[实用新型]一种岩土体表面位移测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩土体表面位移测量装置。

背景技术

目前，滑坡表面位移变形的监测方法有许多种，主要有GPS全球定位监测系统、全站仪监测系统、还有就是测量机器人监测系统。这些测量系统虽然能够高效准确的把握被测体的变形状况，但是，其测量方法都有难以克服的缺点，那就是在雾天或雨天等恶劣天气条件下，无法实施准确的精度测量，甚至不能进行正常的测量。而近些年来逐渐兴起的雷达微波干涉测量技术，虽然能够在恶劣的自然环境下对整个边坡的面域实现位移变形测量，但是其高昂的设备价格，对于边坡数量众多，边坡特性复杂的我国边坡地质灾害来说，又显得遥不可及，并且雷达微波干涉测量技术在测量一些高植被覆盖率边坡的时候，不能正常的完成测量任务。

对于一些常规的测量手段，如直线位移计，该测量方法虽然在价格适合推广，且在恶劣天气条件下能够完成测量，但是其测量量程及布设范围又不能满足一些特殊边坡的需求。而国内其他单位研发的拉线式位移计，其测量方法价格适合推广，也适合在恶劣环境下使用，但是该设备笨拙的结构以及笨拙的安装工艺，使得其测量准确性和及时性存在问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种岩土体表面位移测量装置，该地表变形伸缩计能够在各种恶劣工况及外部自然环境因素下使用，在达到大量程高精度的前提下，实现成本的低廉，安装的快速便捷。

为实现上述目的，本实用新型一种岩土体表面位移测量装置，包括编码传感单元、钢丝绳绷紧恒力装置、盘丝轮装置、其中，编码传感单元与钢丝绳绷紧恒力装置固定连接，钢丝绳绷紧恒力装置与盘丝轮装置固定连接，盘丝轮装置上设置的钢丝绳外端与被测岩土体固定连接，钢丝绳绷紧恒力装置使钢丝绳处于绷紧状态，随着被测岩土体的拉伸、收缩，钢丝绳随之拉伸收缩，其拉伸收缩量依次通过盘丝轮装置、钢丝绳绷紧恒力装置传输至编码传感单元，通过编码传感单元的转动量测量出岩土体的位移变形量。

进一步，所述钢丝绳绷紧恒力装置包括恒力弹簧、弹簧座、弹簧座外盖和轴承，恒力弹簧固定在弹簧座内并通过弹簧座外盖封装，恒力弹簧通过轴承连接有传动轴。

进一步，所述编码传感单元包括编码器、编码器固定支架、以及柔性联轴器或比例齿轮组，编码器固定安装在编码器固定支架上，编码器通过柔性连轴器与所述传动轴进行连接；或者将比例齿轮组中的大齿轮与编码器上的主轴固定，小齿轮安装在编码器固定支架上并与所述传动轴连接。

进一步，所述盘丝轮装置包括盘丝轮及钢丝绳，所述传动轴与盘丝轮的中孔对接固定，钢丝绳平整的按照线序盘绕在盘丝轮上，并将钢丝绳内端头固定。

进一步，所述钢丝绳绷紧恒力装置、编码传感单元、盘丝轮装置组装后整体固定于设备外壳底板上，并且加装设备外壳，整体固定后形成地表位移测量装置；所述钢丝绳的外端通过设备外壳上的线序孔导出。

进一步，所述地表位移测量装置固定安装在固定杆的顶部，固定杆固定于岩土体不动的物体上或基岩体上，所述钢丝绳的外端导出后牵引至测量杆上固定，测量杆固定于被测岩土体上。

进一步，所述固定杆上设置有太阳能供电系统、数据采集发射装置和避雷针，太阳能供电系统配置有蓄电池，数据采集发射装置采用无线功能传输数据。

进一步，所述编码器为14位高精度角位移编码器。

进一步，所述比例齿轮组中大齿轮与小齿轮直径比为4:1。

进一步，所述钢丝绳为铟钢丝，所述弹簧座为铝合金构件。

本实用新型能够快速安装，快速测量，满足快速变形测量，大量程变形测量，测量精度高且结构工艺简单。

附图说明

图1为钢丝绳绷紧恒力装置、编码传感单元、盘丝轮装置整体结构示意图；

图2为钢丝绳绷紧恒力装置、编码传感单元、盘丝轮装置组装结构示意图；

图3为地表位移测量装置组装结构示意图；

图4为地表位移测量装置总装结构俯视示意图；

图5为利用本实用新型地表变形伸缩计进行测量的结构示意图；

其中附图标记为：编码器1、编码器固定支架2、柔性联轴器3、恒力弹簧4、弹簧座5、弹簧座外盖6、轴承7、传动轴8、盘丝轮9、铟钢丝10、设备外壳底板11、设备外壳12、太阳能供电系统13、固定杆14、测量杆15、数据采集发射装置16、避雷针17、线序孔18、蓄电池19、密封圈20。

具体实施方式