[發明專利]基于單晶硅差壓傳感器的靜力水準儀

有效

• 申請號: 201710166543.4
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106969746B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王恒
• 申請（專利權）人: 星展測控科技股份有限公司
• 主分類號: G01C5/04
• 分類號: G01C5/04
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

本發明具體涉及一種基于單晶硅差壓傳感器的靜力水準儀，包括上外殼、下外殼和膜盒式單晶硅差壓傳感器，上外殼和下外殼圍成封閉的安裝腔；安裝腔被隔成相互連通的右安裝腔和左安裝腔；膜盒式單晶硅差壓傳感器的主體固定安裝在右安裝腔中，膜盒式單晶硅差壓傳感器的尾部位于左安裝腔中，膜盒式單晶硅差壓傳感器將右安裝腔分隔成互相獨立的液腔和氣腔，并將左安裝腔與右安裝腔隔離成互不連通的獨立腔室，上外殼的側壁上開設有與液腔連通的進液口，下外殼的側壁上開設有與氣腔連通的進氣口。本發明的靜力水準儀采用了膜盒式單晶硅差壓傳感器，整體具有體積小、精度高、易實現微壓、長期穩定性好、溫度特性優良。

技術領域

本發明具體涉及一種基于單晶硅差壓傳感器的靜力水準儀。

背景技術

靜力水準儀是一種高精密液位測量儀器，用于測量基礎和建筑物各個測點的相對沉降，應用于大型建筑物，包括水電站廠、大壩、高層建筑物、核電站、水利樞紐工程、鐵路、地鐵、高鐵等各測點不均勻沉降的測量。

傳統的靜力水準儀系統利用連通器原理通過測量液位變化來測量位移變化。測量原理是利用連通器原理的整個系統液位平衡，測點液位會隨著位移變化而變化，通過測量測點液位變化從而測出位移變化。傳統原理測量量程直接與體積相關，要想測量大量程必須要高體積；液體流動有遲滯性，只有系統液位徹底平衡后測量結果才有效，這就導致系統響應速度較慢，一般響應時間在10分鐘左右；并且傳統的靜力水準儀安裝只能沿液位方向豎直安裝。傳統儀器的這些缺點直接導致在諸如鐵路鐵軌沉降監測，橋梁動態位移監測、鐵塔沉降監測等等需要動態監測、安裝空間小、安裝方向隨意的場合的應用受到了極大的限制。因此，利用壓力場原理進行測量的靜力水準儀開始出現，這種靜力水準儀主要利用差壓傳感器作為壓力采集器，溫度特性優良，穩定性好，反應迅速。

現有技術中存在一些改進型的靜力測量裝置，如專利號為201520614833.7的中國實用新型專利公開了一種靜力水準儀，其包括本體，該本體設有測壓腔與電氣腔，位于大氣側的該測壓腔的兩個側壁分別設有進水口和出水口，該靜力水準儀還包括：壓力傳感器，設置于該電氣腔內，且該壓力傳感器用于測量該測壓腔內的壓力；放大電路模塊，設置于該電氣腔內，且該放大電路模塊可拆卸地連接于該本體，該放大電路模塊與該壓力傳感器電連接；密封模塊，設置于該本體上，且該密封模塊用于密封該測壓腔的開口。

這種靜力水準儀測量精度比傳統測量體系的精度高，反應時間快，但是仍存在一些缺陷，采用擴散硅芯體壓力傳感器，體積略大，并且整個靜力水準儀的外部接口較多，不利于減小靜力水準儀的體積，用排氣閥進行排出氣體，必須配合墊圈等小部件，因此多次使用后，易損壞，穩定性差。后蓋采用密封圈和卡槽結構進行密封，密封強度不夠高。

鑒于此，設計一種體積更加小巧輕便，經濟實用，排氣機構穩定性好，排氣方便、不易損壞，整體連接氣密性好、緊固強度好，更加便于安裝使用的靜力水準儀，具有重要應用價值。

發明內容

為了進一步減小靜力水準儀的的體積、降低制作成本、增加排氣機構的穩定性、改進氣密性、提高緊固強度、并更加便于安裝使用，本發明提供了一種基于單晶硅差壓傳感器的靜力水準儀。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種基于單晶硅差壓傳感器的靜力水準儀，包括上外殼、下外殼和膜盒式單晶硅差壓傳感器，所述上外殼和下外殼通過螺柱固定連接之后圍成封閉的安裝腔；

所述安裝腔被所述上外殼內部側壁上的第一凸起部和所述下外殼內部側壁上的第二凸起部隔成相互連通的右安裝腔和左安裝腔，所述第一凸起部和第二凸起部相對設置；

所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的主體固定安裝在右安裝腔中，所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的尾部位于所述左安裝腔中，所述膜盒式單晶硅差壓傳感器將右安裝腔分隔成互相獨立的液腔和氣腔，并將所述左安裝腔與所述右安裝腔隔離成互不連通的獨立腔室；

所述液腔位于靠近所述上外殼一側，所述氣腔位于靠近所述下外殼一側；