[發明專利]一種能同時測量角度和方位的測斜裝置及測斜方法

在審

• 申請號: 202110490952.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113310465A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 劉永莉;席銘洋;肖衡林;馬強;劉一鳴;徐靜;劉志杰;柏華軍
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: G01C9/24
• 分類號: G01C9/24;G01C9/06;G01C15/00;G01S19/42
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

本發明公開了一種能同時測量角度和方位的測斜裝置及測斜方法，測斜裝置包括高精度圓形水準泡，高精度圓形水準泡包括水準底座、水銀液滴和若干電阻表，所述水準底座上設有球面凹槽，所述球面凹槽的內表面設有采用若干開環刻度線組成的同心環刻度線，開環刻度線均在開環的一端通過導線引出，與電阻表相連，所述水銀液滴置于球面凹槽。使用時，高精度圓形水準泡通過調平支座安裝在待測物體上；水銀液滴在自身重力作用下在球面凹槽內自由運動，通過電阻表監測導通的開環刻度線判斷偏移角度，通過電阻值判斷水銀液滴所處方向，從而判斷高精度圓形水準泡的偏移角度和方向，達到測斜目的，本發明結構簡單，成本低廉，能夠同時監測傾斜角度和方向。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種測斜技術，具體涉及一種能同時測量角度和方位的測斜裝置及測斜方法，通過將該裝置安裝到需要測斜的物體上并通過該裝置測斜感應進行無線傳輸將信息傳到電腦或手機終端來提前預警該物體可能會出現的傾斜，用于工程中或其他方面需要進行傾斜監測的物件中，進行物件的傾斜預警。

背景技術

在工程和其他領域中，經常會有必要對一些物件進行長期的測斜監測，例如抗滑樁，橫梁，柱子等。

目前對工程中或其他領域里的測斜方法有很多，其中有：側斜管、全站儀、光纖傳感器等。

但是這些測斜的方法有一些不足的地方。

其中側斜管的不足有：①由于現場施工條件的原因，側斜管的埋設與保護相對困難，埋設成品率較低。②由于側斜管是PVC材料制成，很容易斷裂，再加上施工現場碎料多，很容易破壞側斜管。③觀測方法復雜，在觀測數據的過程中需要將測頭導輪插入測斜管導槽內，放入底部然后自下而上每間隔0.5米讀一次數據，并且需要重復第二次。④數據處理及分析過程比較復雜。

全站儀監測方法的不足有：（1）耗費人力。由于全站儀的用法限制，其觀測的時候需要2-3人同時進行工作，耗費了不必要的人力。（2）受地形影響較大。往往邊坡體上會有綠化，由于植被的生長，會遮擋全站儀和棱鏡之間的視線，從而導致觀測結果出現偏差。（3）過程繁瑣。使用全站儀的時候，其本身的設備比較多并且沉重，并且對設備的架起地點的條件要求較高，而現場地理條件并不理想的話會產生一些不必要的麻煩。

光纖傳感器監測方法的不足有：（1）造價昂貴。光纖傳感器屬于精密電子傳感儀器，比一般的傳統儀器造價會更加更貴一些，所以采用光纖傳感器的話造價會比較高。（2）儀器維護問題。由于光纖傳感器是高精度儀器，所以在惡虐的地質環境和天氣條件下，儀器的壽命會大大縮短，并會增加人工維護的次數，從而產生額外費用。（3）步驟繁瑣。在安裝光纖傳感器的時候，布線是極其的麻煩的，并且獲取的數據需要一系列復雜的系統轉換。

發明內容

本發明的目的就是針對以上問題提出的一種能同時測量角度和方位的測斜裝置，本發明主要是基于安裝在所測物體上的由調平支座和高精度圓形水準泡組成。通過對于高精度圓形水準泡改造，將氣泡改為水銀液滴，將刻度環改為電阻環，使得本發明可以實現水準儀監測自動化，不僅能夠減少傾斜角度，還能監測傾斜方向。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：