[實用新型]一種測量地面沉降的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020187532.8
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN201724687U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杰;夏懋寅;何唯平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海啟鵬工程材料科技有限公司;深圳市海川實業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01B11/02;G01B11/16;G01C5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實用新型屬于工程測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量地面沉降的裝置，特別涉及一種結(jié)合光纖光柵傳感器對隧道或者地鐵管道沉降進行測量的裝置。

【背景技術(shù)】

目前檢測建筑結(jié)構(gòu)沉降常用人工水平測量和電水平測量儀測量，以及一些輔助的測量方法。這些方法在日常測量中存在一定的不足，特別是在對隧道、地鐵管道等地面沉降量的測量上存在很多不足，主要表現(xiàn)在，用人工水平測量受氣候以及人工誤差影響較大，更主要的是，人工水平測量隧道、地鐵管道等地面沉降不能在線測量，要等地鐵不運行時才能工作，而且測量速度慢，由于是分期測量，所以不能及時反映地面沉降的實際情況。

地鐵安全運行需要實時測量地面沉降數(shù)據(jù)，所以電水平測量逐漸替代了人工水平測量，但是電水平測量雖然能夠?qū)崟r測量，但是卻存在抗干擾差等缺點。

光纖光柵傳感器屬于光纖傳感器的一種，光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)進入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導致光的光學性質(zhì)(如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態(tài)等)發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號光，在經(jīng)過光纖送入光探測器，經(jīng)解調(diào)后，獲得被測參數(shù)。光纖傳感器具有靈敏度較高；幾何形狀具有多方面的適應(yīng)性，可以制成任意形狀的光纖傳感器；可以制造傳感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉(zhuǎn)等)的器件；可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕或者其他惡劣環(huán)境；具有與光纖遙測技術(shù)的內(nèi)在相容性等眾多優(yōu)點。所以光纖傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，專利申請?zhí)枮椋?00620019599.4公開了一種將光纖光柵傳感器應(yīng)用于測量地表沉降的測量的設(shè)備。該設(shè)備采用上下表面對稱貼有兩個光纖Bragg光柵的等強度懸臂梁，將懸臂梁的粗端固定在工程結(jié)構(gòu)中的固定裝置上、細端通過刃口與掛鉤掛上沉降墩，沉降墩直接埋置于待測地點的地表，通過沉降墩將地沉降的位移量轉(zhuǎn)換為懸臂梁的變形，使光纖Bragg光柵的Bragg波長發(fā)生移位，再用光纖Bragg光柵分析儀獲取Bragg波長移位量，并將測量結(jié)果進行差動運算，從而消除溫度的影響，以得到待測地表沉降量。由于該設(shè)備是通過懸臂梁的彎曲變形量來計算沉降墩的垂直位移量，所以要求懸臂梁的變形是符合規(guī)則并可計算的，但是實際情況卻很難控制，所以其實際測量起來還是有一定的誤差存在。

【實用新型內(nèi)容】

本實用新型提出了將光纖光柵傳感器應(yīng)用于測量隧道或者地鐵管道沉降的裝置。本實用新型相比于之前的將光纖光柵傳感器應(yīng)用于測量地表沉降的設(shè)備來說具有結(jié)構(gòu)簡單，而且測量準確的優(yōu)點，相比于其它的人工或者電水平測量具有實時，而且受干擾程度小，同時具有精度高，可遠程傳輸數(shù)據(jù)等優(yōu)點。當然本實用新型提出的測量裝置不僅可以應(yīng)用于管道沉降，還可以應(yīng)用于其它物體表面形變的測量之中。

本實用新型的具體技術(shù)方案如下：

本實用新型提供一種測量地面沉降的裝置，該裝置包括光纖光柵傳感器，其特征在于，該裝置還包括一杠桿和分別位于該杠桿任意三處正下方的三個支座，三個支座的底部均固定于地面上，支座的頂部接位于該支座正上方的杠桿或光纖光柵傳感器，當支座的頂部接光柵傳感器的一端時，所述光纖光柵傳感器的另一端接位于該光纖光柵傳感器正上方的杠桿。

上述光纖光柵傳感器為一個，所述杠桿的任一處接光纖光柵傳感器的一端，該光纖光柵傳感器的另一端接位于該光纖光柵傳感器正下方的支座頂部，另外兩個支座的頂部分別接位于該支座正上方的杠桿的另外兩處。

上述光纖光柵傳感器接杠桿的端部，所述杠桿的另一端部接支座，另一支座接杠桿中部。

兩支座分別接杠桿的兩端部，所述杠桿的中部接光纖光柵傳感器。

上述光纖光柵傳感器為兩個，所述光纖光柵傳感器分別接杠桿的端部和中部，分別與兩個光纖光柵傳感器相接的兩支座位于另一支座的一側(cè)，所述的另一支座接杠桿的另一端部。

上述光纖光柵傳感器為兩個，兩光纖光柵傳感器的一端分別接杠桿的兩端部，兩光纖光柵傳感器的另一端分別接兩支座，另外一支座與杠桿的中部相接。

上述的另一支座與杠桿中部的接點在杠桿的重心線上。

上述杠桿為型變量小的筆直形杠桿，且其重心位于杠桿的中心。

所述杠桿與光纖光柵傳感器或支座鉸接或彈性抵接，所述光纖光柵傳感器與支座固定連接、鉸接或者彈性抵接。

所述光纖光柵傳感器還包括溫度檢測裝置。

本實用新型有益的技術(shù)效果在于：

通過杠桿，將地面水平的沉降量轉(zhuǎn)變成杠桿的垂直位移量，通過光纖光柵傳感器檢測出杠桿的垂直位移量，即可通過計算機換算成地面的水平沉降量，具有結(jié)構(gòu)簡單，測量準確的優(yōu)點；