[发明专利]基于单晶硅差压传感器的静力水准仪

说明书

本发明具体涉及一种基于单晶硅差压传感器的静力水准仪，包括上外壳、下外壳和膜盒式单晶硅差压传感器，上外壳和下外壳围成封闭的安装腔；安装腔被隔成相互连通的右安装腔和左安装腔；膜盒式单晶硅差压传感器的主体固定安装在右安装腔中，膜盒式单晶硅差压传感器的尾部位于左安装腔中，膜盒式单晶硅差压传感器将右安装腔分隔成互相独立的液腔和气腔，并将左安装腔与右安装腔隔离成互不连通的独立腔室，上外壳的侧壁上开设有与液腔连通的进液口，下外壳的侧壁上开设有与气腔连通的进气口。本发明的静力水准仪采用了膜盒式单晶硅差压传感器，整体具有体积小、精度高、易实现微压、长期稳定性好、温度特性优良。

技术领域

本发明具体涉及一种基于单晶硅差压传感器的静力水准仪。

背景技术

静力水准仪是一种高精密液位测量仪器，用于测量基础和建筑物各个测点的相对沉降，应用于大型建筑物，包括水电站厂、大坝、高层建筑物、核电站、水利枢纽工程、铁路、地铁、高铁等各测点不均匀沉降的测量。

传统的静力水准仪系统利用连通器原理通过测量液位变化来测量位移变化。测量原理是利用连通器原理的整个系统液位平衡，测点液位会随着位移变化而变化，通过测量测点液位变化从而测出位移变化。传统原理测量量程直接与体积相关，要想测量大量程必须要高体积；液体流动有迟滞性，只有系统液位彻底平衡后测量结果才有效，这就导致系统响应速度较慢，一般响应时间在10分钟左右；并且传统的静力水准仪安装只能沿液位方向竖直安装。传统仪器的这些缺点直接导致在诸如铁路铁轨沉降监测，桥梁动态位移监测、铁塔沉降监测等等需要动态监测、安装空间小、安装方向随意的场合的应用受到了极大的限制。因此，利用压力场原理进行测量的静力水准仪开始出现，这种静力水准仪主要利用差压传感器作为压力采集器，温度特性优良，稳定性好，反应迅速。

现有技术中存在一些改进型的静力测量装置，如专利号为201520614833.7的中国实用新型专利公开了一种静力水准仪，其包括本体，该本体设有测压腔与电气腔，位于大气侧的该测压腔的两个侧壁分别设有进水口和出水口，该静力水准仪还包括：压力传感器，设置于该电气腔内，且该压力传感器用于测量该测压腔内的压力；放大电路模块，设置于该电气腔内，且该放大电路模块可拆卸地连接于该本体，该放大电路模块与该压力传感器电连接；密封模块，设置于该本体上，且该密封模块用于密封该测压腔的开口。

这种静力水准仪测量精度比传统测量体系的精度高，反应时间快，但是仍存在一些缺陷，采用扩散硅芯体压力传感器，体积略大，并且整个静力水准仪的外部接口较多，不利于减小静力水准仪的体积，用排气阀进行排出气体，必须配合垫圈等小部件，因此多次使用后，易损坏，稳定性差。后盖采用密封圈和卡槽结构进行密封，密封强度不够高。

鉴于此，设计一种体积更加小巧轻便，经济实用，排气机构稳定性好，排气方便、不易损坏，整体连接气密性好、紧固强度好，更加便于安装使用的静力水准仪，具有重要应用价值。

发明内容

为了进一步减小静力水准仪的的体积、降低制作成本、增加排气机构的稳定性、改进气密性、提高紧固强度、并更加便于安装使用，本发明提供了一种基于单晶硅差压传感器的静力水准仪。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于单晶硅差压传感器的静力水准仪，包括上外壳、下外壳和膜盒式单晶硅差压传感器，所述上外壳和下外壳通过螺柱固定连接之后围成封闭的安装腔；

所述安装腔被所述上外壳内部侧壁上的第一凸起部和所述下外壳内部侧壁上的第二凸起部隔成相互连通的右安装腔和左安装腔，所述第一凸起部和第二凸起部相对设置；

所述膜盒式单晶硅差压传感器的主体固定安装在右安装腔中，所述膜盒式单晶硅差压传感器的尾部位于所述左安装腔中，所述膜盒式单晶硅差压传感器将右安装腔分隔成互相独立的液腔和气腔，并将所述左安装腔与所述右安装腔隔离成互不连通的独立腔室；

所述液腔位于靠近所述上外壳一侧，所述气腔位于靠近所述下外壳一侧；