[发明专利]土体位移测量装置和方法

权利要求书

1.一种土体位移测量装置，包括土体中埋设的沉降管或测斜管，在所述沉降管或测斜管的外侧安装的随土体移动的磁环，其特征在于，还包括磁环定位传感器和数据采集设备，所述磁环定位传感器平行设置于沉降管或测斜管的内部并全程覆盖磁环的位移变化范围，所述磁环定位传感器作为测量基准其位置固定不变，所述磁环定位传感器包括若干个磁敏感元件、条形支撑件和检测电路，所述各磁敏感元件固定设置在条形支撑件上并沿条形方向按照一定间距布置形成一个均匀分布的线性阵列，所述间距为1～20毫米，所述检测电路的输入端与各磁敏感元件相连以检测处于磁环产生的磁场作用范围内的各敏感元件的输出状态，所述检测电路的输出端有引出的电缆，所述电缆从沉降管或测斜管引出至数据采集设备。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁环和磁环定位传感器均为若干个，所述磁环定位传感器的数量与磁环数量相同并且各磁环定位传感器的设置位置全程覆盖其对应的磁环的位移变化范围，所述两磁环定位传感器之间通过传递钢管相连，两磁环定位传感器的电缆首尾连接并置于传递钢管内部，由顶部或端部位置的磁环定位传感器的电缆引出沉降管或测斜管。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述磁环定位传感器通过非导磁材料封装；和/或所述间距为2～5毫米；和/或所述条形支撑件的条形长度为2米。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁环定位传感器与传递钢管之间采用快速接头连接；和/或所述最底部的传递钢管被固定在基准盘上。

5.据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述传递钢管上设置有支撑环，所述支撑环的外径与沉降管或测斜管的内径相适应。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁敏感元件为舌簧开关或霍尔开关。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述条形支撑件为条形的印刷电路板，所述各磁敏感元件焊接在所述印刷电路板上，所述检测电路集成在所述印刷电路板上。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测电路包括编码器和CPU，所述编码器的输入端与各磁敏感元件相连，所述编码器的输出端与CPU相连。

9.一种土体位移测量方法，该方法包括沉降管或测斜管以及磁环设置步骤，在土体中埋设沉降管或测斜管，在沉降管或测斜管外侧安装随土体移动的磁环，其特征在于，

在所述沉降管或测斜管以及磁环设置步骤之前或之后，还执行磁环定位传感器设置步骤，在沉降管或测斜管的内部平行设置磁环定位传感器；

在所述沉降管或测斜管以及磁环设置步骤和磁环定位传感器设置步骤之后，还执行磁环定位传感器测量步骤，磁环定位传感器通过沿沉降管或测斜管按照一定间距设置的若干个磁敏感元件感应磁环产生的磁场再通过磁环定位传感器的检测电路检测各敏感元件的输出状态，所述间距为1～20毫米，然后通过电缆将各敏感元件的输出状态输出至数据采集设备得到磁环的位移以实现土体的位移变化测量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述沉降管或测斜管以及磁环设置步骤中设置若干个磁环；在所述磁环定位传感器设置步骤中设置与磁环相同数量的磁环定位传感器，各磁环定位传感器的设置位置全程覆盖其对应的磁环的位移变化范围，通过传递钢管连接两磁环定位传感器，两磁环定位传感器的电缆首尾连接并置于传递钢管内部，由顶部或端部位置的磁环定位传感器的电缆引出沉降管或测斜管。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述磁环定位传感器设置步骤中，将磁环定位传感器经非导磁材料封装后再设置在沉降管或测斜管的内部，所述最底部的传递钢管被固定在基准盘上。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述磁环定位传感器设置步骤中，在传递钢管上设置有支撑环，支撑环的外径与沉降管或测斜管的内径相适应；和/或所述磁敏感元件为舌簧开关或霍尔开关，所述条形支撑件为条形的印刷电路板，所述各磁敏感元件焊接在所述印刷电路板上，所述检测电路集成在所述印刷电路板上。