[实用新型]一种用于测量水平两点距离变化的杆式伸缩仪

说明书

本实用新型提供了一种用于测量水平两点距离变化的杆式伸缩仪，所述杆式伸缩仪包括测量端、固定端、吊丝悬吊装置、基线、标定装置以及传感器和电气单元，其中固定端设置于坝体上与坝体相连接为一体；基线的一端水平连接于固定端上，所述吊丝悬吊装置位于测量端和固定端之间，吊丝悬吊装置包括托架和吊丝，托架立于地面上，吊丝从基线的下方绕过且其两端固定于托架上从而对基线进行悬吊支撑；传感器为差动线性位移传感器，基线的另一端水平与传感器的测量端铁芯相连接，传感器被固定于测量端上。该杆式伸缩仪结构简单、易于安装，长期工作稳定可靠，同时还设置有防雷抗干扰设计并且能够实现长距离数字信号传输。

技术领域

本实用新型提供了一种用于测量水平两点距离变化的杆式伸缩仪，尤其涉及一种基于差动位移传感器进行高精度检测的杆式伸缩仪，属于水库大坝安全检测技术领域。

背景技术

随着社会经济建设的发展和科技的进步，我国开始大量建造水库大坝来防止洪水等自然灾害并且以此更好地利用水利资源来造福人类，目前，我国是世界上拥有大坝数量最多的国家，大型水库大坝就有600多座，还有数量巨大的各类小型水库大坝。在每年的防洪防汛工作会议中，政府部门都会提出：务必保障水库大坝安全，尽可能避免或降低灾难发生的几率，全力确保下游群众的生命安全并减小重大财产损失。保障水库大坝安全运行是一项非常重要的任务。水库大坝的安全与否不仅关系到社会发展，更与广大人民群众的生命财产息息相关，大坝安全是国家安全体系的重要组成部分。所以如何更好地保障水库大坝的稳定安全运行已成研究人员需要研究的重要课题之一。

水库坝体位移监测是判断坝体安全的一项重要指标，坝体安全监测系统涉及光学、传感器、电子科学等领域。位移测量作为评判坝体安全的重要标准，也越来越受到科研人员的广泛关注。

针对坝体位移监测有很多种方法，比较常见的测量仪器有伸缩仪、引张线仪、正倒垂线法、连通管法、振弦式沉降仪等。这些技术方法大体上可分为水平位移监测技术、垂直位移监测技术两大类。

伸缩仪为最常见的实现水平位移监测的仪器，伸缩仪可以用于硐体应变固体潮及地震前兆的应变监测与研究。也可用于大型工程、大型建筑、大坝等方面的应变测量。伸缩仪基本原理为：

该仪器测量地壳表面两点间的应变量，即

其中：L为原地壳表面两点间的距离(即基线长)，L'为变形后地壳表面两点间的距离；ΔL为基线的变化量，ε为应变量，即单位长度的相对变化量。

传统的大坝工程(例如三峡水利工程)两点间位移采用SS-4丝式伸缩仪进行测量，基线采用普通的不锈钢丝。在固定端，底板通过不锈钢膨胀螺丝与仪器墩紧固，基线通过夹丝头夹紧，调节轮可使夹丝头前后移动。在测量端，底板也通过不锈钢膨胀螺丝与仪器墩紧固，不锈钢丝固定于摆动轮上，与摆动轮相连的三角杆的另一端有配重盘，根据基线的长短加不同的配重，使基线拉直。

该仪器在长期应用中发现如下不足：

1、测点端机械机构复杂且笨重，安装不方便；

2、基线采用普通不锈钢丝，且需要用配重块拉直，受拉力会产生变形，加上钢丝自身的变形对测量结果会造成一定误差，同时由于传感器铁芯未设计中心导向装置，容易与差动线圈发生摩擦。仪器的长期可靠性和精度均受到影响。

3、时间久远，高强度不锈钢丝容易被拉断。

4、无法进行现场标定。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于测量水平两点距离变化的杆式伸缩仪，解决了现有技术中的不足，该杆式伸缩仪结构简单、易于安装，长期工作稳定可靠，同时还设置有防雷抗干扰设计并且能够实现长距离数字信号传输。

实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：