[发明专利]水管倾斜仪整机检测系统及其方法

说明书

本发明公开了一种水管倾斜仪整机检测系统及其方法，涉及地壳形变观测技术。本包括水管倾斜仪，水管倾斜仪包括第1钵体、第2钵体、连通水管和标定器，第1钵体、标定器和第2钵体依次通过连通水管连通构成水管倾斜仪整机；设置有微位移系统、控制器和第1、2、3干涉仪系统；控制器分别与第1、2、3微位移平台的压电陶瓷，标定器的标定棒和第1、2、3干涉仪系统连接。本发明具有下列优点和积极效果：①“三段式”结构：不仅没有破坏水管倾斜仪自身的完整性，也会减小因标定装置标定时自身带来的检测误差；②标定信号的多样化；③精度更高：当采用压电陶瓷作为输入源时，压电陶瓷本身的输出精度可以达到纳米级，这为水管倾斜仪的分辨力的检测也提供了可能。

技术领域

本发明涉及地壳形变观测技术，尤其涉及一种水管倾斜仪整机检测系统及其方法。

背景技术

水管倾斜仪运用于测量底壳表面变化，特别是用于地表长基线的倾斜变化量。随着水管倾斜仪发展，加工技术、芯片和采样等技术的不断提高，水管仪实现了更高的采样率，其灵敏度也从10^-7提高10^-9。因此，有必要对水管倾斜仪的整个频带进行研究，从而完善仪器本身的性能，也能更好地记录地壳变化。

目前，如图1，地学测量领域广泛使用的水管倾斜仪包括有第1钵体10、第2钵体20、连通水管30和标定器40，第1钵体10和第2钵体20结构相同；第1钵体10的第1浮子12漂浮在第1水缸11内的水面上；第1钵体10和第2钵体20之间设置有标定器40并通过一根连通水管30连接，第1水缸11中的水、第2水缸21中的水和标定水缸41中的水形成通路。

长期以来，我国的地壳形变仪器的三个指标没有一个统一的检测方法，这些指标通常由仪器研发者在验室中测量得出；研发者通常不对整个仪器系统进行测试，而是通过测试其中部分组件的参数值来代替整个仪器系统的参数值；目前测试方法的研究结果只能表示仪器的部分性能，而不能代表仪器的整机性能；对于水管倾斜仪关键参数的测试，需要将整台仪器系统看成“黑匣子”，通过系统输入量和输出量来分析计算仪器的关键参数，这些参数值才能准确反映水管倾斜仪的真实性能。

研发水管倾斜仪整机检测系统，建立一个以长度、角度观测为核心的检测平台系统，实现水管倾斜仪关键技术指标的测试，形成对水管倾斜仪质量和整体性能的定量评价具有十分重要的科学意义。

发明内容

本发明的目的就在于填补水管倾斜仪整机检测的技术空白，提供一种水管倾斜仪整机检测系统及其方法。

本发明的目的是这样实现的：

通过基于压电陶瓷驱动的微位移平台为水管倾斜仪提供标定信号，实现水管倾斜仪的线性上升或者下降，同时运用标定器对水管倾斜仪标定，达到对水管倾斜仪整机检测的目的。

具体地说：

本系统包括被检测对象——水管倾斜仪，水管倾斜仪包括第1钵体、第2钵体、连通水管和标定器，第1钵体、标定器和第2钵体依次通过连通水管连通构成水管倾斜仪整机；

设置有微位移系统、控制器和第1、2、3干涉仪系统；

其位置和连接关系是：

微位移系统的第1、2、3微位移平台均放置在地面上，相互保持水平；

第1钵体的第1水缸置于第1微位移平台上，标定器的标定水缸置于第2微位移平台上，第2钵体的第2水缸置于第3微位移平台上；

标定器的标定水缸安装在第1钵体的第1水缸和第2钵体的第2水缸之间，通过连通水管相互连通；

第1、2、3干涉仪系统的反射镜7D分别放置在第1、2、3微位移平台上方；

控制器分别与第1、2、3微位移平台的压电陶瓷，标定器的标定棒和第1、2、3干涉仪系统连接。