)計要求；2)、檢查測墩預(yù)埋的三根安裝儀器的螺桿5是否符合設(shè)計要求；[0024]3)、預(yù)先用水和蒸餾水沖洗儀器主體容器I及塑料連通管；4)、將儀器主體安裝在測墩鋼板上，用水準(zhǔn)器在主體容器I頂蓋的表面垂直交替放置，調(diào)節(jié)螺桿5的螺絲使儀器表面水平及高程滿足要求；5)、將儀器及連通管系統(tǒng)聯(lián)接好，從末端儀器徐徐注入特制溶液，排除管中所有氣泡，連通管需有槽架保護；6)、將傳感器鐵芯3旋緊在浮子2上，并將浮子2放于主體容器I內(nèi)；7)、將裝有傳感器的頂蓋板裝在主體容器I上；8)、小心調(diào)節(jié)調(diào)整螺旋副92，帶動觸桿93接近或離開動鐵芯3。而現(xiàn)有技術(shù)中，采用簧片8將鐵芯扶正，則如圖1所示。測量時，將各測點的水準(zhǔn)儀的主體容器通過連通管系統(tǒng)連通，將基準(zhǔn)水準(zhǔn)儀設(shè)置在一個穩(wěn)定的基點上，當(dāng)其它水準(zhǔn)儀相對基準(zhǔn)點發(fā)生升降時，將引起各水準(zhǔn)儀主體容器內(nèi)液位的變化。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于，設(shè)有主體容器、傳感器和連通管，所述主體容器通過固定構(gòu)件設(shè)置于待測點，主體容器底部與連通管連接，主體容器中部設(shè)有支撐板，所述傳感器通過支桿固定在支撐板的上方，在支撐板的下方，主體容器內(nèi)設(shè)有一浮子，所述支撐板在主體容器內(nèi)的中心位置設(shè)有一通孔，一底端固定在浮子上的鐵芯穿過所述通孔，上部自由端深入到傳感器內(nèi)； 所述支撐板設(shè)有鐵芯扶正裝置，所述扶正裝置包括三個以上的定位單元均布于鐵芯的四周，所述定位單元包括定位塊，所述定位塊內(nèi)設(shè)有一調(diào)整螺旋副，所述調(diào)整螺旋副靠近鐵芯的一端與觸桿連接，觸桿與鐵芯不接觸，所述觸桿上設(shè)有貼近鐵芯豎直設(shè)置的滾動體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于，所述滾動體設(shè)置在正對鐵芯的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于，所述傳感器為差動變壓器式傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于，在主體容器外部，設(shè)有支撐保護所述連通管的護槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種靜力水準(zhǔn)儀，其特征在于，所述固定構(gòu)件包括三根以上的螺旋副，所述主體容器的底板通過固定構(gòu)件的螺旋副調(diào)節(jié)固定于待測點上。
專利摘要本實用新型的一種靜力水準(zhǔn)儀，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，改進了儀器鐵芯的扶正裝置，其扶正裝置包括至少三個以上的定位單元均布于鐵芯的四周，所述定位單元包括定位塊，所述定位塊內(nèi)設(shè)有一調(diào)整螺旋副，所述調(diào)整螺旋副靠近鐵芯的一端與觸桿連接，所述觸桿與鐵芯不接觸，觸桿上設(shè)有貼近鐵芯豎直設(shè)置的滾動體。使用時，通過調(diào)整螺旋副調(diào)節(jié)滾動體與鐵芯之間的位置，使?jié)L動體無限靠近鐵芯但不接觸，通過滾動體在至少三個方向上對鐵芯進行限位，避免鐵芯與線圈接觸，保障鐵芯上下運動時在垂直方向上的精準(zhǔn)性，本實用新型彌補了簧片本身的缺陷，克服了簧片長度對儀器量程的影響，大大提高了儀器的測量量程，其使用范圍更廣。
文檔編號G01C5/04GK202836557SQ20122029492
公開日2013年3月27日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者吳健琨, 儲華平, 周克明, 周柏兵, 謝紅蘭, 方衛(wèi)華, 李聶貴, 陸緯 申請人:水利部南京水利水文自動化研究所