[發(fā)明專利]大尺度范圍的水平位移變化測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810301851.8
• 申請(qǐng)日: 2018-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN109238143A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏國平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 上海世圓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔

本發(fā)明涉及一種大尺度范圍的水平位移變化測(cè)量方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：A、設(shè)置一個(gè)激光面，使得激光面垂直于位移方向，在待測(cè)物體產(chǎn)生一條與位移方向垂直的光斑；B、在被測(cè)物體的各個(gè)待測(cè)點(diǎn)和參考基準(zhǔn)點(diǎn)分別安裝位置傳感器，所述位置傳感器沿位移方向設(shè)置并經(jīng)過光斑位置；C、通過測(cè)量激光面在位置傳感器上的光斑位置的變化，測(cè)量待測(cè)點(diǎn)在垂直于激光面方向上的位移。采用本測(cè)量方法可以方便地進(jìn)行自動(dòng)化位移監(jiān)測(cè)，也可以用于人工位移測(cè)量，并且測(cè)量精度高，操作簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體為一種大尺度范圍的水平位移變化測(cè)量方法，可以用于測(cè)量空間位置在水平方向或某一方向上的位移。

背景技術(shù)

在基礎(chǔ)工程領(lǐng)域經(jīng)常需要測(cè)量諸如大壩、隧道、橋梁、房屋、基坑等建筑結(jié)構(gòu)的水平位移。目前常用人工的測(cè)量方法有采用經(jīng)緯儀或全站儀的視準(zhǔn)線法、小角度法，自動(dòng)化測(cè)量方法有緊引線法、測(cè)量機(jī)器人坐標(biāo)測(cè)量法、GPS坐標(biāo)測(cè)量法等方法。目前這些水平位移測(cè)量方法要么安裝復(fù)雜、成本高昂，要么操作復(fù)雜，容易出錯(cuò)；要么測(cè)量精度較低，難以滿足越來越高的精度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種大尺度范圍的水平位移變化測(cè)量方法,能夠測(cè)量水平位移或某一方向上的位移，它可以提供更高的測(cè)量精度，更靈活方便安裝布設(shè)方式，更便宜的設(shè)備成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種大尺度范圍的水平位移變化測(cè)量方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：A、設(shè)置一個(gè)激光面，使得激光面垂直于位移方向，在待測(cè)物體產(chǎn)生一條與位移方向垂直的光斑；B、在被測(cè)物體的各個(gè)待測(cè)點(diǎn)和參考基準(zhǔn)點(diǎn)分別安裝位置傳感器，所述位置傳感器沿位移方向設(shè)置并經(jīng)過光斑位置； C、通過測(cè)量激光面在位置傳感器上的光斑位置的變化，測(cè)量待測(cè)點(diǎn)在垂直于激光面方向上的位移。

進(jìn)一步地，采用激光面作為測(cè)量基準(zhǔn)面或激光面在位置傳感器上的投影線作為基準(zhǔn)線，來測(cè)量待測(cè)點(diǎn)的水平位移變化。

進(jìn)一步地，在被測(cè)物體之外分別設(shè)定若干個(gè)穩(wěn)定位置作為參考基準(zhǔn)點(diǎn)，所述參考基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量需要能夠確定一個(gè)平面，在該參考基準(zhǔn)點(diǎn)安裝位置傳感器，根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)點(diǎn)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。通過選擇設(shè)置在穩(wěn)定位置上設(shè)置的位置傳感器作為參考基準(zhǔn)點(diǎn)，以此來提升監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性，這樣就使得光源可以設(shè)置在變形區(qū)域范圍，擴(kuò)展了使用范圍。

進(jìn)一步地，在被測(cè)物體之外分別設(shè)定若干個(gè)穩(wěn)定位置作為參考基準(zhǔn)點(diǎn)，在激光面垂直于水平面時(shí)，基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量能夠確定一條線。

進(jìn)一步地，所述位置傳感器采用高精度PSD（Position Sensitive Device）位置傳元件。

本發(fā)明采用一個(gè)空間激光面，然后在垂直于激光面的方向上設(shè)置位置傳感器測(cè)量激光面在位置傳感器上的光斑的位置，這樣通過測(cè)量激光面在位置傳感器上的光斑位置的變化就可以測(cè)量待測(cè)點(diǎn)在垂直于激光面上的位移。采用本測(cè)量方法可以方便地進(jìn)行自動(dòng)化位移監(jiān)測(cè)，也可以用于人工位移測(cè)量，并且測(cè)量精度高，操作簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)。

附圖說明

圖1為位移測(cè)量原理示意圖。

圖中包括：激光面1，位置傳感器,2，基準(zhǔn)位置傳感器3，PSD（Position SensitiveDevice）位置傳元件4。

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)說明書附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。

一種大尺度范圍的水平位移變化測(cè)量方法，其特征在于所述方法包括以下步驟：A、設(shè)置一個(gè)激光面1，使得激光面垂直于位移方向，在待測(cè)物體產(chǎn)生一條與位移方向垂直的光斑；B、在被測(cè)物體的各個(gè)待測(cè)點(diǎn)和參考基準(zhǔn)點(diǎn)分別安裝位置傳感器2和基準(zhǔn)位置傳感器3，所述位置傳感器2和基準(zhǔn)位置傳感器3沿位移方向設(shè)置并經(jīng)過光斑位置； C、通過測(cè)量激光面1在位置傳感器2上的光斑位置的變化，測(cè)量待測(cè)點(diǎn)在垂直于激光面方向上的位移。