[實(shí)用新型]一種巖土體表面位移測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520232951.1
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204555942U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李果;劉永才;劉曉宇;馬力;郭彪;陳賀;王開洋;余相貴;葉咸;潘俊良
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/32
• 代理公司: 北京云科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11483
• 代理人: 張飆

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種巖土體表面位移測量裝置。

背景技術(shù)

目前，滑坡表面位移變形的監(jiān)測方法有許多種，主要有GPS全球定位監(jiān)測系統(tǒng)、全站儀監(jiān)測系統(tǒng)、還有就是測量機(jī)器人監(jiān)測系統(tǒng)。這些測量系統(tǒng)雖然能夠高效準(zhǔn)確的把握被測體的變形狀況，但是，其測量方法都有難以克服的缺點(diǎn)，那就是在霧天或雨天等惡劣天氣條件下，無法實(shí)施準(zhǔn)確的精度測量，甚至不能進(jìn)行正常的測量。而近些年來逐漸興起的雷達(dá)微波干涉測量技術(shù)，雖然能夠在惡劣的自然環(huán)境下對整個邊坡的面域?qū)崿F(xiàn)位移變形測量，但是其高昂的設(shè)備價格，對于邊坡數(shù)量眾多，邊坡特性復(fù)雜的我國邊坡地質(zhì)災(zāi)害來說，又顯得遙不可及，并且雷達(dá)微波干涉測量技術(shù)在測量一些高植被覆蓋率邊坡的時候，不能正常的完成測量任務(wù)。

對于一些常規(guī)的測量手段，如直線位移計(jì)，該測量方法雖然在價格適合推廣，且在惡劣天氣條件下能夠完成測量，但是其測量量程及布設(shè)范圍又不能滿足一些特殊邊坡的需求。而國內(nèi)其他單位研發(fā)的拉線式位移計(jì)，其測量方法價格適合推廣，也適合在惡劣環(huán)境下使用，但是該設(shè)備笨拙的結(jié)構(gòu)以及笨拙的安裝工藝，使得其測量準(zhǔn)確性和及時性存在問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種巖土體表面位移測量裝置，該地表變形伸縮計(jì)能夠在各種惡劣工況及外部自然環(huán)境因素下使用，在達(dá)到大量程高精度的前提下，實(shí)現(xiàn)成本的低廉，安裝的快速便捷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種巖土體表面位移測量裝置，包括編碼傳感單元、鋼絲繩繃緊恒力裝置、盤絲輪裝置、其中，編碼傳感單元與鋼絲繩繃緊恒力裝置固定連接，鋼絲繩繃緊恒力裝置與盤絲輪裝置固定連接，盤絲輪裝置上設(shè)置的鋼絲繩外端與被測巖土體固定連接，鋼絲繩繃緊恒力裝置使鋼絲繩處于繃緊狀態(tài)，隨著被測巖土體的拉伸、收縮，鋼絲繩隨之拉伸收縮，其拉伸收縮量依次通過盤絲輪裝置、鋼絲繩繃緊恒力裝置傳輸至編碼傳感單元，通過編碼傳感單元的轉(zhuǎn)動量測量出巖土體的位移變形量。

進(jìn)一步，所述鋼絲繩繃緊恒力裝置包括恒力彈簧、彈簧座、彈簧座外蓋和軸承，恒力彈簧固定在彈簧座內(nèi)并通過彈簧座外蓋封裝，恒力彈簧通過軸承連接有傳動軸。

進(jìn)一步，所述編碼傳感單元包括編碼器、編碼器固定支架、以及柔性聯(lián)軸器或比例齒輪組，編碼器固定安裝在編碼器固定支架上，編碼器通過柔性連軸器與所述傳動軸進(jìn)行連接；或者將比例齒輪組中的大齒輪與編碼器上的主軸固定，小齒輪安裝在編碼器固定支架上并與所述傳動軸連接。

進(jìn)一步，所述盤絲輪裝置包括盤絲輪及鋼絲繩，所述傳動軸與盤絲輪的中孔對接固定，鋼絲繩平整的按照線序盤繞在盤絲輪上，并將鋼絲繩內(nèi)端頭固定。

進(jìn)一步，所述鋼絲繩繃緊恒力裝置、編碼傳感單元、盤絲輪裝置組裝后整體固定于設(shè)備外殼底板上，并且加裝設(shè)備外殼，整體固定后形成地表位移測量裝置；所述鋼絲繩的外端通過設(shè)備外殼上的線序孔導(dǎo)出。

進(jìn)一步，所述地表位移測量裝置固定安裝在固定桿的頂部，固定桿固定于巖土體不動的物體上或基巖體上，所述鋼絲繩的外端導(dǎo)出后牽引至測量桿上固定，測量桿固定于被測巖土體上。

進(jìn)一步，所述固定桿上設(shè)置有太陽能供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集發(fā)射裝置和避雷針，太陽能供電系統(tǒng)配置有蓄電池，數(shù)據(jù)采集發(fā)射裝置采用無線功能傳輸數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步，所述編碼器為14位高精度角位移編碼器。

進(jìn)一步，所述比例齒輪組中大齒輪與小齒輪直徑比為4:1。

進(jìn)一步，所述鋼絲繩為銦鋼絲，所述彈簧座為鋁合金構(gòu)件。

本實(shí)用新型能夠快速安裝，快速測量，滿足快速變形測量，大量程變形測量，測量精度高且結(jié)構(gòu)工藝簡單。

附圖說明

圖1為鋼絲繩繃緊恒力裝置、編碼傳感單元、盤絲輪裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鋼絲繩繃緊恒力裝置、編碼傳感單元、盤絲輪裝置組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為地表位移測量裝置組裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為地表位移測量裝置總裝結(jié)構(gòu)俯視示意圖；

圖5為利用本實(shí)用新型地表變形伸縮計(jì)進(jìn)行測量的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中附圖標(biāo)記為：編碼器1、編碼器固定支架2、柔性聯(lián)軸器3、恒力彈簧4、彈簧座5、彈簧座外蓋6、軸承7、傳動軸8、盤絲輪9、銦鋼絲10、設(shè)備外殼底板11、設(shè)備外殼12、太陽能供電系統(tǒng)13、固定桿14、測量桿15、數(shù)據(jù)采集發(fā)射裝置16、避雷針17、線序孔18、蓄電池19、密封圈20。

具體實(shí)施方式