[发明专利]可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪、系统及测量方法

权利要求书

1.一种可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪，其特征在于，包括水位压力测量部分和水箱；所述水位压力测量部分位于水箱底部，包括光纤、准直器、分光晶体、测量反射镜、参考反射镜、参考臂调节栓、测量臂调节栓和基体件；所述光纤连接准直器，准直器固定在基体件上；分光晶体设置在准直器的后侧，在分光晶体的上方设置测量反射镜，在分光晶体的后方设置参考反射镜，参考反射镜水平连接参考臂调节栓；分光晶体和测量反射镜位于基体件内，参考臂调节栓水平设置在基体件上；测量臂调节栓竖直设置在基体件上；所述水箱为密封结构，并有排气口、进水管和出水管；在水箱底部设有应力膜片；

当光纤干涉型沉降仪发生沉降时，水箱内的液压发生改变，改变了应力膜片的形变量，对应力膜处的测量反射镜与分光晶体距离产生作用，由参考反射镜反射回的光与测量反射镜的返回光发生干涉，根据干涉波谷的偏移量与沉降的高度的线性关系得到沉降量。

2.如权利要求1所述可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪，其特征在于，还包括水位计，所述水位计直接测量密闭水箱内的水压值变化值。

3.根据权利要求1所述可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪，其特征在于，在所述进水管上设有进水阀。

4.根据权利要求1所述可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪，其特征在于，在所述出水管上设有出水阀。

5.一种可调节压差范围的光纤干涉液压沉降仪测量系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪。

6.如权利要求5所述可调节压差范围的光纤干涉液压沉降仪测量系统，其特征在于，所述光纤的一端连接有激光发生装置，并连接有激光信号处理设备，所述激光信号处理设备能够根据激光波长的变化，得出可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪位置的水位压力的信息。

7.如权利要求6所述可调节压差范围的光纤干涉液压沉降仪测量系统，其特征在于，整个测量系统的水平面与测量处的水位差超过水位计测量量程。

8.如权利要求1-4任一所述可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪的测量方法，其特征在于：

安装光纤干涉型沉降仪时，先将水箱固定，水箱固定后，通过进水阀对水箱进行注水；通过水箱的顶部排气口将水箱内的气排出；使水箱内的水压增加到设定的位置，然后固定水压；

再通过调节测量臂调节栓来改变测量臂光程与参考臂光程相匹配，通过宽带光源进行干涉测量，使返回光的干涉波谷只有1个；使得测量臂处于测量水压最佳值；

当光纤干涉型沉降仪处发生沉降时，水箱内的液压也发生改变，从而改变了应力膜片的形变量，也对应力膜处的测量反射镜与分光晶体距离产生作用，最后由参考反射镜反射回的光与测量反射镜的返回光就发生干涉，干涉波谷的偏移量与沉降的高度是线性的关系；进而得到沉降量。

9.如权利要求8所述可调节压差范围的光纤干涉型沉降仪的测量方法，其特征在于：通过调节测量臂调节栓可调节应力膜处的测量反射镜与分光晶体距离。