[实用新型]一种容差式沉降监测装置、系统

说明书

本实用新型具体公开了一种容差式沉降监测装置，与外部的导气管和导液管进行连接，该容差式沉降监测装置包括罐体、分隔板、通气管和压力传感器；本实用新型又公开了一种容差式沉降监测系统，包括至少两个如上所述的容差式沉降监测装置、储液罐、导气管、导液管和上位机。本实用新型提高了对环境的适应能力，提高了检测精度，克服了管道阻塞的问题，提高了施工效率，降低了故障率与维修成本，避免了液体介质的挥发。

技术领域

本实用新型涉及测量仪器技术领域，具体涉及一种容差式沉降监测装置、系统。

背景技术

如图1、图2所示，目前现有的联通管式沉降监测系统，是由压力式静力水准仪(如图1的H1-Hn)或液位式静力水准仪(如图2的L1-Ln)、基准位储液罐(如图1/图2的Y4)、液体传导介质(如图1/图2的Y1)联通管布设加计算机采集、监测平台(如图1/图2的Y6)组成。

如图1所示，压力式静力水准仪的工作方式：当H1测试点的位置发生变化时(对垂直方向进行沉降监测，只能监测垂直方向的位置变化)，H1测试点与基准罐Y4液位之间的高度差则会发生改变，H1测试点的压强随之发生变化。计算机采集、监测平台Y6通过读取H1测试点的压强变化，则可以知道H1测试点位置的变化以及变化值。

如图2所示，液位式静力水准仪的工作方式：当L1测试点的位置变化时，其液位随之发生变化。计算机采集、监测平台Y6通过读取其液位的变化数值，即可得知L1测试点的变化及变化值。

在现有的联通管式沉降监测系统的实际应用中，随着环境因素的影响，传导介质因温度变化会出现收缩、膨胀。液体管路受自身应力变化、温度变化也会出现收缩、膨胀现象。环境的震动、摇摆等因素都会对管路产生影响，加上管路介质中的气泡等影响因素，最终都会传导至测试点的传感器上，进而影响测试点传感器的数值准确性。由于压力式静力水准仪自身的密封性，导致压力式静力水准仪需要排气泡。而在监测现场进行排气泡会比较麻烦，特别是环境、场地受限的现场；液体传导介质中溶解或容留的微气泡，在温度或震动的影响下会逐步释放，进而增加排气的困难。在管路安装过程中，彻底排除气泡的工作难度同样是非常麻烦的。

在现有的联通管式沉降监测系统的实际应用中，管路越长，管径越大，则所受介质的膨胀的影响越大。管径越小，其介质的流通性导致传导时间越长，系统稳定时间越长，但管路自身的膨胀、应力变化的影响越大。这就产生了监测系统应用中的矛盾。为了加强监测的可靠性，基准点需要放置到离测试点较远的位置。为了尽快、准确反应测试点的变化(若获取变化量的时间长了，外界因素变化会出现变化)，需要加大液体联通管的口径，以增加介质的流动速度。而管路的长距离、大口径，会受外界因素影响增大。特别是长距离，管路布设受现场障碍限制因素增多，管路经常无法保持在一个平面或直线，必须出现时高、时低或弯曲的情况。管路的高差变化导致管路自身受介质压力影响加大，其自身应力变化、气泡、摇摆、震动等因素影响加大，进而影响监测数据的精度和可靠性。

在现有的联通管式沉降监测系统的实际应用中，面对较长的管路，介质选择会尽可能的选择粘度系数小，挥发性小的介质。水是介质中流动性较强的一种，而水的挥发性相对较高，对于长时间监测，经常需要补充。水长时间暴露空气中，很难免溶解或进入杂质、细菌导致水质变化，甚至微生物滋生，严重影响监测数据的准确性。选用其它油性介质，由于其粘度系数远远大于水，对于长距离的管路，其流通性会导致系统需要很长时间才能稳定。稳定时间内，外界环境因素的变化加大，同样影响检测数据的可靠性与精度。

采用压力式静力水准仪的联通管式沉降监测系统基本是采用串联方式，即导液管Y3、导气管Y2、电缆Y6通过压力式静力水准仪H1然后联接到压力式静力水准仪H2，延及下一个压力式静力水准仪，至压力式静力水准仪Hn。当一个压力式静力水准仪出现问题，需要检修、更换时，管路上所有仪器均处于停止状态，很可能会出现整个系统重新排气、补液的情况。