[實(shí)用新型]一種用于邊坡模型試驗(yàn)的位移實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202223182294.3
• 申請(qǐng)日: 2022-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN218937348U
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)成亮;陳宏;張偉;王基文;楊慶義;孫旭;張勇;席文勇;于天文;劉浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?/a>
• 主分類號(hào): G01B21/02
• 分類號(hào): G01B21/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

本實(shí)用新型屬于邊坡模型試驗(yàn)領(lǐng)域，提供了一種用于邊坡模型試驗(yàn)的位移實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備，其包括位移檢測(cè)傳感器、信號(hào)接收器以及數(shù)據(jù)處理模塊；所述位移檢測(cè)傳感器布設(shè)在邊坡模型中，信號(hào)接收器以及數(shù)據(jù)處理模塊布設(shè)在邊坡模型外；每個(gè)所述位移檢測(cè)傳感器包括六軸陀螺儀和信號(hào)發(fā)射器，所述六軸陀螺儀用于檢測(cè)坡體變形信號(hào)并經(jīng)所述信號(hào)發(fā)射器向外發(fā)射出去，所述信號(hào)接收器用于接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)并傳送至數(shù)據(jù)處理模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊得到模型試驗(yàn)中邊坡的空間變形量和變形過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于邊坡模型試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于邊坡模型試驗(yàn)的位移實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本實(shí)用新型相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

邊坡模型試驗(yàn)是基于相似性原理，通過(guò)對(duì)邊坡原型的抽象，運(yùn)用數(shù)學(xué)關(guān)系建立兩者物理量的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)邊坡原型物理過(guò)程的重演。邊坡模型試驗(yàn)是地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)方法，一般根據(jù)邊坡原型控制一些相同或相似的條件，施加對(duì)應(yīng)的外部荷載，研究邊坡的變形破壞特征和演化過(guò)程，從而揭示其變形破壞機(jī)理和破壞模式，指導(dǎo)邊坡的預(yù)測(cè)與防治工作。

邊坡位移作為模型試驗(yàn)中的一個(gè)基本觀測(cè)量，是分析邊坡動(dòng)力學(xué)行為的基礎(chǔ)。為了對(duì)邊坡演化過(guò)程精準(zhǔn)觀測(cè)，目前邊坡模型試驗(yàn)通常采用高速攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)邊坡位移進(jìn)行測(cè)量，其方法是在邊坡模型的一側(cè)安裝網(wǎng)格板，按照一定的尺寸繪制網(wǎng)格；在邊坡模型的兩側(cè)架設(shè)高速攝影機(jī)，以每秒數(shù)百至數(shù)千幀的速率采集試驗(yàn)過(guò)程中的變形影像，再采用數(shù)字圖像處理技術(shù)研究邊坡模型的變形量和變形速度。

現(xiàn)有的高速攝影位移測(cè)量系統(tǒng)在邊坡模型試驗(yàn)中存在以下問(wèn)題：①高速攝影測(cè)量系統(tǒng)只能捕捉到邊坡表層的變形影像，而無(wú)法獲取邊坡內(nèi)部的深部變形情況；②邊坡模型中巖土體變形除了線位移，還有角位移，高速攝影位移測(cè)量系統(tǒng)難以對(duì)巖土體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全面刻畫(huà)；③高速攝影測(cè)量系統(tǒng)一般是在邊坡發(fā)生變形之后才能通過(guò)影像記錄邊坡變形過(guò)程，難以實(shí)時(shí)對(duì)邊坡位移進(jìn)行分析和計(jì)算；④高速攝影測(cè)量系統(tǒng)對(duì)硬件要求高，需要價(jià)格昂貴的高速攝影機(jī)，限制了高速攝影位移測(cè)量系統(tǒng)在邊坡模型試驗(yàn)中的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于邊坡模型試驗(yàn)的位移實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備，其可以獲取模型試驗(yàn)中邊坡的空間位移場(chǎng)，可以實(shí)時(shí)獲取邊坡的變形情況，能夠供試驗(yàn)人員快速地觀測(cè)各種試驗(yàn)條件下邊坡模型的反應(yīng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于邊坡模型試驗(yàn)的位移實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備，其包括位移檢測(cè)傳感器、信號(hào)接收器以及數(shù)據(jù)處理模塊；

所述位移檢測(cè)傳感器布設(shè)在邊坡模型中，信號(hào)接收器以及數(shù)據(jù)處理模塊布設(shè)在邊坡模型外；

每個(gè)所述位移檢測(cè)傳感器包括六軸陀螺儀和信號(hào)發(fā)射器，所述六軸陀螺儀用于檢測(cè)坡體變形信號(hào)并經(jīng)所述信號(hào)發(fā)射器向外發(fā)射出去，所述信號(hào)接收器用于接收所述信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)并傳送至數(shù)據(jù)處理模塊，由數(shù)據(jù)處理模塊得到模型試驗(yàn)中邊坡的空間變形量和變形過(guò)程。

作為一種實(shí)施方式，所述位移檢測(cè)傳感器還包括外殼，所述六軸陀螺儀和信號(hào)發(fā)射器均設(shè)置于外殼內(nèi)。

作為一種實(shí)施方式，所述外殼還設(shè)置有電池，所述電池用于為所述位移檢測(cè)傳感器提供電能。

作為一種實(shí)施方式，每個(gè)所述信號(hào)接收器包括無(wú)線電接收機(jī)，所述無(wú)線電接收機(jī)用于接收所述位移檢測(cè)傳感器發(fā)送信號(hào)。

作為一種實(shí)施方式，所述信號(hào)接收器的布設(shè)數(shù)量至少三個(gè)。

作為一種實(shí)施方式，所述信號(hào)發(fā)射器采用低功耗無(wú)線傳輸模塊。

作為一種實(shí)施方式，所述六軸陀螺儀用于采集邊坡模型中設(shè)定位置處的X軸、Y軸、Z軸的加速度和俯仰角、橫滾角以及偏航角這些位移參數(shù)。

作為一種實(shí)施方式，所述數(shù)據(jù)處理模塊還與顯示模塊相連。