[发明专利]深孔变形测斜装置及深孔变形测斜方法

权利要求书

1.一种深孔变形测斜装置，其特征在于，包括：测杆单元、导向轮、计数装置、静态测量装置、动态测量装置、处理装置和读数装置；

所述导向轮设置有多个，多个所述导向轮对称设置于所述测杆单元的外部两侧，以通过多个所述导向轮带动所述测杆单元沿着位于钻孔的测斜管导槽中移动；

所述计数装置与所述导向轮连接，并可与所述导向轮同步转动，以测定所述导向轮的转动圈数，且所述计数装置与所述处理装置电连接，并将所述导向轮的转动圈数的信息传递至所述处理装置；

所述静态测量装置和所述动态测量装置均设置于所述测杆单元的内部，并分别与所述处理装置电连接，所述静态测量装置用于测量所述测杆单元初始静止状态的倾斜角度，并将此倾斜角度传递至所述处理装置，所述动态测量装置用于测量所述测杆单元沿着测斜管导槽移动过程中的倾斜角度，并将此倾斜角度信息传递至处理装置，所述处理装置与所述读数装置电连接，所述处理装置用于将二者的倾斜角度信息滤波融合后，以向所述读数装置传递所述测杆单元的角度信息。

2.根据权利要求1所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述计数装置包括计数齿轮、计数器和传感器；

所述计数齿轮与所述导向轮传动连接，且所述计数齿轮与所述导向轮同步转动，所述计数齿轮通过所述传感器与所述计数器连接，以通过所述传感器向所述计数器传递所述计数齿轮的转动圈数，所述计数器与所述处理装置电连接，并将此转动圈数的信息传递至所述处理装置。

3.根据权利要求1所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述静态测量装置设为加速度计，以通过所述加速度计在重力加速度在多个方向的分量，测定所述测杆单元初始静止状态的倾斜角度。

4.根据权利要求3所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述动态测量装置包括陀螺仪和计算装置；

所述陀螺仪与所述计算装置电连接，所述陀螺仪用于测量所述测杆单元沿着测斜管导槽移动过程中的角速度，以通过所述计算装置对角速度的计算，以测定所述测杆单元沿着测斜管导槽移动过程中的倾斜角度。

5.根据权利要求4所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述加速度计和所述陀螺仪均通过I2C总线与所述处理装置电连接。

6.根据权利要求1所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述处理装置通过观测电缆与所述读数装置电连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述处理装置包括控制器和计时器；

所述计时器与所述控制器电连接，所述控制器预设有时间周期，所述计时器用于向所述控制器传递时间信息，以通过所述计时器逐步接收所述静态测量装置和所述动态测量装置传递的所述测杆单元的倾斜角度信息。

8.根据权利要求1所述的深孔变形测斜装置，其特征在于，所述测杆单元的截面形状为圆形。

9.一种深孔变形测斜方法，其特征在于，该方法包括：

步骤100：将要测量的边坡进行钻孔；

步骤200：沿着钻孔放置有测斜管导槽，深孔变形测斜装置伸入至测斜管导槽；

步骤300：手持测杆单元的一端，将外部设置有多个导向轮的测杆单元的沿着测斜管导槽下放至孔底，并以匀速的状态在测斜管导槽中向上提起测杆单元，在提起过程中进行动态测量；

其中，测杆单元内部设置有计数装置、静态测量装置、动态测量装置，以将计数装置测量导向轮沿着测斜管导槽的转动圈数，通过已知导向轮的周长和转动圈数计算得出测杆单元下放的深度；静态测量装置用于测量所述测杆单元初始静止状态的倾斜角度，动态测量装置用于测量所述测杆单元沿着测斜管导槽移动过程中的倾斜角度，并将此二者测量的倾斜角度信息传递至处理装置处，处理装置根据两者的信息经过滤波融合处理后转换成角度值，以快速传递至读数装置读取。

10.根据权利要求9所述的深孔变形测斜方法，其特征在于，所述滤波融合处理为卡尔曼滤波融合方法。