[发明专利]一种全自动机械式智能分层沉降仪

说明书

本发明公开了一种全自动机械式智能分层沉降仪，包括测量装置、提升装置、数据采集装置及数据传输装置；其中,测量装置包括连接管、沉降管、沉降环和探头，其中所述沉降环随沉降管一起埋入预先完成的钻孔内,所述沉降环套在沉降管外侧,所述连接管竖直方向放置，所述连接管中空腔内的顶部沿中轴线通过电缆连接探头，所述探头使用磁敏传感器为核心元件，所述探头通过提升装置沿连接管及沉降管的中轴线下放至钻孔底部，所述探头在所述连接管的中空腔内做升降运动来探测沉降环的位置，深度测量编码器记录信号输出位置，数据采集盒将采集到的数据通过数据传输装置发送到终端。本发明数据误差小，不受测量深度的限制，远程监控。

技术领域

本发明涉及土木工程质量监测仪器领域，具体涉及一种全自动机械式智能分层沉降仪。

背景技术

软土地基和厚层回填地基工程中，地基的沉降总量虽表现在地面，但其下不同深度和不同土质产生的压缩大小各不相同，因此及时了解土体各层的沉降变化趋势，查明地下各深度土层产生的压缩对于预测地基沉降和制定相应的预防措施有着重要的作用。已有的分层沉降观测方法中，分为人工分层沉降监测及自动化分层沉降监测。

常规的人工分层沉降监测主要使用电磁式分层沉降仪，电磁式分层沉降仪所用传感器是根据电磁感应原理设计，将磁感应沉降环预先通过钻孔方式埋入地下待测的各点位，当传感器通过磁感应环时，产生电磁感应信号送至地面仪表显示，同时发出声光警报。读取孔口标记点上对应钢尺的刻度数值，即为沉降环的深度。每次测量值与前次测值相减即为该测点的沉降量。其探头结构牢固，密封性好，钢尺电缆一体化，整机重量轻，适合各种野外环境，但需要大量人力物力，采用人工操作，精度偏低，测量数据及时性差。

自动化分层沉降监测中有自动式分层沉降仪和基于FBG技术的土体分层沉降仪。例如发明CN201310022322.1的自动巡检式分层沉降仪，通过步进电机驱动探头在沉降管内自上而下进行巡检，沉降管外面有沉降环，当探头探测到沉降环时发出电信号，记录该点的角位移量来换算成该沉降环的位置的。测量装置的正上方设置提升装置，为一个圆柱形绕线轮。细电缆在从圆柱形绕线轮上放出或回收时并排缠绕，由于沉降量需要通过公式换算，需要固定的圆柱形绕线轮的周长，而当测量深度足够深，所需电缆长度也会更长，虽然该现有技术采用的细电缆，但是容易断裂，而缠绕圈数足够多，会造成圆柱形绕线轮的周长的变化，使得测量误差增大。由于圆柱形绕线轮能缠绕的电缆周数有限，测量深度也受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供全自动机械式智能分层沉降仪，不但深度测量测量误差小，而且不受测量深度的限制。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种全自动机械式智能分层沉降仪，其特征在于，包括测量装置、提升装置、数据采集装置、数据传输装置；

其中，所述测量装置包括连接管、沉降管、沉降环和探头，其中所述沉降环随沉降管一起埋在预先完成的钻孔内,所述沉降环套在所述沉降管外壁, 所述连接管竖直方向放置，所述连接管套在所述沉降管外壁,将连接管与沉降管连接，以适应沉降管的高度并进行调整，所述探头使用传感器为核心元件，所述探头通过提升装置沿连接管及沉降管的中轴线在所述连接管空腔内做升降运动，通过所述探头的传感器来探测沉降环的位置；

所述提升装置包括电缆、电缆绞车、电缆盘电机和上滑轮装置，所述上滑轮装置悬挂在所述连接管的正上方，所述电缆绞车和所述电缆盘电机置于所述上滑轮装置的下方，所述电缆的一端连接着所述探头从所述电缆绞车上引出并绕过所述上滑轮装置放置在所述连接管空腔中，所述电缆盘电机控制电缆绞车的转动使电缆提升和下放；

在所述上滑轮装置设置有深度检测编码器，所述深度检测编码器记录磁信号输出时沉降环的位置，所述电缆绞车正上方的电箱内设置数据采集盒和数据传输装置，所述数据采集盒将采集到的数据通过所述数据传输装置发送到远程端口。

优选的，所述上滑轮装置两侧斜上方设置压紧轮，所述压紧轮使通过所述上滑轮装置的传动电缆处于绷紧状态。