[發(fā)明專利]一種跨斷層水平形變觀測裝置

在審

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• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115014232A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李宏;董云開;喻建軍;荊燕;陳葛天;孫起偉;張鴻旭;劉鳳秋;董建業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害防治研究院
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/02
• 代理公司: 上海遠(yuǎn)同律師事務(wù)所 31307
• 代理人: 丁利華

本發(fā)明提供了一種跨斷層水平形變觀測裝置，包括：端力平衡系統(tǒng)，設(shè)置于首端機(jī)墩；尾端標(biāo)定與調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)，設(shè)置于尾端機(jī)墩；柔性金屬絲，連接所述首端力平衡系統(tǒng)和所述尾端標(biāo)定與調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)，并且所述柔性金屬絲上具有位移指示標(biāo)志框；以及CCD測量儀器，構(gòu)造為用于測量所述位移指示標(biāo)志框的水平位移。本發(fā)明的跨斷層水平形變觀測裝置，采用比較法測量原理，以柔性金屬絲在確定張力下形成的弦長作長度基準(zhǔn)，與被測參考點(diǎn)之間的距離進(jìn)行比較，并且以CCD器件為核心的光電一體化智能型位移傳感器作為位移檢測單元，無電學(xué)漂移問題，可靠性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)真正的非接觸式測量，保證儀器的長期穩(wěn)定性指標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)以及地球物理與大地觀測領(lǐng)域，是一種地殼結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與建筑物水平變形觀測的新型專用測量儀器，尤其涉及一種跨斷層水平形變觀測裝置。

背景技術(shù)

斷層形變是地殼變形的一種基本表現(xiàn)形式，是與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地震學(xué)以及地球動力學(xué)等一系列理論問題有關(guān)的重要地質(zhì)現(xiàn)象。斷層形變與地震危險區(qū)劃、地震預(yù)報(bào)、工程場地及邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測等許多實(shí)際問題有著密切的聯(lián)系。

上世紀(jì)六十年代初，我國首次在新豐江水庫采用短基線、短水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行定點(diǎn)跨斷層測量，為研究地震孕育過程的水平應(yīng)變的變化規(guī)律提供數(shù)據(jù)。八十年代末引進(jìn)全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)，當(dāng)監(jiān)測網(wǎng)跨越斷層時從斷層兩側(cè)監(jiān)測點(diǎn)的觀測值提取斷層形變信息。連續(xù)觀測斷層形變的儀器觀測的分量包括水平分量及垂直分量兩類分量。在傳感器上分為純機(jī)械式傳感器和模擬量電學(xué)式傳感器。傳感器一般都采用接觸式測量，并且電學(xué)式傳感器存在電學(xué)漂移的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出了一種跨斷層水平形變觀測裝置。

本發(fā)明的一種跨斷層水平形變觀測裝置，包括： 尾端標(biāo)定與調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)，設(shè)置于尾端機(jī)墩；柔性金屬絲，連接所述首端力平衡系統(tǒng)和所述尾端標(biāo)定與調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)，并且所述柔性金屬絲上具有位移指示標(biāo)志框；以及CCD測量儀器，構(gòu)造為用于測量所述位移指示標(biāo)志框的水平位移。

優(yōu)選地，所述首端力平衡系統(tǒng)包括：首端立柱及與所述首端立柱鉸鏈連接的直角杠桿，所述直角杠桿水平臂掛有重錘組，所述直角杠桿豎直臂下端與所述柔性金屬絲的一端連接。

優(yōu)選地，所述柔性金屬絲為超英瓦合金絲。

優(yōu)選地，所述超英瓦合金絲為線膨脹系數(shù)不大于-3×10^-7/℃的含Nb超英瓦合金絲。

優(yōu)選地，所述首端立柱上設(shè)置有限位裝置用于限制所述跨斷層水平形變觀測裝置的工作范圍。

優(yōu)選地，所述直角杠桿內(nèi)置組合交叉簧作為所述首端力平衡系統(tǒng)的靈敏支點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述CCD測量儀器包括CCD接收器以及平行光源發(fā)射器，所述平行光源發(fā)射器用于發(fā)射平行光，所述CCD接受器用于接收所述平行光。

優(yōu)選地，所述尾端標(biāo)定與調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)包括尾端立柱，所述尾端立柱安裝有螺桿，所述螺桿上安裝有前鎖母和后鎖母，所述螺桿的安裝所述前鎖母的一端與所述柔性金屬絲的另一端與連接。

優(yōu)選地，所述螺桿的安裝所述后鎖母的一端設(shè)置有校準(zhǔn)儀表。

優(yōu)選地，所述校準(zhǔn)儀表具有螺栓孔，所述校準(zhǔn)儀表通過所述螺栓孔安裝于所述螺桿上。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明的跨斷層水平形變觀測裝置，采用比較法測量原理，以CCD器件為核心的光電一體化智能型位移傳感器作為位移檢測單元，無電學(xué)漂移問題，可靠性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)真正的非接觸式測量，保證儀器的長期穩(wěn)定性指標(biāo)。

附圖說明